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都是什麼鬼?各類發動機結構詳細解析

車輛的發動機,如同汽車的「心臟」一般,為車輛提供動力,通常是把化學能轉化為機械能。如今,發動機的種類多種多樣,今天小編就在網路上簡單搜集了一些資料,帶大家一同認識幾種常見款發動機奧秘是什麼。

直列發動機

首先我們來說最常見的直列發動機,一般縮寫為L,比如L4就代表著直列4缸的意思。直列布局是如今使用最為廣泛的氣缸排列形式,尤其是在2.5升以下排量的發動機上。這種布局發動機的所有氣缸均是按同一角度並排成一個平面,並且只使用了一個氣缸蓋,同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單,好比氣缸站成了一列縱隊。

V型發動機

V型發動機,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γ<180°=,使兩組汽缸形成一個夾角的平面,從側面看汽缸呈V字形(通常的夾角為60°),故稱V型發動機。

與我們上面介紹的直列布局形式相比,V型發動機縮短了機體的長度和高度,而更低的安裝位置可以便於設計師設計出風阻係數更低的車身,同時得益於汽缸對向布置,還可抵消一部分振動,使發動機運轉更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型,還是在堅持使用大排量V型布局發動機,而不使用技術更先進的「小排量直列型布局發動機+增壓器」的動力組合。

W型發動機

W型發動機,W型發動機是德國大眾專屬發動機技術。將V型發動機的每側汽缸再進行小角度的錯開,就成了W型發動機。或者說W型發動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發動機共用一根曲軸。嚴格說來W型發動機還應屬V型發動機的變種。

W型與V型發動機相比可將發動機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節省發動機所佔的空間,同時重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發動機艙更滿。

W型發動機最大的問題是發動機由一個整體被分割為兩個部分,在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題,大眾在W型發動機上設計了兩個反向轉動的平衡軸,讓兩個部分的振動在內部相互抵消。

前應用W發動機的只有大眾以及它旗下其他品牌的車輛,比如老帕薩特的W8,大眾輝騰、賓利歐陸和奧迪A8的W12以及布嘉迪的W16。

水平對置發動機

在上面介紹氣缸V型排列發動機的時候已經提過,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γ<180°=,而水平對置發動機的氣缸夾角為180度。但是水平對置發動機的製造成本和工藝難度相當高,所以目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。

水平對置發動機的最大優點是重心低。由於它的汽缸為「平放」,不僅降低了汽車的重心,還能讓車頭設計得又扁又低,這些因素都能增強汽車的行駛穩定性。同時,水平對置的汽缸布局是一種對稱穩定結構,這使得發動機的運轉平順性比V型發動機更好,運行時的功率損耗也是最小。當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。

那為什麼其它廠家沒有研發水平對置引擎呢?除了因為水平對置結構較為複雜外,還有如機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眾多技術難題,但高精度的製造要求也帶來了更高的養護成本,並且由於機體較寬,因而並不利於布局。

轉子發動機

相比常見的L型、V型氣缸布局形式,三角轉子發動機想對少見。轉子發動機由德國人菲加士·汪克爾發明,之後這項技術由馬自達公司收購。轉子發動機,它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往複式發動機相比,轉子發動機取消了無用的直線運動,因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小,重量較輕,而且振動和雜訊較低,具有較大優勢。

與一般的四衝程發動機每旋轉兩圈才作功一次相比,具有高功率容積比(發動機容積較小就能輸出較多動力)的優點。另外,由於轉子發動機的軸向運轉特性,它不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的運轉轉速。

相應缺點是發動機在使用一段時間之後容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題,增加油耗。另外其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。

VR發動機

VR發動機是大眾的專屬產品,1991年,大眾公司開發了一種15°夾角的V6 2.8L發動機,稱做VR6,並安裝在第三代高爾夫上。這種發動機結構緊湊,寬度接近於直列發動機,長度不比直列4缸發動機長多少。

眾所周知,對於V型6缸發動機而言,60度夾角是最優化的設計,這是經過無數科學實驗論證過的結果。因而絕大多數的V6發動機都是採用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內放下V6發動機,大眾集團另闢蹊徑的研發出了夾角為15度、體積更小的VR6發動機。而從動力參數來看,它並不遜色與普通的V6發動機。

VR發動機的汽缸夾角非常小,兩列汽缸接近平行,汽缸蓋上火花塞的孔幾乎並在一條直線上。VR發動機的特點就是體積特別小,所以非常適用於大眾車系的前置發動機平台。

在基於VR發動機的基礎上,大眾還研發出了W12發動機,由於大眾的汽車平台,通常都是用的前置發動機布置。也就是說發動機是安裝在前軸之前的。由於空間有限,所以對發動機的緊湊性提出了很高的要求。賓士和寶馬使用的普通V12發動機長度很大,在大眾車上顯然是行不通的。因此大眾工程師想把兩台VR6發動機以一定的汽缸夾角合在一起,製造出了一台擁有4列汽缸的W型12缸發動機。它充分的利用了VR發動機的緊湊優勢,使得這種12缸的超級機器只有普通V6發動機的長度。

以上這些,就是小編在網上找到並整理的關於發動機的一些簡單知識,分享給大家,作為小白的你是不是也對汽車發動機種類也有了初步了解!



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