見多了V8、V10、V12,V4發動機瞭解一下?

通常我們熟知的發動機形式,有直列四缸L4、直列六缸L6、V型六缸V6、V型八缸V8等等。一般來說,氣缸數在六個以下,會採用直列布局,因為結構較為簡單。而氣缸數超過六個,會採用V型佈局,讓結構更緊湊,也避免引擎艙尺寸佔比過大。但為什麼,我們幾乎很少見到採用V型佈局的四缸發動機呢?

其實V4引擎並非沒有,其中最知名的車型,要數保時捷919 Hybrid。這臺多次稱霸勒芒耐力賽的戰車採用的是一臺90°夾角的2.0升V型四缸渦輪增壓發動機。

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可為什麼保時捷會選擇V4,而不是V6或L4呢?其中很重要的一點,對於賽車來說,除去規則上的限制,輕量化和低重心是關鍵因素。

保時捷919 Hybrid作為一臺混動車型,有兩條路可選,一種是選擇一套強有力的混動系統,搭配一套緊湊高效的內燃機引擎。或者是選擇一套小巧的混動系統,搭配大馬力內燃機引擎。

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保時捷選擇了第一條路。但即便是一臺2.0升四缸發動機,保時捷的工程師居然壓榨出了500匹馬力,因此,這也成為保時捷有史以來最高效能的內燃機引擎。這500匹馬力全部輸送給後輪,而前輪的動力則全部來自於電機。總輸出最大功率達到900匹,也使得919 Hybrid能夠與勒芒賽場上那些裝備更大發動機的對手相抗衡。

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而90°夾角佈置的V型發動機,相比直列四缸發動機,最大的優勢就是擁有更加緊湊的體積,縱向長度更短,曲軸長度也得到控制。同時,V型佈局也擁有更好的二階力平衡,有利於整車的平順性。

另外,V型佈局也使得保時捷工程師有足夠的空間來佈置渦輪增壓系統,可謂一舉奪得。

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這麼來看,V4發動機要比L4更好,可為什麼並沒有被廣泛應用在乘用車上呢?

主要是因為V4引擎從結構上比較複雜,V型佈局,意味著需要兩套配氣機構、兩個氣缸蓋,以及兩套排氣歧管。

複雜的結構帶來更多的零件、更多的製造成本,以及更高的研發費用,這對於大多數採用四缸發動機的家用車型來說實在沒有太大必要。

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與此同時,保時捷的919 Hybrid發動機雖採用90°夾角佈置,但如果氣缸之間的夾角小於90°,發動機原本的平衡就會被打破,需要額外再增加配重,或是依靠平衡軸來保證發動機的平順性,反倒會增加研發難度。

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另外,雖然V型發動機在二階力平衡表現比直列四缸好,但一階力卻達不到完美平衡。所以V4發動機相對直列四缸除了體積更小,震動表現並不佔優勢。

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因此,我們幾乎很難在日常見到採用V4引擎的乘用車。

當然,還是有那麼幾個例外,比如薩博Sonett、福特Taunus、藍旗亞Fulvia等等。

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不過,這些車都已經是過去式了。目前唯一還在堅持V4結構的車廠僅剩斯巴魯一家,180°的發動機夾角根治了一階力不平衡的問題,斯巴魯用高昂的成本換取了重心更低的獨有優勢。


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