汽車心臟 發動機氣缸排列影響車輛的平順性

    目前，汽車的發動機類型大致分為L型、V型、W型、H型以及三角轉子發動機等等。

    同樣是發動機，這些不同的氣缸排列有何區別呢？

    今天就來看個究竟!

    L型

    是最常見的氣缸布局形式

    目前，應用最廣泛的發動機氣缸布局是L型。尤其是在2.5L以下排量的發動機上。那么L型發動機是什么樣的結構呢？一汽大眾高級工程師洪治平告訴記者：“顧名思義，L型布局的發動機所有氣缸均是按同一角度并排成一個平面，并且只使用了一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單。具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款。這種布局發動機的優勢在于尺寸緊湊，穩定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，當然也意味著制造成本更低。此外，L型氣缸布局的發動機體積也比較緊湊，可以適應更靈活的布局，也更加方便于布置增壓器類的裝置。其主要缺點在于發動機本身的功率較低，并不適合配備6缸以上的車型。”

    目前，L4是L型發動機中應用最為廣泛的發動機，L3目前在一些小排量車型上應用，L5幾乎很少被使用了，而L6目前也只有寶馬在使用。據寶馬的一位工作人員告訴記者：“在2004年，寶馬集團推出了全新的3.0L鎂鋁合金直列6缸發動機，這款發動機的最大功率為190kw，最大扭矩也達到了300Nm。相比驕人的數據而言，更值得稱道的是，它是第一臺量產的鎂鋁合金發動機。而相比之下，鎂材質要比傳統鑄鐵輕80%，比傳統鋁制材料輕35%。因而得益于應用鎂鋁合金材質的曲軸箱要比從前的全鋁曲軸箱輕了10kg，整個發動機的質量也僅為161kg，是同一性能等級發動機中最輕的。此外，這款L6缸發動機上還應用了全新的Valvetronic可變正時氣門系統。可以根據油門的位置，無級地調整進氣閥門的升程和關閉時間，從而節省12%的燃油。”

    V型發動機

    平順性好于L型發動機

    除了L型發動機之外，V型發動機也是應用較為廣泛的發動機之一。V型發動機是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起，使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形，故稱V型發動機。洪治平介紹說：“V型發動機與L型的布局形式相比，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于設計師設計更低的出風阻系數的汽車，同時得益于汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發動機運轉更為平順。也正因為V型發動機的平順性好，追求舒適平順駕乘感受的車型，仍在堅持使用大排量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。可以說V型發動機在結構層面上克服了一些傳統L型布局發動機的劣勢。不過，V型發動機精密的設計讓制造工藝更復雜，同時由于機體的寬度較大，也不方便安裝其他輔助裝置。”

    洪治平接著說：“60度的夾角是V型6缸發動機的最佳設計角度，雖然大眾開發了一款夾角為15度的VR6發動機，目的是減小V6發動機的體積，雖然VR6的體積變小了，但由于夾角僅為15度的結構問題，其抖動要明顯大于普通的V6發動機。

 如今大眾為這款VR6發動機增加了燃油分層噴射技術，并且裝備在了R36、途銳和奧迪Q7上。”

    與V型發動機有著“血源”關系的W型發動機其實只是將V型發動機兩邊的氣缸再分成兩組，從側面看就像“W”一樣，因此得名。也可以說，W12發動機就是用兩臺V6發動機拼成的，其最大的好處就是相比傳統V12發動機結構緊湊，易于布置，有利于發動機艙的空間的優化，缺點就是結構過于復雜。W型發動機是大眾的專利技術，目前主要有W12和W16，但由于成本高昂，W型發動機僅應用在奧迪A8L、大眾輝騰和布加迪等頂級車型上。

    H型發動機

    增強汽車行駛穩定性

    H型發動機是目前應用最少的發動機之一，世界上只有保時捷和斯巴魯在使用H型氣缸布局的發動機。其最大的優點就是重心低，大大增強了汽車行駛的穩定性。劉東介紹說：“V型發動機左右兩列氣缸中心線的夾角小于180度，而H型發動機結構與V型基本相同，只是發動機左右兩列氣缸中心線的夾角等于180度。”

    H型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校當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶來了更好的操控性。但是高成本、高精度的制造要求也帶來了更高的養護成本，并且由于機體更寬，H型發動機并不利于布局。

    轉子發動機

    重量更輕、尺寸更小

    一提到轉子發動機，就會想到馬自達，雖然轉子發動機的知曉度并不高，但轉子發動機目前只有馬自達在應用。不過轉子發動機技術并不是由馬自達發明的，也不是日本人發明的，而是由一位叫菲加士·汪克爾的德國人發明的，之后這項技術被馬自達公司收購。

    一汽馬自達的一位未透露姓名的技術工程師告訴記者：“傳統的氣缸往復運動式發動機，工作時活塞在氣缸里做往復直線運動，而為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必須使用曲柄連桿機構。而轉子發動機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發動機相比，轉子發動機取消了無用的直線運動，直接進行轉子旋轉運動，因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優勢。”

    “與一般的四沖程發動機每旋轉兩圈才做功一次相比，轉子發動機具有高功率容積比的優點。另外，由于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速度。整個發動機只有兩個轉動部件，與一般的四沖程發動機具有進、排氣活塞門等二十多個活動部件相比結構大大簡化，故障的可能性也大大減校不過轉子發動機也有相應的缺點，就是發動機在使用一段時間之后容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，增加油耗。此外，其獨特的機械結構也造成售后維修成本較大。”（大河網）