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我们首先来看看4A91这款发动机的性能参数!
排量:1.5L
马力:120ps
功率:88kw(6000rpm)
扭矩:143N.m(4000rpm)
缸径:75mm
冲程:84.8mm
压缩比:10.5:1
从以上数据看出:4A91发动机从缸体结构上来看,并不属于高转速发动机(一般把缸径冲程比大于1的叫做高转速发动机,1:1的叫中性发动机,小于1的叫低转速发动机,具体区别不解释了),甚至缸径冲程比还小于4G15(76:82),但其性能表现形式却和其缸体结构完全相反,笔者在此查阅了大量的资料,得出了一些结论:
问题的入口就是4A91发动机的高压缩比:
高压缩比发动机一方面可以提高汽油汽化率,提高燃油效率,另一个方面则提升升功率,可以使小排量发动机拥有更大的功率;但高压缩比发动机也容易产生另外一个问题,就是必须使用高标号的汽油,如使用低标号汽油极其容易产生爆震。因此最直接的方案就是选用高标号的汽油来解决爆震这个问题,但高标号的汽油价格又比较高,普通轿车用高标号汽油非常不经济,因此发动机校调上必须使高压缩比发动机适应低标号汽油:
资料一:http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-c-99-14578474-1.html?%D1%B9%CB%F5%B1%C8-1-8
因此厂家会通过降低燃油喷射浓度来降低爆燃几率(被压缩的可燃油气混合气密度很小变得不易燃,抗自燃能力自然会比较强)。随着更精密的顺序多点电喷系统的普及,精确控制混合气浓度对于新一代发动机已经不是难事(4A91就是多点电喷系统)。那么降低混合气浓度后,动力性会打折扣吗?其实所受影响并不明显。由于高压缩比发动机出现爆震情况较多的是在低转速区域,因此在低转速区降低燃油喷射浓度对于发动机动力输出并没有太大的影响,只是低转速区动力有一定缩水(毕竟每次燃烧时产生的热值降低了),然而高转速区则影响甚微。
以上资料证明理论上及技术上4A91发动机完全能适应93#汽油,只是低转速时动力输出会收到一定影响。
材料二:http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-c-606-5162432-1.html?owner=1
现代的小排量发动机为了将发动机压榨出最大的性能及降低油耗,通常会把常用转速区域的点火角设定的比较提前,有很多设计在了将近临界爆震点处,这样会容易引起轻微爆震,这种情况基本上对车没什么危害,只是声音大点,包括V3我认为也是这种情况,要减轻这种响声就要调低点火提前角和燃油配比,但这是我们没办法做到的,这关系到车用电脑的调整.
另外引用百度上面关于点火提前角的解释:http://baike.baidu.com/view/373031.htm
简单的讲:1、点火提前角增大,动力好,但容易爆震;反之,但燃烧不充分,影响油耗及动力
2、缸温缸压。越高燃烧越快,点火提前角要越小。(也就是高压缩比汽缸为了避免爆震要延迟点火)
3、汽油辛烷值。也就是汽油牌号,越高抗爆震能力越强,相应允许更大的点火提前角。(其他条件相同的前提下,使用97#汽油允许更早的点火,可以获得更好的动力)
4、燃气混合比。过浓过稀燃烧速度皆慢,需增加点火提前角。
5、对于难以预料的情况,有些车还加装了爆震传感器,发生爆震时自动降低点火提前角。
以上三个资料归纳起来就是五个名词之间的关系:汽缸压缩比、点火提前角、燃气混合比、汽油标号、爆震
汽缸压缩比越大,越容易产生爆震,就需要延迟点火,点火提前角要减小;
燃气混合比越稀薄,越不容易燃烧,就需要提前点火,点火提前角要增大;
汽油标号越高,越不容易燃烧,抗爆震能力就越强,就需要提前点火,点火提前角要增大
而汽车发动机发展的方向是需要更小,更轻,功率更大,更经济。
因此,提高压缩比,提高燃烧效率是发动机改进的方向,
对于一台发动机而言,要追求动力及燃油经济性就必须增大发动机压缩比,燃气混合比,增大点火提前角,要抗爆震就必须减小燃气混合比,减小点火提前角;
以4A91发动机的压缩比而言,显然是压缩偏高,抗爆震任务艰巨,因此会在燃气混合比及点火提前角上做出妥协,这也是4A91机头低转速动力输出逊色的一个主要原因。
另外资料二也在一定程度上解释了为什么4A91机头比较不安静的原因,另外一个原因就是长冲程发动机运行时的平顺性不如短冲程发动机:详见资料http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-c-873-10202546-1.html
以上资料表明:4A91的机头为了在动力参数上及燃油经济性上取得显眼的数据,在发动机的平顺性、噪音控制上、以及低转速动力输出上做了最大的妥协,本来长冲程发动机在低转速应该拥有的大扭矩并没有显现,其原因是4A91为了防止高压缩比带来的爆震而采用降低燃气混合比,从而导致低转速功率不足,动力损失严重。
鉴于有些朋友推荐使用97#汽油,个人阐述下自己的观点:
根据以上资料显示,4A91机头校调是偏向于激进的,要让这个机头更安静,则需要拉开于爆震值的距离,可以减小汽缸压缩比,进一步减小低转速区域燃气浓度,减小点火角,这三个改动对普通车友来讲或有难度,或会影响动力表现,而使用97#汽油由于可以在不降低发动机压缩比,不降低燃气浓度,不减小点火提前角的前提下消除由于激进的校调所带来的轻微的爆震现象,扩大于爆震零界点的距离,因此使用97#汽油可以使发动机更安静,也可以使4A91发动机在低转速拖档情况下更不容易产生爆震,驾驶感觉更好。这与绝大部分使用97#汽油的朋友所描述的体会也基本一致。