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[发动机] 发动机的几种排列形式对比

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发表于 2016-8-31 08:43:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
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       如果汽车有生命,发动机就是它的“心脏”,是它的动力之源。人的心脏差别较小,但汽车则不同,汽车心脏不仅大小不一,而且构造也有差别,导致力量和性格千差万别,甚至排出的废气都不是一个味儿。
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汽车动力从哪里来?  
       汽车的动力来源于它的“心脏”,也就是发动机,那么发动机的“心脏”是什么?气缸!
       气缸是产生汽车驱动力的源头,不论汽车能达到多高的速度,能爬多大的坡度,能拉多重的货物,一切动力都来自气缸内部,都是由燃料在气缸内部燃烧后推动活塞运动,然后再通过连杆、曲轴、变速器、传动轴,最后将动力传递到车轮上,从而推动汽车前进。
       在气缸中,最“受罪”的就是其中的活塞,它“头顶上”不断有燃料燃烧爆炸,而“脚底下”又必须不停地“蹬动”曲轴。活塞,是汽车中最先产生动力的部件。
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气缸数为何不能太多?  
       在同样功率要求下,缸数越多,缸径就可缩小,转速就可提高,这时发动机紧凑轻巧,运转平衡性好。但是,气缸数的增加不能无限制,因为随着气缸数的增加,发动机的零部件数也成比例增加,从而使发动机结构复杂、降低发动机的可靠性、增加发动机重量、提高制造成本和使用费用、增加燃料消耗等。因此,汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求,在权衡各种利弊之后做出的合适选择。

发动机的气缸有多少排列形式?  
       在往复式发动机中,汽车发动机一般都由多个圆筒状的气缸组成,每个气缸可以独立工作,并将它们的合力组合在一起,共同驱动汽车前进。这些多个气缸可以以不同形式组合,从而产生出不同形式的发动机。目前最常见的有3种气缸排列形式,它们分别是直列、V型和水平对置。
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       虽然还有W型发动机气缸排列形式,但由于这种形式极为少见,而且它与V型发动机极为近似,因此,可以说发动机气缸排列形式只有以上3种。


V 型发动机更先进?  
       将所有气缸排成一排,称为直列发动机。
       将所有气缸分成两组,把相邻气缸以一定的夹角布置在一起(一般为90°),从侧面看气缸呈V字形,就是V型发动机。
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       将V型发动机的夹角继续扩大到180°,让相邻气缸相互对立设置,即为水平对置发动机。V型发动机的高度和长度相对直列发动机尺寸较小,在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学,要求汽车的迎风面越小越好,也就是要求发动机盖越低越好。另外,如果将发动机的长度缩短,便能为驾乘室留出更大的空间,从而提高舒适性。将气缸分成两排并斜放后,便能缩小发动机的高度和长度,从而迎合车身设计的要求。V型发动机的气缸成一角度对向布置,还可以抵消一部分振动。V型发动机的缺点是必须使用两个气缸盖,结构较为复杂。另外其宽度加大后,发动机两侧空间较小,不易再安排其他装置。

W型发动机为何应用少?  
       将V型发动机的每侧气缸再进行小角度的错开(如大众汽车W8发动机为15°),就成了W型发动机。
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       W型与V型发动机相比,可以将发动机做得更短一些,曲轴也可短些,这样就能节省发动机所占的空间,同时重量也可轻些,但它的宽度更大,使得发动机室更满。
       W型发动机相对V型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分,在运作时必然会引起很大的振动,因此现在应用极少。针对这一问题,大众汽车在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消。现在只有大众汽车有W型发动机,一般有W8、W12及W16发动机。

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水平对置发动机更有个性?  
       水平对置发动机的所有气缸呈水平对置排列,就像是拳击手在搏斗,活塞就是拳击手的拳头(当然拳头可以不止两个),你来我往,毫不示弱。水平对置发动机的英文名(Boxer Engine)含义就是“拳击手发动机”,可简称为B型发动机,如B6、B4,分别代表水平对置6缸和4缸发动机。
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       由于相邻两个气缸水平对置,水平对置发动机可以很简单地相互抵消振动,使发动机运转更平稳。水平对置发动机的重心低,能让车头设计得又扁又低。这两点因素都能增强汽车的行驶稳定性。
       由于水平对置发动机本身就左右对称,因此它可使变速器等放置在车身正中,让汽车左右重量对称,而不会像大多数汽车那样重心偏向一侧。
       水平对置发动机的动力输出轴方向与传动轴方向一致,因此不需要改变动力传递方向,而是可以直接与离合器、变速器对接,动力传递效率较高,使汽车的起动和加速更迅猛。
       水平对置发动机的缺点是维修不方便,而且各缸点火间隔独特,使其排气声响比较怪异,普通汽车极少装配水平对置发动机。现在只有德国保时捷和日本斯巴鲁两家汽车厂家仍在生产和使用这种发动机。



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