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老司机科普系列之:几个气缸才能让你更自信?

2017年12月23日 09:14:21
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原标题:老司机科普系列之:几个气缸才能让你更自信?

【导读】发动机是汽车的心脏,而气缸则是发动机的核心部件。说到动力,就不得不提气缸数。今天我们就普及一下发动机气缸的知识,聊一聊关于汽车引擎气缸的话题:气缸数越多越好吗?作为一个爱车的男人,汽车发动机需要多少个气缸你才开心?

内燃机基本原理是可燃混合气在气缸内爆炸,冲击活塞,作为内燃机汽车动力的来源。最初,汽车引擎是一个单缸发动机。即我们初中都学过的单缸四冲程发动机。四个冲程(吸气,压缩,做功,排气)一个循环,其中只有第三个冲程(做功)是带动曲轴对外输出动力的,其余三个都是曲轴对活塞做“无用功”。其缺点显而易见:工作效率低下,动力有限,更要命的是动力输出不连续。你见过拖拉机没有?没见过改天我带你去华北平原的耕地里找一找。最早的汽车开起来可能还不如现在的拖拉机。

其他条件相同的情况下,发动机缸数越多,无疑动力越强,另一方面,当发动机的排量相同的时候,缸数越多,发动机的震动越小,由于发动机造成的对整车的静谧性影响也就越小。看来缸数多的优势很真不少呢。那汽车发动机是不是缸越多越好?

非也。

众所周知,一些顶级豪华车型中,8缸、12缸十分常见。比如大众的顶级轿车辉腾就有一款采用了排量6.0升的W12发 动机。随着缸数的增加,汽车的动力也变得越来越强劲。然而凡事都有一个度,否则物极必反。汽车发动机的缸数也一样。

首先,机械结构的复杂程度会随着气缸数的增加而增加,然而对于一个机械系统而言,复杂的结构意味着较低的可靠性,从而增加汽车的故障概率和维护成本。另一方面,气缸越多,零部件也就越多,发动机的体积和重量也相应的增大了。过大的发动机体积会影响发动机舱布置,重量过大会降低汽车的操控性的同时也会增加油耗。最重要的是,气缸数越多,制造成本也越高,发动机装配工艺也更复杂。

另外,而对于一个购车者来说:气缸数越多的车排量越大,在购车时的排量税也就越高。从环保的角度和经济的角度讲也不合算——当然,如果你是有钱任性的奇男子,不在意这些也行。总之,发动机的气缸数是综合考量发动机的用途和性能后决定的。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机这些过大过重的引擎通常只装置在于少数的高性能豪华汽车上。如W16装配在布加迪威龙上,而W14在通用和劳斯莱斯的车型里也可以找到。而V10发动机主要装在一些赛车上。然而这些毕竟是一些小众奇男子的玩法,通常的用车情境下,根本就不需要那么大的马力,搭载缸数过多的发动机反而影响车辆本身的平衡性,你又不是波音747,整个40缸发动机,你是要飞天么?

通常的用车需求下,四缸发动机已经可以完全达到一个普通男人的买菜代步等平常使用,因为在原理上,曲轴旋转720度的过程中,四个气缸一个缸紧接着一个缸做功,保证动力输出连贯顺畅的同时,四个活塞两两同步运行的模式可以抵消运动中带来的震动,使得机器运行平顺。所以时间说直列四缸引擎可以说是在动力学上的经典设计。如果气缸数再减少一个,变成三缸发动机,就无法保证每一个完整的冲程(曲轴旋转180度)都有一个活塞在全程做功,这样就会出现动力输出的空档期,那平顺性和对噪音的控制都要逊于四缸发动机。并且三缸发动机的低扭输出也没有四缸发动机好。但是三缸发动机也有它的优势,那就是结构简单维修方便,体积小重量轻。油耗更低,排放更小,缺点嘛,当然就是抖动大一点,噪声强一点,可能心理上觉得有点low。当然啦,现在随着涡轮增压技术的发展,很多三缸发动机开始采用低惯性涡轮,可以在发动机转数很低时就能介入从而一定程度上消除了三缸发动机低扭乏力的问题。通过配置平衡轴和改进发动机悬置系统,三缸发动机的噪音和震动问题也得到了一定程度的解决。比如,雪铁龙的1.2THP三缸涡轮增压发动机就是三缸机一个很好的榜样。

总之,气缸数可以作为判断发动机优劣的参考之一,但还是要放到具体的情境中看待缸数多少最为合适。而且缸数越大并不能代表动力就越大。BMW公司装备了可变气门的直列4缸2.0升发动机在功率和扭矩输出上就碾压了普通的6缸机。总之,发动机随着汽车工业技术的革新,也会在技术和工艺水平上不断进步。气缸数多少,是为需求服务,技术上可多可少,但将发动机越做越小,越做越轻,但同时又可以保证其输出动力的强劲,无疑才是今后发动机制造的大趋势。

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