對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)，最重要的部分莫過(guò)于發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車的本質(zhì)就是移動(dòng)的工具，而移動(dòng)就需要?jiǎng)恿?，因此作為?dòng)力來(lái)源的發(fā)動(dòng)機(jī)自然是重中之重。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的強(qiáng)弱、氣缸數(shù)的多寡，在某程度?

對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)，最重要的部分莫過(guò)于發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車的本質(zhì)就是移動(dòng)的工具，而移動(dòng)就需要?jiǎng)恿?，因此作為?dòng)力來(lái)源的發(fā)動(dòng)機(jī)自然是重中之重。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的強(qiáng)弱、氣缸數(shù)的多寡，在某程度上說(shuō)，是一種象征。

在排列的方式上，汽車種類繁多，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求開(kāi)始多了起來(lái)。不同排列方式，甚至?xí)?duì)汽車的動(dòng)力表現(xiàn)也有影響，今天缸哥教大家讀懂發(fā)動(dòng)機(jī)的排列方式。

直列發(fā)動(dòng)機(jī)

直列式發(fā)動(dòng)機(jī)布局，是目前最常見(jiàn)、大家最熟悉的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。這種排列的形式最為簡(jiǎn)單，所有氣缸均是按同一角度并排成一條直線，只使用一個(gè)氣缸蓋，其缸體和曲軸的結(jié)構(gòu)也是氣缸排列方式中最簡(jiǎn)單的。這當(dāng)中還細(xì)分為縱置與橫置的布局。

直列式布局的好處在于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，如凸輪軸、燃油高壓共軌等其他部件的排布更容易。還有一點(diǎn)就是運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性不錯(cuò)。目前，這種發(fā)動(dòng)機(jī)布局從3缸到6缸都有涉獵。而其中，近年較多出現(xiàn)的3缸發(fā)動(dòng)機(jī)，大多采用直列式。

之所以大家對(duì)3缸發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)有明顯的吐槽，主要是在于發(fā)動(dòng)機(jī)在做功時(shí)，曲軸是固定而且旋轉(zhuǎn)的，所以旋轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)離心作用，從而導(dǎo)致離心慣性力的出現(xiàn)，也就是有力把曲軸扯出去，最后產(chǎn)生抖動(dòng)，外加活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。

V型布局

在直列發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中，如果要使用4個(gè)氣缸以上的話，那發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度就會(huì)進(jìn)一步加長(zhǎng)。要是放在過(guò)去自然是沒(méi)什么問(wèn)題， 可以為發(fā)動(dòng)機(jī)的大小而遷就。可隨著用車環(huán)境與使用者對(duì)空間的要求，已經(jīng)容不下如此超長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。因此V型發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。所謂V型發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將所有氣缸分成兩組，把相鄰氣缸以小于180°的夾角布置。

如此布局由于氣缸錯(cuò)開(kāi)，所以在增加氣缸數(shù)的同時(shí)還能把發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度縮減。同時(shí)把發(fā)動(dòng)機(jī)的重心給降低，可以使車頭的高度往下降，提升空氣力學(xué)的表現(xiàn)。更重要的是，V型布局可以使活塞做功時(shí)的震動(dòng)互為抵消平衡，所以運(yùn)轉(zhuǎn)平順性是目前各類布局當(dāng)中最優(yōu)異。但如果排列小的V型發(fā)動(dòng)機(jī)，如日產(chǎn)著名的VQ20，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)平順性好，可動(dòng)力比較一般的情況。

VR發(fā)動(dòng)機(jī)

可以說(shuō)從直列到V型，是發(fā)動(dòng)機(jī)排列上的突破。但始終依然擺脫不了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的問(wèn)題，V型排布讓發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度縮減，但是寬度也有所增加。于是大眾就在直列和V型之間尋找突破口，繼而推出的VR發(fā)動(dòng)機(jī)。VR發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合了V型發(fā)動(dòng)機(jī)縱向長(zhǎng)度短，直列發(fā)動(dòng)機(jī)寬度窄的特點(diǎn)。

氣缸以15°夾角近乎平行的位置分布，氣缸蓋上火花塞的孔幾乎并在一條直線上。雖然在排列布局上再一次得到進(jìn)步，可細(xì)化到運(yùn)轉(zhuǎn)方面，鑒于進(jìn)氣與排氣長(zhǎng)度的差異，使得每個(gè)缸的排氣效果與爆燃情況不一致，使得VR發(fā)動(dòng)機(jī)很容易出現(xiàn)爆震、散熱和磨損等問(wèn)題。

W型發(fā)動(dòng)機(jī)

由V型到VR再到W型發(fā)動(dòng)機(jī)，大眾在發(fā)動(dòng)機(jī)排列方面下的功夫還真不少。W型發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)并不是如V型發(fā)動(dòng)機(jī)那般，把氣缸以W型進(jìn)行排列。試想一下，如果真是這樣排列，那一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)兩套曲軸，這顯然是不科學(xué)的。所以W型發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)只是把兩組V型氣缸以近似W形排列。

可是兩組V型發(fā)動(dòng)機(jī)共用一套曲軸，就會(huì)出現(xiàn)活塞排列角度不同，而出現(xiàn)作用力在方向上的不一致，從而使得整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生搖擺和震動(dòng)。所以工程師設(shè)計(jì)了兩個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡軸，讓兩個(gè)部分的震動(dòng)在內(nèi)部相互抵消。

W型與V型相比，可將發(fā)動(dòng)機(jī)做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)所占的空間，同時(shí)重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)艙更飽滿。

水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)

在全球車壇，使用水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的只有保時(shí)捷和斯巴魯。氣缸以180角度的方式來(lái)排布，這樣可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的重心降到最低。而且不論是四缸還是六缸，活塞左右運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的作用力，都會(huì)被對(duì)向活塞相互抵消，因此運(yùn)轉(zhuǎn)平順性甚至比V型排列還要好。

不過(guò)這樣的排列方式，需要更高的生產(chǎn)工藝，而且布局兩套進(jìn)排氣系統(tǒng)，所占用的發(fā)動(dòng)機(jī)寬度要比之前的排列方式更大。還有一點(diǎn)，就是橫置的氣缸因?yàn)橹亓Φ脑?，?huì)使機(jī)油流到底部，使氣缸向上一側(cè)得不到充分的潤(rùn)滑。所以在日常使用時(shí)，水平發(fā)動(dòng)機(jī)需要在機(jī)油潤(rùn)滑、熱車等環(huán)節(jié)特別注意。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

如果說(shuō)水平對(duì)置還有兩家車企在做，那么轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在就只剩下馬自達(dá)還在堅(jiān)持著。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)最為特殊，由三角形轉(zhuǎn)子、偏心軸和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體組成。運(yùn)轉(zhuǎn)原理是由三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí)，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動(dòng)。

因此，三角轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)三個(gè)面把氣缸分為三個(gè)部分，每個(gè)面與氣缸都會(huì)經(jīng)歷一次進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的做功過(guò)程。所以才說(shuō)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)點(diǎn)火三次。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于體積更小、重量更輕?？扇秉c(diǎn)也很明顯，就是混合氣燃燒不充分。還有就是點(diǎn)火系統(tǒng)，由于燃燒室在移動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，爆炸的過(guò)程中火焰?zhèn)鞑サ男蛻B(tài)并不理想。

寫(xiě)在最后

目前主流的發(fā)動(dòng)機(jī)排列，就只有直列、V型和水平對(duì)置，很重要的一點(diǎn)是，整體的制造成本相對(duì)經(jīng)濟(jì)，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)平順性和可靠性上，有技術(shù)的保證。換句話說(shuō)，就算是出現(xiàn)了問(wèn)題，也可以用較低的成本來(lái)解決。當(dāng)然，如果馬自達(dá)能解決好三角轉(zhuǎn)子密封性的問(wèn)題，那么轉(zhuǎn)子引擎重出江湖就不遠(yuǎn)了。