作为一台汽车的“心脏”,发动机的身上有着太多太多的秘密。如果你在买车的时候,有留意过一眼配置单,看看关于动力系统的参数的话,你一定会被密密麻麻的发动机规格和参数弄得眼花缭乱。
大部分对于发动机的认知,还停留在排量、功率、扭矩、气缸数等基本参数值上,其实除此之外,发动机里还有着很多值得考量研究的东西。譬如发动机的气缸排列形式,同样至关重要。
我们日常聊车的时候,不时会听到诸如L6、V6、V8、W12这样的术语,这其实就是在描述一台发动机的气缸数和气缸布局方式。
或许大家都会知道,气缸数越多,发动机就马力越大、车子定位就越高级吧,不过前面带的字母,也就是气缸的布局形式,到底是什么东西,有什么区别呢?
其实,它是一个对车辆的安静性、平顺性、操控乃至油耗等都有重要影响的关键因素。今天我们就来给大家简单联下比较常见的几种发动机气缸布局方式。
L型(直列式)
L型也被称之为直列式布局,也是我们日常最普遍、最容易见到的发动机气缸布局。
简而言之,L型布局就是所有气缸在同一平面上排成一排,共用一组凸轮轴和一个气缸盖,从俯视角度来看,就像是所有气缸排成一条线(Line),因此得名L型布局。
如今绝大多数家用车的三缸、四缸发动机,都是L型布局的,另外著名的宝马6缸机、奥迪5缸机也是直列布局。
这种布局方式设计简单,运转稳定性也高,维修保养也更方便。随着如今的发动机技术发展越发成熟,L型布局的发动机已经成为了无可撼动的主流。
V型布局
如果说L型发动机是平民车型的代表,那么V型发动机就可以说是中高级车型的代表了。它是多气缸发动机(气缸数≥6)的常见布局。
这种布局的发动机,会将气缸分为两组,以一定的夹角布置在一起,夹角的数据也很多样化,比较常见的多为60°和90°。侧面看上去,两侧气缸的连线就像一个V字,因此而得名。
这样布局的最大好处,就是可以缩短发动机的长度和高度,让空间有限的发动机舱能够容纳下更多气缸的发动机,同时对称的布局,可以使两侧气缸运转时的振动一定程度上得以抵消,发动机运转更平顺,更容易冲击高转速!
因此,汽车上用的V型发动机,气缸数基本都在6以上,诸如V6/V8/V10/V12,都是我们在超级豪车、超跑上很常见的发动机了。另外,摩托车上也有着诸如V4、V2这样独特的V型发动机。
VR型布局
V型发动机对于成本上升的影响是很明显的。譬如说,L型发动机只需要一个气缸盖,而V型就需要两个。而且V型发动机占据的横向空间也要比L型更大。那么,有没有比V型更紧凑的布局方式呢?有!
大众集团可以说是这方面的专家。他们创造出了一种独特的VR型布局,这种布局方式,实际上就是把V型发动机的气缸夹角压缩得非常小,只有15°
以一台6缸的VR发动机为例,同样是6缸机,VR6和V6一样,长度比L6短很多,但是因为夹角比较小,所以六个气缸可以共用一组缸体,而且只需要一个缸盖。
因此,VR6发动机的体积更紧凑,可以适应更小的发动机舱,制造、维护方面也容易不少,成本自然也能下降了。
W型布局
W型发动机也是大众的得意之作。其实质就是将两台VR6发动机,以V型的布局组合在一起。由于交错排布的气缸轴线,看上去有点像是个W字,因此被命名为W型布局。
以这种布局打造出来的W8、W12发动机,比起传统的V8、V12发动机长度更短、体积更紧凑,但是这种排列形式需要平衡轴来抵消震动。最为顶尖的作品,就是布加迪威龙的W16发动机了。
H型(水平对置)
H型布局,也就是所谓的水平对置布局,这种布局目前仅在保时捷和斯巴鲁两家上存在。所谓的H型布局,实际上就相当于V型发动机两侧的两组气缸间夹角直接变成了180°,变成了“躺平”的造型。
这种布局最大的好处就是重心低,使用这种发动机的车子,车头可以做得更低更矮,整车重心进一步降低,十分有利于提升车辆的操控性。而且水平对置的气缸能够几乎完美地抵消掉气缸的振动,稳定性非常高。
但是,水平对置发动机因为是横着放的,气缸上部润滑效果就会比较差,很容易造成气缸偏磨损。最为知名的水平对置发动机,莫过于斯巴鲁的H4发动机(EJ系列)和保时捷的H6发动机了。
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