主要發動機參數

標準的描述是：排量安排，缸數，發動機特殊功能。

發動機

基本發動機參數

發動機放置位置

根據發動機相對于車身的位置和方向，我們把發動機的擺放分為以下兩類。

發動機安裝前后軸的劃分；

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

前軸和后輪軸之間的整個發動機稱為“中置發動機”(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動機被稱為“后置發動機”(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。

發動機位置根據曲軸的垂直和水平標準進行劃分：

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

與曲軸和機體方向成直角的橫向發動機稱為橫向發動機。一般前驅車都是橫置發動機，比如大眾速騰，標致307，豐田凱美瑞。

平行于曲軸方向的立式發動機稱為立式發動機。一般后輪驅動和全輪驅動多為立式發動機，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動，但它有一個垂直發動機。

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

所以在我們的數據庫中，有六種引擎，分別是：前置引擎、臥式引擎；前置發動機，縱向；發動機居中且水平；發動機中心，縱向；后置發動機，橫向；縱向后置發動機。

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發動機排量

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。發動機排量是各缸工作容積的總和，一般用毫升(ml)表示。排量是發動機最重要的結構參數之一。

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)/1000(換算成cc數)缸數。

理論上，排量越大，功率和扭矩越大。但這不是絕對的。關鍵是調整發動機。同樣的發動機用在跑車上比用在越野車上功率調節更高，越野車的扭矩也比跑車高。發動機培訓因目的不同而不同。同時，由于增壓技術的介入，小排量發動機的動力水平已經超越了更高排量的發動機。

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發動機最大功率

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 .

輸出功率與發動機轉速有很大關系。隨著速度的增加，發動機的功率也相應增加。達到一定速度后，功率不會增加，反而會降低。所以最大功率會標上千瓦和對應的發動機轉速，轉速的表達方式是每分鐘多少轉(rpm)。

所以發動機最大功率的完整表達就是：kW(馬力)/轉速，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。

發動機最大扭矩

扭矩是發動機性能的重要參數，是指發動機運轉時曲軸輸出的平均扭矩，俗稱發動機的“旋轉力”。扭矩也與發動機轉速有關。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，發動機輸出的“力”就越大。扭矩決定了一輛車的加速度、爬坡能力和牽引力。

發動機的結構形式

發動機結構是氣缸的排列，主要有以下幾種方式：

直列式發動機

發動機的所有氣缸在一個平面內以相同的角度并排排列，氣缸排成一條直線。我們稱這樣的發動機為直列式發動機。

直列發動機的特點：它的優點是缸體和曲軸的結構非常簡單，使用一個氣缸蓋，所以制造成本低，尺寸緊湊。直列發動機穩定性高，低速扭矩特性好，油耗低；但缺點是隨著排量缸數的增加，長度大大增加。所以直列發動機一般都是4缸發動機，少數有6缸發動機，比如寶馬著名的直列6缸發動機。

v型發動機

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。從側面看，氣缸呈V形，故稱V形發動機。因為V型發動機有兩組氣缸，所以氣缸數是偶數，如V6、V8、V10、V12等。而且V型發動機的排量比較大，一般在2.5L以上

V型發動機的特點：V型發動機的高度、長度、體積都比較小，便于在車內布置，也可以給駕駛艙留出更多的空間。V型發動機氣缸的相對排列也可以抵消一部分振動，使發動機運轉更加平穩。V型發動機的缺點是需要兩個氣缸蓋，所以結構復雜，成本高。此外，當其寬度增加時，發動機兩側的空間更小，難以布置其他設備。

w發動機

w發動機是德國大眾獨有的發動機技術。原理是：將V型發動機兩側的氣缸錯開一個小角度。簡單來說，W型發動機的氣缸排列是由兩個小V形組成的大W形。嚴格來說，W發動機也應該是V發動機的變種。補充：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發動機的特點：W發動機比V發動機短，有利于節省空間，重量更輕；缺點是它的寬度較大，使機艙更飽滿。

大眾輝騰6.0和奧迪A8L 6.0都使用W12發動機，布加迪威龍使用8.0L w16發動機。w發動機一般都是大排量發動機。

水平對置發動機

如果把直列發動機看成是夾角為0度的V型發動機，當兩排氣缸的夾角擴大到180度，氣缸水平排列時，就是水平對置發動機。

水平對置發動機特點：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汽車的行駛穩定性。水平對置氣缸的布局是對稱穩定的結構，使得發動機的運行舒適性優于V型發動機，運行時的功率損失極小。但由于兩排氣缸水平放置，發動機缸體很寬，發動機艙布局復雜，所以廠家很少使用。

目前只有兩家公司采用水平對置發動機，分別是斯巴魯和保時捷。

外擺線發動機

以上都是往復式發動機，通過活塞在氣缸中的往復運動來驅動汽車前進。發動機和氣缸本身相對固定。轉子發動機是三角活塞轉子發動機的一種，利用三角轉子的旋轉運動來控制壓縮和排放。

與往復式發動機相比，轉子發動機消除了無用的直線運動，所以同樣功率的轉子發動機具有體積更小、重量更輕、振動和噪音更低的優點。發動機的運動特點是三角轉子的中心繞輸出軸的中心旋轉，而三角轉子本身繞其中心旋轉。當三角形轉子旋轉時，位于三角形轉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。齒圈與齒輪的齒數比為3比2。

上述運動關系使得三角轉子頂點(即筒壁形狀)的運動軌跡看起來像一個“8”。三角形轉子將氣缸分成三個獨立的空間，分別完成進氣、壓縮、做功和排氣。三角轉子旋轉一周，發動機點火做功三次。作為上述運動關系的結果，輸出軸的轉速為3ti

轉子發動機的特點：轉子發動機的優點很明顯。它體積小，重量輕，功率大，振動和噪音極低。缺點是轉子技術復雜，制造成本極高，耐久性低于傳統發動機。經典例子：馬自達是目前唯一使用轉子發動機的制造商。RX-8跑車采用1.3L轉子發動機。

混合動力系統

因此，混合動力系統是在傳統汽油-柴油發動機的基礎上發展起來的具有其他能源的動力系統。目前廣泛使用的是混合動力系統，即在柴油車上加一個電機，兩臺發動機協同工作。

事實上，混合動力系統是替代能源發展之前的一種妥協。它最大的優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型發動機和V型發動機的補充：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。

發動機進氣方式

自然靈感

最常見的發動機是自然吸氣發動機。自然吸氣發動機利用氣缸內產生的負壓吸入外界空氣。就像人類吸空氣一樣，這種發動機叫做自然吸氣發動機。

自然吸氣發動機的特點是動力輸出穩定，不會因為轉速的變化而突然加速，使用壽命更長，保養更容易。

用渦輪給增壓

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

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

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

機械增壓

增壓器通過皮帶與發動機的曲軸皮帶輪連接，增壓器的內葉片在發動機轉速的驅動下產生增壓空氣，送入發動機的進氣歧管，從而達到增壓的目的，增加發動機的輸出功率。

機械增壓的特點：機械增壓的優勢是“全時介入”，使低速獲得增壓成為可能，加速感相當線性，沒有增壓滯后；缺點是發動機曲軸帶動的增壓器會損失一部分發動機動力，高速損失明顯，燃油經濟性降低，不如渦輪增壓系統。目前普通汽車多采用單機增壓，而部分超跑采用雙增壓發動機，配備兩個增壓器，每個增壓器服務一半的氣缸，以獲得更大的動力。

典型例子：目前奔馳C200K上有1.8L機械增壓發動機，奧迪3.0T上有3.0L機械增壓發動機.

發動機混合氣形成模式

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發動機負荷的變化，調節混合氣濃度。導致發動機經常處于不完全燃燒狀態，因此尾氣中的有害物質含量無法滿足日益嚴格的排放法規，同時會產生較高的油耗。90年代末國家明令禁止生產，現在已經完全淘汰。

型號：1994年生產的普桑JV化油器發動機，90年代的李霞等。

單點電噴

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

單點電噴實現電控，提高供油精度。但是化油器和單點噴射有一個共同的缺陷。燃油霧化和進氣混合的位置在進氣管離氣缸最遠的一端。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。所以現在單點電噴基本上已經淘汰了，用的車型很少了。

車型：吉利郝晴1.3L三缸單點電噴發動機，奇瑞首款風云1.6L發動機。

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的噴油器噴射燃油。噴油嘴安裝在最靠近氣缸的進氣管內，噴油和進氣在進氣門前混合，使各缸分別供油。多點注射是現在的主流技術。目前大部分車輛使用多點噴射發動機。

多點噴射可以根據各缸的需要實現精確的按需供油，從而大大降低油耗和排放。但這種“缸外噴射混合”的缺點是進入缸內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動機工況的要求。而且油氣混合氣受進氣流量影響較大，會吸附在進氣管壁和氣門上形成積碳，造成浪費，影響發動機性能。

直噴式

燃油噴嘴安裝在氣缸內，直接將燃油噴入氣缸與進氣混合。噴射壓力進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現了噴射與進氣混合的精確比例控制，消除了缸外噴射的缺點。

傳統汽油機是通過計算機采集凸輪的位置和發動機的相關工況，然后控制噴油器向進氣歧管噴射汽油。汽油開始在歧管混合，然后進入氣缸燃燒。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氣歧管中混合的，所以在傳統發動機中只能均勻地混合在一起，所以必須達到理論空燃比才能獲得較好的動力性和經濟性。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。直噴汽油機采用類似柴油機的供油技術。活塞泵提供所需的100巴以上的壓力，汽油供給位于氣缸內的電磁噴射器。然后，燃油通過計算機控制的噴油器在最合適的時間直接噴入燃燒室。通過設計燃燒室的內部形狀，使混合氣產生強烈的渦流，使空氣和汽油充分混合。那么火花塞周圍的區域可以是混合氣較濃的區域，周圍的其他區域可以是混合氣較稀的區域，這樣就保證了在順利點火的情況下盡可能地實現稀薄燃燒。

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