摩托车十字轴是相对于直列四缸发动机的平面曲轴而言的。以下是展开的内容:
十字曲轴介绍:

从曲轴侧面看,每两个曲柄之间的夹角是90度而不是180度,所以你看到的轮廓看起来像一个“十字”,这就是十字曲轴名字的由来。由于各缸点火的曲轴之间的夹角为90度,所以在圆周为360度的曲轴旋转期间,其点火密度分布更加均匀,因此振动更小。同时,由于十字曲轴的曲轴相位更近,动力的原始死角是错开的,所以与平面曲轴相比,其扭矩输出更加线性。由于每个气缸都是单个点火和供油系统,其结构比较复杂,所以其成本比普通的平面曲轴要高。
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一文读懂,汽车发动机有哪些形式
汽车发动机专业术语
发动机 engine
内燃机 intenal combusiton engine
动力机装置 power unit
汽油机 gasoline engine
汽油喷射式汽油机 gasoline-injection engine
火花点火式发动机 spark ignition engine
压燃式发动机 compression ignition engine
往复式内燃机 reciprocating internal combustion engine
化油器式发动机 carburetor engine
柴油机 diesel engine
转子发动机 rotary engine
旋轮线转子发动机 rotary trochoidal engine
二冲程发动机 two-stroke engine
四冲程发动机 four-stroke engine
直接喷射式柴油机 direct injection engine
间接喷射式柴油机 indirect injection engine
增压式发动机 supercharged engine
风冷式发动机 air-cooled engine
油冷式发动机 oil-cooled engine
水冷式发动机 water-cooled engine
自然进气式发动机 naturally aspirated engine
煤气机 gas engine
液化石油气发动机 liquified petroleum gas engine
柴油煤气机 diesel gas engine
多种燃料发动机 multifuel engine
石油发动机 hydrocarbon engine
双燃料发动机 duel fuel engine
热球式发动机 hot bulb engine
多气缸发动机 multiple cylinder engine
对置活塞发动机 opposed piston engine
对置气缸式发动机 opposed-cylinder engine
十字头型发动机 cross head engine
直列式发动机 in-line engine
星型发动机 radial engine
筒状活塞发动机 trunk-piston engine
斯特林发动机 stirling engine
套阀式发动机 knight engine
气孔扫气式发动机 port-scavenged engine
倾斜式发动机 slant engine
前置式发动机 front-engine

后置式发动机 rear-engine
中置式发动机 central engine
左侧发动机 left-hand engine
右侧发动机 right-hand engine
短冲程发动机 oversquare engine
长冲程发动机 undersquare engine
等径程发动机 square engine
顶置凸轮轴发动机 overhead camshaft engine
双顶置凸轮轴发动机 dual overhead camshaft engine V
形发动机 V-engine
顶置气门发动机 valve in-head engine
侧置气门发动机 side valve engine
无气门发动机 valveless engine
多气门发动机 multi-valve engine
卧式发动机 horizontal engine
斜置式发动机 inclined engine
立式发动机 vertical engine
W形发动机 w-engine
I形发动机 I-engine
L形发动机 L-engine
F形发动机 F-engine
尽管汽车动力电动化已经成为不可逆的趋势,且目前混动车型更受欢迎,但在内燃机车的弥留之际,我们仍可将汽车内燃机当作一种知识拓展,了解它们都曾以怎样的方式搭载到汽车身上,他们各自又有何特点?本篇内容我们单纯介绍发动机的布置形式,对不同燃料、进气、冷却及冲程的发动机不做过多说明。
一、直列发动机
直列发动机指的是发动机缸体和活塞竖直布置,当前,绝大多数车型都搭载着直列发动机。直列发动机一般用L代替,例如L4指直列四缸发动机,L6指直列六缸发动机。
直列发动机因结构简单,所以它是最早被装配在汽车上的。最初,汽车装配的是直列蒸汽机,但因效率低下,续航不足且冷却问题制约了它的行驶路径,所以当奥托改良内燃机后,蒸汽机很快被内燃机所取代。
从此人类便一发不可收拾,在直列发动机上玩出了各种花样,直列单缸、双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸,都曾出现过,并搭载到相应车型上。
直列发动机的优势是结构相对简单,运行稳定,现在多以四缸发动机为主,因节能减排的原因,三缸发动机一度成为主机厂追捧的对象,但在国内,三缸发动机始终没有被消费者接受。五缸发动机是奥迪和沃尔沃的最爱,不过因为五缸发动机结构复杂且可靠性较差,所以沃尔沃已经弃用直列五缸发动机,但奥迪仍把优化过的五缸发动机搭载到高性能车上,比如奥迪TT RS和RS3。
直列六缸发动机一直是宝马的看家法宝,因为节能减排的原因,这款发动机差点被宝马遗弃,不过因为其结构具备天生优异的平顺性,所以宝马现款车型也都有搭载,奔驰也因为其平顺性重新启用了直六发动机。
二、V型发动机
V型发动机相邻两个气缸之间会有一定夹角,通常V6发动机夹角为60°,V8发动机夹角为90°,但这些数据并不固定,而是在研发过程中,根据平顺度需求,对发动机夹角进行调整。
V型发动机因相邻气缸倾斜错位布局,所以缸数相同的V型发动机,比直列发动机长度更短,且重心更低,且V型发动机汽缸往复运动的时候,震动会被自身相互抵消一部分,所以V6、V8、V12的平顺性相对较好。但如果单纯从结构上比较的话,L6的平顺性较V6还能更好一些。
V6发动机因平顺性出色,且制造成本更高,所以通常情况下被用在中高端车型上;V8发动机一直被视为偏重功率输出的典范,宝马M系列上就有V8身影,而十字曲轴的V8发动机,则被美系车尤为钟爱;V10发动机因为平顺性不足,所以搭载车型较少,代表车型是兰博基尼Huracán和奥迪R8;V12发动机因平顺性和功率输出都无可挑剔,通常被看作旗舰动力,一般搭载到品牌的旗舰车型。
V2发动机一直是哈雷摩托的标配,近些年,国内巡航摩托也普遍搭载了V2发动机;V4发动机则一直受杜卡迪等高性能摩托车钟爱。
三、W型发动机
W型发动机并不是气缸按照W形排列,而是由两组VR发动机按照V型发动机布局,组成一组V型发动机。
VR发动机是大众专属,通常情况下V型发动机气缸夹角在60°,但大众为了获得更紧凑的体积,将V型发动机夹角缩减至15°,超小的夹角使得VR6发动机体积与直四发动机相当,这就创造了一个便利条件,能够使用两组VR发动机布置成V型发动机,进而构成结构更复杂的W发动机。这种发动机最大的优势,就是能在有限的空间内布置尽可能多的气缸数,从而获得更大的扭矩输出和更强劲的动力输出,但缺点就是散热困难,威龙研发过程中,散热一直是困扰团队的一大难题。
W型发动机的代表作是布加迪威龙的W16发动机,W12发动机也一直是辉腾,途锐和A8L旗舰车型的代表。
四、水平对置发动机
水平对置发动机指发动机相邻气缸呈水平对向排布,通常用H代表水平对置发动机。这种发动机将直列发动机的上下往复运动,改为水平往复运动,震动优化非常出色。而且这种发动机重心更低,更有利于汽车操控。
虽然水平对置发动机的发明者是卡尔·本茨,但奔驰目前并没有搭载水平对置发动机的相应车型,而斯巴鲁全系、保时捷718、911系列以及宝马拳击手,均以水平对置发动机闻名于世。
和水平对置发动机类似的,还有一种叫V型180°发动机,他们的外观形态非常相似。这两种发动机最大的区别在于,水平对置发动机,每个连杆都使用单独的曲柄销,而V型180°引擎每相邻的两根连杆会使用同一个曲柄销。也就是说,水平对置发动机在运转的时候,相邻两个活塞为对向运动,而180°夹角V型发动机在运转的时候,相邻两个活塞为同向运动。
这种发动机虽然有重心低,振动小的优点,但是也有偏磨缺点。因活塞重心竖直向下,所以在下面的一侧,摩擦力相较在上面的一侧会更大一些,也就不可避免地会发生偏磨,而且这种现象极难解决,尽管斯巴鲁声称已经优化了这个问题,但根据驾驶公里数较大的BRZ车主说法,偏磨现象依然存在。
五、转子发动机
转子发动机,并不像前面介绍的四种发动机那样,有一个活塞在圆柱形缸筒内进行往复运动。它的缸体是一个椭圆形,内部有一个三角形活塞在椭圆形缸体内做圆周运动。这使得转子发动机可以直接输出发生圆周运动的动力,从而简化了传动部件,使得传动效率有所提升,而且转子发动机结构非常紧凑,在同排量情况下,相比往复运动式发动机的输出功率更高。

转子发动机的发明者是德国人汪克尔,但马自达却是转子发动机的偏执拥护者,为什么说偏执?因为研究转子的汽车企业很多,包括国内也曾生产过转子发动机驱动的卡车,但都因转子发动机低转性能太差,油耗高,燃烧效率低,润滑问题难以解决,转子顶端密封问题难以解决,最终决定放弃转子。只有马自达在日本的政策逼迫下,始终坚持使用转子发动机,而这也成为了马自达的特色。
总结:
纯电动虽然已经成为趋势,但氢内燃机和氢燃料电池动力,仍被看作是替代当前纯电动汽车的一项更环保的终极能源形式,只是氢能难以获取且成本较高,并不适合推广,但伴随着技术进步,谁又能保证内燃机不会死灰复燃?
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