通常我们熟知的发动机形式。有直列四缸L4。直列六缸L6。V型六缸V6。V型八缸V8等等。一般来说。气缸数在六个以下。会采用直列布局。因为结构较为简单。而气缸数超过六个。会采用V型布局。让结构更紧凑。也避免引擎舱尺寸占比过大。但为什么。我们几乎很少见到采用V型布局的四缸发动机呢？
其实V4引擎并非没有。其中最知名的车型。要数保时捷919 Hybrid。这台多次称霸勒芒耐力赛的战车采用的是一台90°夹角的2.0升V型四缸涡轮增压发动机。
可为什么保时捷会选择V4。而不是V6或L4呢？其中很重要的一点。对于赛车来说。除去规则上的限制。轻量化和低重心是关键因素。
保时捷919 Hybrid作为一台混动车型。有两条路可选。一种是选择一套强有力的混动系统。搭配一套紧凑高效的内燃机引擎。或者是选择一套小巧的混动系统。搭配大马力内燃机引擎。
保时捷选择了第一条路。但即便是一台2.0升四缸发动机。保时捷的工程师居然压榨出了500匹马力。因此。这也成为保时捷有史以来最高效能的内燃机引擎。这500匹马力全部输送给后轮。而前轮的动力则全部来自于电机。总输出最大功率达到900匹。也使得919 Hybrid能够与勒芒赛场上那些装备更大发动机的对手相抗衡。
而90°夹角布置的V型发动机。相比直列四缸发动机。最大的优势就是拥有更加紧凑的体积。纵向长度更短。曲轴长度也得到控制。同时。V型布局也拥有更好的二阶力平衡。有利于整车的平顺性。
另外。V型布局也使得保时捷工程师有足够的空间来布置涡轮增压系统。可谓一举夺得。
这么来看。V4发动机要比L4更好。可为什么并没有被广泛应用在乘用车上呢？
主要是因为V4引擎从结构上比较复杂。V型布局。意味着需要两套配气机构。两个气缸盖。以及两套排气歧管。
复杂的结构带来更多的零件。更多的制造成本。以及更高的研发费用。这对于大多数采用四缸发动机的家用车型来说实在没有太大必要。
与此同时。保时捷的919 Hybrid发动机虽采用90°夹角布置。但如果气缸之间的夹角小于90°。发动机原本的平衡就会被打破。需要额外再增加配重。或是依靠平衡轴来保证发动机的平顺性。反倒会增加研发难度。
另外。虽然V型发动机在二阶力平衡表现比直列四缸好。但一阶力却达不到完美平衡。所以V4发动机相对直列四缸除了体积更小。震动表现并不占优势。
因此。我们几乎很难在日常见到采用V4引擎的乘用车。
当然。还是有那么几个例外。比如萨博Sonett。福特Taunus。蓝旗亚Fulvia等等。
不过。这些车都已经是过去式了。目前唯一还在坚持V4结构的车厂仅剩斯巴鲁一家。180°的发动机夹角根治了一阶力不平衡的问题。斯巴鲁用高昂的成本换取了重心更低的独有优势。
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