气缸数为何不能太多

一般的汽车都是以四缸和六缸发動机居多既然发动机的动力主要是来源于气缸。

一般来说在同等缸径下,缸数越多排量越大,功率越高;在同等排量下缸数越多,缸径越小转速可以提高,从而获得较大的提升功率

汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸,同等排量下缸数越多,功率越高价格也越贵。

随着汽缸数的增加发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂制造成本和难度也会相应提升,自然价格就越貴

但这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用

汽车最初发明的时候,都是采用的一个气缸的发动机当时的人们根本就不会想出还有多气缸的发动机。

后来随着汽车工业的发展,在同等排量下发明了增加气缸数量来提高发动机的转速,从而获得更强劲的动力从最初的单缸发展到,4缸6缸,8缸等等

但这也意味着发动机更“复杂”了,发动机各方面都要平衡气缸嘚数目大多为偶数,这是因为需要平衡各活塞受到的冲击力

现在,随着技术的发展通过缸体的独特排列和构造,也发展出了3缸发动机

好的发动机,缸体数量都在6缸以上最多的甚至达到了16缸,是跑车动力性能的保证

那是不是气缸越多就越好呢?

汽车发动机的动力主偠依靠气缸内的活塞做功把燃油的化学能转变为机械能。

在活塞做功的过程中不可避免的会有冲击为了使发动机的冲击变小,气缸往往布置成为交叉做功的形式这样就能相互抵消做功带来的冲击,使得运行更加平稳

但是,气缸数量的增加并不能无限制的增加因为,气缸数量的增加发动机的零部件数量也成比例的增加这会使得发动机的结构复杂,降低发动机的可靠性增加发动机的重量,提高制慥成本和使用费用增加燃料消耗,使得发动机的体积变大

所以,汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求所匹配的并鈈是单纯的越多越少。

我们用车是一个综合考虑的过程需要结合自身的情况来做决定。在保证稳定的前提下当然是缸数多的发动机动仂强劲,要更好一些但是,如果是一些运用了先进技术的发动机其缸数虽然少,也会比技术落后的缸体数量多的要好。

最近几年开始出现的单缸、双缸、三缸发动机等缸数比较少的发动机正是在新技术上做的突破其性能也不差,完全满足其汽车的制造要求甚至还偠更好一些。

比如一些小型suv、小型车开始装备三缸发动机,动力足够更省油,更加适合普通家庭使用如:全新雪佛兰新(|),全系搭载3缸发动机;别克2019款(|)、本田(|)、吉利(|)、(|)等都搭载了三缸发动机卖得也挺火。

不要迷信缸体数量也不要觉得缸数少的就是差的,还是要看发動机的技术以及和车的匹配度。大 马拉小车或是小马拉大车都是不可取的

现在,各大车厂也在缸体、技术和稳定中寻找新的平衡点峩们要勇于接受新事物,而不是一味单纯地活在过去的认知中

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影响发动机输出功率和扭矩的因素多而复杂但在没有增压器的前提下,最起决定性作用的莫过于发动机的排量所谓的排量就是发动机多个气缸总的工作容积,工作容積越大发动机的性能指标自然会越好但这里就有个疑问,在排量相同的前提下气缸数量越多到底意味着什么呢?

(|)2.4L发动机采用传统的直列4缸设计

在中高级车市场发动机排量一般在2.4升左右,但气缸数却分成了4缸和6缸两大派别直列4缸有丰田凯美瑞2.4L,(|)2.4L(|)2.3L,新(|)2.4L等等而V6阵型方媔则有天籁2.5L,丰田锐志2.5L(|) 2.3L等。气缸更多是好是坏这个问题的答案其实显而易见6缸发动机比4缸发动机多出了两个气缸,自然需要更多额外蔀件所以说,6缸的成本绝对在4缸之上如果6缸没有超越4缸的地方,厂家也绝不会傻到花更高的成本去多弄两个“额外”的气缸出来因此,我们接下来讨论的重点在于6缸相对4缸的优势究竟有哪些

作为汽车基础,大家都知道发动机一个工作循环有四个冲程每个冲程曲轴旋转180度,一个工作循环下来曲轴旋转两周,即为720度然后发动机有个原则,就是每个时刻只能有一个气缸做功在整个工作循环内,每個气缸只能也必须做功一次问题就来了,按照上面的原则发动机的动力输出绝对不是连续的。这种动力输出不连续如果我用单缸发动機来举例大家会更加清楚(虽然已经没有汽车采用单缸设计)单缸发动机在做功冲程时候输出动力,但随后要经历三个冲程不仅不产生功率而且会消耗功率,这样的话发动机输出的动力必然是一大一小的交替汽车行驶的过程也没有什么平顺性可言了。为了解决发动机動力输出不均匀的问题发动机曲轴末端安装了一个叫飞轮的部件,发动机的动力由活塞通过连杆向曲轴传递曲轴连着飞轮,飞轮再过詓就是变速器的离合器部分飞轮的惯性非常大,起到储存动力的作用所以即使发动机传来的动力时大时小,飞轮也能尽量保证自身旋轉匀速让汽车动力最后输出的时候没有时大时小的感觉。

左下方三角形状的图标就是直6发动机发火间隔的示意图

但发动机先天的结构决萣了发动机的动力输出是不平顺的而上述的飞轮只不过是在后天上面对发动机先天缺陷进行补救罢了,就像人一样先天缺陷只能通过後天去减弱或者掩盖,但并不能让先天缺陷消失发动机使用更多气缸其实也是出于提高平顺性的考虑,和加装飞轮一样都是从后天补救發动机动力输出不均匀的一种做法说到这里,必须提出一个叫“发火间隔”的汽车物理量发火间隔就是各气缸做功冲程点火之间的间隔,而这种间隔是用曲轴在此期间转过的角度来衡量发火间隔的计算是720/气缸数。上面乏味的术语解释大家不必一字一字去咀嚼其实我拿个实例出来大家就明白了。按照计算公式四缸发动机发火间隔为720/4=180度,意味着曲轴每转过180度就有一个气缸进入做功冲程同理,6缸发动機曲轴转过120度就有一个气缸开始做功从这里就不难看出6缸相对4缸的优势了,6缸发动机曲轴每转120度就有一次动力输出而4缸发动机则要多等60度才有动力开始输出,毫无疑问6缸发动机向外输出动力的频率更加高,动力输出连续性更强所以发动机动力输出时大时小这种先天缺陷被削弱了不少。这就是为什么大家总是说6缸动力输出比4缸更平顺的原因所在了

由于时间和篇幅关系,6缸与4缸另外一些方面的比较笔鍺先卖个关子迟一点再发文来向大家说明,如有什么说得不对的地方大家即管提出

今天大家在一起闲聊说几缸的發动机运转最平顺。我告诉他们在所有的往复活塞式汽车发动机中,直列六缸发动机运转平顺性是最好的但是他们都不太相信,我想問问你会相信吗

我想你也不会相信,不都说发动机气缸越多越平顺吗难道六缸发动机比八缸、十缸、十二缸的发动机还要平顺?还有V型发动机不也是比直列发动机更平顺吗?特别是水平对置发动机更是平顺的不得了。你怎么说直列六缸发动机是最平顺的呢老侯你茬唬人吧?

我告诉你这就是一个事实。直列六缸发动机不仅仅比气缸数少于它的三缸、四缸、五缸发动机运转平顺也比气缸数多于它嘚V型六缸、V型八缸、V型十缸、V型十二缸更平顺。最经典的例子上世纪九十年代的皇冠,直列六缸发动机发动机启动后,你几乎听不到咜的运转声音把一瓶水放在发动机盖上,水面只是在微微颤动还有宝马的经典N52直列六缸发动机、奔驰的直列六缸发动机,运转起来都昰非常的安静、平稳与现在绝大多数车型搭载的四缸发动机截然不同。

那么为什么直列六缸发动机运转的这么平顺呢一方面是因为这種发动机的曲轴曲拐空间布置,六个曲拐分别布置在互成120°的三个平面内,恰好使活塞上下运动时产生的一阶振动和二阶振动互相抵消;另一方面是发动机各气缸做功间隔120°,每个气缸在做功后期动力即将减弱时,另一个气缸恰好做功,整个运转过程中动力不但没有中断,而且衔接的十分完美,所以曲轴运转的十分平稳没有忽快忽慢的波动,这是直列六缸发动机运转平顺性好的另一个原因

那么为什么三缸、四缸发动机运转就不那么平顺呢?三缸发动机运行过程中其实是有动力中断的曲轴是忽快忽慢的转动,所以先天性的振动较大;而四缸发动机活塞的往复惯性力不能平衡引发的振动也比较大,发动机动力衔接也不是非常的完美这两种发动机都需要额外安装平衡轴来抵消这种振动。

那么为什么V型六缸和V型八缸发动机也没有直列六缸发动机运行的平顺呢其实,V型六缸发动机就是两个三缸发动机以一定嘚角度焊接在一起的V型八缸发动机就是两个四缸发动机以一定的角度焊接在一起的,所以三缸和四缸应有的缺点,它们也同样有所鉯这两种发动机运转也是不平顺的,也需要额外安装平衡轴大众的W12发动机与此差不多,相当于是四个三缸发动机焊接在一起的所以也偠有平衡轴来平衡振动。

那么V10、V12发动机呢它是两个直列五缸或六缸发动机以一定角度焊接在一起的,应该比单个的直列六缸发动机更平順吧其实也不是,一方面是V10、V12发动机气缸数太多了很难做到各气缸完全的均衡;另一方面V10、V12 发动机尺寸也太大了,发动机安装、悬置等都可能引发振动还有一点是:V10、V12发动机的各气缸做功间隔角不是均匀分布的,导致曲轴的旋转也不是匀速的也会引发振动。

还有大镓津津乐道的水平对置发动机很多人以为它是最平顺的。其实水平对置发动机只是重心低运转的并不平顺。它也被人称作“拳击发动機”有四缸和六缸两种,它的运转过程与V型四缸和V型六缸类似曲轴也是忽快忽慢的转动,并不是匀速转动的现在只有斯巴鲁和保时捷还在坚持使用它。

所以说在汽车发动机中,直列六缸发动机是运转最稳定、平顺的不过这些年由于排量税和节能减排的需求,发动機的排量越来越小六缸发动机也应用的越来越少。还有就是直列六缸发动机太长了无法与横置前驱的车型相匹配,这是这种发动机不能大规模使用的又一个原因不过在卡车所使用的柴油机上,基本还是直列六缸的布局

也许有人会说,既然直列六缸发动机运转最平顺为什么不把那些小排量的发动机都做成直列六缸呢?这主要是因为如果这样做的话,发动机只有在非常高的转速下才能发出较大的功率和扭矩不符合民用车的使用需求,另外尾气污染也更严重而把更多缸数的发动机做成直列,比如八缸、十缸、十二缸发动机纵向呎寸上太长了,一方面很难安装另一方面缸体和曲轴的强度难以保证。所以直列发动机气缸数最多是六个而发动机排量最小是2.5L。

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