發動機,是汽車的動力源泉所在,它的作用就像是心臟,將動力源源不斷地輸出到汽車的零部件上。但是對於發動機的瞭解,很多小夥伴還停留在參數層面,所以平常我們總會聽到:“這個XX車XX匹的馬力啊,好厲害!”、“哇那個XX車最大扭矩XX牛·米哎!”不過排量、功率、扭矩等這些,都是發動機的基本參數,就跟一個人的身高體重一樣是很外在的東西。而發動機的內裡才是最體現人類智慧的地方,無數的機械原理交織其中,才造就了這樣一顆“心臟”。
也許你也會聽說過V6、V8,也知道是氣缸V型排列,但你知道為什麼這樣排列嗎?
可能大多數人不知道。其實在同等排量情況下,發動機氣缸的不同排列形式會對汽車的靜謐性、平順性、操控性甚至油耗產生非常重要的影響。今天,車叔就為大家科普一下:發動機的氣缸排列形式。
直列發動機
大家也許聽多了V6、V8,但其實直列式才是目前最常見的發動機佈局形式。直列式也被稱作L式,這種佈局是指,發動機所有氣缸均是按同一角度並排成一條直線,只使用一個氣缸蓋,缸體和曲軸的結構也是氣缸排列方式中最簡單的。現在常見的有L3、L4、L5、L6,絕大多數小型車、緊湊型車或一部分中型車,都採用這種佈局。
直列發動機的優點是尺寸緊湊穩定性高,在低速時有較好的扭矩表現。而令它成為最常見佈置形式的原因是,燃油經濟性好,所以消費者喜歡,製造成本低,所以車企喜歡。但直列式的缺陷也是相當明顯的:當排量和缸數增加的時候,會直接增加發動機的長度。而且功率有限,還會因為重心高影響操控性,這兩點也直接導致了直列式註定不會出現在性能車和高級別車型上。
V型發動機
V型發動機,顧名思義就是氣缸V字型排列。將氣缸分成兩組,把相鄰氣缸以一定夾角佈置一起(左右兩列氣缸中心線的夾角<180°),從側面看汽缸呈V字形,故稱V型發動機。
通常兩組氣缸的夾角為90度,但是實際應用中90度夾角在橫向距離上比較寬,不便於機艙的佈置。而且如果氣缸的傾斜度越大,機油在受重力作用會使活塞頭潤滑不均勻,氣缸的磨損也會越大。當然為了避免這一弊端,也有更小夾角的72度,75度和60度的氣缸體設計。
最常見的V型發動機有V6、V8 、V10和V12四種形式,用在一般的車型上V6和V8的動力就已經足夠了,所以顯得比較常見。而V10和V12由於製造成本極高而且技術非常複雜,一般都會搭載在超跑旗艦車型上,例如法拉利的LeFerrari,阿斯頓·馬丁Vanquish,蘭博基尼Aventador等。
W型發動機
到了W型發動機這裡,可不能再跟V型一樣顧名思義的覺得氣缸就是按照W字型排列了。其實W型發動機的佈置只是近似W型,嚴格來說還是屬於V型發動機。
W型發動機是德國大眾品牌的專屬發動機技術,原理是將V型發動機的每側氣缸進行小角度的錯開,就成了W型發動機。或者說是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發動機共用一根曲軸。相比與V型,W型排列可極大減短髮動機的長度,曲軸也可短些,這樣發動機所佔的空間就變得小多了,同時重量也可輕些,但它更大的寬度可以使發動機艙顯得更加飽滿。
不過,W型發動機也有著一個極大的問題:因為這種排列形式相當於把一個整體的發動機分割成了兩個部分,所以在運作時必然會引起很大的震動。針對這一問題,大眾在W型發動機上設計了兩個反向轉動的平衡軸,讓兩個部分的震動在內部相互抵消。因為是大眾的“獨門秘籍”,所以目前搭載W型發動機的只有大眾以及旗下其他品牌的高端車型,比如:大眾輝騰、賓利歐陸還有奧迪A8的W12以及布嘉迪威龍的W16.
車叔總結:本期的文章中,車叔為大家介紹了三種算是比較常見的發動機佈置形式。不過這可不是全部,作為汽車最重要的“心臟”,從汽車被製造出來的第一天開始,工程師們就在想盡一切辦法提高發動機技術,直至今日也沒有停下腳步。在下期的文章裡,車叔會繼續為大家介紹剩下幾種不太常見的佈置形式,大家一定不要錯過哦!
閱讀更多 汽車點評AC 的文章