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最新 09-23

發動機

發動機（Engine）是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的機器，包括如內燃機（汽油發動機等）、外燃機（斯特林發動機、蒸汽機等）、電動機等。如內燃機通常是把化學能轉化為機械能。發動機既適用於動力發生裝置，也可指包括動力裝置的整個機器（如：汽油發動機、航空發動機）。發動機最早誕生在英國，所以，發動機的概念也源於英語，它的本義是指那種「產生動力的機械裝置」。

發展歷史

回顧發動機產生和發展的歷史，它經歷了蒸汽機、外燃機和內燃機三個發展階段。

外燃機

外燃機，就是說它的燃料在發動機的外部燃燒，1816年由蘇格蘭的R.斯特林所發明，故又稱斯特林發動機。發動機將這種燃燒產生的熱能轉化成動能，瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機，當大量的煤燃燒產生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產生了，然後這種高壓又推動機械做功，從而完成了熱能向動能的轉變。

內燃機

明白了什麼是外燃機，也就知道了什麼是內燃機。

這一類型的發動機與外燃機的最大不同在於它的燃料在其內部燃燒。內燃機的種類十分繁多，常見的汽油機、柴油機是典型的內燃機。不常見的火箭發動機和飛機上裝配的噴氣式發動機也屬於內燃機。不過，由於動力輸出方式不同，前兩者和後兩者又存在著巨大的差異。一般地，在地面上使用的多是前者，在空中使用的多是後者。當然有些汽車製造者出於創造世界汽車車速新紀錄的目的，也在汽車上裝用過噴氣式發動機，但這總是很特殊的例子，並不存在批量生產的適用性。

燃氣輪機

此外還有燃氣輪機，這種發動機的工作特點是燃燒產生高壓燃氣，利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片旋轉，從而輸出動力。燃氣輪機使用範圍很廣，但由於很難精細地調節輸出的功率，所以汽車和摩托車很少使用燃氣輪機，只有部分賽車裝用過燃氣輪機。

引擎基本構造─SOHC單凸輪軸引擎

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直壓式氣門

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搖臂式氣門

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基本參數

排量

首先來看看最常見的一個發動機參數——發動機排量。發動機排量是發動機各汽缸工作容積的總和，一般用升（L）表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決於缸徑和活塞行程。發動機排量是非常重要的發動機參數，它比缸徑和缸數更能代表發動機的大小，發動機的許多指標都同排氣量密切相關。一般來說，排量越大，發動機輸出功率越大。

缸數

了解了排量，再來看發動機的其他常見參數。很多初級車友都反映經常在汽車資料的發動機一欄中見到「L4」、「V6」、「V8」、「W12」等字樣，想弄明白究竟是什麼意思。這些都表示發動機汽缸的排列形式和缸數。汽車發動機常用缸數有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

汽缸排列形式

氣缸排列形式，顧名思義，是指多氣缸內燃機各個氣缸排布的形式，直白的說，就是一台發動機上氣缸所排出的隊列形式。

目前主流發動機汽缸排列形式：

L：直列

V：V型排列

其他非主流的汽缸排列方式：

W：W型排列

H：水平對置發動機

R：轉子發動機

直列發動機：

直列發動機，一般縮寫為L，比如L4就代表著直列4缸的意思。

直列布局是如今使用最為廣泛的氣缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的發動機上。這種布局的發動機的所有氣缸均是按同一角度並排成一個平面，並且只使用了一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單，好比氣缸們站成了一列縱隊。

具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數字代表氣缸數量）。這種布局發動機的優勢在於尺寸緊湊，穩定性高，低速扭矩特性好並且燃料消耗也較少，當然也意味著製造成本更低。同時，採用直列式氣缸布局的發動機體積也比較緊湊，可以適應更靈活的布局。也方便於布置增壓器類的裝置。但其主要缺點在於發動機本身的功率較低，並不適合配備6缸以上的車型。

V型發動機：

所謂V型發動機，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角γ

與直列布局形式相比，V型發動機縮短了機體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便於設計師設計出風阻係數更低的車身，同時得益於汽缸對向布置，還可抵消一部分振動，使發動機運轉更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型布局發動機，而不使用技術更先進的「小排量直列型布局發動機+增壓器」的動力組合。

W型發動機：

許多人以為就像V型發動機的汽缸呈V形排列那樣，

W型發動機的汽缸排列形式也一定是呈W形，其實不然，它只是近似W形排列，嚴格說來還應屬V型發動機，至少是V型發動機的一個變種。

W型發動機，W型發動機是德國大眾專屬發動機技術。將V型發動機的每側汽缸再進行小角度的錯開，就成了W型發動機。或者說W型發動機的汽缸排列形式是由兩個小V形組成一個大V形,兩組V型發動機共用一根曲軸。嚴格說來W型發動機還應屬V型發動機的變種。

W型與V型發動機相比可將發動機做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節省發動機所佔的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發動機艙更滿。

W型發動機最大的問題是發動機由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在W型發動機上設計了兩個反向轉動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內部相互抵消。

水平對置發動機：

在上面介紹氣缸V型排列發動機的時候已經提過，V型布局形成的夾角通常為60°（左右兩列氣缸中心線的夾角γ

轉子發動機：

相比常見的L型、V型氣缸布局形式，可能很多朋友會對三角轉子發動機感到陌生。轉子發動機又稱為米勒循環發動機，由德國人菲加士·汪克爾發明，之後這項技術由馬自達公司收購。我們都知道：傳統的氣缸往複運動式發動機，工作時活塞在氣缸里做往複直線運動，而為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必須使用曲柄連桿機構。轉子發動機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往複式發動機相比，轉子發動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和雜訊較低，具有較大優勢。

VR發動機：

VR發動機是大眾的專屬產品，1991年，大眾公司開發了一種15°夾角的V6 2.8L發動機，稱做VR6，並安裝在第三代高爾夫上。這種發動機結構緊湊，寬度接近於直列發動機，長度不比直列4缸發動機長多少。

眾所周知，對於V型6缸發動機而言，60度夾角是最優化的設計，這是經過無數科學實驗論證過的結果。因而絕大多數的V6發動機都是採用這種布局形式的。但為了能在更小的空間內放下V6發動機，大眾集團另闢蹊徑的研發出了夾角為15度、體積更小的VR6發動機。而從動力參數來看，它並不遜色與普通的V6發動機，但在研發之初就暴露了明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩定手段雖使問題得以明顯改善。但這依然無法超越改變其本身結構上的特性，就像普通直列發動機的震動通常都會大於V型發動機一樣，夾角更小的VR6從結構本身就決定了它的震動會大於V6。諸如大眾旗下的高爾夫R32、EOS等車型都曾裝配過這款發動機。

VR發動機的汽缸夾角非常小，兩列汽缸接近平行，汽缸蓋上火花塞的孔幾乎並在一條直線上。VR發動機的特點就是體積特別小，所以非常適用於大眾車系的前置發動機平台，因為大眾的前置發動機前輪驅動底盤都是縱置式的設計，而且發動機在前軸之前所以發動機不能過長否則難以布置前懸掛。這款發動機非常緊湊，雖然是V缸機，但由於兩列汽缸相離很近所以只需要一個汽缸蓋就可以搞定，比90度和60度夾角的V6成本低很多（因為普通V缸機必須加工兩個汽缸蓋如果是DOHC的V缸機還需要加工4根凸輪軸，所以成本很高）。

爆震

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