v12厲害還是w12厲害 汽車v12是什么意思( 二 )


很明顯,水平對置發動機的成本更高,它有兩個缸體、兩個缸頭、兩組氣門裝置這都讓發動機的復雜程度增加 。同時水平對置發動機寬度很大,需要更寬的地方去安裝,維修保養的工作也會更加困難,尤其是缸頭方面的工作,例如換個火花塞,普通發動機可能打開發動機蓋就可以更換,但是水平對置發動機的車輛可能需要卸下發動機才能更換 。
首先,一階振動和二階振動都被平衡掉,這是水平對置發動機主要優勢,所以發動機運轉會更平順,振動更小,甚至不需要曲軸配重來平衡活塞運動時重量產生的力,當然不能完全沒有配重,還需要一些配重來平衡其他的一些力,不過水平對置發動機可以用一根更輕的曲軸,曲軸更輕意味著轉動慣量更小,那么發動機轉速的攀升也就更快,響應也更加好 。
另一個巨大的優勢是重心低,直列引擎由于結構原因,重心不能降得很低,但是水平對置發動機不同,平躺式的結構讓重心更加貼近地面,由于發動機是汽車重量占比較大的部件,降低發動機的重心也就是降低了車輛的重心,對于操控性有積極影響 。
V8發動機跟V6發動機類似,不過V8發動機的1號氣缸的位于右側,然后像V6一樣以此類推,而左右兩列氣缸之間互相錯開一些,這樣,左右兩個活塞就可以安裝在同一個曲軸上 。點火間隔,根據之前的理論,V8發動機的點火間隔是90度,也就是曲軸每轉90度就會有一個氣缸點火,這也是V8發動機的最佳夾角,V8發動機用90度氣缸夾角,剛好匹配點火間隔,這里會以十字曲軸的V8作為例子,關于十字曲軸和平面曲軸文章下面會講到 。
十字曲軸的V8的點火順序是18436527,V8發動機通過在曲軸上增加平衡配重來平衡發動機的各部分力 。跟很多發動機一樣,平衡塊運行方向跟活塞運行方向相反,這樣就能平衡掉某個活塞的力;當曲軸旋轉90度后,平衡塊就可以平衡相鄰活塞的力 。V8發動機的重點是兩側的活塞共用一個曲軸曲柄,只是位置稍微錯開一些 。
V8發動機的優勢在于體積上,對于L6發動機來說,它很長,所以剛性也會弱一些;V8發動機把8個活塞都連接到一個更短的曲軸上,所以發動機本身也會更加緊湊,所以更容易安裝在尺寸緊湊的機艙內 。如果是十字曲軸的V8,那么它的平衡性會非常好 。同時由于缸數更多,發動機的排量就能做得更大,不像是L4發動機由于二階振動使得排量無法做得更大 。
V8發動機擁有一些諸如結構復雜、摩擦損耗過高等V型發動機都有的毛病以外,對于平面曲軸的V8來說,平衡性就不是特別好,主要集中在二階振動的問題上,這里下文會講到 。對于十字曲軸的V8來講,需要在曲軸上增加配重來平衡一階振動,所以曲軸重量會相對重一些 。
之所以被稱為十字曲軸和平面曲軸,主要是由于它們的直觀形象,縱向看曲軸時,十字曲軸趨向于“十”字型,12活塞的曲柄在上面,78活塞的曲柄在下面,56活塞在左側,34在右側 。
而平面曲軸如其名,所有的曲柄都是在一個平面上,12、78活塞的曲柄在上面,34、56的在下面,當曲軸旋轉起來后會不斷交換位置 。
十字曲軸最前面的活塞假如當前位于上止點,最后面的活塞位于下止點,中間兩個位于同一個平面上,但曲柄的錯開的 。在這種情況下,在垂直方向的一階力是平衡的,但是由于力的作用點不重合,所以會使得曲軸產生前后俯仰問題,這時就需要增加曲軸配重,配重不僅用來平衡活塞的一階力,也使得曲軸的前后俯仰被消除 。
十字曲軸V8的另外一個好處就在于二階振動上,中間兩個活塞的二階力向下,兩邊的向上,于是二階力也是平衡的,這也是為什么很多V8都是使用十字曲軸的原因 。
平面曲軸的V8基本上等同于兩個L4用90度夾角合并而來,所以頭尾的兩個活塞會同步上下運動,中間的兩個也會同步運動,由于L4發動機的二階振動是不平衡的,所以平面曲軸的V8的二階振動也是不平衡的 。
十字曲軸的優勢:一階和二階都平衡,振動很小,這也是被廣泛使用的主要原因 。
缺點:由于需要增加曲軸配重,所以重量會相對較大,旋轉慣量也會增大,發動機的響應會變差;此外,由于需要曲軸配重,就需要一個更大的曲軸箱,更大的曲軸箱意味著發動機的高度會增加,發動機的重心也會變得更高;此外,由于點火順序的原因,十字曲軸的V8會有排氣干涉問題,簡單來講就是十字曲軸V8的排氣脈沖不像是平面曲軸V8的左右交替排放,所以導致了問題 。
平面曲軸的優勢:由于沒有曲軸配重,轉動慣量更小,發動機響應更快,轉速攀升更快,曲軸消耗的能量更少,所以輸出到車輪上的能量就會更多;排氣不會像十字曲軸一樣存在排氣干涉問題,排氣更加順暢,

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