氣缸排列形式有哪些
氣缸排列形式主要有直列、V型、W型、水平對置和R型轉子這幾種。直列形式的氣缸體呈一字排開,結構簡單成本低,常用于小排量發(fā)動機;V型是將氣缸分成兩組呈V字形,適用于6到12缸發(fā)動機,較為緊湊;W型由兩個小V形組成大V形,可提高功率輸出;水平對置的氣缸夾角180度,具備諸多優(yōu)勢常用于高性能發(fā)動機;R型轉子發(fā)動機雖能高轉速、高功率輸出,但技術復雜。
直列發(fā)動機,所有氣缸按同一角度排成一個平面,這種排列方式只用一個氣缸蓋,使得缸體、缸蓋和曲軸的結構都相對簡單,進而降低了制造成本。它在低速時能夠輸出較好的扭矩,燃料消耗也比較少,整體尺寸緊湊,因此一般5缸以下的發(fā)動機多采用直列方式排列,少數6缸發(fā)動機也有采用這種形式的。值得一提的是,直列6缸發(fā)動機的動平衡較好,運轉時產生的振動相對較小,也正因如此,在一些對平穩(wěn)性有一定要求的車型上也能看到它的身影。
V型排列的發(fā)動機,則是把所有氣缸分成兩組,相鄰氣缸以一定夾角布置,從側面看就如同大寫字母“V”。這種排列方式被大多6到12缸發(fā)動機所采用,它最大的優(yōu)勢在于形體緊湊,發(fā)動機的長度和高度尺寸較小,在車輛有限的發(fā)動機艙內布置起來非常方便。不過,V8發(fā)動機由于結構復雜,制造成本較高,所以應用相對較少;而V12發(fā)動機不僅過大過重,成本更是高昂,只有極個別的高級轎車才會采用。
W型排列的發(fā)動機,是大眾專屬的一項技術,它由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發(fā)動機共用一根曲軸。這種獨特的結構設計,讓它在不改變發(fā)動機整體尺寸的情況下,能夠有效提高功率輸出,特別適用于大排量發(fā)動機,為車輛帶來更為強勁的動力表現。
水平對置發(fā)動機,其氣缸夾角為180度,這種特殊的排列形式賦予了它許多優(yōu)點。例如,它具有低振動的特性,能夠讓車輛在行駛過程中更加平穩(wěn)舒適;低重心的特點則有助于提升車輛的操控性能,使車輛在過彎等情況下更加穩(wěn)定;低高度的設計有利于優(yōu)化車輛的空氣動力學性能;同時,還具備低功率損耗的優(yōu)勢,能讓發(fā)動機的動力得到更高效的利用,因此常用于高性能發(fā)動機。
R型轉子發(fā)動機,也被稱作米勒循環(huán)發(fā)動機。它的工作原理較為獨特,是將燃燒膨脹力直接轉化為驅動扭矩,從而實現高轉速、高功率輸出。然而,其工作原理復雜,對技術要求極高,這也導致它難以廣泛推廣。不過,1991年搭載轉子發(fā)動機的馬自達787B在勒芒24小時耐力賽上奪冠,足以證明了它的強大性能。
總之,不同的氣缸排列形式都有各自的特點與優(yōu)勢。直列發(fā)動機憑借簡單的結構和良好的經濟性在小排量發(fā)動機領域占據一席之地;V型發(fā)動機以緊湊的布局和較高的功率密度適用于多種中大型車輛;W型發(fā)動機為追求大排量高功率輸出提供了一種有效的解決方案;水平對置發(fā)動機憑借諸多優(yōu)勢在高性能汽車中嶄露頭角;R型轉子發(fā)動機雖技術復雜,但獨特的工作原理和出色的性能也在發(fā)動機發(fā)展史上留下了濃墨重彩的一筆。在實際應用中,汽車制造商需要根據車輛的定位、性能需求等多種因素來選擇合適的氣缸排列形式 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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