v12厉害还是w12厉害 汽车v12是什么意思( 二 )


很明显,水平对置发动机的成本更高,它有两个缸体、两个缸头、两组气门装置这都让发动机的复杂程度增加 。同时水平对置发动机宽度很大,需要更宽的地方去安装,维修保养的工作也会更加困难,尤其是缸头方面的工作,例如换个火花塞,普通发动机可能打开发动机盖就可以更换,但是水平对置发动机的车辆可能需要卸下发动机才能更换 。
首先,一阶振动和二阶振动都被平衡掉,这是水平对置发动机主要优势,所以发动机运转会更平顺,振动更小,甚至不需要曲轴配重来平衡活塞运动时重量产生的力,当然不能完全没有配重,还需要一些配重来平衡其他的一些力,不过水平对置发动机可以用一根更轻的曲轴,曲轴更轻意味着转动惯量更小,那么发动机转速的攀升也就更快,响应也更加好 。
另一个巨大的优势是重心低,直列引擎由于结构原因,重心不能降得很低,但是水平对置发动机不同,平躺式的结构让重心更加贴近地面,由于发动机是汽车重量占比较大的部件,降低发动机的重心也就是降低了车辆的重心,对于操控性有积极影响 。
V8发动机跟V6发动机类似,不过V8发动机的1号气缸的位于右侧,然后像V6一样以此类推,而左右两列气缸之间互相错开一些,这样,左右两个活塞就可以安装在同一个曲轴上 。点火间隔,根据之前的理论,V8发动机的点火间隔是90度,也就是曲轴每转90度就会有一个气缸点火,这也是V8发动机的最佳夹角,V8发动机用90度气缸夹角,刚好匹配点火间隔,这里会以十字曲轴的V8作为例子,关于十字曲轴和平面曲轴文章下面会讲到 。
十字曲轴的V8的点火顺序是18436527,V8发动机通过在曲轴上增加平衡配重来平衡发动机的各部分力 。跟很多发动机一样,平衡块运行方向跟活塞运行方向相反,这样就能平衡掉某个活塞的力;当曲轴旋转90度后,平衡块就可以平衡相邻活塞的力 。V8发动机的重点是两侧的活塞共用一个曲轴曲柄,只是位置稍微错开一些 。
V8发动机的优势在于体积上,对于L6发动机来说,它很长,所以刚性也会弱一些;V8发动机把8个活塞都连接到一个更短的曲轴上,所以发动机本身也会更加紧凑,所以更容易安装在尺寸紧凑的机舱内 。如果是十字曲轴的V8,那么它的平衡性会非常好 。同时由于缸数更多,发动机的排量就能做得更大,不像是L4发动机由于二阶振动使得排量无法做得更大 。
V8发动机拥有一些诸如结构复杂、摩擦损耗过高等V型发动机都有的毛病以外,对于平面曲轴的V8来说,平衡性就不是特别好,主要集中在二阶振动的问题上,这里下文会讲到 。对于十字曲轴的V8来讲,需要在曲轴上增加配重来平衡一阶振动,所以曲轴重量会相对重一些 。
之所以被称为十字曲轴和平面曲轴,主要是由于它们的直观形象,纵向看曲轴时,十字曲轴趋向于“十”字型,12活塞的曲柄在上面,78活塞的曲柄在下面,56活塞在左侧,34在右侧 。
而平面曲轴如其名,所有的曲柄都是在一个平面上,12、78活塞的曲柄在上面,34、56的在下面,当曲轴旋转起来后会不断交换位置 。
十字曲轴最前面的活塞假如当前位于上止点,最后面的活塞位于下止点,中间两个位于同一个平面上,但曲柄的错开的 。在这种情况下,在垂直方向的一阶力是平衡的,但是由于力的作用点不重合,所以会使得曲轴产生前后俯仰问题,这时就需要增加曲轴配重,配重不仅用来平衡活塞的一阶力,也使得曲轴的前后俯仰被消除 。
十字曲轴V8的另外一个好处就在于二阶振动上,中间两个活塞的二阶力向下,两边的向上,于是二阶力也是平衡的,这也是为什么很多V8都是使用十字曲轴的原因 。
平面曲轴的V8基本上等同于两个L4用90度夹角合并而来,所以头尾的两个活塞会同步上下运动,中间的两个也会同步运动,由于L4发动机的二阶振动是不平衡的,所以平面曲轴的V8的二阶振动也是不平衡的 。
十字曲轴的优势:一阶和二阶都平衡,振动很小,这也是被广泛使用的主要原因 。
缺点:由于需要增加曲轴配重,所以重量会相对较大,旋转惯量也会增大,发动机的响应会变差;此外,由于需要曲轴配重,就需要一个更大的曲轴箱,更大的曲轴箱意味着发动机的高度会增加,发动机的重心也会变得更高;此外,由于点火顺序的原因,十字曲轴的V8会有排气干涉问题,简单来讲就是十字曲轴V8的排气脉冲不像是平面曲轴V8的左右交替排放,所以导致了问题 。
平面曲轴的优势:由于没有曲轴配重,转动惯量更小,发动机响应更快,转速攀升更快,曲轴消耗的能量更少,所以输出到车轮上的能量就会更多;排气不会像十字曲轴一样存在排气干涉问题,排气更加顺畅,

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