直列六缸发动机,有时也被称为直列六缸发动机,是世界上一些最著名发动机的配置。例如,为第四代丰田Supra提供动力的丰田2JZ发动机,以及坚固耐用且运转平顺的宝马B58发动机(搭载于现代340i轿车),都证明了六个气缸并排排列能够带来卓越的性能。
但是,任何发动机都有其优缺点,在购买搭载这种发动机的汽车之前,您应该了解这些优缺点。它备受赞誉,但它真的完美无缺吗?请继续阅读以了解详情。
直列六缸发动机:概述
在深入探讨直列六缸发动机的优缺点之前,我们先来看看它的结构本身。顾名思义,直列六缸发动机的所有气缸呈直线排列,并与下方的曲轴相连。这与V型发动机不同,直列六缸发动机只有一侧气缸,而V型发动机则有两个气缸与同一根曲轴相连。
如今,V6发动机已成为六缸发动机的主流,但直列六缸发动机因其运转平顺性和结构简单而备受青睐。尽管空间布局和现代技术的进步使得V6发动机占据主导地位,但许多汽车制造商,例如宝马和奔驰,仍然在其公路车型上使用直列六缸发动机。原因如下:
直列六缸发动机的优点
正如我们之前提到的,直列六缸发动机相比其他发动机结构而言运转非常平顺。这得益于所谓的发动机平衡。发动机平衡指的是发动机燃烧循环(即空气“爆炸”产生动力的过程)所引起的振动。
虽然其中涉及复杂的物理原理,但如果直列式发动机采用常见的1-5-3-6-4-2点火循环(每个气缸的点火时刻),这意味着发动机将达到完美的平衡,并抵消往复运动产生的力。这样一来,制造商无需添加任何配重或阻尼装置来抵消振动,从而降低生产成本和复杂性。
相对简单的设计
单排气缸设计省去了两个缸盖、两倍数量的凸轮轴和两套气门机构。这意味着,理论上,活动部件更少,也更便于业余技工检修内部零件。此外,也无需复杂的进气歧管和排气歧管,因为它们都位于车底,而这种发动机只需一个进气歧管和一个排气歧管即可正常工作。
这种直列四缸布局也意味着,如果制造商想要制造一台直列四缸发动机(这可能是最常见的布局),他们可以相对简单地去掉两个气缸,使直列四缸发动机类似于排量更大的六缸发动机。宝马就曾用这种方法制造过B58、B48,甚至是三缸的B38发动机。而如果你想制造一台V12发动机?那就把气缸数量翻倍。就这么简单。
纤薄设计,节省空间
发动机的构造非常复杂,不仅仅只有气缸和凸轮轴。它还包括歧管、蓄电池、空气滤清器,有时甚至还有涡轮增压器。直列六缸发动机的纤细结构为工程师提供了缸体两侧更大的空间。这意味着他们可以专注于增加涡轮增压器和其他部件,从而提升发动机的动力或效率。
当你将这些发动机与 V6 配置进行比较时,这一点尤为突出,因为涡轮增压器没有太多安装空间,“热 V”布局意味着更差的热效率,而且由于 V6 发动机气缸倾斜角度的原因,可能没有空间在两侧安装涡轮增压器。
直列六缸发动机的缺点
与V6发动机相比,长轴距发动机占用空间更大。
在V6发动机普及之前,直列六缸发动机之所以如此受欢迎,是因为当时人们无需担心空间问题。那时汽车尺寸庞大,燃油价格低廉,因此可以设计成任何尺寸和形状。六缸发动机呈直线排列,需要较长的引擎盖——这是老式汽车的经典特征。但随着汽车为了空气动力学性能而需要缩小尺寸,这种设计逐渐过时,V6发动机也因此成为首选。
虽然V型发动机需要更大的宽度,但V6发动机仍然可以装进大多数乘用车的车厢里。你可能无法把直列六缸发动机塞进雷诺Clio里,但V6发动机却可以——对于直列发动机来说,长度过长可能会是个问题,所以现在很少见到直列八缸发动机了。
重心比其他发动机更差
显而易见,V型发动机比直列六缸发动机更短,这意味着它可以安装在车辆的更低位置。这有助于提升操控性,因为较高的重心会影响稳定性,尤其是在高性能车辆中。这也是为什么很少见到中置直列六缸发动机汽车的原因之一,因为工程师可以将V6发动机安装在比直列六缸发动机更低的位置,从而改善操控性能。
减少两个气缸也意味着车辆的重心可以更靠后。虽然这种变化幅度不大,但在前轴后方靠近车辆中心的位置增加气缸数量,有助于将重量向中间转移,从而改善车辆的整体平衡性。
缺乏V6发动机的刚性
当大量动力通过发动机内部部件时,这些部件在负载下会发生形变。由于发动机的公差非常高,这意味着即使是最轻微的偏差也会导致额外的磨损和效率损失。其中一种现象被称为曲轴挠曲,即曲轴在发动机动力作用下会发生轻微扭转。这也会导致发动机产生额外的噪音,因此制造商必须增加隔音措施。
这个问题正是过去直列八缸发动机走向衰落的原因,因为它们的曲轴对于工程师们所能榨取的巨大动力来说实在太长了。V6发动机的曲轴长度只相当于三缸发动机,因此曲轴的弯曲变形要小得多。这在现代发动机中可能永远不会成为问题,但在一些老式发动机中仍然可能出现。
搭载直列六缸发动机的著名汽车
第四代丰田Supra
丰田Supra无人不知,其传奇的2JZ 3.0升直列六缸发动机更是家喻户晓。凭借其巨大的改装潜力和可靠性,即使在今天,它仍然被誉为最佳直列六缸发动机。双涡轮增压版本采用顺序式涡轮增压器,这在当时堪称奇迹,使这款车能够在五秒左右完成0-60英里/小时的加速。
如今,2JZ发动机以其卓越的耐用性而闻名,从美式肌肉车到其天然的栖息地——改装过的日系性能怪兽,它都曾被广泛应用。这些直列六缸发动机之所以能够输出超过1000马力的强劲动力,得益于其坚固的铸铁缸体和提升刚性的锻造部件。
宝马 M340i
你可以选择任何搭载B58发动机的车型,因为有些人称这款发动机为现代版的2JZ。这款涡轮增压发动机常被誉为最佳直列六缸发动机,它能输出超过300马力的强劲动力,并且得益于六缸发动机的重量平衡,动力输出非常平顺。在M340i上,它证明了你无需M系列车型也能享受驾驶乐趣;而在例如Ineos Grenadier车型上,它则展现了这款强劲六缸发动机的可定制性。
当丰田A90 Supra搭载B58发动机作为更强劲的动力选择时,JDM车迷们一度感到不满,但当他们意识到这台发动机的惊人性能后,很快就改变了看法。就像2JZ发动机一样,只需稍加改装,这台发动机就能达到惊人的马力输出。
捷豹 XK120
我们本来可以选择任何一款车来占据第三个位置,但我们最终选择了XK120,因为它代表了直列六缸发动机称霸赛场的时代。XK120的最高时速可达120英里/小时(这也是它名字的由来),是1948年最强劲的车型。XK120搭载的XK6发动机排量为3.4升,可输出160马力,足以让它在10秒内从静止加速到60英里/小时。
随着动力装置的潜力被充分发挥,捷豹凭借这款发动机在20世纪50年代多次赢得勒芒24小时耐力赛的胜利,并凭借碟式刹车等新技术在赛场上崭露头角。由于其可靠性和卓越的声誉,这款发动机几乎应用于所有捷豹车型,最终于1992年退役。
常见问题解答
直列六缸发动机好吗?
直列六缸发动机因其运转平顺性和固有的平衡性而备受青睐。由于其独特的设计,直列六缸发动机振动更小,生产和维护也更简单(成本更低),并且在较低转速下即可输出扭矩。
直列六缸发动机和V6发动机哪个更好?
直列六缸发动机和V6发动机之争往往带有很强的主观性。虽然两者各有优势,但V6发动机往往更受青睐,因为它们更容易加装涡轮增压器,并能有效地用于高性能汽车,作为排量过大的V8发动机的替代方案。直列六缸发动机运转更平顺、结构更简单,更适合那些并非极致追求性能,而是兼具舒适性和运动性的车型。
哪种发动机运转最平稳?
总体而言,直列式发动机比 V 型发动机更平稳——直列六缸发动机平衡性更好,其布局与点火顺序相结合,意味着它可以平稳地产生动力。
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