Re: [問題] 高功率NA引擎的優勢??

[ariete (正圓錐)]

※ 引述《reallocust (不爽啦=.=)》之銘言：
: 哈哈...小弟不才,至今開過的車寥寥可數,對於金字塔端的領域有些好奇...
: BMW E60 M5 那顆5.0L V10 引擎得獎無數,我試乘過(沒開過)也的確力道驚人,
: 一時間想去了解它就找了些網路的規格資料,發現他的重量540 pounds(約245kg),
: 突然想到一種計算引擎效率的方法,一般人都是用(功率/容積),
: 我想到用(功率/本體重量)來算...
: 這顆5.0L V10 引擎的優勢(單單就這一方面,我不敢戰)並無太大優勢,...
: 想請問一下版上眾強者...
: 以前我聽到的小排氣量高功率引擎的優點不外乎體積小,重量小,
: 但如果有一天當材料科技愈來愈發達,這些"名機"的重量優勢不再後,
: 還有哪些優點可讓車迷所稱道的......
: 以下附一些我Google到的引擎重量數據...
: M.BENZ 5.5(SL55 AMG)..後期 500hp/452pounds(205kg) = 2.439 hp/kg
:           (SLR 722)....... 650hp/452pounds(205kg) = 3.171 hp/kg
: M.BENZ 6.2(CL63 AMG)...... 525hp/199kg            = 2.638 hp/kg
: BMW 5.0 V10(E60 M5)....... 507hp/540pounds(245kg) = 2.069 hp/kg
: GM LS2 6.0 OHV(Z06)....... 400hp/443pounds(201kg) = 1.99  hp/kg
: GM LS7 7.0 OHV(Z06)....... 505hp/458pounds(208kg) = 2.428 hp/kg
: Audi 4.2 V8(RS4 B7)....... 420hp/179kg            = 2.346 hp/kg
: Audi 5.2 V10(S8).......... 450hp/225kg            = 2     hp/kg
: Audi 6.0 W12(A8).......... 450hp/237kg            = 1.899 hp/kg
: BMW N54 L6(335i).......... 308hp/419pounds(190kg) = 1.621 hp/kg
: Audi 2.0T L4(S3).......... 265hp/335pounds(152kg) = 1.743 hp/kg
: Ferrari 4.7 V12(F50)...... 520hp/432pounds(196kg) = 2.653 hp/kg
: Honda B18C................ 220hp/326pounds(148kg) = 1.486 hp/kg
: Honda H22A................ 220hp/155kg            = 1.419 hp/kg
: Honda F20C................ 250hp/158kg            = 1.582 hp/kg
再讓我賺一篇P幣吧^^
其實從r大的文章來看(我發現我都找不到這些資料說，請教r大怎麼找的??)
其實增加缸數是最容易"提升"引擎重量的
而提升排氣量卻是最有效增加馬力的
裡面的LS2和LS7是最好的教材
因為LS7其實是從LS2增加缸徑而來(雖然乾式油底殼可能省去了10~15kg的重量)
多了1L的排氣量
只多了7kg(如果把油底殼的因素放進去，那假設是多了22kg，而變成223kg)
馬力卻多了105匹.....
再從M.Benz的6,2L引擎來看
重量199kg，馬力525匹
以BMW的水準，要把E39 M5的引擎擴缸再作到這樣的輸出
應該也是雕蟲小技，而且重量只要199kg，比現在的M5引擎輕了46kg
可以更減輕車頭重量，提升操控性
不過這樣就少了"每公升輸出超過100hp"的廣告效益
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從我以前學過的熱力學知識
如果橫軸是輸出功率/卡諾熱機最大輸出功率，縱軸是消耗能量
意思是說用提升功率/L的方法改善一部熱機
你會發現是一個二次曲線
輸出功率/消耗能量的最小值絕對不會出現在圖表的最右邊(差不多會在中間的部份)
如果縱軸換成熱機的重量
畫出來的線也是二次曲線
且最輕的熱機的重量也是會出現在差不多中間的部份
也就是說
其實這些高HP/L的引擎，HP/kg的值會比中等HP/L的引擎來的差
也就是說，會比我們一般75hp~80hp/L的引擎來的耗能，也來的重...
所以，比功率/重量，會對這些高HP/L的引擎很不公平...
畢竟熱力學的定律(第二還是第三，忘了...)把他們限制住了
那為什麼車廠還是追求高的HP/L而不是高的HP/kg??
只能說
如果要當飛機發動機
要選HP/kg大的，畢竟飛機是越輕越好
如果是車子要的
那..反正還可減輕其他部分的重量(飛機安全係數幾乎是1了，很難減..)
重一點點可能還OK^^
----------可能有錯，請大家鞭小力點-------------
哇哇哇
我發現我找不到老師上課時給我們看的投影片...
好像是GE的發電機組的使用說明
它裡面是說
其實一具發電機組可以在外加一些配備
像是Intercooler，reheater，這些東西本來的機組可能就有嚕
不過多幾組還是可以再提升一些發電機的輸出功率
然後就有加了這些東西之後的輸出功率和消耗能量的圖表
在加了這些阿里阿雜的東西之後
輸出功率一定會上升，相當於我們引擎的HP/L上升
但是最省能的是原廠出的那一個狀態(就是不要在外加有的沒的)
因為大部分發電都是以最省錢的方式來發^^
而且
因為加了那些有的沒的，其實提升大概5~10%輸出
可是多的重量可能接近半部發電機組的重量，也要多花錢
看起來不是很優，但是還是有人會選配
可能有些地方需要大輸出卻沒有很大的空間放更大的機組
或是平常不用，臨時用用，不考慮燃油效率的(像是尖峰用電)
我是想說熱機應該都會受熱力學限制，所以才PO的^^
結論就像我在推文裡面講的
追求某部份效率時
會使某一部分的效率下降
可能是錢財，也可能是省能
汽車引擎我就沒看過這種表了^^
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.44.4
推 ciche21:"輸出功率/卡諾熱機最大輸出功率"不是叫"第二定律效率"嗎?
→ ciche21:這個東西還可以跟銷耗能量比，ㄟ我怎麼沒學過! 我太混了嗎
→ ciche21:哈哈
推 reallocust:我昨天查完後就關掉了,可能要給我到下週一的時間我再找
→ reallocust:回來,不過上面那些數據,單位是pounds的是同一網頁的,單
→ reallocust:位是kg的,很多在車廠網頁就找得到.你的理論太深了,完全
→ reallocust:不能吸收...囧" 我很小,不是r大  XDDDD
→ ariete:這是在能源工程課裡面，分析發電機效率的圖表XD我想說熱機
→ ariete:都是受熱力學限制，所以PO上來^^簡單來說，就是越追求某一
→ ariete:部分效率，會損失另一部分效率，像是耗能或是錢財等等XD
※ 編輯: ariete          來自: 220.137.136.155      (12/21 23:22)
推 ciche21:我大概懂原po想要表達的是什麼了，可是原po好像忘了強調一
→ ciche21:點，如果只接用發電機引擎跟汽車引擎來區分，似乎定義的不
→ ciche21:太清楚，這兩者其實本身原理就完全不一樣，從文章推斷，原
→ ciche21:po指的應該是渦輪發電機(GE是全球最大渦輪引擎供應商)，但
→ ciche21:是汽車引擎卻是活塞式內燃機，兩者由於原理不同，所以馬力
→ ciche21:扭力或是效率曲線也完全不同，這可能是我們沒在汽車引擎上
→ ciche21:看到這種表的原因
→ ariete:我是看到上面的HP/kg的表才想說會不會內燃機引擎也有差不多
→ ariete:趨勢，只是省能or省錢orHP/L的曲線頂點不知道在哪裡(沒有表
→ ariete:無法真的看出到底HP/L要多大才是最省能(or輕)的內燃機，只
→ ariete:能大概推論說越把同大小的熱機輸出功率逼到極限，他在其他댠
→ ariete:在其他部分效率會下降(像是省能，or重量，或是耐用度)