最高轉速的上限 - 社會議題

By Elizabeth
at 2007-09-14T00:00

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有請各路英雄指點一下ㄧ個理論性質的問題
如果ㄧ顆 NA內燃機 [溫格爾引擎除外] 以設計層面來講
最高轉速的上限是取決於何種原始基礎條件？
是缸徑？活塞行程？連桿？區軸？汽缸數？壓縮比？還是飛輪的直徑？
[設不考慮進排氣供油材料強度散熱熱衰竭之因素]
小疑問有請各位解惑請各位多包含謝謝

Tags: 社會議題

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By Margaret
at 2007-09-16T08:01

問題:
NA內燃機以設計層面來講
最高轉速的上限是取決於何種原始基礎條件？
是缸徑？活塞行程？連桿？區軸？汽缸數？壓縮比？還是飛輪的直徑？
[設不考慮進排氣供油材料強度散熱熱衰竭之因素]
我的回答:
NA 自然進氣引擎以設計點來說如果要求要到達最高轉速所須要的是
缸徑跟衝程平衡點-大活塞受力動力面基大但平衡不佳(重量高)
小活塞動力小受力點小平衡好(重量輕)
最短行程-短衝程做動時間短
動力平衡-曲軸平衡點高速負載輕
多缸多活塞-動力啣接無落差
飛輪的部份就跟動力平衡同題就只是動態平衡點的問題了
高轉速引擎所須要掌握的就是所有的 (物) 跟 (力) 平衡跟減少 (磨擦) 所造成動力耗損
另外會影響的就是您所提的
進排大氣壓-進氣負壓不足或排氣回壓高會產生氣體延滯
供油比例供油時間供油溫度霧化時間霧化溫度
動力熱衰竭-溫度所產生的公差產生的零件耗損磨擦動力耗損
譬如培林活塞環活塞連桿周圓所有圓周率的零件都會有熱膨脹冷收縮的狀況所以車廠所解決的方向是以強化零件本體耐熱.低蓬脹系數.為主
是因為我們現在所使用的設計都是氣體動能引擎為主,汽體所產生的動能來推動引擎.相對的汽油所產生的高熱只是造成浪費的能量轉移.65%的能量(熱能)都只是浪費掉而且造成空氣污染
所以材質本體散熱跟隔熱好才能夠更有利的利用氣體動能產生更高的動力推動活塞跟曲軸

By Hedy
at 2007-09-18T05:56

如果從理論上來講，轉速上限最大的門檻是活塞運動的最大速度和加速度，所以高轉速引擎的設計，活塞的輕量化和強化是很重要的因素，偏偏這兩個因素是相抵觸的。
但這畢竟只是理論，很多引擎根本就達不到活塞的速度上限。大部分的上線取決於進排氣系統（氣門）的運作上限
F1大概算是常見高轉速引擎的代表了，有興趣可以看一下比較舊款引擎（取消Turbo那前後的）的氣門設計，十分有趣

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