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1、随着私家车越来越多的步入寻常百姓家，各种复杂的引擎类型与难懂的引擎技术足以让每一位普通车主头昏眼花。我们在这里将常见的汽车汽油发动机类型与各种先进的汽油发动机技术归纳在一起，希望能够帮助您更多的了解汽车的发动技术，从而更准确的选择适合自己的轿车。,部分新款车型发动机简介,部分新款车型发动机简介,直列发动机（Line Engine）：它的所有汽缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴结构简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。其缺点是功率较低。“直列”可用L代表，后面加上汽缸数就是发动机代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动
2、机。,将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起，使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求发动机盖越低越好。另外，如果将发动机的长度缩短，便能为驾乘舱留出更大的空间，从而提高舒适性。将汽缸分成两排然后“打斜”，便能缩小发动机的高度和长度，从而迎合车身设计的要求。由于汽缸之间已相互错开布置，因此在汽缸之间有较大的空间，这样便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率。V型发动机的汽缸均成一角度对向布置，还可以抵消一部分振动。V型发动机的
3、缺点是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂。另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易再安排其它装置。V型发动机的汽缸数一般为5、6、8、10、12、16。V5发动机笔者第一次听说大众的V5发动机时，认为可能是搞错了，两侧汽缸数量不一样一定不利于发动机平衡。但据说用平衡块将平衡问题解决后它的优势就显现出来了。它不仅为车主多提供了一种选择，而且还能显示与众不同的个性来。笔者现只知道大众汽车公司生产V5发动机，并广泛装在新甲壳虫、高尔夫和宝来轿车上。据透露，大众汽车公司还有V7、V11等非对称式V型发动机，但笔者未见有关资料，不敢乱语。V6发动机V6发动机的长度与直4相当，因此可以横放在前轮驱动的轿车
4、上，从而使它的应用范围比直6较广，现在中高级轿车上普遍采用V6发动机，就像普通轿车上使用直4一样常见。 V6发动机的汽缸夹角一般为60度或90度。60度的夹角对V6的平衡性较好。使用V6发动机的轿车，机盖下一般都是“满当当”的，发动机周围空间紧张，要求设计师对发动机室空间要精打细算。V8发动机V8发动机应是高级车的“标配”了。虽然V8发动机的性能极其优秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗极高，厂家一般不敢轻易采用，只有在4升以上的车上才能见到V8的影子，国产车中现只有大切诺基拥有V8发动机，即将投产的金杯通用豪放也是由V8发动机提供动力。美国车比较喜欢V8，这与美国人的喜好及不知柴米油盐贵有
5、关。V8发动机不论是放在前驱还是后驱车上，由于重量大，都容易造成汽车重心前移，即头重脚轻。因此，许多汽车制造商喜欢将V8用在四轮驱动的车上。采用90度的夹角，可使V8发动机获得较佳的平衡性。V10发动机理论上讲，V10发动机的平衡性不是特好，因此一般市售版汽车上很少采用V10发动机，要用也是在高性能的跑车上。现在美国的道奇蝰蛇一直使用V10发动机作为其动力源泉，后来又有保时捷的Carrera GT跑车，大众辉腾5升V10柴油车，即将投产的兰博基尼Gallardo也是采用V10发动机。最常见到V10发动机的地方应是F1赛车场，那里每辆车上装配的都是V10发动机。F1比赛规则规定，所有赛车的发动机
6、排量不能超过3升，当然车队都想达到最高排量以获得最大功率。如采用V8，汽缸数较少，不利于提高发动机转速，每个汽缸直径也太大，很难达到所要求的功率；如采用V12，功率是提高了，但发动机重量太大，整车性能又受到影响。综合考虑，还是用V10最合适，凡正赛车追求的又不是平衡性，有点振动无所谓，只要发动机功率强大即可。V12发动机在我看来，V12发动机的象征性意义要大于实用意义。使用12缸发动机的汽车，主要集中在欧洲，并以德国、英国的顶级豪华车和意大利顶级跑车为主。V12发动机工艺复杂，造价昂贵，重量奇大，油耗高得你都找不到厂家提供的官方数据。也是，买这种车人怎会在乎其油耗高低！现在装配V12发动机的豪
7、华轿车有：奔驰旗舰S600、宝马旗舰760Li、迈巴赫、劳斯莱斯新幻影；使用V12发动机的跑车有法拉利的456GT和ENZO、兰博基尼的“魔鬼”和Murcielago、阿斯顿马丁的V12 Vanquish、布加迪的EB16-4、埃多尼斯的BEX38等。虽然V8在美国车上不少，但讲究派头、喜欢大气、不知油贵的美国人对V12却不感兴趣。这并不是因为他们的性格发生改变，而是他们要玩就玩最大最好的，这才导致卡迪拉克V16发动机今年在美国底特律亮相。V16发动机2003年元月，美国通用汽车公司在北美车展推出一款概念车凯迪拉克“16”，这款不可思义的轿车以一台V16型发动机为动力，发动机排量高达13.6升
8、，能产生1000马力的功率和1000磅英尺的扭矩。在行驶中的大部分时间里，这台V16发动机只有一半的汽缸工作，以减少燃料消耗。当需要增强功率时，如急加速或重载荷时，另一半汽缸会自动、自然地工作，以满足汽车对驱动力的需求。凯迪拉克在上世纪30年代制造出世界第一台V16发动机，但与现在的V16发动机决不可相提并论，那时的V16发动机的排量只有7.4升，最大功率才165马力。,V型发动机简介,大众汽车公司在发动机技术上不一定是世界第一，但在发动机的汽缸排列方式上绝对是最能出花样的。除了前面提到的V5、V7、V11等非对称发动机外，还独创一种W型发动机。许多人以为就像V型发动机的汽缸呈V形排列那样，W
9、型发动机的汽缸排列形式也一定是呈W形，其实不然，它只是近似W形排列，严格说来还应属V型发动机，至少是V型发动机的一个变种。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开(如帕萨特W8的小角度为15度)，就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。W型与V型发动机相比可以将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满。W型发动机相对V型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分，在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题，大众在W型发动机上设计了两个反相转动的平衡轴，让两个部分的振动在内部相
10、互抵消。德国大众汽车公司现有三种W型发动机W8、W12和W16。W8发动机现在只有帕萨特W8使用W8型发动机，排量为4升，最大功率为270马力/6000rpm。由于W8的长度较短，因此它可以纵置在并不太大的发动机室，为驾乘舱留出更大空间。W12发动机装用大众W12发动机的汽车有大众的旗舰车型辉腾、本特利新车GT和奥迪旗舰车型A8L60 三款量产车。另外大众的W12概念跑车也装用W12发动机。大众的W12发动机排量为6升，最大功率为420马力/6000rpm。W16发动机大众公司在200年北美车展上推出的布加迪EB16-4Veyron.概念车，装配一种W16缸的发动机，排量为8升，冲程和缸径均为
11、86mm，64气门，最大功率为1001马力/6000rpm。其实在1928年，布加迪就曾制造出两款U16型发动机来，分别装配在布加迪T45(3.8升)和T47(3升)赛车上，最大功率分别只有270马力/5000rpm和240马力/5000rpm。那可能是最早的16缸发动机了。W18发动机1998年，世界名车布加迪(Bugatti)被大众汽车公司收购，就在当年的巴黎国际车展上，大众推出一款装有18个汽缸发动机的布加迪EB118。此台W18发动机由大众开发，是世界上轿车上使用的汽缸数最多的发动机。它的排量为6.3升，最大功率555马力。18个汽缸分成三排(而不是像上述的W型发动机那样“兵分四路”)
12、，每排6个汽缸，就像是在V12发动机的中央又加了一台直6发动机。当时大众公司将此种发动机称为W型发动机，显然它与现在大众的W型发动机的汽缸排列方式有区别，不过笔者认为它的排列方式与W字母更近似。,W型汽车引擎简介,汽油发动机先进技术简介,自从汽油引擎开发出来以后，一直以来为了改善其性能和耗油量，进行了很多努力。随着近年来对环境保护的认识逐渐提高和国际化的CO2规则的行动具体化，汽车的耗油量改善变的更加重要。燃油发动机的稀薄燃烧一直受到燃料节减技术方面的关注。通过一般的稀薄燃料引擎,近年来把注意力集中在稀薄燃料尽可能的直接喷射到引擎的开发当中。 直接喷射引擎的开发 汽油直接喷射引擎早在很早时已经
13、在航空器的引擎和一些竞技赛车的引擎上使用。在这时的使用原因是为了提高性能和更好的应答性。但是，除了上面极少数以外，都没能实现直喷汽油引擎的实用化。原因是，为了实现实用化，需要注射器包括在内的准确的燃料量供给系统，在使用方面系统的价格一般很昂贵。在过去数十年间,电子控制和机械加工技术得到了飞跃的发展。随着它的发展，可以准确的燃料量控制系统，小型的可以喷雾微粒燃料的注射器和燃料泵的制造变成了可能。这些技术的发展，使一直处在汽油直接喷射引擎的实用化变成了可能。 一般的汽油引擎使用电子控制式燃料喷射系统。注射器安装在吸气端口，喷射的燃料在吸气端口与空气混合均匀后进入到燃烧室。在汽油直喷引擎，只有空气吸
14、入到燃烧室，燃料被精确控制的注射器直接喷射到燃烧室。这个方式不论是使混合气均匀，还可以形成成层气。从而达到高功率，低耗油量。,何为汽油直喷引擎,近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。 发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和
15、功率可以得到进一步的提高。 如今如本田的i-VTEC、丰田的VVT-i等也都是源自VVT的发动机控制技术。对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧。然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的。让我们先来考虑一下排气门开启的时机。如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，
16、此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。是这样吗？其实也不一定。我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗。这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。再来看进气门关闭的时机。如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门。如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会
17、不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风。说到这里，对一些VVT技术有所了解的兄弟可能要不耐烦了：讲了这么多，和VVT边还没沾呢！不要急，还没讨论排气门的关闭时机和进气门的开启时机呢。这是大家可能都想到了，排气时同样会形成高速气流，如果排气门也在活塞越过上止点一定角度之后再关闭，虽然活塞已经开始下降，排气门附近的废气仍就会继续排出。但是此时进气门不是已
18、经开启了吗？废气难道不会涌入进气岐管？事实上，这又是个时机问题，燃烧室内的废气涡流的方向决定了废气短时间内是不会流向排气门对侧的进气门的，于是，一边进气一边排气的局面是完全可以实现的。事情还可以更理想。由于大部分废气在排气冲程中前期就已排出，并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流，冲向排气管方向。这部分废气越是远离气缸，对于缸内尚未排出的废气来说，其需要填充的体积就越大，相应的平均压强也就越低。低到什么程度？低到活塞尚未到达上止点之前，缸内压强可能就已经低于进气岐管内可燃混合汽的压强了。如此看来，进气门也应当提前一点开启才好。前边讲到了进气门和排气门同时打开的情况，也就是进气门和排气门的重叠。
19、重叠持续的相对时程可以用此间活塞运行的角度来衡量，这样就可以抛开转速，把它作为系统的固有特性来看待了。重叠的角度通常都很小，可是对发动机性能的影响却相当大。那么这个角度多大为宜呢？我们知道，发动机转速越高，每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时间也越短，但是前面讲到的进气岐管或排气岐管内的气流也越快。想想看，这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间，而且也有有利条件可以利用，还犹豫什么？只要重叠的角度大一些不就行了？当然，也不能太大，前边说了，这里有个时机问题，重叠角度太大肯定也不好，要不干脆让进气门和排气门同时开闭得了。很显然，这个时机是与转速有关的，转速越高，要求的重叠角度越大。也就是说，如果配气机构的设计是对高转速工况优化的，发动机就容易得到较高的最大转速，也就容易获得较大的峰值功率。但在低转速工况下，这样的系统重叠角度肯定就偏大了，废气就会过多的泻入进气岐管，吸气量反而会下降，气缸内气流也会紊乱，ECU也会难以对空燃比进行精确的控制，最终的效果是怠速不稳，低速扭矩偏低。相反，如果配气机构只对低转速工况优化，发动机的峰值功率就会下降。所以传统的发动机都是一个折衷方案，不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态。,
