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汽车知识科普 发动机结构种类解析

2015-09-24 09:20:36 来源:第一汽车资讯网 责任编辑:朱朱 浏览量:
关键字:一周车话题46

汽车发动机就好比人类的心脏,为汽车提供源源不断的动力。然而不同人的心脏都大体相同,不同汽车的发动机内部结构则有着千差万别,下面我们就来一同了解一下。

按气缸排列形式的不同,我们将发动机分为直列发动机,V型发动机、W型发动机和水平对置发动机等。

※直列发动机
直列发动机,一般缩写为L,比如L4就代表着直列4缸的意思。直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式,尤其是在2.5L以下排量的发动机上。这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面,并且只使用了一个气缸盖,同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单,好比气缸们站成了一列纵队。

1-1直6发动机.jpg

具体来说,我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款(数字代表气缸数量)。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑,稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少,当然也意味着制造成本更低。同时,采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑,可以适应更灵活的布局。也方便于布置增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低,并不适合配备6缸以上的车型。

※V型发动机

1-2V8发动机.jpg

V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。

※W型发动机

W型发动机,W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开,就成了W型发动机。或者说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。严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

1-3W12.jpg

W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。比如老帕萨特的W8,大众辉腾、宾利欧陆奥迪A8的W12以及布嘉迪的W16。

※水平对置发动机

1-4水平对置发动机.jpg

水平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的。水平对置发动机与直列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄销),而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反。水平对置发动机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更为平稳;重心低,车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致,动力传递效率较高。缺点:结构复杂,维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高,在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。

※转子发动机

相比常见的L型、V型气缸布局形式,可能很多朋友会对三角转子发动机感到陌生。转子发动机又称为米勒循环发动机,由德国人菲加士·汪克尔发明,之后这项技术由马自达公司收购。我们都知道:传统的气缸往复运动式发动机,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,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。

1-5转子发动机.jpg

与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比,具有高功率容积比(发动机容积较小就能输出较多动力)的优点。另外,由于转子发动机的轴向运转特性,它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化,故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外,转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,增加油耗。另外其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。

 
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