主要發(fā)動機(jī)參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)的描述是：排量安排，缸數(shù)，發(fā)動機(jī)特殊功能。

發(fā)動機(jī)

基本發(fā)動機(jī)參數(shù)

發(fā)動機(jī)放置位置

根據(jù)發(fā)動機(jī)相對于車身的位置和方向，我們把發(fā)動機(jī)的擺放分為以下兩類。

發(fā)動機(jī)安裝前后軸的劃分；

前軸前面的整個發(fā)動機(jī)稱為“前置發(fā)動機(jī)”(英文常用“F”)，大部分汽車都是前置發(fā)動機(jī)。

前軸和后輪軸之間的整個發(fā)動機(jī)稱為“中置發(fā)動機(jī)”(英文俗稱“M”)。許多雙座超級跑車采用這種布局，如蘭博基尼LP640和法拉利F430。

后輪軸后面的整個發(fā)動機(jī)被稱為“后置發(fā)動機(jī)”(英文中通常是“R”的意思)，這種情況很少見。典型的代表車型是保時捷911。

發(fā)動機(jī)位置根據(jù)曲軸的垂直和水平標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分：

發(fā)動機(jī)的位置基于曲軸位置。我們把發(fā)動機(jī)分為臥式(英文俗稱“Q”)和立式(英文俗稱“L”)兩種。

與曲軸和機(jī)體方向成直角的橫向發(fā)動機(jī)稱為橫向發(fā)動機(jī)。一般前驅(qū)車都是橫置發(fā)動機(jī)，比如大眾速騰，標(biāo)致307，豐田凱美瑞。

平行于曲軸方向的立式發(fā)動機(jī)稱為立式發(fā)動機(jī)。一般后輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動多為立式發(fā)動機(jī)，如奔馳c級、寶馬3系、豐田銳志等。然而，也有例外。奧迪是典型的前輪驅(qū)動，但它有一個垂直發(fā)動機(jī)。

你可能不明白。簡單來說，如果你站在車頭前面，如果發(fā)動機(jī)水平放置在你面前，那就是臥式發(fā)動機(jī)，如果垂直呈現(xiàn)在你面前，那就是立式發(fā)動機(jī)。

所以在我們的數(shù)據(jù)庫中，有六種引擎，分別是：前置引擎、臥式引擎；前置發(fā)動機(jī)，縱向；發(fā)動機(jī)居中且水平；發(fā)動機(jī)中心，縱向；后置發(fā)動機(jī)，橫向；縱向后置發(fā)動機(jī)。

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發(fā)動機(jī)排量

是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體體積，也稱為單缸排量，取決于氣缸直徑和活塞行程。發(fā)動機(jī)排量是各缸工作容積的總和，一般用毫升(ml)表示。排量是發(fā)動機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)之一。

計算排量的簡單公式：活塞直徑mm活塞直徑mm沖程mm0.7854(固定常數(shù))/1000(換算成cc數(shù))缸數(shù)。

理論上，排量越大，功率和扭矩越大。但這不是絕對的。關(guān)鍵是調(diào)整發(fā)動機(jī)。同樣的發(fā)動機(jī)用在跑車上比用在越野車上功率調(diào)節(jié)更高，越野車的扭矩也比跑車高。發(fā)動機(jī)培訓(xùn)因目的不同而不同。同時，由于增壓技術(shù)的介入，小排量發(fā)動機(jī)的動力水平已經(jīng)超越了更高排量的發(fā)動機(jī)。

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發(fā)動機(jī)最大功率

最大功率也叫最大馬力。功率的單位是kw，馬力的單位是PS。1kW=1.36 .

輸出功率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系。隨著速度的增加，發(fā)動機(jī)的功率也相應(yīng)增加。達(dá)到一定速度后，功率不會增加，反而會降低。所以最大功率會標(biāo)上千瓦和對應(yīng)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速的表達(dá)方式是每分鐘多少轉(zhuǎn)(rpm)。

所以發(fā)動機(jī)最大功率的完整表達(dá)就是：kW(馬力)/轉(zhuǎn)速，比如100kw(136ps)/6000rpm。

通常情況下，最大功率決定了一輛車的最高速度。

發(fā)動機(jī)最大扭矩

扭矩是發(fā)動機(jī)性能的重要參數(shù)，是指發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時曲軸輸出的平均扭矩，俗稱發(fā)動機(jī)的“旋轉(zhuǎn)力”。扭矩也與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)。不同的速度有不同的扭矩，所以扭矩的單位是牛頓米/速度(N.m/rpm)。

扭矩越大，發(fā)動機(jī)輸出的“力”就越大。扭矩決定了一輛車的加速度、爬坡能力和牽引力。

發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式

發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)是氣缸的排列，主要有以下幾種方式：

直列式發(fā)動機(jī)

發(fā)動機(jī)的所有氣缸在一個平面內(nèi)以相同的角度并排排列，氣缸排成一條直線。我們稱這樣的發(fā)動機(jī)為直列式發(fā)動機(jī)。

直列發(fā)動機(jī)的特點：它的優(yōu)點是缸體和曲軸的結(jié)構(gòu)非常簡單，使用一個氣缸蓋，所以制造成本低，尺寸緊湊。直列發(fā)動機(jī)穩(wěn)定性高，低速扭矩特性好，油耗低；但缺點是隨著排量缸數(shù)的增加，長度大大增加。所以直列發(fā)動機(jī)一般都是4缸發(fā)動機(jī)，少數(shù)有6缸發(fā)動機(jī)，比如寶馬著名的直列6缸發(fā)動機(jī)。

v型發(fā)動機(jī)

所有的圓柱體分為兩組，相鄰的圓柱體以一定的夾角排列在一起，使兩組圓柱體形成一個有夾角的平面。從側(cè)面看，氣缸呈V形，故稱V形發(fā)動機(jī)。因為V型發(fā)動機(jī)有兩組氣缸，所以氣缸數(shù)是偶數(shù)，如V6、V8、V10、V12等。而且V型發(fā)動機(jī)的排量比較大，一般在2.5L以上

V型發(fā)動機(jī)的特點：V型發(fā)動機(jī)的高度、長度、體積都比較小，便于在車內(nèi)布置，也可以給駕駛艙留出更多的空間。V型發(fā)動機(jī)氣缸的相對排列也可以抵消一部分振動，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。V型發(fā)動機(jī)的缺點是需要兩個氣缸蓋，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。此外，當(dāng)其寬度增加時，發(fā)動機(jī)兩側(cè)的空間更小，難以布置其他設(shè)備。

w發(fā)動機(jī)

w發(fā)動機(jī)是德國大眾獨(dú)有的發(fā)動機(jī)技術(shù)。原理是：將V型發(fā)動機(jī)兩側(cè)的氣缸錯開一個小角度。簡單來說，W型發(fā)動機(jī)的氣缸排列是由兩個小V形組成的大W形。嚴(yán)格來說，W發(fā)動機(jī)也應(yīng)該是V發(fā)動機(jī)的變種。補(bǔ)充：上面的小V型叫VR型，也叫錯筒型。VR錯開的小角度在15左右，兩種VR組合起來就是W型！

W發(fā)動機(jī)的特點：W發(fā)動機(jī)比V發(fā)動機(jī)短，有利于節(jié)省空間，重量更輕；缺點是它的寬度較大，使機(jī)艙更飽滿。

大眾輝騰6.0和奧迪A8L 6.0都使用W12發(fā)動機(jī)，布加迪威龍使用8.0L w16發(fā)動機(jī)。w發(fā)動機(jī)一般都是大排量發(fā)動機(jī)。

水平對置發(fā)動機(jī)

如果把直列發(fā)動機(jī)看成是夾角為0度的V型發(fā)動機(jī)，當(dāng)兩排氣缸的夾角擴(kuò)大到180度，氣缸水平排列時，就是水平對置發(fā)動機(jī)。

水平對置發(fā)動機(jī)特點：因為它的氣缸是“平的”，所以降低了車的重心，使車頭又平又低。所有這些因素都可以增強(qiáng)汽車的行駛穩(wěn)定性。水平對置氣缸的布局是對稱穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，使得發(fā)動機(jī)的運(yùn)行舒適性優(yōu)于V型發(fā)動機(jī)，運(yùn)行時的功率損失極小。但由于兩排氣缸水平放置，發(fā)動機(jī)缸體很寬，發(fā)動機(jī)艙布局復(fù)雜，所以廠家很少使用。

目前只有兩家公司采用水平對置發(fā)動機(jī)，分別是斯巴魯和保時捷。

外擺線發(fā)動機(jī)

以上都是往復(fù)式發(fā)動機(jī)，通過活塞在氣缸中的往復(fù)運(yùn)動來驅(qū)動汽車前進(jìn)。發(fā)動機(jī)和氣缸本身相對固定。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)是三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的一種，利用三角轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來控制壓縮和排放。

與往復(fù)式發(fā)動機(jī)相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)消除了無用的直線運(yùn)動，所以同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)具有體積更小、重量更輕、振動和噪音更低的優(yōu)點。發(fā)動機(jī)的運(yùn)動特點是三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸的中心旋轉(zhuǎn)，而三角轉(zhuǎn)子本身繞其中心旋轉(zhuǎn)。當(dāng)三角形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，位于三角形轉(zhuǎn)子中心的齒圈與位于輸出軸中心的齒輪嚙合。齒輪固定在氣缸體上，不旋轉(zhuǎn)。齒圈與齒輪的齒數(shù)比為3比2。

上述運(yùn)動關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(即筒壁形狀)的運(yùn)動軌跡看起來像一個“8”。三角形轉(zhuǎn)子將氣缸分成三個獨(dú)立的空間，分別完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣。三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，發(fā)動機(jī)點火做功三次。作為上述運(yùn)動關(guān)系的結(jié)果，輸出軸的轉(zhuǎn)速為3ti

轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的特點：轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的優(yōu)點很明顯。它體積小，重量輕，功率大，振動和噪音極低。缺點是轉(zhuǎn)子技術(shù)復(fù)雜，制造成本極高，耐久性低于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)。經(jīng)典例子：馬自達(dá)是目前唯一使用轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的制造商。RX-8跑車采用1.3L轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

混合動力系統(tǒng)

因此，混合動力系統(tǒng)是在傳統(tǒng)汽油-柴油發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的具有其他能源的動力系統(tǒng)。目前廣泛使用的是混合動力系統(tǒng)，即在柴油車上加一個電機(jī)，兩臺發(fā)動機(jī)協(xié)同工作。

事實上，混合動力系統(tǒng)是替代能源發(fā)展之前的一種妥協(xié)。它最大的優(yōu)點就是能有效降低油耗。目前市面上比較常見的混動車型有：豐田普銳斯、本田思域混動、雷克薩斯RX400H等。

W型發(fā)動機(jī)和V型發(fā)動機(jī)的補(bǔ)充：上面的小V型叫VR，VR錯開的小角度在15左右，兩個VR型組合起來就是W型！V字的夾角一般為60-90度。

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣方式

自然靈感

最常見的發(fā)動機(jī)是自然吸氣發(fā)動機(jī)。自然吸氣發(fā)動機(jī)利用氣缸內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓吸入外界空氣。就像人類吸空氣一樣，這種發(fā)動機(jī)叫做自然吸氣發(fā)動機(jī)。

自然吸氣發(fā)動機(jī)的特點是動力輸出穩(wěn)定，不會因為轉(zhuǎn)速的變化而突然加速，使用壽命更長，保養(yǎng)更容易。

用渦輪給增壓

渦輪增壓發(fā)動機(jī)是依靠渦輪增壓器增加發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的發(fā)動機(jī)。渦輪增壓器(Tubro)其實就是空氣壓縮機(jī)。它以發(fā)動機(jī)排出的廢氣為動力，驅(qū)動渦輪室(位于排氣道)中的渦輪，渦輪驅(qū)動同軸的葉輪位于進(jìn)氣道中，葉輪將空氣濾清器管路送來的新鮮空氣壓縮后送入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速加快時，廢氣排放速度和渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，可以增加空氣壓縮程度，相應(yīng)增加發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，提高發(fā)動機(jī)的輸出功率。

渦輪增壓特點：一般增壓發(fā)動機(jī)的功率比原機(jī)提高40%以上；缺點就是我們常說的“滯后”。但經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)，增壓器可以在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時介入，“遲滯”感已經(jīng)很小了。目前很多跑車為了追求高性能，除了單渦輪發(fā)動機(jī)外，還配備了雙渦輪甚至四渦輪發(fā)動機(jī)。

典型例子：薩博是渦輪增壓發(fā)動機(jī)的第一用戶，旗下所有車型都使用渦輪增壓發(fā)動機(jī)。常見的有：大眾邁騰1.8TSI，別克君威的2.0T和1.6T都是渦輪增壓發(fā)動機(jī)，寶馬335i采用雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)，布加迪威龍搭載8.0L16四渦輪增壓發(fā)動機(jī)。

機(jī)械增壓

增壓器通過皮帶與發(fā)動機(jī)的曲軸皮帶輪連接，增壓器的內(nèi)葉片在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的驅(qū)動下產(chǎn)生增壓空氣，送入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管，從而達(dá)到增壓的目的，增加發(fā)動機(jī)的輸出功率。

機(jī)械增壓的特點：機(jī)械增壓的優(yōu)勢是“全時介入”，使低速獲得增壓成為可能，加速感相當(dāng)線性，沒有增壓滯后；缺點是發(fā)動機(jī)曲軸帶動的增壓器會損失一部分發(fā)動機(jī)動力，高速損失明顯，燃油經(jīng)濟(jì)性降低，不如渦輪增壓系統(tǒng)。目前普通汽車多采用單機(jī)增壓，而部分超跑采用雙增壓發(fā)動機(jī)，配備兩個增壓器，每個增壓器服務(wù)一半的氣缸，以獲得更大的動力。

典型例子：目前奔馳C200K上有1.8L機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)，奧迪3.0T上有3.0L機(jī)械增壓發(fā)動機(jī).

發(fā)動機(jī)混合氣形成模式

汽化器

化油器是一種過時的供油方式，主要是利用高速氣流將汽油霧化并與空氣充分混合，然后氣缸吸入混合氣體點燃做功。

化油器的缺點是控制不夠精確，在正常行駛時不能快速響應(yīng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)混合氣濃度。導(dǎo)致發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于不完全燃燒狀態(tài)，因此尾氣中的有害物質(zhì)含量無法滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，同時會產(chǎn)生較高的油耗。90年代末國家明令禁止生產(chǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)完全淘汰。

型號：1994年生產(chǎn)的普桑JV化油器發(fā)動機(jī)，90年代的李霞等。

單點電噴

用噴油器代替化油器，將噴油器安裝在進(jìn)氣歧管的節(jié)氣門內(nèi)，對各缸進(jìn)行集中噴射。汽油噴入進(jìn)氣氣流形成可燃混合氣，由進(jìn)氣歧管分配到各缸。

單點電噴實現(xiàn)電控，提高供油精度。但是化油器和單點噴射有一個共同的缺陷。燃油霧化和進(jìn)氣混合的位置在進(jìn)氣管離氣缸最遠(yuǎn)的一端。油氣混合物分配到各個氣缸后，無法做到精確的比例和均勻的油氣混合，所以油耗高，功率低。所以現(xiàn)在單點電噴基本上已經(jīng)淘汰了，用的車型很少了。

車型：吉利郝晴1.3L三缸單點電噴發(fā)動機(jī)，奇瑞首款風(fēng)云1.6L發(fā)動機(jī)。

多點注射

與單點電噴不同，多點噴射中的每個氣缸都由單獨(dú)的噴油器噴射燃油。噴油嘴安裝在最靠近氣缸的進(jìn)氣管內(nèi)，噴油和進(jìn)氣在進(jìn)氣門前混合，使各缸分別供油。多點注射是現(xiàn)在的主流技術(shù)。目前大部分車輛使用多點噴射發(fā)動機(jī)。

多點噴射可以根據(jù)各缸的需要實現(xiàn)精確的按需供油，從而大大降低油耗和排放。但這種“缸外噴射混合”的缺點是進(jìn)入缸內(nèi)的混合氣只能通過開閉氣門被動控制，不能完全滿足不同發(fā)動機(jī)工況的要求。而且油氣混合氣受進(jìn)氣流量影響較大，會吸附在進(jìn)氣管壁和氣門上形成積碳，造成浪費(fèi)，影響發(fā)動機(jī)性能。

直噴式

燃油噴嘴安裝在氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸與進(jìn)氣混合。噴射壓力進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實現(xiàn)了噴射與進(jìn)氣混合的精確比例控制，消除了缸外噴射的缺點。

傳統(tǒng)汽油機(jī)是通過計算機(jī)采集凸輪的位置和發(fā)動機(jī)的相關(guān)工況，然后控制噴油器向進(jìn)氣歧管噴射汽油。汽油開始在歧管混合，然后進(jìn)入氣缸燃燒。汽油和空氣的最佳混合比是14.7/1(也叫理論空燃比)。由于汽油和空氣是在進(jìn)氣歧管中混合的，所以在傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中只能均勻地混合在一起，所以必須達(dá)到理論空燃比才能獲得較好的動力性和經(jīng)濟(jì)性。然而，因為燃料噴射器在cer中

要解決這個問題，必須將燃油直接噴入氣缸。直噴汽油機(jī)采用類似柴油機(jī)的供油技術(shù)?；钊锰峁┧璧?00巴以上的壓力，汽油供給位于氣缸內(nèi)的電磁噴射器。然后，燃油通過計算機(jī)控制的噴油器在最合適的時間直接噴入燃燒室。通過設(shè)計燃燒室的內(nèi)部形狀，使混合氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流，使空氣和汽油充分混合。那么火花塞周圍的區(qū)域可以是混合氣較濃的區(qū)域，周圍的其他區(qū)域可以是混合氣較稀的區(qū)域，這樣就保證了在順利點火的情況下盡可能地實現(xiàn)稀薄燃燒。

現(xiàn)在很多廠家都開始采用汽油直噴技術(shù)，比如大眾的1.8TSI，奧迪的3.2FSI，寶馬的3.0L雙渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)，別克君越的3.0L汽油直噴發(fā)動機(jī)等等。