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详解发动机气缸排列形式(下)
作者:张鹏


    ■张 鹏
  在上一期栏目中,我们为大家介绍了L型、V型两种发动机气缸排列形式。接下来,我们将继续为大家介绍其余三种发动机。
  ● “V型+V型”的组合——W型布局
  代表厂商:大众
  W型发动机是大众的专属发动机技术。其实从严格意义上讲,W型发动机还是属于V型发动机的一种,只是将V型发动机两边的气缸再分成两组,从侧面看就像“W”一样,因此得名。也可以说,W12发动机就是用两台V6发动机拼成的。
  W型发动机最大的好处就是相比传统V12发动机结构紧凑,易于布置,有利于发动机舱的空间的优化,缺点就是结构过于复杂。由于高昂的制造成本,目前仅在大众辉腾等顶级车型上应用。
  ●更平稳的设计——H型布局(水平对置式)
  代表厂商:保时捷
  在前面介绍气缸V型排列发动机的时候已经提过,V型布局形成的夹角通常为60°,而水平对置发动机其气缸夹角为180°。
  水平对置发动机由于气缸为“平放”,不仅降低了汽车的重心,还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。同时,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最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。
  相比传统布局而言,水平对置发动机的制造成本和工艺难度都相当高。并且,横置的气缸因为重力的原因,会使机油流到底部,机油润滑问题很难解决。另外,水平对置发动机高精度的制造要求也带来了更高的养护成本,并且由于机体较宽,因而并不利于布局。这些原因导致水平对置发动机应用并不广泛,目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用。
  ●重量轻、尺寸小——三角转子发动机
  代表厂商:马自达
  相比常见的L型、V型气缸布局形式,可能很多消费者会对三角转子发动机感到陌生。三角转子发动机又称为米勒循环发动机,与奥托循环发动机 (即四冲程循环发动机)不同的是,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。实际上,三角转子发动机的气缸排列形式也可以划分为L2、L3和L4型。由于其独特的结构,L2的三角转子发动机即可达到奥托循环式V6发动机的平顺度。
  与往复式发动机相比,转子发动机取消了直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且震动和噪声较低,具有较大优势。另外,由于转子发动机的轴向运转特性,其整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等20多个活动部件相比,结构大大简化,故障的可能性也大大减小。
  除了以上的优点外,转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,增加油耗。另外,其独特的机械结构也造成这类发动机较难维修,因此应用并不广泛。
  小结:
  针对发动机的五种主要布局形式,东风日产专家介绍,对于发动机气缸布局来说,目前应用最广泛的是L型和V型,更高的可靠性和平顺性是更多厂家的诉求。相比而言,尽管转子发动机和水平对置发动机也有其独特的优势,但受到维护成本和制造精度的约束,因此使用范围较小。

  

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