汽車發(fā)動機的種類及不同特點

m.ciaranmcbreen.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：順其~~自然類別：汽車構(gòu)造維修時間：2007-03-23

本篇將介紹目前發(fā)動機的一些主要種類及不同特點。
　　按結(jié)構(gòu)分類
　　一臺汽車發(fā)動機往往具有3個以上的汽缸，對于汽車發(fā)動機主要的分類方式是根據(jù)汽缸的布局及排列方式來劃分。一般有直列、V型、W型以及水平對置等幾種。
　　直列發(fā)動機(LineEngine)，它的所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一個平面，它的優(yōu)點是缸體和曲軸結(jié)構(gòu)十分簡單，而且使用一個汽缸蓋，制造成本較低，尺寸緊湊。直列發(fā)動機穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也較少，但缺點是功率較低，并且不適合6缸以上的發(fā)動機采用。
　　直列發(fā)動機在國產(chǎn)車中應(yīng)用十分廣泛，幾乎所有中檔以下國產(chǎn)車及采用四缸發(fā)動機的車型都是直列發(fā)動機。
　　經(jīng)典實例：寶馬公司一直是直列發(fā)動機的堅決擁護者，寶馬的L6(直列六缸)發(fā)動機無論在技術(shù)含量、缸數(shù)上還是在性能表現(xiàn)上都可算是直列發(fā)動機的極致。寶馬的頂級車型新7系轎車仍然有采用L6發(fā)動機的版本。
　　V型發(fā)動機，將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起，使兩組汽缸形成有一個夾角的平面，從側(cè)面看汽缸呈V字形，故稱V型發(fā)動機。
　　V型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，在汽車上布置起來較為方便。尤其是現(xiàn)代汽車比較重視空氣動力學(xué)，要求汽車迎風(fēng)面越小越好，也就要求發(fā)動機蓋越低越好。另外，如果將發(fā)動機長度縮短，便能為駕乘艙留出更大的空間。由于汽缸之間已相互錯開布置，這便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率并且適合于較高的汽缸數(shù)。此外，V型發(fā)動機汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更平順。
　　V型發(fā)動機的缺點則是必須使用兩個汽缸蓋，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本較高。另外其寬度加大后，發(fā)動機兩側(cè)空間較小，不易再安排其它裝置。
　　目前國產(chǎn)的中高檔車型中，不少采用V型6缸發(fā)動機，比如君威，帕薩特及奧迪A6等等。
　　經(jīng)典實例：歐洲的豪華轎車往往采用8缸以上的V型發(fā)動機設(shè)計，比如勞斯萊斯的、奔馳頂級的S600轎車等都是V12發(fā)動機，而目前V型發(fā)動機最高可達(dá)到16缸，排量在10升以上。
　　W型發(fā)動機，W型發(fā)動機是德國大眾專屬發(fā)動機技術(shù)。將V型發(fā)動機的每側(cè)汽缸再進(jìn)行小角度的錯開(如帕薩特W8的小角度為15度)，就成了W型發(fā)動機�；蛘哒fW型發(fā)動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形。嚴(yán)格說來W型發(fā)動機還應(yīng)屬V型發(fā)動機的變種。
　　W型與V型發(fā)動機相比可將發(fā)動機做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動機所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發(fā)動機室更滿。
　　W型發(fā)動機最大的問題是發(fā)動機由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在W型發(fā)動機上設(shè)計了兩個反向轉(zhuǎn)動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內(nèi)部相互抵消。
　　經(jīng)典實例：大眾的旗艦車型輝騰以前由于沒2缸發(fā)動機，而與同級別奔馳S600相比底氣不足，而大眾全新W12發(fā)動機則徹底改變了這一劣勢，大眾旗下的另兩款豪華車：本特利新車GT和奧迪旗艦A8L6.0都將采用W12發(fā)動機。
　　水平對置發(fā)動機，如果將直列發(fā)動機看成夾角為0度的V型發(fā)動機，當(dāng)兩排汽缸的夾角擴大為180度，汽缸水平對置排列，就是水平對置發(fā)動機了。
　　水平對置發(fā)動機的最大優(yōu)點是重心低。由于它的汽缸為“平放”，因此降低了汽車的重心，同時又能讓車頭設(shè)計得又扁又低。這些因素都能增強汽車的行駛穩(wěn)定性。此外，水平對置的汽缸布局是一種對稱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這使得發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性比V型發(fā)動機更好，運行時的功率損耗也是最小。
　　經(jīng)典實例：水平對置發(fā)動機是日本富士汽車的招牌技術(shù)之一，采用水平對置發(fā)動機的富士WRX-STi車型是世界拉力賽場上的傳奇車型，也是全球飚車族們夢寐以求的至愛。
　　轉(zhuǎn)子發(fā)動機，傳統(tǒng)發(fā)動機都是通過汽缸內(nèi)活塞的往復(fù)運動最終驅(qū)動車子前進(jìn)，發(fā)動機及氣缸本身都是相對不動的，而轉(zhuǎn)子發(fā)動機則是一種三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動來控制壓縮和排放。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)點十分明顯，它尺寸較小，重量較輕，功率很大，并且振動和噪聲極低。但是由于轉(zhuǎn)子技術(shù)的復(fù)雜，使其制造成本極其高昂，耐用性也低于傳統(tǒng)發(fā)動機。
　　經(jīng)典實例：至今為止，將轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術(shù)成熟運用于市場產(chǎn)品的僅有馬自達(dá)一家廠家。目前馬自達(dá)赫赫有名RX-8跑車正是轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術(shù)的最新繼承者。
　　按發(fā)動機布局劃分
　　按照發(fā)動機在車身上的布局，還可以分成前置發(fā)動機、中置發(fā)動機以及后置發(fā)動機三種。
　　目前在國內(nèi)車市所能看到的絕大部分車型都是采用的前置發(fā)動機，即發(fā)動機位車前輪軸之前。前置發(fā)動機的優(yōu)點是簡化了車子變速器與驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)，特別是對于目前占絕對主流的前輪驅(qū)動車型而言，發(fā)動機將動力直接輸送到前輪上，省略了長長的傳動軸，不但減少了功率傳遞損耗，也大大降低了動力傳動機構(gòu)的復(fù)雜性和故障率。因外，將發(fā)動機置駕駛員的前方，在正面撞車時，發(fā)動機可以保護駕駛員免受沖擊，從而提高了車的安全性。
　　與前置發(fā)動機相對應(yīng)的是后置發(fā)動機，后置發(fā)動機往往對應(yīng)于一些后輪驅(qū)動的大馬力車型，典型車型為保時捷的911系列跑車。此外，還有一種布局便是中置發(fā)動機，即發(fā)動機位于汽車的前后輪軸之間，對于一些極端追求性能的車型而言，將發(fā)動機中置是一種最理想的方式，因為發(fā)動機的位置正好位于車子重心附近，而不是重量過于集中在車頭或車尾，達(dá)到最佳的配重比，這將大大提高車子的操控性和行駛穩(wěn)定性。包括法拉利、蘭博基尼在內(nèi)的不少經(jīng)典跑車都采用的是中置發(fā)動機布局。
　　按燃料分類
　　柴油機與汽油機
　　汽車發(fā)動機按所使用的燃料進(jìn)行分類，可以分為汽油機和柴油機。
　　汽油與柴油相比較，汽油的沸點低、容易汽化，汽油發(fā)動機通過氣缸壓縮，將吸入的汽油氣化，并與缸內(nèi)空氣相混合，形成可燃混合氣體，最后由火花塞放電點燃?xì)怏w推動汽缸活塞作功；柴油的特點是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動機無需要火花塞之類的點火裝置，它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃測試，這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。兩種發(fā)動機相比較而言，一般來說，因為汽油發(fā)動機需要對汽油的噴入量、噴入時間以及點火時間控制得十分準(zhǔn)確，因此結(jié)構(gòu)往往比柴油機更復(fù)雜精密一些，而柴油機由于汽缸的壓力大于汽油機，因而對材料的結(jié)構(gòu)強度和剛度則要求更高一些。
　　從性能上說，汽油發(fā)動機的長處是最大功率及轉(zhuǎn)速高，運轉(zhuǎn)安靜平順，排放低，而柴油發(fā)動機的優(yōu)點則是燃燒效率高、油耗低，并且低轉(zhuǎn)速扭矩及最大扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過汽油機。體現(xiàn)在駕駛感受上，人們會發(fā)現(xiàn)柴油驅(qū)動的轎車起步十分迅速，在山路及坡道上后勁十足，然后在中后段的加速性以及最高車速方面又會遜于同檔次的汽油機版本。國內(nèi)傳統(tǒng)柴油機一直給人以體積笨重、振動噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象，因此國產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動機，然而近年來，國外知名車商開始將一些最新的柴油機技術(shù)引入到中國，大大改善了國人對柴油機的偏見，譬如一汽大眾剛剛推出TDI柴油發(fā)動機寶來，其環(huán)保性、動力性以及平順性都不遜于汽油機，同時又具有柴油機特有的巨大扭力和超低油耗，市場前景十分看好。