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发动机也有种族歧视 6缸真的就比4缸强?
来源:经典设计分析  作者:佚名 2016-08-16 09:23:34
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  说起种族歧视,大家最先想到的肯定是美国白人对黑人的歧视,其实种族歧视不只在人群中有所体现,汽车发动机同样有“种族”歧视。12缸歧视8缸的,8缸歧视6缸的,6缸歧视4缸的,而最近渐火的3缸机更是受尽讥讽。8缸和12缸离我们似乎有点远,3缸目前还不是主流,今天我们就来聊聊最火的4缸发动机与6缸发动机的“种族”之争到底是咋回事。

  



  要说4缸发动机与6缸发动机之间最具争议性的点,那一定就是运转平顺性了,而这平顺性之争主要说的就是直列4缸和V型6缸之争。经过了多年的洗脑,大部分人脑海中已经形成了V6就是要比L4平顺的认知,但是问到为啥V6比L4更平顺,相信没有几个人可以说出所以然。凡事必须得有依据,否则真就成了赤裸裸的歧视,现在我们就开始扒一扒到底L4和V6谁更顺。

  



  一台发动机顺不顺说到底是在说这台发动机的振动到底大不大,发动机之所以会有振动是因为在发动机的工作循环中,活塞的运动速度非常快,而且速度很不均匀。在上下止点位置,活塞的速度为零,而在上下止点中间的位置速度达到最高。由于活塞在气缸内做反复的高速直线运动,必然在活塞、活塞销和连杆上产生很大的惯性力。各种惯性力不能被完全平衡,使发动机产生了振动。

  



  当活塞每上下运动一次,将使发动机产生一上一下两次振动,所以发动机的振动频率和发动机的转速有关.其中振动频率和发动机转速相同的叫一阶振动,频率是发动机转速2倍的叫二阶振动,依次类推,还存在三阶、四阶振动。但振动频率越高,振幅就越小,二阶以上可以忽略不计。其一阶振动占整个振动的70%以上,是振动的主要来源。

  



  V6发动机理论上一阶和二阶振动都存在,只是相对比较小,而L4发动机的一阶振动都是自然平衡的,只是二阶振动比较严重,但是这个二阶振动可以通过增加平衡轴来抵消掉。说到这里我们先得说下什么是平衡轴,简单说平衡轴其实就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴,利用偏心重块所产生的反向振动力,使发动机获得良好的平衡效果,降低发动机振动。既然V6发动机和L4发动机都存在一阶和二阶振动,我们就不能武断地说V6就一定比L4更平顺。

  

  大部分V6发动机采用60度夹角或更小角度


  当然如果V6发动机的两排气缸是呈90度夹角,那么此时发动机的平衡是相对完美的,但事实是大部分V6发动机的夹角是60度甚至大众的VR6发动机夹角是15度,这时候如果说这些发动机平衡完美的话显然是说不过去的。

  

  曾经涌现过很多高性能四缸发动机


  其实在80-90年代,出现了一系列水平很高的L4发动机,这些发动机的活塞连杆重量变的很轻,刚性也完全得到加强,这些做法都可以大幅度的降低L4发动机的二阶振动,让这些发动机成为了平顺性极好的发动机。

  

  随着排量增大V6逐渐成为主流


  那为啥后来大部分厂商都放弃L4而转投V6阵营了呢?这是因为当时处于大排量为王的时代,而随着发动机排量的增加,同样排量的L4要跟V6一样平顺,平衡轴的重量体积已经完全无法接受。最后的结果就是对于排量超过2.5L的发动机,大部分车厂都采用了V6布局。

  

  奔驰GLK300的V6发动机带有平衡轴


  在发动机处于高速运转区间时,为了追求最佳的平顺性,V6发动机也需要配置平衡轴,因此,在较小的排量区间,V6发动机并不会比L4发动机的平顺性有更好的表现。大家之所以觉得V6平顺还是在因为L4发动机做一次功要180度,V6只需要120度,出力更均衡,而且采用V6发动机的车型一般是级别较高的车型,采用的隔音材料也会更好,这都会给驾乘者带来V6发动机更平顺的感觉。

  

  直列6缸发动机是宝马的骄傲

  V12是完美的布局方式


  要说绝对平顺还真有两种发动机布局形式自带“平衡”光环,那就是直列6缸发动机和V型12缸发动机,这两种发动机先天不用其他任何配种平衡系统就可以完美抵消一阶和二阶振动。采用水平对置布局的发动机先天也有着较好的平衡性,但是依然存在一定程度的二阶振动,这点与L6和V12还存在一些差距。

  

  奥迪A8Hybrid搭载2.0T四缸发动机

  宝马730Li也搭载了2.0T四缸发动机


  综合以上分析来看,V6发动机还确实是比L4发动机有一些先天上的优势,不过这个优势并不是绝对的,只要厂家愿意,L4发动机同样可以做到很好的平顺性,这在奥迪与宝马开始给旗舰车型上搭载2.0L L4涡轮增压发动机就能得到很好体现。

  

  马自达的MZR发动机拥有较好的低扭表现

  天籁使用四缸发动机代替了之前的V6发动机


  虽然V6发动机存在一些先天优势,但并不是V6发动机就一定好于L4发动机。由于直列4缸机的缸径和行程都大于同等排量的V型6缸机,因此,同样负荷下,它的转速更低。比如说马自达的4缸2.5升MZR发动机的活塞行程是100mm,而同为2.5升的日产VQ25采用V6设计,活塞行程只有73.3mm。当活塞平均速度达到10m/s时,马自达的发动机转速只有3000rpm,而日产的已经达到了4100rpm。同样的原因,马自达的MZR发动机在4000rpm时输出最大扭矩226Nm,并且之前很宽的区间扭矩曲线都非常平坦;而日产的最大扭矩点在4400rpm,扭矩曲线上呈现出相对明显的尖峰。由于内磨擦损失和泵气损失都比较小,大多数4缸机在3000转左右是最富有活力的转速区段,而6缸机的唤醒转速相对要晚一些。

  

  四缸涡轮增压发动机成为了现在的大趋势


  从结构上我们很容易明白其中的原因。由于多了两个气缸,6缸机比4缸机多了两组活塞,相应地,多出了四道气环、两道油环,接触及磨擦面积增加了30%左右,而增加出来的两根凸轮轴、8只气门弹簧、8只气门油封也在偷偷从你的油箱里“偷油”。L4发动机比V6发动机不仅造型紧凑、重量轻,故障率也低很多。同时L4发动机比V6发动机在进气效率、升级空间方面拥有更多的优势。正是由于这些原因,现在的V6发动机越来越多地被同排量甚至排量更小的精致4缸机取代。

  

  四缸发动机也可有惊人动力


  其实现在随着造车技术的发展L4发动机与V6发动机在平顺性上的差异已经微乎其微了,千万不要再坚持固有的传统理念顽固的认为V6就是比L4好,选择最适合自己的才是最聪明的做法。
责任编辑:auto001
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