作為一位專業車媒編輯,我一直沒鬧明白為什麼發動機有個鄙視鍊,還是缸數決定的,不應該是技術嗎?三缸被四缸鄙視,四缸被六缸鄙視......而12缸和16缸則站在塔尖上傲視群雄。
不過前些天我的領導(就是總自稱“真不懂車”的那位)對三缸和四缸發動機給出了“極高”的評價,她的原話是“那都不是個東西”。
而我當時的想法是就她一女的還瞧不起四缸發動機,開的出區别嗎?(隐約感覺到得罪了我們車神入化1%的女性用戶),當然為了保住飯碗我肯定是沒敢說出來,反正她也沒敢問。
所以我這個大排量自吸腦殘粉兒決定站出來為四缸和三缸發動機正個名。這次對于日常接觸比較少的12缸,10缸和8缸就不做介紹了。隻選擇了6缸,4缸和3缸發動機。
六缸發動機
那咱們就先來了解一下6缸發動機,常見的6缸發動機從結構上可以分為V型六缸和直列六缸兩種(當然還有H6水平對置這種小衆貨)。
其中V6發動機将氣缸分為兩組,每組三個氣缸。并且将這兩組氣缸以一定的夾角布置在一起,通常這個夾角為60度,這主要由于60度的夾角可以讓V6發動機的體積最小化,還能讓發動機獲得最佳的平衡性,從而降低運轉時産生的震動。此外,V6發動機的夾角也有90度和15度(大衆VR6)。
而相比V8發動機,V6發動機的結構更為緊湊,甚至其長度比直列四缸發動機還要短。正是由于這一特性,V6發動機不僅可以用于縱置前驅的車型,還能夠廣泛應用于橫置前驅車型。而且較短的發動機長度還能帶來更大的車内乘員空間。
此外,相比直列六缸發動機,V6發動機的高度更低,這可以有效的降低車身中心,從而提高車輛形式的穩定性。
而直列六缸發動機的結構顧名思義就是由六個氣缸一字排開而形成的。現在提到直列六缸發動機大部分人都會想到寶馬,但是最早生産這種發動機的是一家來自荷蘭的車企 - 世爵。
提到直列六缸發動機就離不開發動機的一階和二階震動,其中活塞上下往複運動所産生的為一階震動,二階震動是由活塞連杆對于曲軸所産生的水平方向的不均勻受力造成的。直列六缸發動機的過人之處是可以依靠自身結構特點直接解決掉這兩種震動。
在直列六缸發動機的運轉過程中,氣缸1和6,2和5,3和4同上同下,并且它們的力臂相等,所以有效的抵消了一階震動。
而直六發動機每一組三缸的活塞連杆角度互為120度,這可以保證每一組在曲軸轉過360度的周期内有一個缸點火,從而有效的消除了二階震動。
所以直列六缸發動機的震動非常小,并且加速過程極其的線性。不過由于這種結構造成發動機的比較長影響了車内乘員空間,并且通常隻能用于縱置發動機布局的車型。而且較長的曲軸需要強度更高的材質,這也增加了發動機的制造成本。
直列四缸發動機
直列四缸發動機是目前最為常見的發動機形式,其四個氣缸成直線排列,這并不是一種平衡的發動機結構。直列四缸發動機運轉中的同一時間兩個活塞會在上止點,而另外兩個活塞這時在下止點。
為了平衡直列四缸發動機的一階震動,工程師們将1号和4号活塞,2号和3号活塞的運行軌迹兩兩對應,這樣直列四缸發動機所産生的一階震動就得到了有效的平衡。
由于結構原因,直列四缸發動機無法依靠自身來解決掉二階震動,這時工程師們引入了平衡軸來幫助直列四缸發動機平衡二階震動。其原理是利用平衡軸制造與直列四缸發動機二階震動相反的震動來将其抵消。
三缸發動機
相信不用我分析小夥伴們也知道三缸發動機無法依靠自身來抵消一階和二階震動。而噪聲和震動也正是三缸發動機的短闆,這時就需要引入外援來幫助它解決這些問題。通常在三缸發動機上除了平衡軸還會看到橡膠減震輪,而有的三缸發動機還會通過進一步優化曲軸來抑制震動。
那回到最開始的問題,四缸和三缸發動機真的“都不是東西”嗎?實際上直列四缸是最适合乘用車的發動機結構,甚至說它推動了汽車的普及也不為過。其有着體積小,重量輕,布局靈活,制造成本低,燃油經濟性高等衆多優點。
想想市面上那些6缸車型的售價和油耗,如果沒有四缸發動機那汽車絕對不會像現在這麼普及。而且借助渦輪增壓四缸發動機在動力方面已經超越了V6自然吸氣發動機,兩者的差距也僅存在于加速質感和聲浪。
而三缸發動機也不是什麼新鮮玩意兒,其早在上世紀就被一些車型所采用了,比如小夥伴們非常熟悉的夏利(又該暴露年齡了)。而這幾年又被很多車企給翻出來是因為日趨嚴苛的節能和排放法規。
目前在實際使用中三缸發動機确實震動明顯,這點隻要打開發動機蓋啟動車輛很容易就能看出了,不過從技術層面上這種震動僅限于發動機上,坐進車内你是感覺不到這是一台三缸發動機,而動力方面也與排量相當的四缸發動機沒有明顯差别。
如果你對加速質感和聲浪沒有偏執的愛好,那完全不用在意發動機的缸數。至于鄙視鍊其實也隻是一部人意淫出來的産物,完全不必在意。至于我那位瞧不起四缸和三缸發動機的領導,聽說她正在排新能源車指标,計劃着買輛連發動機都沒有的特斯拉Model 3。
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