五菱之光面包车右前轮发出刺耳的声音是怎么回事？一会儿有，一会又没_百度知道
五菱之光面包车右前轮发出刺耳的声音是怎么回事？一会儿有，一会又没
我有更好的答案
尝试左右轻微晃动方向盘行驶，声音明显变化的是轴承响，声音基本不变的是轮胎响
采纳率：89%
来自团队：
最近动过这个轮胎没有？
看看刹车片还有没有？
今天开了一段路又没那个声音了
需要更换了吗？
如果不严重暂时没问题 如果跑高速建议换掉
是不刹车有问题？
估计是吧，但跑了一段路又没声音了
去维修站问问
刹车卡钳过紧
可是以前都没有啊。就今天开了一段路才发现的
正常啊。卡钳不回位，刹车盘上有脏东西，或是刹车盘不平
这个影响安全不？
不影响，很多车都这杨
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谨将本文献给培养我成为入门级汽车内燃机零部件工程师的老东家和TUBS IfF K教授, 是你用土耳其口音混巴伐利亚国方言告诉我D?ner应该蘸着什么酱才最好吃，虽然这篇文章跟你什么没太大的关系。&/p&&p&
顶着闷声作大死被老板打电话叫回去喝茶聊聊怎么离职最给脸的风险，本文将用友善度满分的语气对油气分离器的做一定程度的科普和勘误。&/p&&p&&b&
声明：本文的媒体素材，如图片等均来自网络或&/b&&b&VIEWEG&/b&&b&出版社的工程手册，若有侵权请立刻告知删除。旨在传播科学和零部件运作原理及相关姿势。&/b&&/p&&p&&b&知识，不好意思。&/b&&/p&&p&&b&另外我不网购也不收顺丰，水表在楼下。&/b&&/p&&p&
其实是看到不少&我比车厂更懂车&的朋友对它夸夸其谈，把烧机油一切的缘由都怪到了油气分离器的身上，甚至有某著名消费者维权维着维着逆向了某安牌出来，作为曾参与开发并国产化EA888 3代发动机强制曲轴箱通风系统的工程狗，实在憋不住想吠几声。如果车主们工友们客户们看完了真的觉得不服……来打我呀。&/p&&p&&b&产品名称：油气分离器&/b&&b&（&/b&&b&oil separator / ?labscheider&/b&&b&）&/b&&/p&&p&&b&1.油气分离器是用来分离什么的？&/b&&/p&&p&『机油啊。』&/p&&p&『你大概说对了14.5%』&/p&&p&『what the F-word?』&/p&
是的，准确的说油气分离器是用来分离窜气（Blow-by）的。以EA888 Gen3为例，窜气中机油大约占总质量的14.5%，剩下约78.3%为燃料及燃烧产物（并不能在比例上将燃料和燃烧产物完全分开），7.2%为水。那么问题来了，窜气究竟是如何产生的呢？&p&
如果只关注发动机的四个冲程，概括地说，由于密封的局限性，在内燃机的往复运动过程中，部分已参与燃烧和未燃烧充分的气体会由燃烧室沿着气缸壁『窜』入曲轴箱中，因此形象的称为『窜气』。然而，窜气并不只在大家熟知的燃烧室中产生图1.1中比较简明地表明了窜气的来源以及机油的消耗：&/p&&figure&&img src=&http://pic1.zhimg.com/82aaf268aecaa_b.png& data-rawwidth=&1388& data-rawheight=&1390& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1388& data-original=&http://pic1.zhimg.com/82aaf268aecaa_r.png&&&/figure&&p&
图1.1 窜气的来源和发动机机油的消耗&/p&&p&
从上图中不难发现，窜气除了在油气分离器的限压阀附近，还存在于发动机进排气门的气门杆的导柱、涡轮与增压器的连接轴边上。这些位置是不是很耳熟？没错，你可以这么理解，机油和窜气是一对好朋♂友，机油润♂滑哪里，窜气就朝哪儿钻。&/p&&p&『所以你的意思是这些烧的机油全都怪我咯？』&/p&&p&『我是消费者，我不听我不听我不听~你别跟我扯这些有的没的，机油到底怎么进曲轴箱的？』&/p&&p&
因为活塞环的高温和燃烧室（正压）与曲轴箱（负压）内的压差 (后文中提到的所有压力均为相对于大气压力的相对压力)，使得部分挂在气缸壁和活塞上的机油蒸发成直径＜10μm 的油雾进入曲轴箱中（后文统称为&b&精油&/b&）。&/p&&p&
然而请大家不要忘记了，发动机中所有做相对运动的零部件都需要润滑，例如曲轴、活塞连杆、凸轮轴等，随着这些零部件的相对运动，润滑油也会以直径＞10μm的大颗粒（后文统称为&b&粗油&/b&）形式被甩到相临近的发动机内壁上，比如曲轴箱的内壁。&/p&&br&&p&『哦这么回事儿啊。』&/p&&p&『等会儿，你这就明白啦？这样，你做一个这样的动作，找两根柱状♂物比如你的手指，塞住自己的两个鼻孔，闭上嘴巴然后尝试呼气，怎么样，是不是觉得气出去特别难特别累？』&/p&&p&『……我觉得头快炸了你TM想干嘛？』&/p&&p&
同样的道理，对于曲轴箱来说，它也需要能『呼吸』的『鼻子』——强制曲轴箱通风系统，也就是通常被车主和四儿子叫唤成『油气分离器』的东西。为了防止曲轴箱压力上升，保证密封，并使发动机内零部件保持正常工况，窜气必须被持续不断地排出。不明白为什么？我们再来复习一下窜气的组成：78%左右的燃烧产物和未燃烧燃油，约7%的水汽，若不被排出，一方面碳氢化合物（total hydrocarbons）会稀释机油，加速变质；另一方面水汽遇机油易形成油泥，堵住油路，这就好比你用两根手指插住了鼻孔还闭上嘴试图呼气，感受一下曲轴箱到底有多难受。&/p&&p&
言归正传，内燃机的强制曲轴箱通风系统在开发时会规定四个最基本但是最重要的的要求：&/p&&ul&&li&自动调节曲轴箱压力&br&&/li&&li&分离窜气中机油的部分&br&&/li&&li&将分离完的机油导入油底壳&/li&&li&将分离完机油后的混合气体重新导入进气系统中。&/li&&/ul&&br&&p&『就这么个小盒子有这些功能？我这么专业的汽车爱好者，你是不是在逗我？不行我得把枪掏出来』&/p&&p&『冷静，你先听我讲！』&/p&&br&&br&&figure&&img src=&http://pic2.zhimg.com/3cf1f732ff_b.png& data-rawwidth=&865& data-rawheight=&696& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&865& data-original=&http://pic2.zhimg.com/3cf1f732ff_r.png&&&/figure&&p&
图1.2 乘用车1.8L汽油直喷涡轮增压发动机的窜气量（无曲轴箱通风）特性区间&br&&/p&&p&
对传统的通风系统来说，机油的分离是通过曲轴箱和进气系统（特指与进气歧管）之间的&b&压降&/b&（压力差）来实现的。图1.2是某燃油直喷涡轮增压汽油机的油雾发生器台架试验特性区间，横坐标为发动机转速，纵坐标为曲轴箱和进气歧管之间的压降。通过改变窜气质量流量（以下简称&b&窜气量&/b&）和压降，以将分离出机油后的气体重新导入发动机进气系统中。&/p&&p&
我们再来复习一下曲轴箱需要通风的原因。若混合气中的空燃比过高，那么随窜气一起进入曲轴箱的高沸点燃料成分和由于燃烧所产生的水分凝结到一起。这些冷凝物会在发动机的持续轻载荷（比如低节气门开度）运转和短时间运转的工况下,尤其是在非正常运转温度下（比如冷启动）在曲轴箱内堆积。除了长时间不更换机油会对润滑油质量产生影响之外，在冬天或在气温很低的地区，这些冷凝物会造成曲轴箱被阻塞，甚至阻止机油供给，引起不同程度的发动机故障。&/p&&p&
若燃料相对占比重过多，燃料溶解入机油内会导致密封件的失效。为了防止曲轴箱内的燃料-水油泥堆积，因此经常在汽油机中设计强制曲轴箱通风系统（以下简称PCV - Positive Crankcase
Ventilation, 注意不要与Pressure Control Valve调压阀混淆）。PCV的一个最大的功能是保证窜气在气态下，在分离器中将机油和其他成分分开。&/p&&br&&br&
那么问题来了，分离器是个啥玩意儿？&br&
真正的分离器是集成在这个零部件中的一个功能块——旋风分离器（Cyclone Separator）&p&&figure&&img src=&http://pic4.zhimg.com/453ca7fd987ebccc58a3bef_b.png& data-rawwidth=&398& data-rawheight=&434& class=&content_image& width=&398&&&/figure&
图1.3 不好意思发错图了这是只马桶。&br&
旋风分离器长这样：&/p&&p&&figure&&img src=&http://pic1.zhimg.com/eca0c25fdbb9dbb63562ec0_b.png& data-rawwidth=&536& data-rawheight=&370& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&536& data-original=&http://pic1.zhimg.com/eca0c25fdbb9dbb63562ec0_r.png&&&/figure&
图1.4 一个很大很帅的旋风分离器&/p&&p&『这不还是马桶吗？』&/p&&p&
不管是旋风分离器还是马桶，它们的运作原理都是基于是离心力（其实用离心力这个词语并不严谨，它只是具有质量的物体的一种惯性表现）。当然如果你发现你家买菜车的气缸盖上装着一个马桶那你可以提刀去找车厂啦。下图可能更方便理解旋风分离器的原理：&/p&&figure&&img src=&http://pic1.zhimg.com/cdafdafbec7c6779acefd0_b.png& data-rawwidth=&729& data-rawheight=&684& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&729& data-original=&http://pic1.zhimg.com/cdafdafbec7c6779acefd0_r.png&&&/figure&&p&
图1.5 旋风分离器原理示意图&/p&&p&
窜气自入口进入后，精油颗粒因离心力迅速朝着气流速度的切线方向朝外甩出，而由于精油颗粒的密度远大于气体密度，因此精油颗粒朝下沉，被分离后的空气向上甩向出口。实际的分离作用并不会向上图这般规律，分离效果模拟请见下图。&/p&&figure&&img src=&http://pic4.zhimg.com/92f30cbf1b6a8d65e057eda6b00ca193_b.png& data-rawwidth=&976& data-rawheight=&808& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&976& data-original=&http://pic4.zhimg.com/92f30cbf1b6a8d65e057eda6b00ca193_r.png&&&/figure&&p&
图1.6 旋风分离器CFD模拟&/p&&p&『旋风分离器的分离是如何进行模拟的？来你先做个样件给我，模具费我们不出。』&/p&&p&『第一个我不能告诉你，最后一个手动再见（神秘的微笑）。』&/p&&p&『你就是不懂还要装X』&/p&&p&『对你说的没错，好了油气分离器我们就全部讲完了后会无期。』&/p&&p&『问过我手里的枪。』&/p&&p&『把枪放下，我开玩笑的。』&/p&&br&&br&&p&&b&2.
&/b&&b&强制曲轴箱通风系统与进气系统的协同作用&/b&&br&&br&&/p&&p&
下图为一个涡轮增压四缸汽油机的示意图。如果各位对进气系统感兴趣请参考之前笔者的一个小回答，在此就不多赘述了。&/p&&p&传送门：&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/?from=profile_answer_card& class=&internal&&乘用车的汽油发动机有哪些调整或降低进气噪声的设计？ - Zhang Haochi 的回答&/a&&/p&&br&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/559e97ed990b48ed42dcb86e_b.png& data-rawwidth=&865& data-rawheight=&542& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&865& data-original=&http://pic3.zhimg.com/559e97ed990b48ed42dcb86e_r.png&&&/figure&&p&
图2.1 一台涡轮增压四缸汽油机的示意图&/p&&p&
在以熟悉可爱又可恨的EA888 GEN3 MQB曲轴箱通风系统为例之前，我觉得有必要先向客服充值1块钱购买友善度。
我并不会告诉你其实GEN2和GEN3 MQB，甚至是GEN3 MQB和MLB的PCV结构都不同。GEN3的两款PCV相比GEN2少了一个紧急通风阀（Notentlüftungsventil）,若是曲轴箱压力过大（多大我不能告诉你）那窜气并不走正常的窜气入口，而是经过该单向阀直接流向分离器。只因为在EA888 GEN2的SOP许久之后狼堡大人人人爷发现，所谓的紧急情况（Notfall）并不会发生，此处响起BGM《是你想太多》……&br&&br&
我更不会告诉你GEN3相对于GEN2，专门针对中国市场的汽油油品，把原本单片VMQ材料的膜片改成了复合编织物+VMQ材料，BMG拿不到还为了赶上项目里程硬着头皮量产……&br&
你看做个零部件多不容易啊又被客户吊打又要被项目经理吊打，听完这场相声客官打赏个五欧如何？&br&&br&『我去把枪换加特林。』&p&
言归正传，EA888 GEN3 MQB的PCV从裙底，哦不是，从密封面朝上看，它长这样。&br&
爱上某车之某的EA888车主们一定对这张图也不陌生。&br&&br&&/p&&ul&&li&调压阀（Pressure Control Valve，缩写也是PCV，也有某美帝车企DRE称其为Pressure Regulating Valve）x1，&br&&/li&&li&单向阀x2，&br&&/li&&li&限压阀x1，&br&&/li&&li&旋风分离器x1，&br&&/li&&li&强制曲轴箱通风阀x1。&br&&/li&&/ul&&br&&p&&br&
那么问题来了，油气分离器是怎么和进气系统是如何在一起做协同作用的呢？这里不得不引入两个概念：部分载荷（Part Load/Teillast）和全载荷（Full Load/Vollast）。零件图看起来虽然直观，但是用示意图表达会更加的准确（下图中并没有画出限压阀）。三分靠理解，七分靠猜。&br&&br&
剩下的90分可能是看颜值了（科科）。&br&&br&『我刚才试了一发加特林那堵墙被我轰成筛子了你看（手动微笑）』&br&&br&『你坐好了啊我she……污哎甩，甩你一脸干货。』&/p&&p&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/dc4bb4b20b66f29f67eb1e_b.jpg& data-rawwidth=&865& data-rawheight=&416& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&865& data-original=&http://pic3.zhimg.com/dc4bb4b20b66f29f67eb1e_r.jpg&&&/figure&
图2.3 曲轴箱通风系统全载荷与半载荷的示意图&br&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/fbc603a94b5d7a75d8fe_b.png& data-rawwidth=&696& data-rawheight=&465& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&696& data-original=&http://pic3.zhimg.com/fbc603a94b5d7a75d8fe_r.png&&&/figure&图2.4 最接近EA888 Gen.3 MQB的曲轴箱通风系统+油气分离器示意图（无限压阀）&br&&br&
以进气气流方向为正向。油气分离器&b&部分载荷&/b&时（比如怠速就属于这种情况）节气门开度并不大（或关闭→此时发动机空转），因为进气压力不足以开启位于节气门之前的单向阀1，该单向阀与涡轮增压器的增压器前段（Vorsaugstrecke）连接在一起，无足够负压，因此单向阀1关闭；在节气门之后紧接的就是进气歧管了，进气气流看见气缸，就像是婴儿看到了奶、土人看见了Kebab，突破重重阻碍也要搞上一口啊，准确地描述是进气气流被吸进燃烧室中，总能产生足够的负压，将连接在进气歧管之前的单向阀2打开；上回书说到，笼统地说窜气中约有14.5%的机油，在经过了旋风分离器后，这14.5%的机油颗粒按照一定的分离效率（具体分离效率视部分载荷或全载荷工况而定），大部分流回油底壳，而被分离后的窜气内含有丰富的燃料，这部分气体就重新回到了进气歧管中，重新参与燃烧；而这部分燃料是需要被稀释的，燃料浓度过大就会导致燃烧相对不充分，危害太多了，太懒不想写。因此在发动机怠速或空转（&b&即只在部分载荷&/b&）时，强制曲轴箱通风阀（单向阀3）参与工作，目的是直接从干净空气管中导入新鲜空气，以稀释剩下的86.5%的燃料和水分在已分离后的窜气中的浓度。&br&&br&『你给我讲的这个东西啊亦可赛艇！虽然我好想没怎么听懂，但是总觉得很厉害的样子。』&br&&br&『Na?ve! 你听到这儿如果没发现油气分离器和强制曲轴箱通风系统和烧机油有什么太大的关系，我就很开心了。』&br&&br&在&b&全载荷&/b&时，因为节气门开度很大（或全开），单向阀1也因为足够负压而开启，此时单向阀2也在正常工作，因此两条路左右开弓，有新鲜空气源源不断在送入燃烧室中，所以强制曲轴箱通风阀不需要工作。&br&&br&但是邮局港剧，机油有没有被消耗呢？还是有的。因为窜气在正常的系统窜气压力（此处特指窜气在进入旋风分离器之前的压力）下，可以保证旋风分离器97%以上的分离效率。然而有一种情况&b&整个油气分离器&/b&的分离效率都会悲剧，那就是窜气流量过大时，一个叫限压阀的东西打开了……&br&&br&
具体表现在零部件上即因为窜气流量对限压阀阀体的推力克服了弹簧力，开启了限压阀。至于这个弹簧力是多大，限压阀的开启流量是多少，不好意思你拿枪指着我我也不能告诉你2333。&br&
这部分窜气非但没有经过旋风分离器分离，反倒会顺着进气歧管一起进入燃烧室，任凭旋风分离器分离效率再高，还是有大部分窜气不被分离，然后……尾气冒烟啦夭寿啦你妈炸啦y烧机油啊啊啊！！！&/p&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/8eeecbc87e8afa2784fa_b.jpg& data-rawwidth=&346& data-rawheight=&193& class=&content_image& width=&346&&&/figure&&p&
其实没那么严重，总会有旁边坐着新交的女票边吹牛X边大力轰油门时发现，卧槽劳资居然踩到地板油了还TM忘记换挡的时候，开车时犯个错太正常啦。但是把烧机油全赖给油气分离器是不是就有点过分了？&/p&&p&&br&『实力甩锅啊我好像有点明白了，要不我把枪放下？』&br&&br&『你用加特林指我我也告诉你这个锅我们做供应商的不会背的。』&br&&br&『我还有个问题啊，我看X车之X上有比我更专业的汽车爱好者说，那个大大的盖子才是分离器啊，它到底是个什么鬼？』&br&&br&『把枪放下我告诉你。』&br&&br&这个大盖子就是前文提到的Pressure Control Valve, 调压阀。&br&&b& 的盖子。&/b&&/p&&p&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/7f9ac7b79c5a560b3afb16_b.png& data-rawwidth=&936& data-rawheight=&456& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&936& data-original=&http://pic3.zhimg.com/7f9ac7b79c5a560b3afb16_r.png&&&/figure&
图2.6 调压阀开启&/p&&p&&figure&&img src=&http://pic2.zhimg.com/bc07d089c687fa60b066371_b.png& data-rawwidth=&748& data-rawheight=&406& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&748& data-original=&http://pic2.zhimg.com/bc07d089c687fa60b066371_r.png&&&/figure&
图2.7 调压阀关闭&br&&br&
如图所示，调压阀的两端分别间接或直接和曲轴箱与进气歧管相连。用一句话形容：不管外面怎么抖，压降依然稳如狗。没错，曲轴箱调压阀是用来在不同的窜气流量下仍然保持曲轴箱和进气歧管两端压力差恒定的，只为保持曲轴箱在负压环境中工作，它的压力调节范围大概在0到-50mbar，也取决于主机厂的Specification中规定供应商在设计验证（Design Validation）中必须达到的数值。&/p&&p&&b&调压阀的开启与关闭是弹簧响应压降的动态平衡。&/b&&br&
它并不参与机油的分离，或者可以说是没有半毛钱关系。&br&&br&『道理我都懂，可是发动机到底为什么烧机油呢？』&br&&br&『所以说你把枪放下之后还是要提高自己的姿势水平啊。。。我以前和那个谁谁谁谈笑风生，最后得出结论，烧机油你意思是怪我咯？』&br&&br&
文章一开始就说到要勘误。勘谁的误？大家请不要误会啊，我不是针对谁，我是说在座的各位误以为是油气分离器烧机油的朋友，都是……你们看我干什么，我什么都还没说啊= =&br&&br&
挖个坑，有朋友说某众EX 8xx GEN3的欧洲版并不烧机油，大众厚此薄彼阉割技术blablabla。我想请问，数据呢？老司机们突然开起车但说话也得有根据呀。要不然这样子，下回我再把试验台架数据扔出来继续扯，如果我没被我老板砍死的话。&/p&&p&若是上述内容有任何不明白的地方请指出，我会尽全力用更简单的语言做解释。本文不间断更新。&br&&br&最后一张图，送一颗老泥丸给大家，如果这张图再看不懂……那一定不是你的问题，一定是我话多讲话不挑重点：）本篇完，边写边勾起了许多回忆。想起15年上海车展时，我司工厂销售部某同事对着吹着什么风的一条大街上（误）胸前挂着VIP牌子的大三人采购笑着说『对对对贵司发动机烧机油就赖我们的件，我们要改进。』&/p&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/v2-772b318b4f631bbed72a_b.png& data-rawwidth=&1950& data-rawheight=&1040& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1950& data-original=&http://pic3.zhimg.com/v2-772b318b4f631bbed72a_r.png&&&/figure&&p&很骄傲地说，我是条研发工程狗，优点不多，喜欢死磕到底可以算是一个。这个件严格按照贵司Specification，过了所有DV和PV。要我说它烧机油，不好意思，当时我不承认，现在我还是不承认。&/p&&p&实际点给个建议，要不贵司还是直接找自家动力总成改善改善气缸的珩磨工艺？&/p&&br&&br&愿世界和平。&br&&br&&p&-----------------------------Aktualisierung am 23.05.2016-----------------------------&/p&&p&感谢 @李鹏飞 来自评论中的勘误。图1.2中纵坐标：&b&Pme&/b&是mean effective pressure, 德语理解起来更方便点，effecktive Mitteldruck。如果我没把它还给老师的话，它指工质的平均有效压力，文中确实存在笔误，对纵坐标的解释应该写成『进气歧管相对环境压力的平均有效压力』。&/p&&p&同样感谢 @张帆 的提醒，对单向阀1，单向阀2，Positive Crankcase Ventilation (PCV强制曲轴箱通风阀)以及Pressure Control Valve（曲轴箱调压阀）笔者在原图2.4中并未标注清楚，引起了不必要的误解。现已更新。&/p&&p&感谢所有的质疑，不定期更新。&/p&&p&&br&&b&&u&&i&转载请联系笔者。&/i&&/u&&/b&&/p&&p&&b&&u&&i&Mit freundlichen Grüssen / Best Regards&/i&&/u&&/b&&/p&&p&&b&&i&&u&XXXXXX XXXXX&/u&&/i&&/b&&/p&
谨将本文献给培养我成为入门级汽车内燃机零部件工程师的老东家和TUBS IfF K教授, 是你用土耳其口音混巴伐利亚国方言告诉我D?ner应该蘸着什么酱才最好吃，虽然这篇文章跟你什么没太大的关系。 顶着闷声作大死被老板打电话叫回去喝茶聊聊怎么离职最给脸的…
&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-e10dcf713bfcd13fc0eabc_b.jpg& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&959& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-e10dcf713bfcd13fc0eabc_r.jpg&&&/figure&&p&&i&本文又长又糙，也需要调用大量知识储备。如果不是汽修技师或N55车主，读起来可能会很幸苦。&/i&&/p&&p&&b&点个赞就行。&/b&&/p&&hr&&p&N55发动机是宝马旗下的3.0L涡轮增压发动机，从2009年的535GT开始，它一直服役到最近B58大量列装上市。在中国，它极有可能是最常见的宝马直6发动机，如果它出了点问题，那肯定影响广泛……&/p&&p&当然，我写这篇文章，肯定是因为N55出了问题，而且可能还挺严重。更要命的是，这些“毛病”好像越来越频繁了……&/p&&h2&&b&0. N55简介&/b&&/h2&&p&相关信息网上很多，我就不赘述了，我就罗列几个关键特征：&/p&&ul&&li&直列6缸&/li&&li&缸内直喷&电磁式喷油嘴&/li&&li&单涡轮双涡管&/li&&li&真空控制的涡轮增压器&/li&&li&气门室盖一体式的油气分离器&/li&&li&装备了如下英文缩写Valvetronic、VANOS、EVAP、EKPS、PCV……&/li&&li&配套过的变速箱：6HP、8HP、DCT，理论上还应有6MT&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-23ed0ade317f157df35f7faa480cb328_b.jpg& data-caption=&& data-size=&small& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&533& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-23ed0ade317f157df35f7faa480cb328_r.jpg&&&/figure&&p&&b&注意1：&/b&别嫌这些内容无聊，它们每个都会出毛病，很多我都遇到过。&/p&&p&&b&注意2：&/b&虽然装备了双涡轮，M3所用的S55发动机应该是N55的近亲，而非N54的近亲。不过这个信息和本文关系不大。&/p&&p&&b&注意3：&/b&如果不知道我在说什么，自己偷偷百度，别让别人看见了。&/p&&p&因为N55是最近一年多开始出频繁毛病的，很多案例都刚修好没多久，所以只能算是阶段性成果。这些维修方法到底算不算终极解决方案，需要交给时间来检验。&/p&&p&当然，和以往一样，我尽可能多聊些原理性、推理性的内容，而不是给大家一本《N55鼓掌速查手册》——尽管大家更想要这个。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&1. 看看同行们的成果&/b&&/h2&&p&我在网上看了很多N55的案例，发现N55的抖动、熄火、功率不足是非常常见的故障，但有趣的是，病因却是五花八门。&/p&&p&除了投稿机构会主动筛选，更多的原因是N55系统比较复杂，能出问题的点实在太多。不过话说回来，其他厂商的发动机大排量涡轮增压发动机也都非常复杂，也都有各自的疑难杂症，并不见得比N55好很多。&/p&&p&还有一点，这些异常多半发生在8万公里以后，也说明N55并非天生有病，顶多算红颜薄命。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&2. 历史案例&/b&&/h2&&p&最广为人知的N55问题，肯定是几年前召回的事情。不过这个是VANOS执行器的制造缺陷，而且很多都是早期故障，现在反而见得很少。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-2b5ad4f42bde8cb4b834bd3ef389a03a_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1175& data-rawheight=&158& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1175& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-2b5ad4f42bde8cb4b834bd3ef389a03a_r.jpg&&&/figure&&p&这个VANOS执行器的结构和奔驰奥迪丰田福特及其他友商都没什么区别。我们也遇到过很多不同品牌的正时调节器故障，比如下图的调节器，就是AMG C63的。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-9a10a235f6e94dc8c2da04909fdf06df_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&861& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-9a10a235f6e94dc8c2da04909fdf06df_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-fde21138dbc19ec84d4f88d494d80d6d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&861& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-fde21138dbc19ec84d4f88d494d80d6d_r.jpg&&&figcaption&正时调节器的定位销，被切了个大口子出来&/figcaption&&/figure&&p&但这些车因为保有量太小，厂商也都懒得召回了。&/p&&p&言归正传，下面介绍个我去年搞定的一个N55案例：&a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/p/& class=&internal&&《我的宝马会惨叫？！》&/a& &/p&&p&简单来说，故障是曲轴箱通风系统的压力调节器导致的。这是非典型的曲轴箱通风系统故障，曲轴箱通风系统和启停系统狼狈为奸，也真是奇葩到了极致。&/p&&p&这个故障以及人见人怕的28A0故障码，很多都是曲轴箱通风系统惹的事。而宝马为了把6缸机塞进更多的车型，曲轴箱通风、真空系统、进气系统设计的过于紧凑，一旦出了问题很难进行目视检查，而且还会互相影响，加大了诊断的难度。&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&下面来谈几个N55奇葩故障，都是我今年遇到的， 新鲜热辣：&/b&&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&3. 535GT的熄火&/b&&/h2&&p&这是诺诺卖出的一台二手车，2012年出厂的535GT，行驶里程大约8万km。车主正常行驶三个月后，开始出现无规律的熄火，刚开始是几天1次，没几天就变成1天几次，最后就是经常性的无法起动。&/p&&p&如此严重的故障，我们必须修好它。车辆返厂后，我们第一时间就开始检查。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-8c770dcce67ed0997bcd4c_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&861& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-8c770dcce67ed0997bcd4c_r.jpg&&&figcaption&主修技师：丁飞&/figcaption&&/figure&&p&但最初的故障码指向低压油泵系统，我们查来查去都没有什么眉目——油泵很好，汽滤也很好，把这套油泵油滤换到别的车上，也都很好。&/p&&p&就在一筹莫展之际，技师发现故障码竟然发生了改变，开始报喷油嘴升电路故障。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-049ce0a94ddee7e8c1a7c_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&960& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-049ce0a94ddee7e8c1a7c_r.jpg&&&figcaption&如果一系列零件都坏了，则有可能使它们的线路出了问题。&/figcaption&&/figure&&p&N55发动机使用电磁式喷油嘴，每次打开阀针喷油，的确需要喷油嘴内线圈不停升压、降压。一旦电压跟不上发动机运转需求，那可不熄火么！&/p&&p&因为是6个喷油嘴都出了一模一样的故障，所以我们怀疑是系统接地不好。但检查后发现，接地点没有异常，而且共享该接地点的其他零件工作正常。&/p&&p&如果接地点OK，但还是多个零件同时出问题，那极有可能是ECU有毛病了。&/p&&p&于是我们找到专修ECU的外协服务商，这一折腾就是1个月：期间多次修好，ECU又多次挂掉，最终ECU被修成了这个死样——&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-f926e7efc9c94e6623ccb_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&861& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-f926e7efc9c94e6623ccb_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-8d9a9d703bf2a6face83b15f6bbcccac_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&861& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-8d9a9d703bf2a6face83b15f6bbcccac_r.jpg&&&/figure&&p&多说一句专修ECU的服务商，这个行当需要技师有很强的电路知识，这是我们不具备的。但是电路知识丰富的技师往往对车辆的钻研又不够。如果他们遇到了机械导致的电子系统故障，就会极度不适应，维修效果也大打折扣。这一点，希望广大车主or同行，务必关注。&/p&&p&在维修ECU期间，故障码又发生多次改变，但始终盯着6个喷油嘴。刚开始是升压慢，后来就变成断路，没几天又是短路……还有很多其他的故障码，我实在记不起来了。宝马的诊断软件也认怂了，根本提不出来维修建议（这说明故障并非在宝马预料范围之内）。&/p&&p&没办法，我们把飞了线的535GT弄回了店里。仔细翻查了数据流，我们发现蹊跷的地方了——这车在怠速工况下，高压油轨的压力波动特别大，在4.6~5.2MPa间来回波动。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-30c24e8c5d5adc44e5baac8f0b1b2018_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&1148& data-rawheight=&1530& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1148& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-30c24e8c5d5adc44e5baac8f0b1b2018_r.jpg&&&figcaption&图中并非是怠速工况，但油压距标准值差距非常大，明显故障状态&/figcaption&&/figure&&p&我们对比了一台同年份535GT，高压油轨压力在5.00±0.02MPa间来回波动，两者压力波动振幅相差15倍！&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-b4fb32da72e65feaba36b0_b.jpg& data-size=&small& data-rawwidth=&800& data-rawheight=&560& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-b4fb32da72e65feaba36b0_r.jpg&&&figcaption&图种箭头所指就是高压油泵，量控阀和压力阀都集成在泵体上&/figcaption&&/figure&&p&N55的高压油轨内的油量和压力由高压油泵控制，具体是由流量控制阀和压力控制阀两个阀门共同作用。它能够在高压油轨没有充满燃油的情况下，使其达到工作压力（不懂其原理）。如果压力或油量出现异常，系统还是可以通过2个阀相互配合，使喷油嘴获得额定的喷射量和喷射压力。&/p&&p&可换个角度说，如果油轨里的油量、油压一直不稳定，那么这2个阀岂不是一直都在调节？直接操纵俩阀门的是ECU，如此一来，ECU被累死也很正常。之所以系统死盯着喷油系统报故障，极有可能是喷射压力不对，误判为喷油嘴出问题。也有可能是因为喷油系统和高压油泵在ECU里共享了一套驱动电路，高压油泵拖累了喷油嘴的供电。&/p&&p&我们更换高压油泵和ECU后，车主已经安心驾驶一个多月了，应该是找到了症结所在。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&4. 335i的Valvetronic电机故障&/b&&/h2&&p&这个故障在上一期的《破车之光》中，我已经详解了这个故障。&/p&&p&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.bilibili.com/video/avE3%& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&《破车之光》335i敞篷&/a&&/p&&p&这台335i也是超过8万公里，在低速小油门时，车辆会有耸动。尤其是在tip in/out时，特别的明显，这种工况在堵车时很常见。如果车主习惯暴力驾驶，则不会感到异样。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-4ceea3f221fd5e651ff9b0e56b079f21_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1263& data-rawheight=&712& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1263& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-4ceea3f221fd5e651ff9b0e56b079f21_r.jpg&&&/figure&&p&因为有耸动，发动机系统无故障码，所以很容易被误判为变速箱故障。但其实变速箱好得很啊！实际上，宝马的这个7速双离合变速箱相当皮实，基本不会闯祸。&/p&&p&我们根据经验，更换了车辆的Valvetronic电机，然后又调整了怠速，使发动机转速不会被“拖”到怠速以下，故障也就解决了。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-00de650ce50e6fd8d10dc2c0f48c2cc2_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1262& data-rawheight=&713& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1262& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-00de650ce50e6fd8d10dc2c0f48c2cc2_r.jpg&&&/figure&&p&但是N55&b&“最常见”&/b&的巨坑级故障就是这个Valvetronic电机。因为它工作负载非常大，又容易磨坏偏心轴。偏心轴磨烂了，就会加大电机负载。电机又是ECU直接驱动的……&/p&&p&所以一旦出现“怠速时转速极其不稳定，甚至熄火”故障，&b&你就要更换“Valvetronic电机+偏心轴+ECU”套餐，花费大概3万多。&/b&&/p&&p&不过这个“最常见”只是比中500万彩票概率略高一点点而已，不用特别担心。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&5. 美规X5神奇渗水&/b&&/h2&&p&这个故障就比较“简单”了。&/p&&p&这台美规X5跑了9万多km后，出现了莫名其妙的缺水的毛病。检查了两三次，都没发现漏水点，但加满冷却液后1周，又会开始报警。&/p&&p&每次，我们都会对冷却系统进行保压，结果发现无论冷车、热车，压力都会下降，而且热车下降的更快些。&/p&&p&在最新一次检查中，我们突然发现，这台X5的副驾驶脚垫湿漉漉的，漏水对象随即选定为暖风水箱。但把仪表台扒掉了，我们傻眼了——暖风水箱好好哒！&/p&&p&脚垫潮湿，应该是有人把水倒上去了……&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-a2bd358248_b.jpg& data-size=&small& data-rawwidth=&960& data-rawheight=&846& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&960& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-a2bd358248_r.jpg&&&figcaption&俺的心情&/figcaption&&/figure&&p&此时，唯一的解释，也是唯一没法查的可能性（冷却液里一直很干净），就是&b&油水互窜&/b&。而导致机油和冷却液互窜的原因，要么是机油散热器，要么是中缸垫。&/p&&p&如果是机油散热器，我和大家废话那么多干嘛呢~&/p&&p&所以，此时车主的心情也是——&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-a2bd358248_b.jpg& data-caption=&& data-size=&small& data-rawwidth=&960& data-rawheight=&846& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&960& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-a2bd358248_r.jpg&&&/figure&&p&因为泄漏量非常小，我们也没有找到明显的油水互窜的证据。只是在机油加注口找到了乳化的机油泡沫。&/p&&p&以及这个——&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-5bd59f0e1c211ccc6d1e_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&2040& data-rawheight=&1148& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2040& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-5bd59f0e1c211ccc6d1e_r.jpg&&&figcaption&把乳化的机油挖出来，水分就迅速凝结，机油和水分很快分离了。&/figcaption&&/figure&&p&此时，车主才想起来几个细节：他的车每天早上都会喷白烟；而且之前一直有油品相关故障码、亮故障灯，加了添加剂就好了。&/p&&p&这俩现象，极有可能就是水漏进气缸后，影响燃烧导致的结果。&/p&&p&维修方案很简单，分离缸盖、缸体，约等于大修发动机。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&6. 绝对阶段性的总结&/b&&/h2&&p&N55服役多年，一直以来都是非常稳定的，口碑也很不错。但岁月是把杀猪刀，再好的东西也经不起时间的洗礼，N55也是如此。&/p&&p&但是因为被宝马设计的过于集成化、过于紧凑，N55出现的很多故障都非常费解，不同系统间很容易互相影响，这给诊断增加了太多的难度。&/p&&p&而现在很多同行处置N55疑难杂症，可谓&b&“乱枪打鸟，各显神通”&/b&，维修方案看上去都&b&“极富戏剧性”&/b&。可只要静下心来，从原理层面来分析，在数据流和故障特征中抽丝剥茧，就总能很快找到故障点。&/p&&p&但毛主席教导我们：凡事就怕认真嘛！&/p&&p&&/p&
本文又长又糙，也需要调用大量知识储备。如果不是汽修技师或N55车主，读起来可能会很幸苦。点个赞就行。N55发动机是宝马旗下的3.0L涡轮增压发动机，从2009年的535GT开始，它一直服役到最近B58大量列装上市。在中国，它极有可能是最常见的宝马直6发动机，如…
&p&这个看似简单的问题是知乎上含金量很高的问题之一。&br&&br&提问者本身可能并没有意识到，你问题的有含金量有多高，因为如果想全面透彻的回答这个看似非常简单的问题，需要对发动机的工作原理和各子系统内在关系，有着全面深入的认知。&br&&br&下面从两个角度来回答这个问题：&br&&strong&&u&I.
&/u&&/strong&&strong&&u&普通受众的角度&/u&&/strong&&br&&strong&&u&II.
&/u&&/strong&&strong&&u&汽车爱好者和工程师的角度&/u&&/strong&&/p&&p&&br&最后会总结一些我认为&em&&b&&u&III. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&进一步的问题&/u&&/b&&/em&&i&。&/i&&br&&br&&/p&&p&&u&&b&以及 日 第一次修改 的内容小结&/b&&/u&&/p&&br&&br&&p&------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&/p&&br&&p&&br&&strong&&u&I.
&/u&&/strong&&strong&&u&普通受众的角度&/u&&/strong&&br&&br&鉴于现在知乎的受众面很广，这里先提供一个对于多数受众概括一些的答案。发动机最大扭矩只爆发在一个特定转速，是因为这是影响发动机扭矩输出的各个因素（随着转速变化）相互作用的净结果，高于或者低于这个转速，（多个因素中）都会有一个显著的因素恶化，降低扭矩的输出。&br&&br&这段话我喜欢用人一生的体力/精力（最大扭矩）随着年龄（转速）的变化来作类比。显然，你在青壮年的时候体力精力会最好，比如二三十岁的时候，然后在其中的一年达到巅峰， 这一具体年龄对于不同的人也不一样，你的峰值可能是25岁，其他人可能就是27岁。就像不同的发动机，不一样的基础设计（同为自然吸气），就会对应不同的最大扭矩爆发的转速，但是基本都在中间转速（rpm）。而过于年轻（转速过低），比如小于18岁（低于2500rpm），或者年龄过大（转速过高），比如超过50岁（高于5000rpm），体力/精力（动力输出）都会降低。但是主导原因是不一样的，年轻的时候是因为还没有足够的肌肉/骨骼生长（对应发动机的低转速进气效率低，同时在转化效率里热损失大（见下），所以指示效率低，所以没有足够的IMEP，所以有效动力不够），而年龄大了主要原因是磨损增加和机能衰老（对应发动机发动机高转速进气效率也降低，同时摩擦损耗增加）。所以，发动机（人）有且仅有一个转速（年龄），发动机的输出的最大扭矩最大（体力/精力）。实际情况比这个简单的比喻要复杂，但是基本的逻辑关系和构架是一样的，只不过影响因素稍微多一些。&br&&br&然后增压发动机扭矩是一个平台是因为这时候还多了一个可以人为控制的因素，涡轮增压器泄压阀，可以通过开启的程度来决定发动机上游（进气）的压强（打开压强降低，关闭压强升高，完全打开就是自然吸气发动机），也就是说不用再受制于自然吸气发动机一个大气压的上游环境限制了，所以可以通过改变进气密度自由调配进气量，再配合等比例的喷油（下面会讲），自然可以通过控制泄压阀成一个扭矩输出平台。不过这个最好还是自己先了解一下发动机和增压发动机工作原理才能比较好解释，不然怎么说都不形象。&br&&br&&br&
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&&br&&strong&&u&II.
&/u&&/strong&&strong&&u&汽车爱好者和工程师的角度&/u&&/strong&&br&&br&我相信对于多数人通过上面的例子应该都大概能够明白这个意思。下面我会比较系统的展开具体每个影响因素。这里我会假设你有基本的发动机工作原理，热力学常识，以及逻辑推理能力，同时对了解发动机原理有一定的兴趣，因为下面不会再有类似举例。对于对发动机和汽车不感兴趣的人，友情提示，下面的回答可能并不适合你。&br&&br&下面我会从以下几点，说明为什么发动机最大扭矩会在一个固定转速或者转速区间。这里面的第1部分是最核心的，是理解发动机的关键，理解了这部分，对于提问者问题的答案就自然得出了。&br&&br&&em&&b&&u&0. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&若干用到的缩写&/u&&/b&&/em&&br&&em&&b&&u&1. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&决定发动机最大扭矩的因素&/u&&/b&&/em&&br&&em&&b&&u&2. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&传统自然进气发动机的最大扭矩在一个特定转速&/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&.&/u&&/b&&/em&&br&&em&&b&&u&3. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&装配了可变气门正时升成，还有可变进气歧管的发动机有更宽广的扭矩输出范围。&/u&&/b&&/em&&br&&em&&b&&u&4. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&近些年燃油直喷，小型化涡轮增压的发动机。&/u&&/b&&/em&&br&&br&&em&&b&&u&0. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&若干用到的缩写&/u&&/b&&/em&&br&
PFI/MPI, Port Fuel Injection/Multipoint Fuel Injection即缸外喷/多点电喷，指非直喷发动机。&br&
W.O.T, Wide Open Throttle, 指发动机节气门全面开启，对于驾驶者就是全油门儿。&br&
Volumetric Efficiency,进气/充气效率。&br&&br&&em&&b&&u&1. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&决定发动机最大扭矩的因素&/u&&/b&&/em&&br&本质上，发动机能够输出多少扭矩，只取决于发动机在这一个循环中燃烧了多少燃料（汽油）以及这些燃料转化成机械工（动力）的转化率，也就是发动机效率是多少。两者相承再加以适当的单位转换，得出的就是扭矩。所以我们需要深究两点，&strong&&i&发动机在一个循环中能喷多少油，以及发动机能量转化效率受什么影响&/i&&/strong&&b&&i&？（在全油门情况下，转速从低到高变化的时候）&/i&&/b&&br&&br&&strong&&u&1.1&/u&&/strong&&strong&&u&如果进一步对这两点进行展开，先说说一个循环里能喷多少油。&/u&&/strong&&br&&br&显然，为了输出最大扭矩，答案自然是能喷多少喷多少。那么能喷多少的限制是什么呢？因为燃料燃烧需要结合空气中的氧气，并且大气中氧气的含量确定，所以这个限制就是进气量（空气）。所以这里我们需要再分两步，先看发动机能吸多少空气，再看能往（单位空气）里喷多少油，两者相乘就能得出（每个转速下的）最大喷油量。&/p&&br&&p&&strong&&u&1.1.1 &/u&&/strong&&strong&&u&能进多少气？&/u&&/strong&&/p&&p&那么好了，我们先来看看进气量取决于什么呢？由于我们在讨论最大扭矩输出，我们只考虑节气门全开情况（全油门儿），这时候&i&理论上&/i&进气量只取决于发动机的大小。由于发动机的排量是不会变的，所以在理想情况下（理想流体，没有摩擦损失），不管在什么转速下，（每个循环）最大的进气量都是一样的（但是空气流量不一样），这个进气量就是与发动机排量体积等价的进气岐管中空气的量（由于W.O.T所以进气岐管空气状态又等于大气环境空气状态）。但是现实显然是非理想的，所以&i&在任何转速下&/i&，空气流动都会产生摩擦导致不同程度的压强损失（空气密度降低），同时现实中各个汽缸工作也会相互干扰（主要是排气歧管连通，使得各气缸排气环节相互干扰，从而影响进气量），其次还有&i&过高或者过低转速下&/i&如果都使用同一个气门正时和升程还有进气岐管长度也会导致进气量的损失（进气时机/方式不是最优化导致总量的错失，见下）。为了综合表达发动机进气相比较于理想情况下完成了多少（用百分比），工程师引入了volumetric efficiency进气效率这个概念。volumetric efficiency就是一个循环（进气压缩做工排气）吸入发动机气缸的有效空气质量（实际），和同样体积（发动机排量）的空气在进气岐管里质量（理想）的比值，越高表征发动机进气性能越好，能够达到的潜在最大扭矩输出越大。基于上面所提到的三处（主要的）非理想原因，进气效率（也就是进气量）在所有传统自然吸气发动机上基本都呈现为一个随转速变化的抛物线（成为抛物线形状最主要的原因是进排气气门正时和升程条件非最优，其他两个因素让抛物线整体下降），这个函数取决于发动机进排气系统的设计特性还有制造工艺等。一般这个抛物线的峰值在80%-95%之间（通常对应的转速就是最大扭矩转速&i&左右&/i&），高性能或者跑车超跑包括赛车发动机的峰值能够达到100%或者更多，比如105％-115％，在过高或者高低转速会回落到60-70%。显然，如果发动机的配气机构特性可以变化或者提升，这个抛物线自然可以更高（整体或者局部）。&/p&&br&&p&这里举几个可变的例子，分别对应以上的理论部分。&/p&&p&&br&&i&在任何转速下，&/i&为了减小进排气的压强损失，可以使得进排气系统的空气气道更加的顺滑。比如和普通进排气岐管相比，高性能发动机的进排气岐管就是经过内部面抛光和打磨的，目的就是为了减小流体和进排气岐管的粗糙表面接触而产生的压强损失。但是这样做的缺点就是成本高，所以民用车的进排气岐管就都粗糙一些（比如铸造）。类似的，进排气岐管的长度也很重要，一般来讲，等长岐管能够把每个气缸的周期性工作的影响降到最低（各气缸排气影响尽量隔绝）。高性能的发动机都是用这个设计，就是因为这样能减小每缸排气背压，从而降低residual gas燃烧室残留气体从而减小对进气的阻碍（因为排气高温高压），进而提升进气效率。抛光进排气系统和等长排气歧管尽管是从不同的角度（进气/排气）来优化，但目的是一样的，都是提升全油门儿进气量，并且是在全转速领域都有作用。以上两者是比较常见的例子，显然类似的发动机基础设计（进排气道角度，进排气门形状设计，燃烧室及活塞形状）都会有类似性质的影响。下面两张图分别是经过打磨抛光的进气歧管内部，和安装了等长排气歧管的法拉利F129发动机（银色的排气部分）&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-bcb4ddaf0b512c2c83d5ad92_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&374& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-bcb4ddaf0b512c2c83d5ad92_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-6d758cc4d5fe55c6c3a6abde8227c40a_b.jpg& data-rawwidth=&595& data-rawheight=&404& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&595& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-6d758cc4d5fe55c6c3a6abde8227c40a_r.jpg&&&/figure&&br&&p&可变气门正时，升程，还有可变进气岐管，也是为了相同的目的（提升最大进气量），&i&但是只在特定的转速区域（过高或者过低）&/i&有比较明显的作用（假设基础的气门正时，升程还有歧管长度是针对中间转速进行优化的，而实际发动机也确实（或者说不得不）是这样）。&/p&&br&&p&具体举例，&b&&i&就正时而言&/i&，&/b&因为实际空气（由于流体不理想的原因），会在发动机进气（排气以及气门重叠的正时就不做举例了）时呈现出以下特点，&i&对于固定的进气阀门儿关闭正时，在低转速的时候，空气会在进入气缸之后有回流到进气岐管的趋势，在高转速的时候，有进气不能够完全进入气缸的趋势（这就是固定进排气阀门正时发动机进气效率（一定程度上也就是扭矩输出，见下）在过高过低转速降低的本质原因），&/i&所以可变正时在低速早关进气阀门，在高速晚管进气阀门，能够提升对应转速的进气量，从而扩大高进气量值的范围（当然，速度太过高或者太过低进气效率还是会下来）。举一些具体车型的例子，比如丰田的VVT-i，宝马的Double-VANOS，包括其他的一些品牌的装置，都是对正时进行调节，同时目前一般是进排气两侧都装备，并且连续可变，也有一些简单或者低成本的版本是只有进气端（因为效果最明显）。&b&&i&对于可变气门升程来说&/i&，&/b&这个比较好理解，高转速肯定需要提升升程，增加空气进入发动机气缸的通路，让发动机呼吸更顺畅。目前受限于成本，多数情况都是进气侧安装可变进气升程装置。本田的i-VTEC，宝马的Valvetronic，奔驰的Camtronic，奥迪的AVS（也就是保时捷和大众用的），英菲尼迪的VVEL都是这类。这里插一句，所有这些可变正时和升程系统的目的都是一样的（增加进气效率），区别只不过是实现方法和对应的效果，这里主要指的就是可变的范围，响应的时间还有成本/可靠性等等。个人比较喜欢的是宝马的系统，因为普及的比较早，同时都是连续可变，范围也很广，就是实际中小毛病多一些。丰田的可变气门正时大家应该比较熟悉了。奥迪和奔驰（奔驰2010年才有，M270/M274上）的可变升程都是两段式不连续的，主要是从成本的角度考虑，本田的i-VTEC名气很大但是本质上也是两段式的，只不过牛在调节范围大，同时也包括他匹配过一些早期比较经典的高转速发动机（主要是那时候排放没有限制），所以会被一些日系粉强烈追捧。最后一个最特立独行的但是效果也是最好的是菲亚特的Multiair，远超上面所有的任何装置，能够连续独立控制正时和升程（这些品牌的具体的不同实现手段和优劣这里就不再继续展开了，如果有机会可以单写一篇文章讲。&i&但是在这里不得不说的是，意大利人的创造力真的是非同一般，在世界各大车企已经把可变配气机构的各种实现方法基本挖掘干净的情况下，&/i&&i&Multiair&/i&&i&凭借精巧的设计，在削减一根凸轮轴的情况下，实现了更灵活范围更广的可变配气机构，基本上把可变气门这个技术给做到头儿了，也堵死了别人超越的可能。当然，如果你知道最初发明可变气门正时技术的，正式菲亚特旗下阿尔法罗米的工程师，你就不应该感觉到意外了，再看看下面提到的法拉利的连续可变进气歧管，相信你也会被意大利人的创造力折服，&/i&不过这说远了）。以上可变进气正时和升程就不具体找图片了，媒体的解读文章也有很多写得不错的，感兴趣可以自行搜索一下。最后一个比较高端的就是&b&&i&可变进气岐管&/i&，&/b&转速越高进气道长度需要变得越短（见下图）。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-c4bfecc78aa38fb1f42bc897_b.jpg& data-rawwidth=&440& data-rawheight=&211& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&440& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-c4bfecc78aa38fb1f42bc897_r.jpg&&&/figure&&p&原理也很简单，就是精确利用进气空气在进气岐管和进气阀门儿之间运动所产生的播（这个播是由于近期阀门开闭导致的），通过相应地改变进气道长度，让进气阀门儿开启的时候，高密度的气体正好能够传播到进气的位置（因为播在进气阀们和进气歧管之间振荡传播），起到一定所谓的增压效果。这个在应用上和上面升程的情况类似，多数情况下受限于成本和设计，多数车企用的都是不连续的，只有长和短两个状态的装置，目前做得最好的还是法拉利。很多年前刚看到这个设计的时候我也惊异于这个设计的美，不光轻松实现了大范围和连续可调节，也特别有机械设计的美。给大家找来了一张图，这个发动机顶部的小盒子，就是他的连续可变进气岐管。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-3dc6aa1f25adb9bf320f70e_b.jpg& data-rawwidth=&1027& data-rawheight=&742& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1027& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-3dc6aa1f25adb9bf320f70e_r.jpg&&&/figure&&p&还有一个视频，里面的动画基本上也演示得比较清楚了。&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XMTM2MDQyNDI2OA%3D%3D.html%3Fspm%3Da2h0k..0.w2zohO%26from%3Ds1.8-1-1.2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&法拉利F12tdf跑车 发动机工作原理演示&/a&（法拉利V12的发动机都有这个技术，包括Laferrari和F12以及F12tdf，视频中展示的是最新的F12tdf。我知道有人会说我上面这张图片是放的V8。。。（而法拉利的V8其实没有可变进气歧管）是因为选来选去就这张比较好看。。。而且这就是个示意图，他上面也有小盒子。。。所以就放他了。。。）&/p&&br&&p&最后再提一句，发动机直喷与否也会影响进气效率，而且也是在发动机转速全域。直喷的发动机会高百分之3-5左右，这也是为什么这些年自然吸气发动机直喷化以后，动力会提升5%左右（比进气量的提升要多是因为净结果是进气量乘以效率，直喷让效率也能轻微上升），主要是空气吸进来的多了。原因就是由于在汽缸内直接喷油，这样一来，基本上喷油蒸发的全部能量都能被转化为缸内气体温度的降低，所以进气密度会大，而这在非直喷发动机里是不可能的，因为在PFI（非直喷）发动机里你真的是在喷油冷却进气歧管而不是空气（因为PFI是喷在进气歧管和进气阀门后背的，隔壁就是燃烧室，温度很高）。&/p&&br&&p&直喷方面的另一小点注释：&/p&&p&从另一个角度讲，直喷导致的更低的进气温度也是为什么这些年小排量涡轮着增压发动机一定要直喷化的原因，不然无法较好地在目前的全油门增压值＋较高压缩比（10-11）情况下抑制爆震。其实随着近两年downzing程度的增加，大家已经开始在W.O.T的时候用retard点火正时的方法来弥补过高的爆震趋势了（即说明直喷在这方面的贡献也用尽了），但这显然已经在降低W.O.T效率了（说明downsizing的压力已经使得另一端（在保证最大动力上）触碰到了一个constrain（平稳燃烧，即不发生爆震）），更有甚者在这种情况下催生出了宝马喷水抑制knocking的方法。。。不过这说得更远了，可以单开文章说如何评价小排量涡轮增压发动机省不省油，为什么欧洲先会有这个技术路径之后日本follow，以及未来燃油动力系统趋势是什么之类的）&br&&/p&&br&&p&&strong&&u&1.1.2 &/u&&/strong&&strong&&u&单位空气能喷多少油？&/u&&/strong&&/p&&p&有了吸入空气的量，我们就可以来喷油燃烧空气中的氧气了，不过这里面也是有一个小的自由度的，到底喷多少？因为燃烧需要燃料结合空气中的氧气，所以理论上应该是喷正好能够消耗（燃烧）完吸入汽缸空气中氧气的汽油量（lambda 1）。但是追求性能的工程师很快发现如果稍微再喷多一点儿，能够释放的总能量是最多的，这一点儿是指多喷百分之5％左右。所以在很长一段儿时间内，汽车喷油都是薛微多于进气量（中的氧气能够完全燃烧）的。当然代价是效率低，因为可能100份的油可以产生100份的能量，但是你喷105份的油（在还是只有100份空气的情况下）可能只能产生103份的能量，能让你多出3%的总能量但是转化效率低了。之所以是这样的原因简单来讲就是燃烧这个化学反应是有上百个顺序反应和副反应的可逆过程，多喷油能诱导前几步的的化学反应，碰巧前几步又是释放能量的主要反应（产生CO的那步）。副作用就是由于氧气不够了所以后续反应无法进行，就会有很多没烧完的碳氢化合物（汽油燃烧的中间产物），导致排放上去。所以说在没有排放法规之前，都是用这种喷油方法的，包括现在赛车里面都是这样，因为动力最多，同时排放没有顾忌。但是不幸的是（从产生动力的角度），从十多年前欧1开始，由于必须要满足日渐严苛的排放法规，对于汽油机低成本可靠的就一条路，三元催化，而使用这种催化剂的要求就一个（其实还有温度够高），喷油量要控制在lambda 1（小于1过浓无法氧化CO和NOx），也就是刚好燃烧空气中的氧气的量。所以对于现代发动机（最近十五年以内），喷油量只严格取决于进气量（normalized以后1：1，净比值1：14.7），但是纯从产生动力来看，这不是最优化的方法，是目前基于环保法规要求的结果。&i&（看到评论里的留言，说现在的发动机全油门是加浓15%而不是lambda1，我想说从冷却发动机（也就是实际）的角度来说是这样的。但是&/i&&i&我们这里主要的目的是给普通受众一个发动机的整体概念，让他们能知道喷油是和进气是成正比的，同时现在有三元催化的存在。&/i&&i&所以这里请各路大神理解一下，咱们就假设lambda1，因为也不影响对回答这个问题的讨论&/i&&i&）&/i&&/p&&p&&br&好了，对第一个因素喷油量做一个简单的总结。现代发动机喷油量，由于排放的原因（三元催化），严格等比例取决于进气量。而（最大）进气量，是发动机进排气特性所导致的随转速变化的函数儿，在传统自然吸气发动机上呈现出抛物线的形状。改良的配气机构（air-path devices）（等长，抛光打磨，可变气门正时升程，可变进气歧管等）及直喷化能够不同程度地提升进气效率。就单从转速变化来看，传统发动机固定的气门正时和升程是导致&i&进气效率&/i&随转速呈现抛物线变化的最主要原因。&/p&&br&&p&&i&（友情提示：到这里如果你思路还很顺畅完全跟得上，请继续往下看，如果有一些混乱建议可以再看一遍上面的内容，其实不是很复杂，只是如果第一次看的话可能会需要一些时间理解。只需要保证，到这里你自己明白，上面我们在谈总量（喷油）的事情，下面我们要说有效转化率了）&/i&&/p&&p&&br&&strong&&u&1.2&/u&&/strong&&strong&&u&接下来就该说说发动机转化效率了。&/u&&/strong&&/p&&p&上面的所有都是在讲，你到底能把多少燃料（汽油），也就是能量带到发动机气缸里面来，接下来就是你能把这些能量中的具体多少比例，转化为有用的机械功输出。两者相乘，也就是汽油的能量乘以这些能量的转化效率，就是发动机输出的扭矩（本质上就是有效能量）。&br&&br&首先到了这步，先回答提问者的一个问题，现代发动机一般情况下，基本上不太存你提到的所谓的不完全燃烧的情况。如果有，目前这个数量级在1-3%（的全部汽油）左右，也就是基本上没有什么燃烧不完全的汽油，因为现在的发动机都是lambda1的喷油加上比较成熟的燃烧室设计（活塞和汽缸盖设计），不能避免的1%或者更少比例是因为压缩冲程被挤到活塞环下面或者溶入润滑油里面的HC（碳氢化合物）躲过了火焰传播，在做工和排气冲程自己又由于平衡（化学和物理的）跑了出来。所以在转化率这部分我们假设在燃烧室内的汽油完全燃烧，损失只发生在能量转化的过程中。&br&&br&那么说回到转化率的问题。这是个比较系统和复杂的问题，好在目前发动机界已经有了很系统的归纳方法。发动机的效率是几个效率的乘积，包括第一理论效率（只由热力学循环类型（diesel/otto/sabathe等）和压缩比决定），第二指示效率（indicated efficiency，主要由燃烧速度和热损失决定），第三机械效率（由摩擦和泵吸损失决定），这三个角度非常独立但是又互补全面地总结了发动机能量转化的过程（注意这个归纳也直接适用于涡轮增压发动机）。这里不会再每一项进行展开和解释，只解释（随转速变化会有影响的）相关项（像进气和喷油一样全部展开有点儿多。。。）。由于我们在讨论同一款发动机最大扭矩随转速变化的关系，所以我们自然掠过了理论效率（同一台发动机自然是一样，类似上面进气效率中直喷，抛光进气道，等长排气歧管等的性质。前者让在全部转速下的能量转化率整体提高或者降低，后几者让进气效率在全部转速下整体提高或者降低）和机械效率中的泵吸损失（因为W.O.T所以几乎0泵吸损失）。这两点我会在其他问题里，在合适的背景下中讲解理论效率（属于发动机热力学本质，T-S图）和机械效率中的泵吸损失（属于发动机动力输出及效率在恒定转速下随扭矩输出变化的变化）。所以现在的问题就变得比较明确了，就需要搞清楚随着转速的变化，在全油门情况下发动机燃烧速度和热损失，还有摩擦的变化关系，幸运的是这几点都比较好理解。&/p&&p&&br&首先摩擦是最好理解的，随着转速的上升而上升，具体关系一般工程上我们用一个二次表达式来近似。&/p&&p&燃烧速度和热损失需要单独的分析。之所以燃烧速度会影响效率，是因为燃烧速度快的话燃料释放的能量可以更多地可以被转化为动力，不然没有被转化为动力就会被留在排气里以高温的形式（排气内能）浪费掉，这是热力学上最严谨的理解，在T-S图上看到的就是燃烧的速度越快释放能量的面积比例越大。对于很多汽车爱好者，更简单的是从力学的角度来理解这个问题，在上止点（活塞运动顶部）附近的位置发力才是最适合活塞动力转化的（发力），燃料和空气混合之后燃烧的速度必须要足够快才能够赶上在上止点位置附近的活塞上做工，如果燃烧速度慢，等到燃烧室内的气体高温膨胀做工的时候，活塞已经下行远去了&i&（因为发动机在运转，燃烧需要时间）&/i&，动力就没有被很好地转化释放。这个问题也可以比喻为，当你骑自行车的时候，大腿发力的角度只有一个是让你感觉最适合最舒服的，太高或者太低都有使不上劲儿的感觉，发动机活塞做功也是类似的。经过系统的建模分析，有很多因素会影响发动机的净燃烧速度（燃烧速度和平均活塞速度Mean Piston Speed的相对关系），这里就不展开公式了，只需要知道净结果是随着转速的上升，燃烧速度基本能跟得上活塞速度的上升（因为燃烧速度受进气turbulence影响，而进气turbulence受转速影响），但是转速过高的话燃烧的速度（的增加）就不够快了。&/p&&p&散热是另外一个重要的因素，散热多，在做工的过程中就会有很多能量通过汽缸壁散热的形式损失掉，被冷却水带走，导致汽缸内的空气温度降低内能减少，压强也就减小了，从而减少做工。经过系统的建模分析，有很多因素会导致发动机做工的时候产生散热，这里也不展开公式了，只需要知道净结果是随着转速的上升，散热（损失的能量）的比例会减小即可（可以简单理解为转速越高，留给一个做工循环散热的时间越少）。&/p&&p&以下示意图中展示了燃烧需要时间以及热损失这两个事实，以及他们导致的在功能转化过程中的能量损失。（燃烧非瞬时导致PV图形状非最优，热损失导致PV图中整体压强下降，两者随转速变化趋势即见上两段讲解）&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-6ffc01eabda5_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-6ffc01eabda5_r.jpg&&&/figure&&br&&p&所以对效率的整体趋势总结一下就是，发动机转速过低，过大的散热会让发动机效率降低，过高的转速由于摩擦的增加以及燃烧速度提升的乏力也会让发动机效率降低，所以就发动机能量转化效率来说，基本上也呈现一个随转速变化的抛物线形状。&/p&&p&&br&&em&&b&&u&2. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&传统自然进气发动机的最大扭矩在一个点。&/u&&/b&&/em&&br&以上讲述的两大部分就是整个儿发动机工作原理的自然划分。这其中包括外部循环（external cycle）中的配气机构（air－path）和喷油机构（fuel－path），这两个决定了你能有多少可燃气体，也就是能量。然后这个总量再和效率，也就是发动机的内部循环（internal cycle）导致的能量转化效率，相乘，也就是把两者的影响叠加，得到的就是发动机的动力输出随转速变化的结果。不难理解，这两个随转速变化的抛物线如果相乘叠加，得到的还是一个抛物线（只不过两头更低），所以其最大值必然在一个特定的转速。如果用示意图做一个简单的总结，就是下面这张手绘图中所表达的。（我画得比较丑，这个先天不足。。。各位凑活看吧。。。）&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-8d6b5dfa0df77f_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-8d6b5dfa0df77f_r.jpg&&&/figure&&br&&p&&b&&i&所以回到开头的解释，发动机最大扭矩只爆发在一个特定转速，是因为这是影响发动机扭矩输出的各个因素（随着转速变化）相互作用的净结果，高于或者低于这个转速，（多个因素中）都会有一个显著的因素恶化，降低扭矩的输出。这里所谓的各个因素，就是上文（和上图）两部分中所分析（和展示）的&/i&。&/b&&/p&&br&&p&如果明白了以上所表述的这些，其实还可以明白很多简单地道理。比如发动机改装就是把上面所讲到的每一项能够提升发动机动力输出的因素做改进。同时发动机为什么会有怠速和红线也变得很好理解。怠速就是发动机的一个转速的下限，如果低于这个值由于内部过大的热损失，动力输出就开始变得不稳定，也就会导致转速的不稳定（抖动）。类似的，红线就是发动机的一个临界转速值，从这里开始随着转速的上升，燃烧效率的提高（速度，散热）抵不过摩擦的增加同时进气也会减少，扭矩输出就会掉下去（显然，这个具体的度就是扭矩输出随转速变化的曲线和某条等功率线相切的时候），再提高转速也就没有意义了。&/p&&p&&br&&em&&b&&u&3. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&装配了可变气门正时升成，还有可变进气歧管的发动机有更宽广的扭矩输出范围。&/u&&/b&&/em&&br&如果你能看到这儿想必已经明白了即使对于有些自然吸气发动机，扭矩输出也可以呈现出一个宽广的范围，原因无非就是可变配气机构在很大范围内弥补了发动机的进气量。在上一张图片的基础之上，下图中的红线就是装配有可变配气机构的发动机进气和扭矩输出的示意（在过低和过高处可以得以一定提升）。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-702de9ad9b9d0bbf25d958d74be48c01_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-702de9ad9b9d0bbf25d958d74be48c01_r.jpg&&&/figure&&br&&p&举一个我开过车型里面可变配气机构给我印象最深的车型吧，其实很多车现在都有这个功能但是很多车开起来真的不是很明显，可能是因为确实可调整幅度不大或者有些车可能是因为动力本身就比较小开着也没感觉。给我印象最深的是奔驰的M276的3.5自吸，这个发动机看扭矩输出图在rpm都有375NM的输出，但开起来感觉发动机扭矩平台比这个还广，即使两千多转也非常有力，关键是开起来完全不像只有这么点儿动力的车，在CLS350上感觉开起来像一个加速5秒出头的车，更不用说CLS的行驶质感，让人非常享受。对于民用发动机来说，真的还没有遇到过另一辆车感觉动力和匹配能够做到这个级别。&/p&&p&下为3.5升V6的奔驰M276发动机扭矩图，可以非常清晰的看到可变配气机构所产生的小扭矩平原。（显然，图中左侧纵轴为扭矩，右侧纵轴为功率单位）&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-5fa121df2dc211afe059_b.jpg& data-rawwidth=&707& data-rawheight=&377& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&707& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-5fa121df2dc211afe059_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&em&&b&&u&4. &/u&&/b&&/em&&em&&b&&u&近些年燃油直喷，小型化涡轮增压的发动机。&/u&&/b&&/em&&br&其实自然吸气汽油发动机在工业界，发展到前几年，真的是已经做到头儿了。在学术界，差不多十年前就没有汽油发动机的科研项目了，最近十年都是只做柴油机的后处理研发（虽然大众排放门以后这块儿也彻底没了。。。其实也是恰巧做到头儿了，在严格只要增大后处理系统大小而不是提升技术了）。从一个工程师的角度，我其实非常好理解这种瓶颈，因为自然吸气发动机的上限就是一个大气压，你没办法改变这个先决条件和外部环境，外部循环和内部循环也基本上没有什么可以提升的地方了，加了涡轮轻轻松松增压30%，50%（扭矩的角度，功率再小一些）。所以从技术角度和历史发展的进程看我没有对自然吸气发动机有那么强的执着，从汽车工业化产品的角度，涡轮肯定是方向。但是从汽车爱好者和车迷角度来说，我认为世界上再也找不出一种人类的工业产品能够像自然吸气发动机这样和谐这样完美了，而且正是因为我工程师的背景，应该比其他人更能体会这里面的魅力。所以从车迷的角度，我是完完全全的自然吸气粉有强烈的情怀，比如991 GT3RS上的4.0 H6，458 Speciale上的F136发动机，LFA的5.0 V10还有Laferrari上F140超过800匹的输出，应该都是自然吸气发动机的绝世之作了（以上几款我觉得是6，8，10，12缸自然吸气直喷发动机的巅峰），因为我知道这些发动机是多么的优秀他们凝结了人类什么样的智慧结晶，而且他们在未来会是多么的稀有和珍贵。&/p&&br&&br&&br&&p&
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&&br&&strong&&u&III. &/u&&/strong&&strong&&u&进一步的问题&/u&&/strong&&br&最后列一些我觉得比较有意思的汽车类问题，而且在知乎上还没有人回答的，如果有人感兴趣我觉得值得讲一讲。&br&1. 为什么F1发动机能到1,9000转?&br&2. 如果把汽车发动机放大1000倍会发生什么？缩小1000倍呢？&br&3. 柴油发动机效率高真的是因为压缩比高么？&br&4.为什么柴油机有可变涡轮而汽油机没有？&br&5.为什么保时捷的发动机有可变涡轮？&br&6.如何评价大众刚发布的阿特金森加VGT小排量发动机？&/p&&p&7.为什么说普瑞斯的发动机排量越来越大缺越来越省油？&/p&&p&8.如何评价英菲尼迪最新的可变压缩比发动机？&/p&&p&9.为什么有人说发动机要造大才能省油？&br&10.如何看未来发动机的发展方向？都有哪些不同的技术路线？&br&11.为什么真实世界里的车开起来油耗总是比公布的高？&br&12.如何评价小排量涡轮增压发动机不省油？&br&13.为什么日本车企比欧洲车企晚很多年才用小排量涡轮增压发动机？&br&14.如何评价宝马往涡轮增压发动机里面喷水？&br&15.为什么普锐斯的发动机不用涡轮增压的？&br&16.为什么说插电混动油耗更高更不环保？&br&17.开过阿尔卑斯山里面所有山路是什么感觉？&/p&&p&18.在欧洲开柴油车是什么感受？&br&19.后驱车真的都转向过度么？&/p&&p&20.汽车真的是雾霾的元凶么？&/p&&p&21.在中国开电动车到底能减少多少排放？&/p&&br&&br&&p&---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&/p&&br&&br&&br&&p&&b&&u&（于日 第一次修改增加以下段落）&/u&&/b&&/p&&p&在第一次修改的过程中我想到了一个比较简单的对于涡轮增压发动机的扭矩为什么可以是一个完整平台的举例。考虑以上对于自然吸气发动机工作原理的讲解，其实这（发动机的工作原理）和人的生存原理有高度的相似性。&i&两者都是需要有一个机能，来稳定的提供氧气（人的呼吸系统，发动机的进排气系统），同时有了氧气以后会配以这些氧气量所对应的燃料（发动机是喷汽柴油，人是血液中提供糖分或者有机物等），这就构成了二者生存的外部循环。有了外部循环带来的总可用能量，再经过内部循环来转化这个能量（对于发动机是燃烧产生热量再经过热力学循环转化为有用机械工，冷却水带走的散热热量还有排气的高温，对于人就是在体内的有机物的化学反应产生人体可用的能量ATP和其他化合物）。然后人的呼吸频率可以对应为发动机的转速，如果呼吸的过快或者过慢，其实都不是最利于释放人体内糖类有机物中的能量（即能量代谢量，对应发动机扭矩输出）。&/i&&/p&&p&有了这个比喻就非常好理解涡轮增压发动机的扭矩平台了，普通人（自然吸气发动机）消耗的能量是和呼吸频率有关的，有且只有一个频率是单位消耗能量最多的（最大扭矩）。但是涡轮增压发动机就相当于让一个人吸氧气罐里的气，氧气含量要高很多而且还可以人为控制。在一定范围内，不管你呼吸得快一点儿还是慢一点儿，我可以调整氧气罐（输出空气）的氧气含量，（弥补）你由于没有在最优频率呼吸而导致的能量消耗量的下降，从而在比较宽的一个频率上都可以让你消耗同一个单位（强度的）能量，这就是涡轮增压发动机的扭矩可以是一个平原的原因。&/p&&br&&br&&p&&u&&b&日 第一次修改 的内容小结&/b&&/u&&/p&&p&修改了少量错别字以及一部分表述不够严谨和准确的地方。&/p&&p&添加了若干张图片和视频，适当增加表达效果。&/p&&p&添加了以上涡轮增压发动机扭矩平原的举例。&/p&&br&&br&&br&&p&&b&&u&写在最后&/u&&/b&&/p&&p&看到了大家的评论，对于列举的问题，我会逐一回答。&/p&&p&我觉得这不光是一个回答问题的问题，而是可以借着这个机会系统地整理一下自己的知识体系，同时写的过程中也是反省自己的过程，因为只有自己透彻的明白了，才敢写出来和别人分享，同时这也是对别人负责任。&/p&&p&第二点也有我的私心，写知乎也是为了给我自己省事儿，如果以后有人问我类似的问题，就可以不必再讲一遍了，即省时间又省力，虽然开始遭罪但是可以一劳永逸。&/p&&br&&br&&p&日&/p&&p&于北京&/p&
这个看似简单的问题是知乎上含金量很高的问题之一。 提问者本身可能并没有意识到，你问题的有含金量有多高，因为如果想全面透彻的回答这个看似非常简单的问题，需要对发动机的工作原理和各子系统内在关系，有着全面深入的认知。 下面从两个角度来回答这个问…
对于自动变速箱的保养，目前主要就是定期更换自动变速箱油。由于自动变速箱种类众多，所以更换自动变速箱油的难点主要集中在找到不同自动变速箱的换油接口，下面就介绍目前主流变速箱的换油接口，都是内部资料哦！&/p&&p&↓↓↓ ZF 5HP19自动变速器
&/p&&p&放油口及加油口（即观察口）均在变速器油底壳上。&/p&&p&↓↓↓ ZF 6HP19系列，6HP21系列自动变速器&/p&&p&放油口位于变速器底部油底壳上，加油口（即观察口）在变速器尾部左侧。另外 6HP19A有一点不同，其底部油底壳有专门的观察口，用来查看变速器油量是否符合要求。&/p&&p&↓↓↓ ZF 5HP24，ZF 6HP26系列，6HP28系列，6HP32系列自动变速器&/p&&p&放油口位于变速器底部油底壳上，加油口（即观察口）在变速器尾部右侧。&/p&&p&↓↓↓ ZF 8HP45，ZF 8HP55A 系列，ZF 8HP70系列，ZF8HP90系列自动变速器&/p&&p&放油口位于变速器底部油底壳上，加油口（即观察口）在变速器尾部右侧。&/p&&p&↓↓↓ 大众6速自动变速器（大众 09G/09M）&/p&&p&加油口（即观察口）与放油口为同一个位置，在底部油底壳上，将内部套管拆除后可以进行放油操作。&/p&&p&↓↓↓ 奔驰722.6&/p&&p&无放油口，需要拆除油底壳放油。&/p&&p&↓↓↓ 奔驰722.9&/p&&p&无放油口，需要拆除油底壳放油。&/p&&p&↓↓↓ 奥迪CVT（AUDI
01J/01T）&/p&&p&放油口和加油口（即观察口）都在变速器底部，相邻较近，操作时需注意仔细分辨，以防出错。&/p&&p&↓↓↓ 大众6速双离合变速器（VW 02E）&/p&&p&↓↓↓ 通用 ZF 4HP16自动变速器&/p&&p&放油口在变速器底部，加油口（即观察口）在变速器侧面。&/p&&p&↓↓↓ 通用 6T系列自动变速器&/p&&p&放油口在变速器底部，加油口在侧边图示位置，阀体总成盖板方向朝向车头方向。&/p&&p&↓↓↓ 通用GL8、陆尊使用的4T65E、老君威君越使用的4T45E&/p&&p&没有放油螺丝，如果要换油必须拆卸油底壳，从侧边的油尺孔加注新油品。&/p&&p&以下为各种常用变速器各种换油方式的换油量，及观察油液位所需的温度，仅供参考。&/p&&p&艾贝斯汽车养护专家友情提醒&/p&&p&
广大车主在平常用车中，切勿忽视对自动变速箱的保养，做好保养，延长其使用寿命。发现故障，尽早送修，以免扩大故障，增加维修费用，危险驾驶安全！&/p&
对于自动变速箱的保养，目前主要就是定期更换自动变速箱油。由于自动变速箱种类众多，所以更换自动变速箱油的难点主要集中在找到不同自动变速箱的换油接口，下面就介绍目前主流变速箱的换油接口，都是内部资料哦！↓↓↓ ZF 5HP19自动变速器 放油口及加油口…
&p&之前某回答下面某数字自媒体的教徒们说工程师不向一般大众输出知识，所以没资格对输出知识的人指手画脚。暂且不去理会这种言论千苍百孔的逻辑，也不论这些人眼瞎看不到工程师们写的科普文，单从输出知识的绝对数量来讲，工程师们的确不如自媒体们。&/p&&p&既然如此，那么我就用自己的行动来一点点改变这个现状。&/p&&p&虽然我不像自媒体们一样有空每天变着花儿给自己制造热点，但牺牲一点玩游戏的时间每一两周写篇科普文的时间还是能挤得出来的，姑且在这里立个FLAG，从这周起，每1-2周更新一篇专栏。至于内容，准备暂且先从自己比较熟悉的发动机控制开始写，深度以一般接受过正常高等教育的人能够明白为基准。&/p&&p&下面是正文。&/p&&p&=============================================================&/p&&p&发动机燃烧的三要素是点火，混合气和压缩。其中制造浓度适宜且均匀的混合气的任务就是由喷射系统来完成的。现在发动机的喷油控制都已经是电控，其英文缩写是EFI（Electronic Fuel Injection）。其系统示意图如下。&/p&&figure&&img src=&http://pic4.zhimg.com/v2-adeedcccd261f7_b.jpg& data-rawwidth=&639& data-rawheight=&249& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&639& data-original=&http://pic4.zhimg.com/v2-adeedcccd261f7_r.jpg&&&figcaption&图 1&/figcaption&&/figure&&p&有人可能会问喷油控制怎么会有这么一大堆东西？不就是控制一个喷油嘴吗？&/p&&p&当然没有这么简单。&/p&&p&EFI系统有三大任务。&/p&&p&第一，制造浓度最合适的混合气。&/p&&p&第二，形成最合适的雾化状态。&/p&&p&第三，寻找最合适的喷油时间。&/p&&p&根据发动机运转工况不同我们需要的空燃比不同，EFI无时无刻不在进行最合适空燃比控制。&/p&&p&（大多数工况为理论空燃比，WOT（节气门全开），OT（三元催化过热保护）等特殊工况下需要加浓混合气 空燃比：空气和燃料的质量比）&/p&&p&所以我们需要大量的传感器来让发动机知道当前的运转状态，以进行最合适的喷油控制。&/p&&p&针对看到这堆传感器一脸懵逼的一般人我大致介绍下各个传感器的作用。&/p&&p&空气流量计负责测量进气量，根据进气量和需要的空燃比计算基本喷油量，根据转速（转速传感器），水温（水温传感器），加速踏板（加速踏板传感器）位置决定是否需要增量，再根据当前空燃比（空燃比传感器和氧传感器）计算是否需要反馈调节。&/p&&p&接下来介绍下EFI控制的概要。&/p&&p&EFI控制概要如下图。&/p&&figure&&img src=&http://pic2.zhimg.com/v2-011c7bfa01a429aec6d80d_b.jpg& data-rawwidth=&617& data-rawheight=&257& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&617& data-original=&http://pic2.zhimg.com/v2-011c7bfa01a429aec6d80d_r.jpg&&&figcaption&图 2&/figcaption&&/figure&&p&简单来讲就是先由传感器检测当前状态，再由ECU计算喷油量，最后通过控制喷油嘴进行喷油。EFI最终是通过控制喷油嘴的电磁阀开闭时间来控制喷射量的，通电时间越长喷射量越大。（燃油压力不变的前提下）&/p&&figure&&img src=&http://pic3.zhimg.com/v2-99c98c047c5a3ca528eaf503b1505d12_b.jpg& data-rawwidth=&617& data-rawheight=&153& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&617& data-original=&http://pic3.zhimg.com/v2-99c98c047c5a3ca528eaf503b1505d12_r.jpg&&&figcaption&图 3&/figcaption&&/figure&&p&但根据喷油嘴的驱动电压和进气负压的不同，会出现实际喷射量和计算喷射量的误差。为了消除这些误差，EFI的计算喷油时间其实不等于实际喷油时间。其关系大体如下述公式。 &/p&&p&　实际喷油时间 = EFI控制计算喷油时间　 *　 燃油压力补偿系数　 +　 无效喷油量&/p&&p&也就是说在EFI的计算值之上，还需要进行额外燃油压力补偿和无效喷油量的补偿。&/p&&p&燃油压力和无效喷射量的示意图如下。&/p&&figure&&img src=&http://pic2.zhimg.com/v2-a5090cdd015f5e7b59a526fe91c0ac7d_b.jpg& data-rawwidth=&617& data-rawheight=&282& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&617& data-original=&http://pic2.zhimg.com/v2-a5090cdd015f5e7b59a526fe91c0ac7d_r.jpg&&&figcaption&图 4&/figcaption&&/figure&&p&下面是名词解释。&/p&&p&所谓的燃油压力补偿就是指喷油嘴内侧和进气歧管侧压力差不同导致的喷油量差。&/p&&p&看上去挺抽象但其实不难理解，在喷油嘴电磁阀通电时间相同也就是喷射时间相同时，决定其喷油量的就是喷油嘴内外侧的压差了。喷油嘴内侧的压力即为燃油压力，这个值基本上是定值（虽然实际上会有波动但为了便于理解我们暂且认为它是恒定的），喷油嘴外侧的压力就是进气歧管负压了，这个负压根据转速负荷不同是会变化的，所以我们需要对其进行补偿。&/p&&p&所谓无效喷射量是指从通电到电磁阀打开会有一个无法消除的延迟，这段时间实际上喷油嘴是不喷油的，所以我们需要把这段时间也进行补偿。&/p&&p&另外关于喷射量计算还有一个要点就是发动机启动时喷射量和启动后喷射量的计算方法是不同的。&/p&&figure&&img src=&http://pic4.zhimg.com/v2-1e3bacaf3_b.jpg& data-rawwidth=&617& data-rawheight=&337& class=&origin