同是六缸發動機 究竟有什么區別?

更新時間:2017-02-09 20:31:00?點擊:21082 ? 行業觀點

在全球倡導節能減排的今天,六缸、甚至八缸發動機并不是主流。但汽車領域有一句俗話:缸數及正義!多缸發動機帶來的平順性優勢是任何制式、調教都無法彌補的。另外,多缸發動機根據氣缸排列方式不同,也會有多種不同類型,除了最典型的V型外,還有保時捷的水平對置六缸(H6),寶馬的直列六缸(L6)、大眾集團的VR六缸(VR6),大眾的W型12缸。即使是V型發動機,因為兩排氣缸之間夾角的不同,也會有多種樣式,最典型的就是邁凱倫的V8發動機(夾角為90度)。不同排列方式的多缸發動機,其輸出特性、適用情況有明顯區別,下面我們就一起去看看吧。

從理論上講,要實現扭矩波動的最小化,即保證動力輸出平穩,平分曲柄夾角是最理想的方案,這就是我們所常說的等間隔燃燒角。因此V10引擎的等間隔燃燒角應為72度=360度/5,而V8引擎的等間隔燃燒角則是90度=360度/4。但非常特殊的是,V8引擎的等間隔燃燒角并不是唯一的,它還可以為180度,也被稱為平角——FLAT。

V6/V8發動機

這是最典型的多缸發動機,就目前來看已經沒有多少技術門檻,各個車企都有自己的V缸引擎,在崇尚大排量大馬力的美國市場最為盛行,福特在F-150、探險者等車型上使用的EcoBoost 3.5L V6發動機就是典型,配上不同規格的增壓器,有多種功率版本,滿足不同定位車型的需求。


發動機,發動機


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V缸發動機排列的每個氣缸都協調工作,相互彌補,諧振小,所以噪音很少,運轉很平順。同時,這種排列方式的發動機長寬高可以根據夾角變化,所以整個發動機呈現出立方體的狀態,造型規整,在機艙內更好布局。


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一般的V缸發動機夾角都在60度左右,但也有例外,例如邁凱倫的V8(M838T),其夾角為90度,充分滿足平分曲柄夾角理論。這種大角度讓氣缸之間有很大空間,邁凱倫將進氣系統放置在夾角之間,進排氣分開擺放。

VR6發動機

如果V6發動機的夾角非常小,只有15度,那么整個發動機的樣式就會呈現出狹長的長方體造型,也就是VR6發動機。雖然廣義上屬于V型,但實際看上去反而有點像直列發動機。這種發動機是大眾集團的拿手好戲,類似產品曾多次在奧迪、保時捷的產品上出現,包括第一代卡宴。


發動機,發動機


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VR6發動機因為兩排氣缸的夾角更小,且氣缸之間的距離也更小,相比V6在結構上更加緊湊,可以滿足一些小型車的V缸需求。同樣因為結構的緊湊,這種發動機在平順性上相比V6也會打折扣,散熱、振動、進排氣正時等等也面臨一系列問題。因為奧迪的VR6并不能滿足需求,所以后來保時捷在第二代卡宴上用了自己開發的全新V6雙渦輪增壓發動機。

W12發動機(VR6×2)

W缸發動機同樣是大眾看家本領,屬于旗艦機型,奧迪在A8L上使用的W12發動機算是其中排量最小的,更耳熟能詳的是威名遐邇的布加迪,其使用的是W16四渦輪增壓發動機。從結構上來看,W缸發動機其實與上面的VR6關系匪淺,實際上就是兩臺VR6發動機以一定角度組合而來。


發動機,發動機


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上面說到VR6的氣缸排列更像一個長方體,那么將其看成一個直列六缸發動機,再以一定角度(72度)將兩個VR6,通過共用一個曲軸的方式組合成的就是W12發動機。VR6相比V6發動機除了體積小點,其他方面都沒有優勢,但大眾對開發和改進這種發動機一直樂此不疲,其最終目的其實就是W型發動機。說的再露骨一點,大眾的VR6實際上只是W型發動機的一個副產品。

H6發動機

水平對置發動機目前只有保時捷和斯巴魯兩家車企在使用,可以說品牌的一個招牌。排列上,顧名思義就是發動機氣缸全部水平放置,可以理解為夾角為180度的V缸發動機。氣缸之間距離更遠,散熱更好,能夠更大限度讓其高負荷運行,活塞力矩相互之間完美抵消,平順性更好。發動機的重心最大限度降低,對整車的操控性大有裨益,這也是保時捷跑車的重要賣點。


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H6并非無懈可擊,氣缸水平放置會導致直列或V6發動機的潤滑系統沒法使用,原因是潤滑油因為重力的關系會全部落至氣缸下半部分,上半部分沒法充分潤滑。所以這類發動機需要精度更高的特殊的潤滑系統,這也是保時捷的最核心技術。

L6發動機

L6發動機可以理解為夾角為0度的V型發動機,相比VR6,其樣式看上去會更加“狹長”,所以沒法橫置擺放,前驅家用車沒法使用,一般多在縱置后驅的車型上出現,最典型的就是寶馬的L6引擎,轎車、SUV、跑車,我們都能看到它的身影。另外,相比V6缸發動機,L6也只需要一根曲軸,設計上出力較為平衡,振動小,相比V6缸(單邊缸數為奇數,振動平衡依舊差點意思)能有更出色高轉速特性。


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曾經奔馳也有自己的直列六缸發動機,但奔馳目前的產品線在該領域用了全新的V6發動機取而代之,目前的最新消息是,奔馳將重啟L6發動機的開發項目。根據最新消息,這臺發動機在性能表現上會達到V8發動機水準,也不需要平衡軸平衡振動,特性比V6好,性能堪比V8,硬件成本比V6還低,何樂而不為。

星型發動機

這發動機算是一種被時代拋棄的產品,在二戰前中期,飛機就大量使用的這種發動機,后來隨著渦輪發動機日漸成熟,噴氣式發動機成為主流,帶著螺旋槳的活塞發動機在戰斗型飛機上徹底絕種?,F在在一些爆改汽車上,我們依舊能一睹其風采。星型發動機可靠性高,重量輕,功率提升潛力大,維修性和生存性也不錯,一般星型發動機的汽缸組數是奇數個,有5缸,7缸,9缸,為了增加功率還可以將其多排疊加,將多個汽缸組排成好幾排,最多竟然能到4排×7缸,普·惠公司的巨黃蜂 R-4360達到28個汽缸。


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