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     6引擎平反记    
                                                                                                                      文:转载极速车网 ◎配图:牛牛 ◎ 2005-11-26  
         
     

       近年不少车厂弃直6而取V6,给人一种“直”不如“V”的印象。V6引擎最明显的优点,是比直6占用较少纵向的空间。除此,车厂提倡V6也往往以重量、引擎重心为推介重点。这样一说,直6引擎似乎变得一无是处。以下就让我们从多个方面看看直6发动机是否真的如此不济。

       引擎振动

       先从垂直振动开始。从侧面透视一台单引擎,活塞会在上下止点之间作垂直运动。活塞升降一回,曲轴便转上完整的一圈。在上升或下降之间,活塞的惯性作用力会改变方向(即由上升变成下降,或下降变成上升)。曲轴每转一圈,作用力便改变一次方向,其间便有机会产生振动,我们姑且称之为“二次振动”(secondary vibration)。活塞运动还可产生其他不同的振动,但由于它们的振动幅度通常极小,驾驶者极难察觉到,所以在此大可略过。

       就直6而言,上述的一二次振动均会在复数汽缸之间互相抵消掉,直4则会残留二次振动,所以我们不能单凭垂直运动的振动判定直6就不如V6。不过在垂直运动之外,引擎还有横向振动,所指者就是活塞连杆左右摆动时施于曲轴的扭曲力。这股以斜角作用于曲轴的惯性力,理论上必然出现于汽缸数目多于一个的引擎,V6、直6均无例外。

        垂直和横向作用力是同时出现的,但直6有一个有趣的应付方法。典型直6的汽缸是前后三个汽缸组成一组,振动力会在曲轴的中央相遇而抵消掉。若换成直3布局,便没有相同的抵消效果了。由此可知,直列引擎的确有振动的问题,唯直6与直4或直3是不能相提并论。

       曲轴刚度

       支持V6的常用论点之一,是这种引擎的短小曲轴比直6长长的曲轴较难扭曲变形,短小引擎体的刚度也较高。若其他条件一样,这样说并不无道理,但实情却并非如此。以V6的曲轴为例,长度无疑短于直6曲轴,但要在较短的空间扣上同等数量的活塞连杆,曲轴的曲位便要造得更紧密。大家都知道汽缸壁薄化难免削弱汽缸体得刚度,同样的,曲轴的曲臂安排得愈密,也就愈容易出现刚性下降得负面结果。

       紧密的编排还意味着曲轴轴承所用得空间也得尽量缩小(或减少轴承数量),如此一来又直接牵涉到轴承与汽缸体的刚度是否承受得来。当然,坚硬的物料理论上可以弥补紧密构造的刚性弱点,但同样坚硬的特殊材料也可应用于直6,何况直6的长曲轴可容纳更多轴承(通常有七个主轴承),有助分散压力和振动,无须怎样强化便可应付7,000rpm以上的转速。就此而论,我们还可以说V6在曲轴刚性方面拥有先天优势吗???不太可能吧?!

 
         
         
     

缓冲空间

       没有人可以否定直6比V6更需要长长的引擎舱,但若以这一点引伸至V6有助腾出更多的缓冲空间,甚至说直6较容易在撞车时突入坐舱,便未免过于一厢情愿了。我们不妨随便找一台V6轿车,不难发现它的引擎舱还是一样挤的水泄不通。这是任谁也会怀疑那些省下来的缓冲空间到底跑到那里去了。V6在纵向空间上的节约,通常只是缩小引擎舱,跟缓冲空间的关联则往往限于理论上,实践起来到时另一回事。也许还有人会说多出来的空间有助于增加车厢空间使乘客得到更大的乘坐空间,大家都知道乘坐空间是和轴距有关系的,通常轴距越长它的乘坐可用空间就越大。在此我们拿宝马的新5系和奥迪新A6比较一下,宝马新5系车身尺寸为:长/宽/高 4841/1846/1468 mm, 轴距 2888 mm ,而奥迪新A6的尺寸为:长/宽/高 4916/1855/1459 mm ,轴距 2843 mm。从上述的数据可以看出虽然A6使用了V6的引擎,但是它的轴距并不比5系的长,从而也说明了使用V6引擎不一定就会比使用直6引擎的汽车增加车内乘坐的空间。

重量

        谈到重量,直6重于V6的确是普遍现象,部分原因在于前者使用的曲轴平衡载重(counter weight)。V6也有类似的东西,称为balance weight,是V6维持曲轴平衡转动的必需品。但直6由于本身能抵消上述的一二次振动,counter weight的主要作用反而在于平衡轴承的压力,其重量也往往高于V6的balance weight。这股重量不但令直6加重,在6,000rpm以上的转速域更可能削弱引擎对油门的敏感度,期间的惯性力影响跟加重飞轮差不多。但直6比较沉重的主要原因,仍在于汽缸体等主要零件较巨型,但这样并不代表直6完全没有减重空间。问题只在于工程师在减重之余,还要求缩短引擎长度。两者权衡之下,V6便成了较容易达到目标的方案而已。

维修改装的难易

        如果问改装商直6还是V6容易改造,答案通常都是前者。以进排气歧管为例,等长行程和曲度愈低的喉管是理论上的最佳安排。这在直6上其实已不容易做到,V6则更难,因为后者在两排汽缸中间只留下狭窄的歧管安装空间,喉管设计和编排更考工程师的“功力”。此外,密集的零件也令维修技师较难于装拆V6,引擎舱内的作业空间也不如直6那么宽松。

终结

       本文与其说是对直6进行平反,不如说是弄清楚理论与实践之间的分别。或许直6确有先天缺陷,但V6何尝没有呢?!不过有一点到时很清晰的——当引擎长度成为重点时,V型引起确实占有优势。但这样并不代表V型引起就会取代直列引擎,起码在可见的将来,排气量在2公升以内的引擎便无需动用V4布局。

        比较直6与V6时,我们其实更应该问一个简单的问题:为什么要缩短车头?????

牛牛注:谨以此文送给所有喜欢宝马直6的人。包括我。

 
     
 
     

 

 

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