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发动机缸体排列方式 决定了其动力输出的不同

2020-11-11新闻20

同样是汽车的发动机,因为排量不同,设计不同,却拥有天差地别的性能表现。但是大家不知道的是因为汽缸的排列方式不同,这些发动机的基因里带着的优劣势,却不能通过后期改装来弥补这些不同点带来的差异。今天我们就来一起学习一下,这几种不同类型的发动机气缸排布,给发动机带来的天生属性。

按照气缸排列形式的不同,我们将发动机分为直列式、V型、水平对置三种,当然肯定还有车友们会说,转子发动机。由于转子发动机的工作方式跟活塞式完全不是一个概念下的产物,所以,我们这里并没有将转子发动机纳入,日后我们会专门找一个时间给各位车友介绍转子发动机。

第1, 直列式发动机。直列式发动机是指发动机所有汽缸均排列在一个平面上,形成一个直列形态,通过曲轴带动活塞,进行上下往复式的运动来输出动力,这种发动机我们成为直列式发动机。直列式发动机的汽缸在目前汽车发动机的商用上可以说是非常普遍的。最重要的原因是因为直列式发动机在进排气系统的设计上拥有非常高的自由度,并且生产制造成本相对低一些,而且性能效果在相同成本的前提下,最为出色,已经成为目前的主流发动机类型。

但是,以汽缸数量来说的话,2、3、4、5、6缸都出现在直列式发动机的身上,但是极限也就是6缸了,由于长度的限制,目前还没有出现过超过6个缸体的民用汽车发动机。比如一些经典的发动机,RB26DETT、2JZ-GTE、S54B32和S55B30等等都是高性能的直列式6缸发动机。当然也不乏一些直列四缸发动机,比如著名的EA888、B16B、K20A、4G63等等。

这些直列式发动机的优点非常突出,成本低,动力输出直接,体积小,而且只要拥有2个缸体以上,就能成为一个发动机运行,非常适合操控简单身材小巧的前驱车使用。缺点也非常明显,就是运转起来震动较大,而且局限性较强,不能设计出超过6个缸体的发动机。

第2, V型发动机。

顾名思义,V型发动机就是将汽缸们分成两批,并且平均分配到曲轴两侧,而且汽缸排列方式呈现为V型。V型发动机可以缩短因汽缸数的增加而增加的发动机整体长度,而且分为左右两边的V型汽缸也因为汽缸数量不同,呈现60度,90度,120度这三种常见的角度,不同的汽缸数所采用的最佳角度也不同。V6发动机以60度夹角最佳,V8则是采用90度比较好,这主要是从左右两侧的汽缸动平衡的角度来分析的,比如缸数越多的发动机,怠速运行的时候就会越平稳,怠速转速甚至可以降到,500到600RPM。

V型发动机的优点,在于其拥有非常好的运行平衡性,运行稳定,安静,而且可以有效地减少发动机的整体体积,而且前驱,后驱,四驱都适用,前置,中置,后置都适用,好像那些著名的超跑,将一颗V12的发动机放到车内都没有问题。

V型发动机的缺点,发动机需要使用两个缸盖,重量较大,成本较高,容积效率较低,而且V型发动机也不适合小排量研发,都是大排量发动机才适合的设计方式,放在节能减排的现今,明显有些不合时宜了。

第3, 水平对置发动机。

水平对置发动机就是将汽缸数平均分为两部分,以曲轴为中心,分左右以180度角度将这些汽缸放置在左右两侧的排布方式,两侧的汽缸相当于屁股对屁股水平放置,而且活塞的运动方式也变成水平运动状态,而不是上下运动,这就是水平对置的由来。

由于水平对置的汽缸状态,所以缸盖、气门系统都是相对水平位置的,因此其发动机的最大特点就是整体重心极低。其优点也就是,左右相对做出活塞运动,所以左右两边的活塞震动基本相互抵消,运转起来特别平顺,曲轴所需要的的反向配重也非常小,间接减轻了曲轴的重量,这样不仅减少了发动机的整体重量,而且对于转速提升,响应速度都有帮助。

水平对置的缺点,生产制造的成本极高,跟直列式四缸发动机相比的话,水平对置所需要的的部件数目接近2倍的水平,而且对于发动机的整体性设计也需要非常精密的研发,所以这也就是为什么目前市场是水平对置的发动机凤毛麟角的原因。目前也只有斯巴鲁和保时捷还在量产车上使用水平对置发动机,而且汽缸数量最大也就是6缸而已。

还有就是,从维修保养的角度来说,水平对置发动机由于其设计框架的原因,其维修难度也比一般发动机高很多,单单是更换一个火花塞都是一个非常麻烦的事情,如果要维修缸盖部分相关的部件的话,往往就需要抬发动机才能完成维修了。

以上,就是今天我们要分享学习的三种形态的发动机类型,直列式,V型,还有水平对置。每种不同类型的排列,都有各自不同的优缺点,也有各自不同的基因属性,不能够互相取代。喜欢大排量V型发动机的车友们,永远都瞧不起小排量涡轮车的爆发力。而喜欢性能钢炮的车友们也永远不会明白大排量线性加速的感受。喜欢下赛道的水平对置可能永远也瞧不上其他形式的汽缸存在。

不论您喜欢哪种形态,我们都在这里讨论,也请不要喷我,务必手下留情,各有各的优势,各有各的特点,我们不做点评。我在乎的只是,自己喜欢的东西,永远都是最好的,就算是缺点都是由爱生怜的产物,不需纠结。

#用车#汽车动力#斯巴鲁

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