一、直列發動機
直列發動機是比較常見的一種,用字母L來表示,例如L4表示的就是直列四缸發動機,這種布局是指發動機所有氣缸均是同一角度拍成一線,只用到一個氣缸蓋,其缸體和曲軸的結構也是氣缸排列方式中最簡單的。
優點:
尺寸緊湊,穩定性高;
低速扭矩特性好;
燃油經濟性相對較好;
制造成本低,發動機艙布置靈活。
缺點:
當排氣量和汽缸數增加時,發動機長度將增加;
發動機功率有限;
布置在車身上重心高,影響操控性。
L3代表車型 福克斯1.0T
L4代表車型 奧迪S3
L5代表車型 奧迪TT RS
L6代表車型 寶馬X5 xDrive35i
二、V型發動機
V型發動機,是將氣缸分成兩組,把相鄰氣缸以一定夾角布置一起(左右兩列氣缸中心線的夾角γ<180°),從側面看汽缸呈V字形,故稱V型發動機。通常的夾角為90度,但是實際應用中90度夾角在橫向距離上比較的寬,不便于機艙的布置。
而且更加傾斜的氣缸體,機油在受重力作用會使活塞頭潤滑不均勻,加大氣缸的磨損。為了避免這一弊端,也有更小夾角的72度,75度和60度的氣缸體設計。在氣缸數上最常見的有V6,V8和V10,V12四種發動機形式。
優點:
相同缸數比直列排布的縱向距離短;
發動機重心比直列排布方式的低,增強操控性;
運轉比較平順,震動與噪音更小;
有更大的動力輸出。
缺點:
結構比較復雜,后期維護成本較高;
比直列排布更寬;
生產成本高。
V6發動機代表車型 銳志
V8發動機代表車型 寶馬M3
V10發動機代表車型 奧迪R8
V12發動機代表車型 法拉利F140系列
三、W型發動機
W型發動機是近似W形排列,其實還是屬于V型發動機。W型發動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發動機共用一根曲軸。
W型與V型相比,可將發動機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節省發動機所占的空間,同時重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發動機艙更飽滿。
優點:
發動機及曲軸更短,結構緊湊,適用大排量車;
相同汽缸數縱向最短;
發動機動力強勁,一般排量可以做的比較大。
缺點:
制造工藝復雜,價格昂貴;
發動機橫向尺寸比較大,不利于布局;
后期的維護成本高。
W12發動機代表車型 奧迪A8 W12
W16發動機代表車型 布加迪威龍 W16
四、水平對置發動機
水平對置發動機用H表示,4缸水平對置發動為H4,6缸水平對置發動機為H6.水平對置發動機的氣缸夾角為180度。水平對置發動機的制造成本和工藝難度相當高,所以目前世界上只有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。
優點:
重心最低,配重均衡,給車輛帶來更好操控性;
兩側活塞產生的力矩相互抵消,振動小更平順。
缺點:
寬度最大;
工藝復雜;
生產維護升本高;
不利于布局,考慮車身尺寸,排量不會很大;
橫置的氣缸因為重力的原因,會使機油流到底部,使氣缸向上一側得不到充分的潤滑;
高精度的制造帶來了更高的養護成本。
H4發動機代表車型 森林人2.5L
H6發動機代表車型 保時捷911GTS3.0T
五、VR發動機
VR發動機是大眾的專屬產品,為了能在更小的空間內放下V6發動機,大眾集團另辟蹊徑的研發出了夾角為15度、體積更小的VR6發動機。VR發動機的汽缸夾角非常小,兩列汽缸接近平行,汽缸蓋上火花塞的孔幾乎并在一條直線上。
VR6引擎因為兩組氣缸交錯布局而又處于同一個缸體之中,因此6個氣缸的進氣和排氣長度出現了差異,這就導致了不同氣缸進排氣效果不一致,導致每個氣缸的爆燃情況不能完全一樣,進一步放大了VR6的震動和不平順。雖然大眾后來設計了不等長進排氣歧管來緩解這種不平衡,但依然沒辦法根治。
優點:
發動機結構緊湊,體積小。寬度接近直列發動機,長度比相同汽缸數的直列發動更短;
造價成本較低底。
缺點:
運轉震動較大。雖然通過增加平衡軸等方法可以降低震動,但是由于結構特性,震動仍然比V型排列發動機大很多;
活塞磨損比較嚴重;
進排氣不平衡;
熱負荷比較嚴重。
VR6發動機代表車型 高爾夫R32
六、轉子式發動機
轉子發動機又稱為米勒循環發動機,由德國人汪克爾發明。而真正把轉子發動機做出名堂的是日本的馬自達。傳統的氣缸采用往復式運動,工作時活塞在氣缸里做往復直線運動,而為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動,必須使用曲柄連桿機構。
轉子發動機則不同,它可以將燃氣的燃燒膨脹力直接轉化為驅動扭矩。轉子發動機大體由三角形轉子、偏心軸和發動機殼體組成,轉子帶動偏心軸旋轉,將爆炸產生的動力平穩傳遞到傳動橋。
三角轉子轉動時,以三角轉子中心為中心的內齒圈和以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合,齒輪固定在缸體上不轉動,內齒圈與齒輪的齒數之比為3:2。三角轉子把氣缸分成三個獨立空間,三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣,三角轉子自轉一周,發動機點火做功三次,而沖程式發動機的曲軸每旋轉兩圈單氣缸才做功一次。
優點:
尺寸小;
重量小,布置于車身重心比較底;
震動小,噪聲小;
與一般四沖程發動機每旋轉兩圈做功一次相比,具有高功率容積比(發動機容積較小就能輸出較多動力);
運轉最高轉速較高。
缺點:
油封磨損容易造成漏氣;
獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修;
燃油經濟性差;
熱效率底;
排放性差;
低轉無力:
轉子發動機代表車型 馬自達RX-8
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