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汽车发动的机结构形式

2015-05-21  焯风

  发动机结构形式就是汽缸的排列形式,主要有以下几种方式:

  ◆ 直列发动机(LineEngine)

  发动机所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面,气缸是按直线排列的,我们称这样的发动机为直列发动机。

  直列发动机特点:它的优点是缸体和曲轴结构十分简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,尺寸紧凑。直列发动机稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少;但缺点是随排量汽缸数的增加长度大大增加。所以直列发动机一般都是4缸机,少数有6缸机,比如宝马著名的直列6缸发动机。

  ◆ V型发动机

  将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起,使两组汽缸形成有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。因为V型发动机是两组汽缸,所以汽缸数均是偶数,如常见的:V6、V8、V10、V12等,而且V型发动机排量都比较大,一般都在2.5L以上。

  V型发动机特点:V型发动机高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便,也能够为驾驶舱留出更大的空间。V型发动机汽缸对向布置,还可抵消一部分震动,使发动机运转更平顺;V型发动机的缺点则是必须使用两个汽缸盖,结构较为复杂、成本较高。另外其宽度加大后,发动机两侧空间较小,不易再安排其它装置。

  ◆ W型发动机

  W型发动机是德国大众专属发动机技术。其原理是:将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开,简单点说,W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大W形,严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

  W发动机特点:W型比V型发动机做得更短一些,有利于节省空间,同时重量也可轻些;缺点是它的宽度更大,使得发动机室更满。



  大众旗下的辉腾6.0和奥迪的A8L 6.0都采用了W12发动机,布加迪威龙则是采用了8.0L W16发动机,W型发动机一般都是大排量的发动机。

  ◆ H型水平对置发动机

  如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机,当两排汽缸的夹角扩大为180度,汽缸水平对置排列,就是水平对置发动机了。

  水平对置发动机特点:由于它的汽缸为“平放”,因此降低了汽车的重心,同时又能让车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小。不过由于两排汽缸水平放置,所以造成发动机缸体很宽,使得发动机舱排列会变的比较复杂,所以很少有厂家采用。

  目前只有两家公司采用水平对置发动机,分别是斯巴鲁和保时捷。

  ◆ 转子发动机

  上面我们讲解的几种都是通过汽缸内活塞的往复运动最终驱动车子前进,都是往复式式发动机,发动机及气缸本身都是相对不动的。而转子发动机则是一种三角活塞旋转式发动机,它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。

  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。转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3比2。

    上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次。由于以上运动关系,输出轴的转速是转子自转速度的3倍,这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1:1的运动关系完全不同。

  转子发动机特点:转子发动机的优点十分明显,它尺寸较小、重量较轻、功率很大,并且震动和噪声极低。缺点是转子技术复杂,制造成本极其高昂,耐用性也低于传统发动机。经典实例:现在使用转子发动机的仅有马自达一家厂家,RX-8跑车使用的就是1.3L的转子发动机。

  ◆ 混合动力系统

  故名思意,混合动力系统就是在传统的汽柴发动机的基础上,加上一种其他能源的动力系统。现在普遍应用的是油电混合系统,即在汽柴发动机的车上,再加上一个电动机,两个发动机一起工作。

  混合动力系统其实是一种在未研究出替代能源之前的一种折中方案,他的最大优点是能够有效地降低油耗。现在市场上比较常见的混合动力车型有:丰田普锐斯、本田思域混合动力、雷克萨斯RX400H等。

 



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