3.2 氣缸排列形式

Cylinder Arrangement

發動機的氣缸有哪幾種排列形式？

在往復式活塞發動機中，汽車發動機一般由多個圓筒狀的氣缸組成，每個氣缸可以獨立工作。它們的動力匯合在一起，共同驅動汽車前進。這些氣缸可按不同形式組合，從而產生出不同形式的發動機。目前，最常見的有3種氣缸排列形式：直列、V形和水平對置。

還有一種W形氣缸排列形式，但這種形式較為少見，而且與V形發動機較為相似。因此，發動機氣缸排列形式，多指上述3種。

V形發動機更先進嗎？

將所有氣缸分成兩組，把相鄰氣缸以一定的夾角布置在一起（一般為90°），從側面看氣缸呈V字形，就是V形發動機。

將V形發動機的夾角繼續擴大到180°，讓相鄰氣缸成對立設置，即為水平對置發動機。

V形發動機的高度和長度相對直列發動機較小，在汽車上布置起來較為方便。尤其是現代汽車比較重視空氣動力學，要求汽車的迎風面積越小越好，也就是要求發動機艙蓋越低越好。另外，如果將發動機的長度縮短，便能為駕乘室留出更大的空間，從而提高舒適性。將氣缸分成兩排并斜放后，便能縮小發動機的高度和長度，從而滿足車身設計的要求。V形發動機的氣缸成一角度對向布置，還可以抵消一部分振動。V形發動機的缺點，就是必須使用兩個氣缸蓋，結構較為復雜。另外，其寬度加大后，發動機兩側空間較小，不易再安排其他裝置。

W形發動機為什么應用少？

將V形發動機的每側氣缸再進行小角度的錯開（如大眾汽車W8發動機為15 °），就成了W形發動機。與V形發動機相比，W形發動機可以更短，曲軸也可更短，這樣就能節省所占的空間，同時減輕重量。但是，它的寬度更大，使得發動機艙更滿。

與V形發動機相比，W形發動機最大的問題，就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，因此現在應用極少。針對這一問題，大眾汽車在W形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?，F在，只有大眾汽車集團某些品牌車型采用W形發動機，如W8、W12和W16等發動機。

Did You Know?

什么是內燃機和外燃機？

我們經常把汽車發動機稱為內燃機，難道還有外燃機？是的，外燃機是存在的，比如原來火車上用的蒸汽機，發電廠和輪船上使用的汽輪機等，都是外燃機。它們都是利用燃料在發動機氣缸的外部燃燒來產生動力的。如早期的蒸汽機，它利用燃料（木材、煤、煤氣、柴油等）燒開鍋爐中的水，使之產生高壓蒸汽并進入氣缸內，利用蒸汽壓力推動活塞做功，從而產生動力。

內燃機則是相對外燃機而言的，它的燃料在氣缸內燃燒?，F在，汽車上用的汽油發動機和柴油發動機，都是內燃機。

為什么說水平對置發動機更有個性？

水平對置發動機的所有氣缸呈水平對置排列，就像是拳擊手在搏斗，活塞就是拳擊手的拳頭（當然拳頭不止兩個），你來我往，毫不示弱。水平對置發動機的英文為Boxer Engine，含義就是“拳擊手發動機”，簡稱為B型發動機。比如B6、B4發動機，分別代表水平對置6缸和4缸發動機。

由于相鄰兩個氣缸水平對置，這種發動機可以很簡單地相互抵消振動，使發動機運轉更平穩。水平對置發動機的重心低，能讓車頭設計得又扁又低。這兩點都增強了汽車的行駛穩定性。

水平對置發動機本身就左右對稱，因此它可使變速器等放置在車身正中，讓汽車左右重量對稱，而不會像大多數汽車那樣重心偏向一側。

水平對置發動機的動力輸出軸方向與傳動軸方向一致，因此不需要改變動力傳遞方向，而是可以直接與離合器、變速器對接，大大提高了動力傳遞效率，使汽車的起動和加速更迅猛。

水平對置發動機的缺點是維修不方便，而且各缸點火間隔不一致，使其排氣聲音比較怪異。普通汽車極少裝配水平對置發動機，現在只有保時捷、斯巴魯和豐田等仍在生產和使用這種發動機。