一文读懂，汽车发动机有哪些形式

尽管汽车动力电动化已经成为不可逆的趋势，且目前混动车型更受欢迎，但在内燃机车的弥留之际，我们仍可将汽车内燃机当作一种知识拓展，了解它们都曾以怎样的方式搭载到汽车身上，他们各自又有何特点？本篇内容我们单纯介绍发动机的布置形式，对不同燃料、进气、冷却及冲程的发动机不做过多说明。

一、直列发动机

直列发动机指的是发动机缸体和活塞竖直布置，当前，绝大多数车型都搭载着直列发动机。直列发动机一般用L代替，例如L4指直列四缸发动机，L6指直列六缸发动机。

直列发动机因结构简单，所以它是最早被装配在汽车上的。最初，汽车装配的是直列蒸汽机，但因效率低下，续航不足且冷却问题制约了它的行驶路径，所以当奥托改良内燃机后，蒸汽机很快被内燃机所取代。

从此人类便一发不可收拾，在直列发动机上玩出了各种花样，直列单缸、双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸，都曾出现过，并搭载到相应车型上。

直列发动机的优势是结构相对简单，运行稳定，现在多以四缸发动机为主，因节能减排的原因，三缸发动机一度成为主机厂追捧的对象，但在国内，三缸发动机始终没有被消费者接受。五缸发动机是奥迪和沃尔沃的最爱，不过因为五缸发动机结构复杂且可靠性较差，所以沃尔沃已经弃用直列五缸发动机，但奥迪仍把优化过的五缸发动机搭载到高性能车上，比如奥迪TT RS和RS3。

直列六缸发动机一直是宝马的看家法宝，因为节能减排的原因，这款发动机差点被宝马遗弃，不过因为其结构具备天生优异的平顺性，所以宝马现款车型也都有搭载，奔驰也因为其平顺性重新启用了直六发动机。

二、V型发动机

V型发动机相邻两个气缸之间会有一定夹角，通常V6发动机夹角为60°，V8发动机夹角为90°，但这些数据并不固定，而是在研发过程中，根据平顺度需求，对发动机夹角进行调整。

V型发动机因相邻气缸倾斜错位布局，所以缸数相同的V型发动机，比直列发动机长度更短，且重心更低，且V型发动机汽缸往复运动的时候，震动会被自身相互抵消一部分，所以V6、V8、V12的平顺性相对较好。但如果单纯从结构上比较的话，L6的平顺性较V6还能更好一些。

V6发动机因平顺性出色，且制造成本更高，所以通常情况下被用在中高端车型上；V8发动机一直被视为偏重功率输出的典范，宝马M系列上就有V8身影，而十字曲轴的V8发动机，则被美系车尤为钟爱；V10发动机因为平顺性不足，所以搭载车型较少，代表车型是兰博基尼Huracán和奥迪R8；V12发动机因平顺性和功率输出都无可挑剔，通常被看作旗舰动力，一般搭载到品牌的旗舰车型。

V2发动机一直是哈雷摩托的标配，近些年，国内巡航摩托也普遍搭载了V2发动机；V4发动机则一直受杜卡迪等高性能摩托车钟爱。

三、Ｗ型发动机

Ｗ型发动机并不是气缸按照Ｗ形排列，而是由两组VR发动机按照V型发动机布局，组成一组V型发动机。

VR发动机是大众专属，通常情况下V型发动机气缸夹角在60°，但大众为了获得更紧凑的体积，将V型发动机夹角缩减至15°，超小的夹角使得VR6发动机体积与直四发动机相当，这就创造了一个便利条件，能够使用两组VR发动机布置成V型发动机，进而构成结构更复杂的W发动机。这种发动机最大的优势，就是能在有限的空间内布置尽可能多的气缸数，从而获得更大的扭矩输出和更强劲的动力输出，但缺点就是散热困难，威龙研发过程中，散热一直是困扰团队的一大难题。

Ｗ型发动机的代表作是布加迪威龙的W16发动机，W12发动机也一直是辉腾，途锐和A8L旗舰车型的代表。

四、水平对置发动机

水平对置发动机指发动机相邻气缸呈水平对向排布，通常用H代表水平对置发动机。这种发动机将直列发动机的上下往复运动，改为水平往复运动，震动优化非常出色。而且这种发动机重心更低，更有利于汽车操控。

虽然水平对置发动机的发明者是卡尔·本茨，但奔驰目前并没有搭载水平对置发动机的相应车型，而斯巴鲁全系、保时捷718、911系列以及宝马拳击手，均以水平对置发动机闻名于世。

和水平对置发动机类似的，还有一种叫V型180°发动机，他们的外观形态非常相似。这两种发动机最大的区别在于，水平对置发动机，每个连杆都使用单独的曲柄销，而V型180°引擎每相邻的两根连杆会使用同一个曲柄销。也就是说，水平对置发动机在运转的时候，相邻两个活塞为对向运动，而180°夹角V型发动机在运转的时候，相邻两个活塞为同向运动。

这种发动机虽然有重心低，振动小的优点，但是也有偏磨缺点。因活塞重心竖直向下，所以在下面的一侧，摩擦力相较在上面的一侧会更大一些，也就不可避免地会发生偏磨，而且这种现象极难解决，尽管斯巴鲁声称已经优化了这个问题，但根据驾驶公里数较大的BRZ车主说法，偏磨现象依然存在。

五、转子发动机

转子发动机，并不像前面介绍的四种发动机那样，有一个活塞在圆柱形缸筒内进行往复运动。它的缸体是一个椭圆形，内部有一个三角形活塞在椭圆形缸体内做圆周运动。这使得转子发动机可以直接输出发生圆周运动的动力，从而简化了传动部件，使得传动效率有所提升，而且转子发动机结构非常紧凑，在同排量情况下，相比往复运动式发动机的输出功率更高。

转子发动机的发明者是德国人汪克尔，但马自达却是转子发动机的偏执拥护者，为什么说偏执？因为研究转子的汽车企业很多，包括国内也曾生产过转子发动机驱动的卡车，但都因转子发动机低转性能太差，油耗高，燃烧效率低，润滑问题难以解决，转子顶端密封问题难以解决，最终决定放弃转子。只有马自达在日本的政策逼迫下，始终坚持使用转子发动机，而这也成为了马自达的特色。

总结：

纯电动虽然已经成为趋势，但氢内燃机和氢燃料电池动力，仍被看作是替代当前纯电动汽车的一项更环保的终极能源形式，只是氢能难以获取且成本较高，并不适合推广，但伴随着技术进步，谁又能保证内燃机不会死灰复燃？