最全发动机气缸排列知识

前言

发动机作为汽车的核心部件，等同于我们的心脏一样。二手车人们不能只停留在功率、扭矩、排量的基础参数上，对于发动机内部的结构也要清楚。

气缸排列形式大体可以分为L型（直列式）布局、V型布局、W型布局、H型（水平对置式）和VR型布局，另外还有一种比较少见的转子式发动机。

一、直列发动机

直列发动机是比较常见的一种，用字母L来表示，例如L4表示的就是直列四缸发动机，这种布局是指发动机所有气缸均是同一角度拍成一线，只用到一个气缸盖，其缸体和曲轴的结构也是气缸排列方式中最简单的。

优点：

• 尺寸紧凑，稳定性高；

• 低速扭矩特性好；

• 燃油经济性相对较好；

• 制造成本低，发动机舱布置灵活。

   

  缺点：

• 当排气量和汽缸数增加时，发动机长度将增加；

• 发动机功率有限；

• 布置在车身上重心高，影响操控性。

   

  L3代表车型 福克斯1.0T

  

L4代表车型 奥迪S3

• L5代表车型 奥迪TT RS

• 

  L6代表车型 宝马X5 xDrive35i

  二、V型发动机
  
  

  V型发动机，是将气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置一起（左右两列气缸中心线的夹角γ<180°），从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。通常的夹角为90度，但是实际应用中90度夹角在横向距离上比较的宽，不便于机舱的布置。

• 

   

  而且更加倾斜的气缸体，机油在受重力作用会使活塞头润滑不均匀，加大气缸的磨损。为了避免这一弊端，也有更小夹角的72度，75度和60度的气缸体设计。在气缸数上最常见的有V6，V8和V10，V12四种发动机形式。 

   

  优点：

• 相同缸数比直列排布的纵向距离短；

• 发动机重心比直列排布方式的低，增强操控性；

• 运转比较平顺，震动与噪音更小；

• 有更大的动力输出。

   

  缺点：

• 结构比较复杂，后期维护成本较高；

• 比直列排布更宽；

• 生产成本高。

• 

   

  V6发动机代表车型 锐志

• 

  V8发动机代表车型 宝马M3

• 

  V10发动机代表车型 奥迪R8

• 

  V12发动机代表车型 法拉利F140系列

   

  三、W型发动机
  
  

  W型发动机是近似W形排列，其实还是属于V型发动机。W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形,两组V型发动机共用一根曲轴。

• 

   

   

  W型与V型相比，可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，使得发动机舱更饱满。

   

  优点：

• 发动机及曲轴更短，结构紧凑，适用大排量车；

• 相同汽缸数纵向最短；

• 发动机动力强劲，一般排量可以做的比较大。

   

  缺点：

• 制造工艺复杂，价格昂贵；

• 发动机横向尺寸比较大，不利于布局；

• 后期的维护成本高。

• 

   

  W12发动机代表车型 奥迪A8 W12

• 

  W16发动机代表车型 布加迪威龙 W16

   

  四、水平对置发动机
  
  

  水平对置发动机用H表示，4缸水平对置发动为H4,6缸水平对置发动机为H6.水平对置发动机的气缸夹角为180度。水平对置发动机的制造成本和工艺难度相当高，所以目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用。

   

  优点：

• 重心最低，配重均衡，给车辆带来更好操控性；

• 两侧活塞产生的力矩相互抵消，振动小更平顺。

   

  缺点：

• 宽度最大；

• 工艺复杂；

• 生产维护升本高；

• 不利于布局，考虑车身尺寸，排量不会很大；

• 横置的气缸因为重力的原因，会使机油流到底部，使气缸向上一侧得不到充分的润滑；

• 高精度的制造带来了更高的养护成本。

• 

   

   

  H4发动机代表车型 森林人2.5L

• 

  H6发动机代表车型 保时捷911GTS3.0T

   

  五、VR发动机
  
  

  VR发动机是大众的专属产品，为了能在更小的空间内放下V6发动机，大众集团另辟蹊径的研发出了夹角为15度、体积更小的VR6发动机。VR发动机的汽缸夹角非常小，两列汽缸接近平行，汽缸盖上火花塞的孔几乎并在一条直线上。

• 

   

  VR6引擎因为两组气缸交错布局而又处于同一个缸体之中，因此6个气缸的进气和排气长度出现了差异，这就导致了不同气缸进排气效果不一致，导致每个气缸的爆燃情况不能完全一样，进一步放大了VR6的震动和不平顺。虽然大众后来设计了不等长进排气歧管来缓解这种不平衡，但依然没办法根治。

   

  优点：

• 发动机结构紧凑，体积小。宽度接近直列发动机，长度比相同汽缸数的直列发动更短;

• 造价成本较低底。

   

  缺点：

• 运转震动较大。虽然通过增加平衡轴等方法可以降低震动，但是由于结构特性，震动仍然比V型排列发动机大很多；

• 活塞磨损比较严重；

• 进排气不平衡；

• 热负荷比较严重。

• 

   

  VR6发动机代表车型 高尔夫R32

   

  六、转子式发动机
  
  

  转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国人汪克尔发明。而真正把转子发动机做出名堂的是日本的马自达。传统的气缸采用往复式运动，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。

• 

   

   

  转子发动机则不同，它可以将燃气的燃烧膨胀力直接转化为驱动扭矩。转子发动机大体由三角形转子、偏心轴和发动机壳体组成，转子带动偏心轴旋转，将爆炸产生的动力平稳传递到传动桥。

• 

   

   

  三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈和以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2。三角转子把气缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次，而冲程式发动机的曲轴每旋转两圈单气缸才做功一次。

   

  优点：

• 尺寸小；

• 重量小，布置于车身重心比较底；

• 震动小，噪声小；

• 与一般四冲程发动机每旋转两圈做功一次相比，具有高功率容积比（发动机容积较小就能输出较多动力）；

• 运转最高转速较高。

   

  缺点：

• 油封磨损容易造成漏气；

• 独特的机械结构也造成这类引擎较难维修；

• 燃油经济性差；

• 热效率底；

• 排放性差；

• 低转无力：

• 

   

   

  转子发动机代表车型 马自达RX-8