同样的原理,为什么拖拉机声音很大,是一下下的哒哒声,汽车却是平滑的声音?

光影解毒


有这种哒哒声的发动机主要是单缸柴油机了,用于汽车上的主要是单缸拖拉机了,这种车出现很早,相信很多人都见到过,声音特别刺耳,如果是怠速很小的话,感觉要熄火了又响一下,要熄火了又响一下。这个发动机的工作原理是,吸入新鲜的空气《吸气》,被吸入的空气被在气缸内被压缩《压缩》,在压缩到气缸上止点时,喷油嘴立刻喷入高压液化的柴油,与被压缩的空气立刻混合并点燃,气缸内压强增大,推动活塞向下运动《做功》,从而连杆推动曲轴旋转,完成做功,做工完成后,要把燃烧的废气排除气缸内《排气》。从而进入下一个做工循环。我们听到的哒哒声,实际就是发动机在做功的那个行程。为什么声音那么刺耳,实际上是排气管内的消声器所决定,拖拉机的消声效果不是很好,如果撤去排气管,声音更难听。

所有的发动机工作原理都差不多,都要完成吸气,压缩,做功,排气,只是柴油发动机的燃料是柴油,有喷油嘴,吸入新鲜空气,不需要火花塞点火。而汽油发动机吸入是按一定比例的汽油和空气的混合物,要通过火花塞点火,从而实现做功。

而为什么多缸发动机声音听起来那么平顺呢?原因是多缸持续不断的在工作,间隔时间太短,基本上感觉都连在一起了,所以感觉不到哒哒的声音,再加上理想的消声设备,所以声音就感觉小,但是如果是消声器坏了,或者是撤了排气管,声音一样难听,一样刺耳。

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首先来讲拖拉机和汽车的发动机是不一样的。拖拉机的发动机采用的是柴油机,而汽车的发动机多数是汽油机。甚至一部分拖拉机采用的是单缸柴油机,这也是我们觉得声音最大的拖拉机之一,而多缸农用车声音就会小很多。下图就是我们最常见的单缸柴油机,也是最顽强的发动机。


其实不光拖拉机声音大,有些汽车启动时发动机也是非常大的。例如马自达创驰蓝天系列,冷启动的时候总会有人说声音和拖拉机一般大,侧面说明了某些汽油发动机在特殊情况下噪音也是非常大的。难道创驰蓝天发动机和柴油机之间有什么相同点吗?他们唯一的相同点就是压缩比非常高。例如创驰蓝天的压缩比达到了13:1,这样高的压缩比只有马自达才这样玩,别的厂商基本玩儿不转。所以马自达的创驰蓝天,既省油动力又足。而单缸柴油机的压缩比达到22:1。这样高的压缩比,柴油机工作时的噪音是不能低的。


除了压缩比高之外,单缸柴油机的工作方式也与多缸发动机不一样。单缸柴油机吸气,压缩,做功,排气冲程中只有一个做功冲程对外做功。而其他三个冲程只能依靠飞轮惯性来完成。而这个冲程飞轮只能转半圈左右,注定单缸柴油机做功粗暴,震动大。而多缸发动机工作时各个气缸冲程是交替进行的,压缩比低、震动低四个冲程无缝衔接,转速高噪音低。

除了这些原因之外,柴油发动机在运转中还有很多机械噪音,例如曲轴前池的正时齿轮组运转噪音非常大,机械式高压柴油泵、喷嘴工作时噪音也非常大。所以多缸农用车采用多缸柴油机噪音也非常大。就是因为机械运转噪音大,而后来的发动机正时由齿轮传动改为皮带传动、柴油泵改为转子泵后噪音大大降低,而改为电喷后柴油机噪音进一步降低。


拖拉机之所以不用高端静音柴油机主要是从使用成本考虑的,并且拖拉机消音器(排气管)受到成本限制,消音效果很一般,这也是噪音大的一个原因。汽车发动机噪音低的原因上面已经说了,压缩比低、多缸运转更平稳、针对噪音在结构上做了很多优化。不仅震动低,噪音也低很多。


水墨丹青一世情


汽油和柴油内燃机的工作原理都差不多,除了老古董的二冲程外现在也都是四冲程。农村见得最多的拖拉机当属80年代初期到90年代末期那种15-30马力的单缸或者双缸拖拉机,还有就是声音同样洪亮的“三蹦子”-柴油三轮车。 早年乡村大路上这种“突突突”的声音是最司空见惯的,在汽车稀少的那个年代农机车不仅可以出力干活也是一个不错的代步工具,至于噪音和震动那都不是事。

其实也并不是所有拖拉机都是“突突突”,现在很多重型四缸或者六缸的拖拉机声音还是相对平顺缓和的。这是因为多缸可以让声音连续一些不至于那么突兀,它的整体动力输出也比较平稳。

柴油拖拉机和三轮车声音大最主要的原因还是其发动机结构和运行原理导致。因为毕竟是农用车它的主要用途还是出力干活,所以市场的需求是有劲。我们看到不管是手扶拖拉机还是小型三轮车还是小型四轮农用车其发动机的功率也就那个十几到几十马力,但它可以轻松拉上几吨的货物,因为柴油农用车都是轻转速重扭矩的输出特性。

柴油机声音本来就比汽油机大

无论是单缸还是多缸或者相同缸数的前提下柴油机的噪音和震动都要比汽油机大。尽管同为内燃机,但由于燃油特性差异它们的燃烧方式是不同的。由于柴油的燃点高活性相对稳定所以柴油机都会采用压燃的方式进行做功,而压燃的前提就需要具备较高的压缩比,一旦压燃后释放的能量会更多。柴油的压缩比轻轻松松就可达到20:1而汽油机现在累死累活也才在15:1的范围以内。另外由于压燃的特性,柴油机的缸径和行程相对汽油车来说要大,由于行程有可增大范围区间所以柴油发动机一般在扭矩输出上更有优势也就是我们说的有劲。因此柴油机高压缩比+长行程+压燃的特性进行做功后释放的能量大、震动也大、噪音也大。

汽油车注重的是转速,也就是发动机做的功主要用于速度的提升。这样就决定了汽油机的高转速和高运行速度特性,同功率下想要拉高转速就相对降低扭矩,因此汽油机的缸径和行程都比较小。另外汽油车是点燃做功,压缩比相对柴油低,缸径和行程减小,所以产生的震动和噪音就比柴油机小。这就好比一个气球你把它吹到极限爆炸所产生的声音肯定比你吹到一半用针扎爆要大很多。

单缸柴油机更大,并且不连续

因为缸数可以平衡声音的连续性,我们听到拖拉机“突突突”一方面其声音本来就大,一方面由于有做功间隔所以它的声音还不连续就给人突兀感,如果是多缸机尽管其声音大但至少还是平稳、连续的输出。我们看看单缸柴油做功过程,二冲程的很少见现在大多数仍是四冲程单缸机。

吸气-压缩-做功-排气,这四个过程中只有做功这个过程是通过燃烧燃油产生动力,这个过程是通过曲轴旋转720度(两圈)带动连杆和活塞上下往复运动。过程如下:吸气时活塞下行至下止点曲轴旋转180度;压缩气体时活塞运行上止点曲轴继续转转180度,此时曲轴旋转了360度发动机仍没有任何做功,依靠消耗飞轮储存的能量;压燃做功,活塞由上止点运行到下止点,曲轴继续旋转180度;排气活塞由下止点运行上止点排出废气。因此,单缸发动机曲轴旋转720度的过程中只有180度是做功的,也就是一个完整的做功过程四分之三时间不产生做功的噪音和震动,这种不连续的声音就是“突突突”或者“噔噔噔”。最直观的表现就是排气管连续且间断的吐黑烟,远处只闻其声不见其车。

汽油车注重转速,且偏向舒适设计

功率=扭矩×转速/常数

汽车追求的是速度和乘坐性,我们知道发动机的扭矩和转速是成反比的,汽车往往是保证扭矩的前提下尽可能拉高转速来提高功率。又由于汽油发动机的特性,提高转速不利于其缸径和行程过大,因此汽油发动机的缸径和行程都不大,产生的震动和噪音在结构上就能减少。

单缸、双缸发动机运用到汽车上不太合适,一方面是缸数少输出功率受限,另一方面标榜舒适性的汽车你弄个单缸不是开玩笑的。当然双缸汽油车还是有的只不过普及度太低,不过以后和混动组合的可能性更大。所以,我们常见的汽车发动机都是偶数缸,偶数缸配和四冲程能很好的控制动力输出的连续性,这样就保证噪音输出也很线性。再加上汽油机本来噪音就比柴油机小,对比下来汽油机的噪音更容易让人接受。

其它因素

除了结构及原理特性是造成差异的主要原因外就是噪音的控制方面了。汽车往往成本高,相对拖拉机用途不同,所以在发动机的降噪和噪音后处理方面比拖拉机投入更多。可以说噪音完全不是拖拉机的影响因素,但一定是汽车的影响因素,每个车企对静音、消音方面的研发投入一直没有停止过。而一万块的拖拉机和十万块的汽车没有可比性,虽然汽车都有发动机降噪、排气降噪、消音等后处理办法,拖拉机也有消音但技术和效果跟汽车还是差远了。但是如果把四缸汽油发动机的消音后处理全部去掉,一脚油门那声音不见得多“优雅”。


旋转的方向盘


有哒哒声的,主要是农用小四轮,手扶拖拉机,三轮运输车等。这些农用车有个共同点,都安装有单缸柴油机。这种柴油机最高转速是每分钟2200转,最低每分钟600转。这个哒哒声其实时柴油机在排气冲程所发出的排烟声。我们通过计算,可以得出单缸柴油机的排气次数为每秒钟5---18次,不算快,所以我们能听出哒哒声,就像电视里的机关枪声一样。安有双缸机的拖拉机,比如宁波奔野,东风180,江西丰收180等勉强能听出哒哒声。现在农村有很多大中型拖拉机,安装的是四缸机或六缸机,由于缸数多,作功间隔时间短,只能听出呜呜声,没有哒哒声了。但细究起来,只是哒哒变得连贯了而已。汽车上装的是转速更高的多缸机,加上消音好,有的还有涡轮增压器,所以声音连贯平顺,比小单缸好听多了


天高云淡00000


其实拖拉机的柴油机和汽车的汽油发动机工作原理还是有些差异的,而拖拉机声音比汽车大很多原因都是由这些差异导致的。

1、压缩比


拖拉机使用的柴油机压缩比远大于汽油机,压缩比大说明混合气被压缩的程度更剧烈,这样在压缩冲程和做功冲程产生的噪音也越大。

2、燃烧方式


柴油机是在压缩冲程末端才开始喷油,而且是边喷边烧,燃烧速度慢且粗暴,缸内压力持续时间更长,这也导致其噪音比汽油机大。

3、转速范围不同


因为柴油机燃烧速度比汽油机慢,因此转速不能太高,否则留给喷油和燃烧的时间不够,而拖拉机大多数是单缸发动机,低转速下发动机做功冲程间隔长,听起来就是有节奏的突突突,而汽车发动机最起码也是三缸朝上,发动机转速也高,工作时每个气缸燃烧做功的时间间隔很短,声音也更加连贯。

4、机械油泵

柴油机是缸内直喷,而且是在压缩冲程末端高压状态下继续向气缸喷油,因此需要很大的喷油压力,为了提供足够的压力柴油机都要有一个非常大的机械式油泵,比如上图,这并不是一个发动机,只是柴油机的油泵而已。我们听到的柴油机运行时的“哒哒声”很多就是机械油泵的声音。


爱车大家说


单缸四冲程的柴油内燃机靠压缩空气高压起燃,四个冲程实际只有一个冲程做功,做功曲线上来看,没过一个周期T产生一个做功,稳定性较差,相比汽油内燃机,一般有多个缸同时做功,每过1/6T产生一个做功高峰,多个做功高峰叠加一起形成一个相对平稳的做功曲线,所以没有柴油机单缸的突突声


春哥爱科学


其中一个原因是齿轮选用不同。

拖拉机齿轮是直齿轮,直齿轮输出的劲大,但是直齿一个个的打上去噪音很大。

而汽车不需要拖拉机那么大的牵引力,所以用的是斜齿轮。斜齿轮是一个个无空隙接合的,不存在打齿的情况所以噪音小。

再加上轿车为了舒适型加装了很多的隔音设备,所以造成了汽车声音很小而拖拉机声音很大还有哒哒声。


永煜中原


根据车辆来说的话,拖拉机和汽车的发动机是不一样的产品,拖拉机的发动机柴机油,而汽车是汽油机,在工作上面两者之间是有区别的,汽油发动机是四个缸或者三个缸,有进气,压缩,做功,点火等四个工作行程。

同时根据汽车的发动机的结构和构造而言,还有一个排气管所在,排气管是有消音器的,在气体排放后,能够最大程度上面减少发动机的所带来的噪音和声音,同时加上汽油的可压缩性,也间接的带来了这样的一种情况。

而拖拉机在结构上面大多数都是单缸的柴油发动机,并且没有消音器,在工作的过程当中,气体是直接排放出去的,会产生排气的冲击性,除了这些原因之外,柴油发动机在运转中还有很多机械噪音,例如曲轴前池的正时齿轮组运转噪音非常大,机械运转噪音大,并且不能够得到相应的润滑所以也会产生这样的一种情况。

当然其次拖拉机之所以不用有噪音主要也是从车辆或者发动机的成本上面去进行考虑的,并且拖拉机消音效果很一般,有些甚至是没有消音器这么一说,所以这也是噪音大的一个原因。

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你好!很高兴回答你的问题!

原因很简单。因为柴油机一般都是单缸的。其他的是多缸的声音平顺性就好的多了!还有就是柴油机和汽油机也不一样!

谢谢这是我的回答!


阿尚日常


你说的拖拉机是指的单缸小功率拖拉机。这种柴油发动机转速低,活塞做功频率低,当然能够听到一下一下的哒哒声。常见的汽车最少也是四缸的,而且转速相对单缸拖拉机来说很高了。单缸做一次功的过程,四缸可以分成四次,气缸越多就配合的越紧密,加上转速高,听起来自然很平滑无节奏的声音。其实大马力多缸拖拉机的声音比单缸拖拉机的声音也平滑紧密的多。

至于说拖拉机的声音大主要是低端农用车辆,能干活耐用就行,追求的不是舒适而是实用,所以没有在消音降噪上下大成本


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