美式V8发动机和欧洲V8发动机究竟有什么区别？曲拐布置型式的影响
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发布时间：2022-04-24 11:20
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时间：2023-10-11 01:12
今天有人问我，美式V8发动机和欧洲V8发动机的交错平面曲轴相位和平面曲轴相位有什么区别？这个问题问得相当专业，它涉及到曲轴曲拐空间布置方式以及发动机工作顺序方面的知识，如果想要深入的研究，问题相当复杂。我们作为普通的汽车爱好者，当然不必研究得那么深刻。下面我就以自己粗浅的知识来简略的回答一下这个问题。 大家知道，普通的汽车发动机是四冲程往复活塞式发动机，发动机在工作时，活塞在气缸中上下运动，完成进气、压缩、做功、排气四个冲程，将燃料的化学能转化为机械能，通过曲轴对外输出。那么活塞为什么能在气缸中上下运动呢？发动机各个气缸工作是如何协调配合的呢？这就是曲轴曲拐的功劳了。
曲轴，顾名思义就是一个弯曲的轴。不过它的弯曲并不是随意的，而是有一定形状与规则的。一个完整的曲轴，是由前端轴、主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、后端轴组成的。一个两个轴颈与它两端的曲柄和主轴颈构成一个曲拐。直列发动机的每一个气缸对应一个曲拐，V型多缸发动机每两个气缸对应一个曲拐，比如单缸发动机有一个曲拐，双缸发动机有两个曲拐，四缸发动机有四个曲拐，直列六缸发动机有六个曲拐，但是V型六缸发动机却只有三个曲拐，V型八缸发动机有四个曲拐，等等。
所谓的曲拐布置方式，是指多缸发动机各曲拐之间的夹角，常见的三种夹角是90°、120°和180°，其中90°和120°称为空间曲拐，180°称为平面曲拐。曲拐的布置位置与发动机气缸数量、气缸的排列型式、发动机的平衡以及各气缸的工作顺序密切相关，并且具有一定的规律。一般来说，应遵循各气缸的做功间隔角均衡、连续做功的两个气缸相隔较远、V型发动机左右两排气缸尽量交替做功，曲拐布置应对称、均匀，发动机工作平衡性较好等原则。
下面我们就来分析不同类型的发动机的曲拐布置方式以及它对发动机性能的影响。 1、单缸发动机 单缸发动机只有一个曲拐，所以也就无所谓布置了。由于单缸发动机在工作中无法实现自平衡，所以它的振动非常大，必须设计一根平衡轴来缓冲振动。
2、双缸发动机 双缸发动机有三种型式，分别是直列、V型以及水平对置。不论哪一种，它都有两个曲拐，这两个曲拐互成180°夹角，属于平面曲拐布置，做功间隔角360°，做功顺序1-2。这种发动机在理论上可以实现自平衡，发动机的振动比较小，尤其是水平对置的布置方式，活塞相对运动，振动更小。比如很早以前的长江750摩托车，就搭载了水平对置双缸发动机，运转得非常平稳。
3、三缸发动机 三缸发动机只能直列布置，它有三个曲拐，互相之间的夹角为120°，属于空间曲拐布置，做功间隔角240°，做功顺序1-3-2。三个发动机现在应用得非常广泛，在很多轿车和SUV上搭载。大家对三缸机最大的顾虑就是振动。由于它各气缸做功有间隔有空档期，并且各气缸活塞的上下运动互相干涉，所以它的振动是天生的。虽然加装了平衡轴，但是它的振动仍然能够感受得到。
4、四缸发动机 四缸发动机直列、V型以及水平对置三种型式。在普通的汽车上，直列四缸是最为常见的，它有四个曲拐，绝大多数都是互相成180°，属于平面曲拐布置。不过也有互成90°的空间曲拐布置，这种发动机一般应用在摩托车上。V型以及水平对置发动机也有四个曲拐，也是互相成180°的平面曲拐布置，为了缩短发动机的长度，一般会采用半支撑式曲轴。四缸发动机在运行中可以平衡掉一阶振动，但是二阶振动无法平衡，所以绝大多数的四缸发动机还是有一个平衡轴的。四缸发动机的做功间隔角180°，做功顺序有1-3-4-2和1-2-4-3两种。
5、五缸发动机 五缸发动机是比较少见的，现在只有奥迪部分车型仍然在使用。五缸发动机一般呈直列布置，有五个曲拐，互成72°，属于空间曲拐布置。做功间隔角是144°，做功顺序是1-2-4-5-3。五缸发动机已经有做功重叠，所以它的运转是比较平顺的，只是型式比较特殊，不太容易被人接受，在家用车上很少见，只应用在一些性能车上。
6、六缸发动机 六缸发动机直列、V型以及水平对置三种型式，以直列六缸最为常见。它有六个曲拐，互成120°，属于空间曲拐布置。做功间隔角是120°，做功顺序是1-5-3-2-4（右式）或1-4-2-6-3-5（左式）。直列六缸发动机的六个曲拐均匀的布置在互成120°的三个平面内，恰好使活塞上下运动时产生的一阶振动和二阶振动互相抵消，并且各缸做功衔接完美，因此它可以完美的实现自平衡。在所有的发动机中，直列六缸发动机是唯一一个不用加装任何平衡装置就可以平稳运转的。
V型六缸发动机也是比较常见的，它的型式比较多，两列气缸的夹角有60°、90°和15°之分，曲拐的数量也不一样。一般60°和90°夹角的V6发动机有三个曲拐，互成120°布置，属于空间曲拐布置。15°夹角的VR6发动机属于大众公司的专利，它与直列六缸发动机差不多，也有六个曲拐，也是空间布置。做功间隔角是120°，做功顺序是1-6-3-5-2-4。
7、八缸发动机 八缸发动机只能V型布置，一般两列气缸的夹角为90°。发动机做功间隔角是90°，做功顺序因发动机不同而不同，一般有1-5-4-8-6-3-7-2和1-5-4-2-6-3-7-8两种。V8发动机有四个曲拐，这四个曲拐的布置方式有两种。一种是互成180°的平面布置，一种是互成90°的空间布置，那么这两种布置方式有什么区别呢？
曲拐互成90°的空间布置方式，一般被美系V8发动机采用。这种布置方式最大的优点就是运转起来特别的平顺，静音效果也比较好，发动机的使用寿命也比较长。不过这种布置方式曲轴重量比较大，发动机比较笨重，汽车加速性能稍差。此外，由于会有同侧气缸连续做功，因此会有排气干涉现象，发动机会发出独特的煮水声排气声浪。
（曲拐空间布置） 曲拐互成180°的平面布置方式，一般被欧系V8发动机采用。这种布置方式最大的优点就是曲轴重量轻、转动惯量小，发动机转速上升快，汽车加速性能好。缺点是发动机的振动比较大，需要加装平衡轴来平衡曲轴的转动惯量。所以欧洲生产的大排量V8跑车开起来性能优越，但是噪音、振动比较大；而美国生产的大排量V8跑车跑起来非常的宁静、优雅，直线加速性能挺好，但是赛道性能较差。
（曲拐平面布置） 以上就是常见发动机的曲拐布置方式以及它们对发动机性能的影响，还有一些不常见的发动机，比如V10、V12、W12发动机等。它们的气缸数更多，只能采用空间布置的曲拐布置方式。其实这个问题更多的应该是汽车工程师考虑的问题，我们作为终端的消费者，是无法选择的，也是不必纠结的。
