悉數(shù)發(fā)動機(jī)氣缸排列形式

1、悉數(shù)發(fā)動機(jī)氣缸排列形式    發(fā)動機(jī)作為衡量汽車動力的重要因素，就猶如人的心臟。而對于大多數(shù)朋友來說，更多的只是關(guān)注到了排量以及最大功率和最大扭矩等基本數(shù)值。但其實氣缸的不同排列形式也是對我們關(guān)心的車輛安靜性平順性有重要影響的。本篇文章就為大家羅列下，時下汽車發(fā)動機(jī)常見的氣缸排列形式，大體可以分為L型（直列式）布局、V型布局、W型布局、H型（水平對置式）布局以及三角轉(zhuǎn)子式發(fā)動機(jī)。1.2.5L以下排量最常見的氣缸布局L型（直列式）布局      代表發(fā)動機(jī)：直列四缸、直列六缸  標(biāo)致307的1.6升發(fā)動機(jī) 

2、               鋒范的1.5升發(fā)動機(jī)  高爾夫的1.6升發(fā)動機(jī)              悅動的1.8升發(fā)動機(jī)    如果說時下發(fā)動機(jī)應(yīng)用最廣泛的氣缸布局形式，顯然是L型（直列式）。尤其是在2.5L以下排量的發(fā)動機(jī)上。顧名思義，這種布局的發(fā)動機(jī)的所有氣缸均是按同一角

3、度并排成一個平面，并且只使用了一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結(jié)構(gòu)也要相對簡單。具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數(shù)字代表氣缸數(shù)量）。這種布局發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢在于尺寸緊湊，穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，當(dāng)然也意味著制造成本更低。同時，采用直列式氣缸布局的發(fā)動機(jī)體積也比較緊湊，可以適應(yīng)更靈活的布局。也方便于布置增壓器類的裝置。但其主要缺點在于發(fā)動機(jī)本身的功率較低，并不適合配備6缸以上的車型。      直列發(fā)動機(jī)的經(jīng)典之作寶馬3.0L鎂鋁合金直列6缸發(fā)動機(jī)    如果說近20年來，寶馬品牌一直憑借

4、著良好的運動操控性能聞名于世，這其中直列6缸發(fā)動機(jī)的研發(fā)應(yīng)用顯然功不可沒，而在2004年，寶馬集團(tuán)推出了全新的3.0L鎂鋁合金直列6缸發(fā)動機(jī)，這款發(fā)動機(jī)的最大功率為190kw，最大扭矩也達(dá)到了300Nm。當(dāng)然相比驕人的數(shù)據(jù)更值得稱道的是，它是第一臺量產(chǎn)鎂鋁合金發(fā)動機(jī)。而相比之下，鎂材質(zhì)要比傳統(tǒng)鑄鐵輕80%，比傳統(tǒng)鋁制材料輕35%。因而得益于應(yīng)用鎂鋁合金材質(zhì)的曲軸箱要比從前的全鋁曲軸箱輕了10kg，整個發(fā)動機(jī)的質(zhì)量也僅為161kg，是同一性能等級發(fā)動機(jī)中最輕的。另外，在這款直列6缸發(fā)動機(jī)上還應(yīng)用了全新的Valvetronic可變正時氣門系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)油門的位置，無級地調(diào)整進(jìn)氣閥門的升程和關(guān)閉時間

5、，從而節(jié)省12%的燃油。2.平順優(yōu)勢明顯V型布局      代表發(fā)動機(jī)：V型六缸、V型八缸    所謂V型發(fā)動機(jī)，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角180°），使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形（通常的夾角為60°），故稱V型發(fā)動機(jī)。與我們之前介紹的L型布局形式相比，V型發(fā)動機(jī)縮短了機(jī)體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便于設(shè)計師設(shè)計出風(fēng)阻系數(shù)更低的，同時得益于汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)更為平順。比如一些追求舒適平順駕

6、乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型布局發(fā)動機(jī)，而不使用技術(shù)更先進(jìn)的“小排量直列型布局發(fā)動機(jī)+增壓器”的動力組合就有這方面。概括的說：我們可以這樣理解，發(fā)動機(jī)氣缸采用V型布局，可以說在結(jié)構(gòu)層面上克服了一些傳統(tǒng)直列布局的劣勢，但同樣，精密的設(shè)計讓制造工藝更復(fù)雜，同時由于機(jī)體的寬度較大，也不方便安裝其他輔助裝置。      兼顧小體積與充沛動力的大眾“VR6”發(fā)動機(jī)銷往北美市場的大眾EOS搭載了3.2L VR6發(fā)動機(jī)，但這套動力并沒有正式引入國內(nèi)    眾所周知，對于V型6缸發(fā)動機(jī)而言，60度夾角是最優(yōu)化的設(shè)計，這是經(jīng)過

7、無數(shù)科學(xué)實驗論證過的結(jié)果。因而絕大多數(shù)的V6發(fā)動機(jī)都是采用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內(nèi)放下V6發(fā)動機(jī)，大眾集團(tuán)在1994年另辟蹊徑的研發(fā)出了夾角為15度、體積更小的VR6發(fā)動機(jī)。而從動力參數(shù)來看，它并不遜色與普通的V6發(fā)動機(jī)，但在研發(fā)之初就暴露了明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩(wěn)定手段雖使問題得以明顯改善。但這依然無法超越改變其本身結(jié)構(gòu)上的特性，就像普通直列發(fā)動機(jī)的震動通常都會大于V型發(fā)動機(jī)一樣，夾角更小的VR6從結(jié)構(gòu)本身就決定了它的震動會大于V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發(fā)動機(jī)。而出于環(huán)保以及成本的考慮，這款3.2升VR6發(fā)動機(jī)已經(jīng)逐漸淡出了歷史的舞臺

8、。但增加了燃油分層噴射技術(shù)（FSI）的3.6升VR6發(fā)動機(jī)目前仍然廣泛裝配在奧迪Q7、大眾途銳、R36等諸多車型上。      “V型+V型”的組合W型布局    其實從嚴(yán)格意義上講，W型發(fā)動機(jī)還是屬于V型發(fā)動機(jī)的一種，只是將V型發(fā)動機(jī)兩邊的氣缸再分成兩組，從側(cè)面看就像“W”一樣，因此得名。也可以說，W12發(fā)動機(jī)就是用兩臺V6發(fā)動機(jī)拼成的，其最大的好處就是相比傳統(tǒng)V12發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，易于布置，有利于發(fā)動機(jī)艙的空間的優(yōu)化，缺點就是結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。W型發(fā)動機(jī)是大眾的專利技術(shù)，只有大眾即大眾旗下的品牌才在使用W型發(fā)動機(jī)，目前主要有

9、W12和W16。但同樣，由于高昂的制造成本，僅應(yīng)用在大眾集團(tuán)旗下的頂級車型上，例如奧迪A8L、大眾輝騰等。3.更平穩(wěn)的設(shè)計H型布局（水平對置式）      代表發(fā)動機(jī)：H型四缸圖為應(yīng)用在斯巴魯森林人上的水平對置發(fā)動機(jī)    在前面介紹氣缸V型排列發(fā)動機(jī)的時候已經(jīng)提過，V型布局形成的夾角通常為60°（左右兩列氣缸中心線的夾角180°）而水平對置發(fā)動機(jī)只是其氣缸夾角為180度。相比傳統(tǒng)布局要符合運動機(jī)械原理的汽車發(fā)動機(jī)組合形式，其制造成本和工藝難度相當(dāng)高，目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。采用水平對

10、置布局的氣缸可以降低車身重心，但對潤滑要求也要更高    水平對置發(fā)動機(jī)的最大優(yōu)點是重心低。由于它的汽缸為“平放”，不僅降低了汽車的重心，還能讓車頭設(shè)計得又扁又低，這些因素都能增強(qiáng)汽車的行駛穩(wěn)定性。 同時，水平對置的汽缸布局是一種對稱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這使得發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)平順性比V型發(fā)動機(jī)更好，運行時的功率損耗也是最小。當(dāng)然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性，那為什么其它廠家沒有研發(fā)水平對置引擎呢？除了因為水平對置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜外，還有如機(jī)油潤滑等問題很難解決。橫置的氣缸因為重力的原因，會使機(jī)油流到底部，使一邊氣缸得不到充分的潤滑。顯然保時捷和斯巴魯都很好的解決了

11、眾多技術(shù)難題，但高精度的制造要求也帶來了更高的養(yǎng)護(hù)成本，并且由于機(jī)體較寬，因而并不利于布局。4.重量輕、尺寸小三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)      代表發(fā)動機(jī)：馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)    相比常見的L型、V型氣缸布局形式，可能很多朋友會對三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)感到陌生，因而有必要先細(xì)致介紹下。其實三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動機(jī)，由德國人菲加士·汪克爾發(fā)明。之后這項技術(shù)由馬自達(dá)公司收購。我們都知道：傳統(tǒng)的氣缸往復(fù)運動式發(fā)動機(jī)，工作時活塞在氣缸里做往復(fù)直線運動，而為了把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)則不同，

12、它直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。與往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。    工作原理上：在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2。上述運動關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點的運動軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動機(jī)點火做功三次。而轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就作功一次。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)原理圖    與一般的四沖程發(fā)動機(jī)每旋轉(zhuǎn)兩圈才作功一次相比，具有高功率容積比（發(fā)動機(jī)容積較小就能輸出較多動力）的優(yōu)點。另外，由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的軸向運轉(zhuǎn)特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。整個發(fā)動機(jī)只有兩個轉(zhuǎn)動部件，與一般的四沖程發(fā)動機(jī)具有進(jìn)、排氣活門等二十多個活動部件相比結(jié)構(gòu)大大簡化，故障的可能性也大大減小。除了以上的優(yōu)點外，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的優(yōu)點亦包括