氣缸有哪些排列形式
氣缸的排列形式有直列(L型)、V型、W型、水平對置(H型)、R型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)這幾種。直列發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,常見于低端車型;V型發(fā)動(dòng)機(jī)能提升平衡性與穩(wěn)定性,常見于轎車等;W型是大眾獨(dú)家技術(shù),能進(jìn)一步提升性能;水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順但成本高;R型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則較為特殊,目前主要是馬自達(dá)在研究。不同排列形式各有特點(diǎn)。
直列發(fā)動(dòng)機(jī)(L型直列),一般5缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸多采用這種排列方式,少數(shù)6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有直列形式的。其氣缸體成一字排開,僅使用一個(gè)氣缸蓋。這種排列形式使得缸體、缸蓋和曲軸結(jié)構(gòu)都較為簡單,從而大大降低了制造成本。在性能方面,它的低速扭矩特性良好,燃料消耗也比較少,而且整體尺寸緊湊,這使得它在經(jīng)濟(jì)型汽車中應(yīng)用廣泛。像常見的L3代表直列三缸,L4代表直列四缸 ,L5、L6也都各有應(yīng)用。值得一提的是,直列6缸的動(dòng)平衡較好,振動(dòng)相對較小。
V型發(fā)動(dòng)機(jī)是把所有氣缸分成兩組,兩組氣缸按一定角度排列呈V形。相鄰氣缸以一定夾角布置,形成夾角平面。如此設(shè)計(jì)帶來了諸多優(yōu)點(diǎn),它能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性和穩(wěn)定性,顯著減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音。同時(shí),這種排列形式還具有良好的緊湊性,發(fā)動(dòng)機(jī)的長度和高度尺寸較小,布置起來十分方便,因此常見于大多數(shù)轎車和輕型卡車發(fā)動(dòng)機(jī),比如常見的V6指的就是V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
W型發(fā)動(dòng)機(jī)是大眾獨(dú)有的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),是V型發(fā)動(dòng)機(jī)的變種。它的氣缸排列呈W字型,由V型發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)缸小角度錯(cuò)開而成,就像是由兩個(gè)小V形組成一個(gè)大V形,并且兩組V型發(fā)動(dòng)機(jī)共用一根曲軸。這種獨(dú)特的排列方式進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性和穩(wěn)定性,同時(shí)還能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量,常見于高性能發(fā)動(dòng)機(jī),例如W12就是指W型布置的十二缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)(H型),左右兩排氣缸中心線夾角為180°。這種特殊的排列形式讓發(fā)動(dòng)機(jī)具有更好的緊湊性,而且運(yùn)轉(zhuǎn)平順性優(yōu)于V型發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力損失也比較小,能增強(qiáng)汽車行駛的穩(wěn)定性。不過,其制造成本和工藝難度都比較高,目前全球只有保時(shí)捷和斯巴魯?shù)绕放圃谑褂?。
R型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)有著本質(zhì)的不同。在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中,活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),需要曲柄機(jī)構(gòu)將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則突破了這種傳統(tǒng)模式。但轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用難度較大,目前只有馬自達(dá)在堅(jiān)持不懈地對其進(jìn)行研究探索。
總之,這幾種氣缸排列形式都在汽車發(fā)展歷程中展現(xiàn)出了獨(dú)特價(jià)值。它們憑借各自的特點(diǎn),滿足了不同汽車類型、不同性能需求以及不同品牌理念的要求,在推動(dòng)汽車工業(yè)不斷向前發(fā)展的過程中,都扮演著不可或缺的角色。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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