如何區(qū)分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的種類
區(qū)分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的種類可以從多個(gè)維度入手,包括燃料類型、氣缸數(shù)量、排列方式、冷卻形式、進(jìn)氣模式等。燃料類型有汽油、柴油等;氣缸數(shù)量涵蓋單缸到多缸;排列方式包含直列、V型等;冷卻形式分為風(fēng)冷與水冷;進(jìn)氣模式有自然吸氣和渦輪增壓。此外,還有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)等特殊類型。不同維度下的發(fā)動(dòng)機(jī)各有特性,影響著汽車的不同性能。
從燃料類型來(lái)看,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)較為常見,其燃燒效率較高,運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)平穩(wěn),能為車輛提供較為充沛的動(dòng)力,在大多數(shù)家用轎車和高性能汽車上廣泛應(yīng)用,加速響應(yīng)敏捷,能帶來(lái)暢快的駕駛體驗(yàn)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則以強(qiáng)大的扭矩輸出著稱,它的壓縮比更高,適合需要重載和牽引的車輛,如卡車、SUV 等,雖然運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音相對(duì)較大,但燃油經(jīng)濟(jì)性出色,能為長(zhǎng)途行駛或高強(qiáng)度工作的車輛節(jié)省成本。以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)清潔環(huán)保,能有效降低尾氣排放,在一些城市的出租車和公交車上較為常見,不過(guò)其動(dòng)力輸出可能稍遜于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)則具有可再生的優(yōu)勢(shì),能在一定程度上減少對(duì)傳統(tǒng)石油資源的依賴,但目前由于配套設(shè)施等問(wèn)題,普及程度相對(duì)有限 。
氣缸數(shù)量方面,單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,多見于一些小型的摩托車或老年代步車等,但運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較差,動(dòng)力輸出有限。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中,三缸發(fā)動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,燃油經(jīng)濟(jì)性較好,近年來(lái)在一些小型家用轎車上有所應(yīng)用,不過(guò)其先天的不平衡特性可能會(huì)導(dǎo)致車輛在某些工況下出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)則是最為常見的配置之一,它在動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性之間取得了較好的平衡,能滿足大多數(shù)消費(fèi)者日常使用需求。而六缸、八缸甚至更多氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī),通常應(yīng)用于中高端和高性能車型上,能夠提供強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出和極致的駕駛性能,運(yùn)轉(zhuǎn)也更加平順。
氣缸排列方式中,直列發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸排成一列,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,且易于維修保養(yǎng),在小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用廣泛。V 型發(fā)動(dòng)機(jī)將氣缸分成兩列,呈 V 字形排列,這種設(shè)計(jì)可以在有限的空間內(nèi)布置更多的氣缸,從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的高度和長(zhǎng)度相對(duì)較小,有利于降低車輛重心和提升操控性能,常見于中高端車型。W 型發(fā)動(dòng)機(jī)則是將兩組 V 型發(fā)動(dòng)機(jī)組合在一起,結(jié)構(gòu)更為緊湊,能夠在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的排量和更強(qiáng)的動(dòng)力,不過(guò)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本較高,一般應(yīng)用于超跑等高性能車型上。水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸呈水平相對(duì)布置,這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)的重心更低,車輛的操控穩(wěn)定性更好,而且活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)相互抵消,運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),但是其制造成本高,維修難度較大,目前主要由保時(shí)捷和斯巴魯?shù)壬贁?shù)品牌使用 。
冷卻形式上,風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)空氣流動(dòng)帶走熱量,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),成本低且可靠性高,早期的汽車和一些小型摩托車多采用這種方式,但風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效率有限,在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象,所以逐漸被淘汰。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)則通過(guò)冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng),將熱量帶走,再通過(guò)散熱器散發(fā)出去,散熱效果好,能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行,目前絕大多數(shù)汽車都采用水冷發(fā)動(dòng)機(jī) 。
進(jìn)氣模式方面,自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)依靠車輛行駛時(shí)的氣流或活塞下行產(chǎn)生的吸力將空氣吸入氣缸,其工作原理簡(jiǎn)單,動(dòng)力輸出線性、平穩(wěn),駕駛感受較為直接,但在動(dòng)力提升方面相對(duì)有限。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則通過(guò)渦輪增壓器將空氣壓縮后再送入氣缸,這樣可以使更多的空氣進(jìn)入氣缸,從而在相同排量下燃燒更多的燃料,大幅提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用,能讓小排量發(fā)動(dòng)機(jī)也擁有出色的動(dòng)力表現(xiàn) 。
除了上述常見的分類方式,還有一些特殊類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),也叫旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),它與傳統(tǒng)的往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理不同,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、動(dòng)力輸出順暢等優(yōu)點(diǎn),但也存在油耗高、容易磨損等缺點(diǎn),目前只有馬自達(dá)在持續(xù)研究和應(yīng)用這種發(fā)動(dòng)機(jī)。阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī),其特點(diǎn)是通過(guò)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹行程,使汽油燃燒更充分,提高了燃油利用率,但低速扭矩不足,所以常與其他發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用,在混合動(dòng)力車型中應(yīng)用廣泛。
總之,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)種類豐富多樣,不同維度下的發(fā)動(dòng)機(jī)類型各有千秋。這些發(fā)動(dòng)機(jī)類型憑借各自獨(dú)特的特性,在動(dòng)力輸出、燃油經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、制造成本等多個(gè)方面展現(xiàn)出差異,從而滿足了消費(fèi)者在不同場(chǎng)景下對(duì)汽車性能的多樣需求,為汽車市場(chǎng)帶來(lái)了豐富多彩的產(chǎn)品選擇。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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