气缸排列是怎样的?

其实很多人在买车的时候不仅会关注车,在日常生活中也会注意到一辆车上的标识L4、V8、W12。标志上的数字表示气缸的数量,而标志前面的字母代表发动机内部气缸的排列。气缸组的不同布置会带来车辆的功率、体积、质量的巨大差异。先说最简单的L型排列。L4是市面上最常见的型号。所谓L型气缸排列是指气缸排成一条直线,可分为水平排列和垂直排列,这取决于发动机的朝向。直列式布局是应用最广泛的气缸排列方式,尤其是在2.5L以下排量的发动机上,这种布局的发动机所有气缸都以相同的角度排列在一个平面内,只使用一个气缸盖。同时,缸体和曲轴的结构相对简单,就像气缸排成一列一样。具体来说,有四种常见的气缸排列:L3、L4、L5和L6。这种布局发动机的优点是尺寸紧凑,稳定性高,低速扭矩特性好,油耗少,当然也就意味着制造成本更低。同时直列气缸布局的发动机也比较紧凑,可以适应更灵活的布局。布置类似增压器的装置也很方便。但其主要缺点在于发动机本身功率较低,不适合6缸以上的车辆。比L形圆筒排列复杂一级的圆筒排列也是常见的V形排列。所谓V型发动机,简单来说就是将所有气缸分为两组,相邻的气缸以一定的夹角排列在一起。左、右圆柱体中心线之间的夹角小于180度,使两组圆柱体形成一个有夹角的平面。从侧面看,气缸呈V形(通常的夹角为60度),故称V型发动机。与L型发动机相比,V型发动机缩短了机体的长度和高度,较低的安装位置便于设计师设计出风阻系数较低的车身。同时得益于气缸的对置布置,也可以抵消一部分震动,让发动机运转更加平稳。比如一些追求舒适平顺驾驶体验的中高端车型,仍然坚持使用大排量V型布局发动机,而不是“小排量直列布局发动机+增压器”这种更先进的动力组合。目前在众多的车型中,V排发动机的缸数可以高达V10,而V6和V8是市面上比较常见的车型。从简单到复杂,在V形排列的基础上,笔者再告诉你更复杂的W形柱体排列。有人称W型发动机为“双V型发动机”。他们认为就像V型发动机的气缸是V型的一样,W型发动机的气缸排列也一定是W型的。这里要澄清的是,W形气缸排列只是近似的W形。严格来说也应该是V型发动机,至少是V型发动机的变体。w发动机是德国大众独有的发动机技术。当V型发动机每侧的气缸以小角度交错时,V型发动机是W型发动机。与V型发动机相比,W型发动机可以做得更短,曲轴也可以更短,这样可以节省发动机占用的空间,减轻重量,但是它的宽度更大,使发动机舱更加饱满。W发动机最大的问题是发动机从一个整体分成两部分,运行时必然会产生很大的震动。为了解决这个问题,大众在W型发动机上设计了两根反向旋转的平衡轴,这样两个零件的振动就可以在内部相互抵消。市面上常见的型号中,一旦看到W12的型号,基本上就看到了型号中的“大咖”。奔驰S600、奥迪A8、大众辉腾等豪华车都使用了W12发动机。

除了常见的L、V和W气缸排列之外,还有两种特殊的气缸排列,其中一种是水平对置发动机,另一种是旋转发动机。如上所述,当介绍圆柱体的V形排列时,由V形排列形成的夹角通常为60度。水平对置发动机的气缸角度为180度。水平对置发动机的制造成本和技术难度相当高,所以目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两家厂商在使用。

相对于常见的L型和V型气缸布局,很多读者可能对三角转子发动机比较陌生。转子发动机,又称米勒循环发动机,是由德国人菲加斯?汪克尔发明了它,然后这项技术被马自达获得。众所周知,在传统的气缸往复式发动机中,活塞工作时在气缸内做往复直线运动,而为了将活塞的直线运动转化为旋转运动,就必须使用曲柄连杆机构。而转子发动机则不同,它直接将可燃气体的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机消除了无用的直线运动,所以同样功率的转子发动机体积更小,重量更轻,振动和噪音更低,具有很大的优势。