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标签: 夹角 大众 排量 车型 V6 布局形式
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发动机作为衡量汽车动力的重要因素,就犹如人的心脏。中高级车市销量主力大多集中在2.0L级别上,而新天籁60%左右的销量都是2.5L及以上排量的高端车型所贡献的,高端配置大受欢迎,充分说明了高端人群对新天籁豪华舒适的认可。而对于大多数朋友来说,更多的只是关注到了排量以及最大功率和最大扭矩等基本数值。别以为外形行政的迈腾,悬挂的支撑力不会很高,数次的测试中,我们都发现迈腾的悬挂不算硬朗,但吸震速度很快,韧性十足,以较高速度入弯,车身倾侧幅度是三部车中最少的,只是修长的车身和重量,必然会让迈腾攻弯时会出现转向不足现象,但迈腾的转向很流畅,车身重心转移幅度不大,稳定性和车头指向也很明确,沟通感十分清晰,驾驶者很容易就能掌握到它的极限,因此驾驶乐趣上会更胜一筹。但其实气缸的不同排列形式也是对我们关心的车辆安静性平顺性有重要影响的。在中汽协公布首次汽车产品节能评价结果中,F0以最低油耗3.3L,综合油耗5.2L的优异成绩成为26款1.0L排量车型中的“省油王”。本篇文章就为大家罗列下,时下汽车发动机常见的气缸排列形式,大体可以分为L型(直列式)布局、V型布局、W型布局、H型(水平对置式)布局以及三角转子式发动机。在众多发动机的革命性技术里面,日产选择了超前的V型6缸结构,V型60度夹角的缸体保证了引擎运转时的高度平稳性,不仅消除了换挡和扭矩传输时的冲击感,还确保行驶途中发动机保持最佳扭矩,既实现了强劲的动力、又实现了低油耗,更重要的是为把天籁打造成同级“舒适之王”奠定了坚实基础。 1.2.5L以下排量最常见的气缸布局——L型(直列式)布局 ● 代表发动机:直列四缸、直列六缸
『标致307的1.6升发动机』 『风范的1.5升发动机』
『高尔夫的1.6升发动机』 『悦动的1.8升发动机』 如果说时下发动机应用最广泛的气缸布局形式,显然是L型(直列式)。当下中高级车型主流产品都是配备着直列四缸(L4)发动机,对于消费者而言,购买了中高级车也就意味着尊贵、荣耀、舒适,但L4发动机与V6相比,缸体结构先天性差异所导致的运转舒适度、动力性不足,使得中高级车内在价值并未得到体现。尤其是在2.5L以下排量的发动机上。升挡之后配合发动机出色的低转扭力,没有丝毫动力不足感,而发动机运转又异常顺滑,行车感觉舒畅而宁静。顾名思义,这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面,并且只使用了一个气缸盖,同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单。VQ35DE发动机还加入了NICS可变进气控制系统和CVTC连续可变气门正时控制系统,高流量节气门,等长设计的进气歧管等技术,使得发动机拥有更高的进气效率,提高了动力性和经济性。具体来说,我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款(数字代表气缸数量)。『VR6发动机的气缸夹角比一般V形发动机小很多』 实际上VR形发动机可以算是V形发动机的一个衍变体,通常V形发动机两组气缸之间的夹角在45°至90°之间,这就要求车辆发动机舱有足够的空间可以容纳较宽的V形发动机,而这也是绝大多数V形发动机需要纵置安装的原因。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑,稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少,当然也意味着制造成本更低。目前国内使用此款发动机的只有奥迪A6L的顶配车型,不过据悉四门版的奥迪S5也搭载的是3.0TFSI发动机,估计在不久的将来也会进入国内市场,而且在S5上这台发动机的调教更激进,不过A6L上的调教就显得有点保守,升功率没有突破100马力/L,不过扭矩输出相当惊人。同时,采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑,可以适应更灵活的布局。今年刚刚上市的东风雪铁龙C5,是这场主流战役中的新成员,分别有3.0L、2.3L和2.0L高中低三种选择,其中又以2.3L和2.0L排量为中坚力量。也方便于布置增压器类的装置。不过悬挂行程偏长且调校偏软的设定对攻弯不算太有利,攻弯前的重杀会令君威有较明显的点头,而扭动方向盘入弯时悬挂对车身的支撑有限,再加之偏高的重心,很容易削弱驾驶者攻弯的信心。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低,并不适合配备6缸以上的车型。当下的工业生产都追求利润最大化,但V6的发动机结构以及众多低摩擦技术的应用,显然对于厂家来说并不是最大限度降低成本的选择。 ● 直列发动机的经典之作——宝马3.0L镁铝合金直列6缸发动机
如果说近20年来,宝马品牌一直凭借着良好的运动操控性能闻名于世,这其中直列6缸发动机的研发应用显然功不可没,而在2004年,宝马集团推出了全新的3.0L镁铝合金直列6缸发动机,这款发动机的最大功率为190kw,最大扭矩也达到了300Nm。在首批公布的节能汽车推广目录上,上海通用成为最大的赢家,入围产品数量占到了总数的17%,上海通用汽车首批入选的这12款车型包括别克新君威、雪佛兰新赛欧等。当然相比骄人的数据更值得称道的是,它是第一台量产镁铝合金发动机。本文将为大家介绍6个主流厂商各自的排量在3.0L之上(含3.0L)的3.0+发动机,看看它们是否能提供令人震撼的强劲动力、是否采用了当今最前沿的高新技术。而相比之下,镁材质要比传统铸铁轻80%,比传统铝制材料轻35%。新华网柏林2月25日电(记者班玮)德国科学家最近通过研究取得了一个听起来古怪的发现:人无意识躺到床上时躺得越斜,也就是身体与床的纵向轴线的夹角越大,其存在严重认知障碍的可能性就越大。因而得益于应用镁铝合金材质的曲轴箱要比从前的全铝曲轴箱轻了10kg,整个发动机的质量也仅为161kg,是同一性能等级发动机中最轻的。再换上一汽大众迈腾,一直以来编辑部的同事都对2.0T配DSG的迈腾赞不绝口,而其动力系统的搭配也堪称同级车型的绝配。另外,在这款直列6缸发动机上还应用了全新的Valvetronic可变正时气门系统。过了3,000rpm左右,C5表现出来的动力性非常丰盈,一直到接近5,500rpm左右,动力才开始出现回落现象。可以根据油门的位置,无级地调整进气阀门的升程和关闭时间,从而节省12%的燃油。如今,政府推出的购车重税,2.5L排量左右的车型势必会成为购车的主流力量。 2.平顺优势明显——V型布局 ● 代表发动机:V型六缸、V型八缸
所谓V型发动机,简单的说就是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起(左右两列气缸中心线的夹角γ<180°),使两组汽缸形成一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形(通常的夹角为60°),故称V型发动机。[zman.cn 初步海选]虽然现在汽车行业全球化的大趋势是向小排量、低油耗的方向发展,但人们对更高速度渴求的欲望却不见因此降低多少,所以各大汽车厂商在着力研发更省油的小排量发动机的同时,也没有放松在较大排量高动力输出发动机上的角力。与我们之前介绍的L型布局形式相比,V型发动机缩短了机体的长度和高度,而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的,同时得益于汽缸对向布置,还可抵消一部分振动,使发动机运转更为平顺。配合5挡手自一体变速箱,科帕奇3.2L换挡平顺,起步加速更迅捷,轻松实现超越国内同级SUV的超凡动力。比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型,还是在坚持使用大排量V型布局发动机,而不使用技术更先进的“小排量直列型布局发动机+增压器”的动力组合就有这方面。直到目前,VQ35DE依然还是VQ系列中应用最广泛最经典的2型号,静谧、平顺且动力强劲是它的最大优势,而其小排量版本VQ25DE和VQ23DE则先后装备在国产的天籁上,也是目前国内最常见到的VQ发动机。概括的说:我们可以这样理解,发动机气缸采用V型布局,可以说在结构层面上克服了一些传统直列布局的劣势,但同样,精密的设计让制造工艺更复杂,同时由于机体的宽度较大,也不方便安装其他辅助装置。由于今年购置税新政策规定,将减征1.6L及以下小排量乘用车车辆原购置税的政策延长至2010年底,并由去年的减半(按5%)征收改为减按7.5%征收。 ● 兼顾小体积与充沛动力的大众“VR6”发动机
『销往北美市场的大众EOS搭载了3.2L VR6发动机,但这套动力并没有正式引入国内』 众所周知,对于V型6缸发动机而言,60度夹角是最优化的设计,这是经过无数科学实验论证过的结果。尽管旅行版的R36自重达到了1747kg,远超出一般中型车的重量范围,但在3.6FSI VR6发动机的驱使下,这个庞然大物的0-100km/h加速居然在6.3秒内完成,起步时最大瞬间加速度达到了惊人的0.8G,虽然我们不能忽视DSG变速箱做出的贡献,但3.6FSI VR6发动机的澎湃动力留给我们的印象更加深刻。因而绝大多数的V6发动机都是采用这种布局形式的。而大众的VR6发动机两组气缸的夹角只有15°,所以它可以像直列4缸发动机那样被横置在车头内。但为了能在更小的空间内放下V6发动机,大众集团在1994年另辟蹊径的研发出了夹角为15度、体积更小的VR6发动机。研究人员还发现,只要病人躺的身位与床的纵向轴线夹角在7度以上,绝大部分医生一眼就能看出来。而从动力参数来看,它并不逊色与普通的V6发动机,但在研发之初就暴露了明显的抖动问题。创新不止的核心技术 日产的VQ系列发动机拥有2.0-4.0L之间的多个排量,16年间共推出过14款不同型号的发动机。通过一系列的平衡稳定手段虽使问题得以明显改善。优势一:大排量高性能发动机 拥有进口的大排量高性能的SUV一直是很多精英人士的梦想,只是这类SUV以往高昂的售价使得它们只能成为少数人的玩物。但这依然无法超越改变其本身结构上的特性,就像普通直列发动机的震动通常都会大于V型发动机一样,夹角更小的VR6从结构本身就决定了它的震动会大于V6。先是其所搭载的V6发动机截止目前销量突破30万台,创造了单一发动机在国内的销量纪录;诸如大众旗下的高尔夫R32、EOS等车型都曾装配过这款发动机。此外由于A6L采用纵置发动机布局,因此不用为发动机舱容积担心,3.0TFSI发动机是标准的V形发动机,气缸夹角为90度。而出于环保以及成本的考虑,这款3.2升VR6发动机已经逐渐淡出了历史的舞台。入围车型的综合工况油耗比现行标准低20%左右。但增加了燃油分层喷射技术(FSI)的3.6升VR6发动机目前仍然广泛装配在奥迪Q7、大众途锐、R36等诸多车型上。优势二:专业SUV底盘纵观如今的都市SUV市场,采用轿车底盘“蔚然成风”,而科帕奇则是与欧宝安德拉、凯迪拉克SRX等车型一样,出自通用知名SUV平台——THETA平台的车型。 ● “V型+V型”的组合——W型布局
其实从严格意义上讲,W型发动机还是属于V型发动机的一种,只是将V型发动机两边的气缸再分成两组,从侧面看就像“W”一样,因此得名。那么东风日产的第四代VQ系列V6发动机到底有着怎样独特的魅力,能够在当下激烈的技术较量中一枝独秀,并创造出新天籁持续领军中高级车市场的神话呢?也可以说,W12发动机就是用两台V6发动机拼成的,其最大的好处就是相比传统V12发动机结构紧凑,易于布置,有利于发动机舱的空间的优化,缺点就是结构过于复杂。雪佛兰2010款科帕奇价格调整后隆重登场,其中搭载3.2升 V6 DVVT发动机的3.2L四驱自动豪华版售价仅为27.58万。W型发动机是大众的专利技术,只有大众即大众旗下的品牌才在使用W型发动机,目前主要有W12和W16。三部车中,君威的排量是最大的,但马力却是最小的。但同样,由于高昂的制造成本,仅应用在大众集团旗下的顶级车型上,例如奥迪A8L、大众辉腾等。毕竟在国内市场,无论是豪华车也好,中级轿车也好,3.0L排量的车型一直都是众多消费者选购的临界线。 3.更平稳的设计——H型布局(水平对置式) ● 代表发动机:H型四缸
『图为应用在斯巴鲁森林人上的水平对置发动机』 在前面介绍气缸V型排列发动机的时候已经提过,V型布局形成的夹角通常为60°(左右两列气缸中心线的夹角γ<180°)而水平对置发动机只是其气缸夹角为180度。奥迪 3.0TFSI发动机 国内装备车型:奥迪A6L 最大功率:290马力/4850—6800rpm 最大扭矩:420Nm/2500-4850rpm 主要特点:全铝材质、缸内直喷、机械增压 刚才介绍的大众3.6FSI VR6发动机是在2008年投入使用的,而恰巧也是这一年,奥迪这边也发布了一款重量级发动机,即搭载于奥迪A6L上的3.0TFSI发动机。相比传统布局要符合运动机械原理的汽车发动机组合形式,其制造成本和工艺难度相当高,目前世界上只有保时捷和斯巴鲁两个厂商在使用。上海通用、北京现代、重庆长安、比亚迪、安徽江淮等16家企业的71个车型入围第一批推广目录。
『采用水平对置布局的气缸可以降低车身重心,但对润滑要求也要更高』 水平对置发动机的最大优点是重心低。用D挡正常驾驶,基本上不超过2,000rpm变速器就迅速升挡,除了节省燃油之外,也反应出这台发动机强大的动力储备。由于它的汽缸为“平放”,不仅降低了汽车的重心,还能让车头设计得又扁又低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。于是新天籁的V6发动机成就了累计超30万台的销量,创下单一发动机在国内的销量纪录。 同时,水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小。2.4L的直列四缸发动机,最大马力168bhp,峰值扭力23kgm,开起来动力表现不算突出,只能算得上够用。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性,那为什么其它厂家没有研发水平对置引擎呢?这台3.6升VR6发动机是大众于2008年随R36车型登场才开始正式使用的,基本上就是在原有3.2 VR6发动机的基础上加大冲程以增加气缸容积而来的,而且采用的大众的FSI缸内直喷技术,可以使喷油量更加精确、燃烧更加充分。除了因为水平对置结构较为复杂外,还有如机油润滑等问题很难解决。新天籁所搭载的日产第四代VQ系列V6发动机便是以“羽毛”作为其最初的开发理念,于是日产发动机的研发工程师便刻下了深深的烙印:轻量化、高效、节能。横置的气缸因为重力的原因,会使机油流到底部,使一边气缸得不到充分的润滑。而其性能表现也很出色,作为一款自然吸气发动机,升功率达到了83马力/L已经十分难得,当然也只有如此强劲的表现才能被选为大众高性能车型R36的动力来源。显然保时捷和斯巴鲁都很好的解决了众多技术难题,但高精度的制造要求也带来了更高的养护成本,并且由于机体较宽,因而并不利于布局。所以新天籁V6的优势会日趋凸显,引擎战的胜利,中高级车价值的捍卫,将使新天籁乃至东风日产品牌达到新的高度点,获得竞争先机,成为中高级车市真正的价值领导者。 4.重量轻、尺寸小——三角转子发动机 ● 代表发动机:马自达转子发动机
相比常见的L型、V型气缸布局形式,可能很多朋友会对三角转子发动机感到陌生,因而有必要先细致介绍下。当然,若你想狂飙一把,推到S挡模式,迈腾立即像吃了“药”一样变得勇猛无比,一下子包围在你耳边的是被拉高转速的发动机声响,DSG变速箱也很智能地根据你的驾驶状态延迟换挡时间,令你能榨取出发动机的每一滴动力,强大的扭力瞬间爆发出来,转化成如子弹般弹射出来的推背感。其实三角转子发动机又称为米勒循环发动机,由德国人菲加士·汪克尔发明。大众 3.6FSI VR6发动机 国内装备车型:大众CC、R36等 最大功率:300马力/6600rpm 最大扭矩:350Nm/2400-5300rpm 主要特点:全铝材质、缸内直喷 『大众的多款车型均有搭载3.6FSI VR6发动机的型号』 我们都知道现在常见的活塞式发动机分为直列、V形和水平对置三种,而大众集团有一种发动机从严格意义上讲这三种类型都不属于,这就是大众特有的VR形发动机。之后这项技术由马自达公司收购。仅仅花购买一辆国产4缸发动机SUV的价格就能买到一辆原装进口V6发动机的高性能SUV。我们都知道:传统的气缸往复运动式发动机,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。在拥挤的市区轻踩油门行走,2,000rpm以下的低扭表现可谓中规中矩,而面对市区的拥堵路面,全新搭配的6前速手自一体变速箱的1挡升2挡很快,又能在推动力充足的情况下,减少耗油量。转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。因为购车税的推出,各家厂商都纷纷推出了2.5L排量或以下的新车。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。同时,由于“节能车”补贴政策统一为3000元,所以车价越低的车型,所得到的优惠幅度就越大。
工作原理上:在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2。VQ系列发动机从一推出便被广泛用于日产中高级轿车、跑车系列和英菲尼迪车型上。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似“8”字形。正当绝大部分中高级车型还在研究着怎样的市场对策才能刺激销量增长的时候,东风日产却自信地告诉我们,现在在中国、在我们的身边,已经有超过30万台搭载V6发动机的天籁车型每天在路上跑着,创造了单一发动机在中国的销量纪录!三角转子把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次。目前国内比较多见的是3.6FSI VR6发动机,之前搭载在进口3.2迈腾上的3.2L发动机也属于VR类型,不过这款车型过于小众,我们还是主要介绍它的进化版本3.6VR发动机。而转子发动机的转子每旋转一圈就作功一次。6月结束也就意味2010年已经过半,正当绝大部分汽车品牌都为销量增长放缓而焦虑时,从东风日产旗舰车型新天籁方面传来的喜讯却是一波接着一波。
『转子发动机原理图』 与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次『』相比,具有高功率容积比(发动机容积较小就能输出较多动力)的优点。但东风日产却以惊人的耐力一直坚持,最终成就了上文所述30万台的骄人业绩,并为天籁车型创造出中高级车技术典范的地位。另外,由于转子发动机的轴向运转特性,它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。科帕奇3.2L豪华型搭载通用专门为SUV开发的HFV6 3.2L升V6引擎,延续了通用汽车在高端大排量引擎上傲人的实力,这款3.2升V6全铝发动机带有双顶置凸轮轴,采用进气效率更高的24气门设计,采用32位ECU发动机控制芯片,拥有DVVT进排气门双连续可变正时系统及高精度免维护静音正时链条设计,最大功率达169kW,专门针对SUV的设计,使这款发动机在3200转即能爆发出297Nm的最高扭矩,百公里加速成绩达到9.9秒,无论公路性能还是越野性能均傲视同级,同时完全满足欧IV环保排放标准。整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化,故障的可能性也大大减小。于是,我们在当下的中高级车市中发现,发动机渐渐演变为各款车型产品的竞争核心。除了以上的优点外,转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。如果大众的VR6发动机是传承,那奥迪的这款发动机就是完全的创新,因为奥迪已经近40年没有使用过机械增压发动机了。相应缺点是发动机在使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,增加油耗。至于2.3L排量的机器,却是雪铁龙全球首发的一台新发动机,最大马力171bhp/5,875rpm,峰值扭力23.5kgm/4,150rpm,推动1.6吨的C5可谓绰绰有余。另外其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。而通用方面,似乎还为此定出了3.2L车型,全国每月限量500台的策略。 总结: 对于发动机气缸布局来说,目前应用最广泛的是L型和V型,更高的可靠性和平。雪佛兰科帕奇以强悍的动力、优异的通过性以及实用的七座大空间,诠释了高性能城市SUV所应具备的实力,展示其在中档SUV细分市场的超强竞争力。 夹角 大众 排量 车型 V6 布局形式 优点 重心 动力 直列式
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