行業(yè)新聞
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所謂氣缸數(shù)量，是指單個發(fā)動機擁有氣缸的個數(shù)。我們常見的汽車發(fā)動機，氣缸數(shù)量有單缸、雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十缸、十二缸等，最多的是十六缸。單缸、雙缸發(fā)動機一般應(yīng)用在摩托車上，五缸、十缸發(fā)動機在汽車上比較少見，沃爾沃曾經(jīng)長期使用五缸發(fā)動機，而奧迪現(xiàn)在還有一部分車型使用五缸、十缸發(fā)動機。歷史上還曾經(jīng)出現(xiàn)過七缸和九缸、十一缸發(fā)動機，不過它們是星型布置的，一般應(yīng)用在早期的飛機上，應(yīng)用于汽車的很少。
縱觀汽車發(fā)展歷史，發(fā)動機氣缸數(shù)量經(jīng)歷了“少-多-少”的一個發(fā)展歷程。早年卡爾本茨發(fā)明第一輛汽車的時候，使用的是一個單缸汽油發(fā)動機；之后隨著汽車技術(shù)的高速發(fā)展，汽車對發(fā)動機動力的更高需求，發(fā)動機氣缸數(shù)量也越來越多，從單缸發(fā)展到雙缸、四缸、六缸，甚至發(fā)起了一個氣缸數(shù)量的“軍備競賽”，在上世紀六七十年代，六缸、八缸、十二缸發(fā)動機隨處可見；不過隨著發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展，升功率逐漸提升，小排量發(fā)動機也可以發(fā)出大動力，再加上上世紀七十年代的石油危機，讓人們對汽車降低油耗有了剛性需求，所以發(fā)動機氣缸數(shù)量與排量也降低了，直到現(xiàn)在穩(wěn)定在以四缸為主、三缸、六缸為輔的一個局面。
在這里老侯首先給大家普及一點發(fā)動機氣缸直徑與行程的知識。發(fā)動機排量就是氣缸直徑與π與行程的乘積，所以氣缸的直徑與行程越大，發(fā)動機排量也越大。對于柴油機來說，柴油在氣缸中燃燒時是多點同時燃燒，并且是一個邊噴邊燃的等壓燃燒過程，所以柴油機的氣缸直徑可以做得很大，有些船用柴油機的氣缸直徑甚至可以超過一米。
但是對于汽油發(fā)動機來說，它的缸徑與行程是不能無限增大的。汽油在發(fā)動機燃燒室中是用火花塞點燃的，火焰是從中間向四周傳播的。如果氣缸直徑太大，末端的可燃混合氣在火焰前鋒沒有達到前就自行發(fā)火燃燒了，形成了爆燃，對發(fā)動機是有害的。所以汽油機的氣缸直徑不會做得很大。在早期發(fā)動機壓縮比不是很高的時期，氣缸直徑最大可以做到110mm，比如解放6102發(fā)動機，氣缸直徑102mm；東風(fēng)EQ6100發(fā)動機，氣缸直徑100mm。而現(xiàn)在的汽油發(fā)動機，氣缸直徑基本不會超過100mm。比如普拉多27氣缸直徑是95mm，在現(xiàn)在的汽油發(fā)動機中是相當(dāng)大的。這樣就限制了汽油機單個氣缸排量不會很大，現(xiàn)在很多汽油發(fā)動機都把單個氣缸的排量穩(wěn)定在0.5L左右，這是一個比較平衡的選擇，可以兼顧效率與動力。
氣缸直徑與活塞行程的比值，稱為“缸徑行程比”，它是衡量發(fā)動機動力取向的一個參數(shù)。如果缸徑大于行程，發(fā)動機效率低下，但轉(zhuǎn)速極限較高，可以在高轉(zhuǎn)速下發(fā)出較強的動力，一般用于賽車；普通的家用車發(fā)動機都是缸徑小于行程，這樣的發(fā)動機熱效率較高，轉(zhuǎn)速極限較低，更趨向于效率；缸徑行程相等的發(fā)動機很少，說是動力與效率兼顧，但實際中更趨向于動力，比如豐田
現(xiàn)在我們再來說說為什么同樣的排量，做成不同的氣缸數(shù)量。比如同樣的1.5L排量，有三缸、有四缸的，它們有什么區(qū)別呢？
在這里大家要明確一點，就是發(fā)動機數(shù)量越少，零部件越少，摩擦損耗越小，發(fā)動機的機械效率越高。此外，發(fā)動機氣缸數(shù)量越少，氣缸直徑越大，燃燒室面容比越小，越容易提升熱效率；并且氣缸直徑越大，發(fā)動機在較低的轉(zhuǎn)速下可以發(fā)出更大的扭矩。所以同排量發(fā)動機，氣缸數(shù)量是越少越好。比如同樣2.0L的發(fā)動機，四缸機就比六缸機動力性更好，油耗更低?，F(xiàn)在基本上看不到2.0L六缸、2.5L六缸的發(fā)動機了，他們都已經(jīng)被四缸機取代了。
而三缸發(fā)動機比四缸發(fā)動機少一個氣缸，相應(yīng)的凸輪軸、氣門、活塞連桿等都少一套，所以三缸發(fā)動機在熱效率、機械效率、動力性方面，都是強于四缸機的。這也是這些年三缸發(fā)動機應(yīng)用越來越多的重要原因之一?？陀^來講，同等排量下，三缸發(fā)動機確實比四缸發(fā)動機更優(yōu)秀，是符合節(jié)能減排、降低油耗的大趨勢的。
大家對三缸發(fā)動機最大的擔(dān)心是抖動。其實這一點大家多慮了。以現(xiàn)在的發(fā)動機技術(shù)，可以很好地平衡發(fā)動機自身的振動，并且可以把發(fā)動機的振動與車身隔離開來，振動對駕駛的影響確實不大?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多車型搭載三缸發(fā)動機了，比如寶馬X1、本田凌派、領(lǐng)克、沃爾沃XC40等，而豐田卡羅拉也在今年把1.2T四缸機換成了1.5L三缸機。未來在普通的家用車上，三缸機確實是一個趨勢。新奇駿的悲劇，其實并不在技術(shù)本身，而是在媒體公關(guān)上，這方面就不再多說了。
那么小排量發(fā)動機氣缸數(shù)量是否可以做得更多呢？比如把1.5L發(fā)動機做成六缸，這樣就不用擔(dān)心發(fā)動機不平衡抖動的問題了。
這樣做當(dāng)然是可以的，比如F1賽車使用的1.6L發(fā)動機，就做成了V型六缸。不過這樣的發(fā)動機，基本都是“大缸徑、短行程”設(shè)計，發(fā)動機轉(zhuǎn)速極高，效率低下，油耗巨高，并且磨損較大，發(fā)動機使用壽命較低，在家用車上是很不實用的。
