汽车的车是什么意思

汽车v12是什么意思（v12厉害还是w12厉害）

之前教授有一篇文章是关于发动机的入门理论，常见的直列四缸发动机，发动机抖动的原因等等。今天，我们来看看V6、H4、V8、V10、V12和W16发动机的特点。

V型发动机，顾名思义，基本上是从6缸起步，因为V6发动机最大的优点就是长度比L6短，而且很容易布置。甚至可以使用前置驱动模式。比如日产有段时间喜欢用V6前驱的车，比如风度A33。

V6发动机，一般我们把靠近自己这边的气缸称为1号气缸，然后用交替顺序定义。V6发动机的点火顺序也特别好记，也是123456。点火间隔从左到右交替点火。我们之前的文章也讲过如何计算，就是4×180/6=120，也就是120度，这也是V型柱体的夹角，也就是两组柱体的夹角都是120度。但现实中V6最常用的角度是60度。

V6发动机的曲轴，1、2活塞、3、4活塞和5、6活塞共用一个曲轴。一些V型发动机的角度为180度。因为两个活塞共用一个曲柄，所以它们也被称为V型发动机，而不是水平对置发动机。

1，2活塞和3，4活塞相差120度，也就是说1，2活塞和56活塞相差240度。如果从曲轴的轴向看，那么1，2活塞的曲柄在上面，3，4活塞在左下，5，6活塞在右下。它们彼此相距120度，大致呈等边三角形。

与L6发动机不同，V6发动机可以实现完美的自平衡，V6需要曲轴配重来平衡一阶振动。V型气缸的夹角是120度，左活塞在下止点，对应的曲轴配重当然正好指向这个活塞，所以两者的力相互抵消；同时，同一曲柄上的另一个活塞处于下降阶段。随着曲轴的旋转，当右侧活塞到达下止点时，配重刚好转过来指向它，于是两者的力再次相互抵消。

当活塞到达上止点时，正好与到达下止点时的情况相反，所以也可以平衡两者的作用力，使发动机达到平衡状态。

然而实际上，60度V6更常用于汽车制造商，而不是120度V6，这将使发动机更加紧凑。为了达到这个目的，可以调整点火间隔或使用开口销曲柄的曲轴。曲柄错位是将两侧活塞的位置错开一定角度。2号活塞和1号活塞之间的连接位置应该向左偏转60度，然后连接到曲轴。因此，1号气缸会比2号气缸提前120度点火，因此点火间隔可以是120度。

V6发动机最大的优势在于发动机紧凑，可以使布局更简单，可以采用前驱、后驱、四驱布局。V6发动机可以有比L4更大的排量。因为L4发动机因为二阶振动问题不能做出大排量，V6对于自然吸气发动机可以做出更大的排量。发动机强度也是V6的特点。L6发动机由于纵向较长，容易发生扭转，但V6发动机没有这个问题。

V6发动机的缺点在于机械结构复杂，需要两套气缸盖。更多的零件意味着更多的摩擦和惯性。制造成本也会更高，因为两个气缸盖需要两套气门机构和一个特殊形状的中间气缸；另外V6发动机也会有二阶振动问题。与L6相比，V6发动机更像是两台三缸发动机的组合。

与传统的直列和V型发动机不同，水平对置发动机有一个水平排列的气缸和平行的活塞。水平对置发动机也叫水平对置发动机，因为它的活塞是水平往复运动的，看起来就像一个水平对置的拳头，所以也叫水平对置发动机。

从平面图上看，和V6发动机一样，1号气缸位于左下侧，2号气缸位于右下侧，以此类推。点火顺序是1324，这样就可以平衡所有不平衡的力。从曲轴看，1号和2号活塞同时向外或向内移动，这样所有的力就可以平衡。3号和4号活塞的运动方式与1号和2号活塞相同，因此它们也可以平衡。

比如3号和4号活塞到达下止点时，一阶力是向内的，而3号和4号活塞是相向的，所以可以互相抵消，二阶力是向外的，但是两个活塞同时有向外的力，所以二阶力也是平衡的。对于水平对置发动机，一阶力和二阶力都是平衡的。

仔细观察会发现，两个相对的活塞是相互错开的，所以活塞作用在曲轴上的力也是错开的，所以这些力会使发动机在自己的平面上左右摇摆(具体来说就是俯视发动机时会顺时针或逆时针振动)。

为什么不把活塞做得完全对称？当然，这是可能的，但会导致气缸之间的间隙更大，因而发动机会更长。最好的办法是让它们保持交错的结构，再用现代先进的发动机悬置隔振技术处理，它本身产生的晃动也不会特别大。

显然，水平对置发动机的成本更高。它有两个气缸体，两个气缸盖和两套气门装置，增加了发动机的复杂性。同时，水平对置发动机的宽度很大，需要更宽的地方来安装，维修工作会更困难，尤其是对于气缸盖。比如换火花塞，普通发动机可能打开引擎盖就能更换，但水平对置发动机的车辆可能需要拆下发动机才能更换。

首先，一阶振动和二阶振动都是平衡的，这是水平对置发动机的主要优势。所以发动机运转会更平稳，震动更小，甚至不需要曲轴配重来平衡活塞运动时重量产生的力。当然也不能完全没有配重，需要一些配重来平衡一些其他的力。而水平对置发动机可以使用更轻的曲轴，也就意味着转动惯量更小，所以发动机转速爬升会更快，响应也会更好。

另一个巨大的优势是重心低。因为直列发动机的结构，重心不可能降得很低。然而，与水平对置发动机不同，扁平结构使重心更靠近地面。由于发动机是汽车重量比较大的部件，降低发动机的重心就意味着降低了车辆的重心，对 *** 控有积极的影响。

V8发动机和V6发动机类似，只是V8发动机的1号气缸位于右侧，等等和V6一样，左右气缸相互错开，这样左右活塞就可以安装在同一个曲轴上。点火间隔，按照之前的理论，V8发动机的点火间隔是90度，也就是曲轴每旋转90度就会有一个气缸点火，这也是V8发动机的最佳夹角。V8发动机采用90度气缸夹角，刚好匹配点火区间。这里以十字曲轴的V8发动机为例。关于十字曲轴和平面曲轴的文章将在下面讨论。

十字曲轴V8的点火顺序是18436527，V8发动机通过在曲轴上增加一个平衡块来平衡发动机各部分的受力。和很多发动机一样，平衡块的运行方向和活塞的运行方向相反，这样可以平衡某个活塞的受力；当曲轴旋转90度时，平衡块可以平衡相邻活塞的力。V8发动机的重点是两侧活塞共用一个曲轴，只是位置略有错开。

V8发动机的优势在于体积。对于L6发动机来说，它很长，所以它的刚性会比较弱。V8发动机将所有八个活塞连接到一个更短的曲轴上，因此发动机本身会更加紧凑，因此更容易安装在紧凑的机舱中。如果是十字曲轴的V8，它的平衡性会很好。同时因为气缸多，可以把发动机的排量做得更大，不像L4发动机因为二阶振动而不能做得更大。

V8发动机存在结构复杂、摩擦损失大等问题。对于平曲轴的V8，平衡性不是特别好，主要集中在二阶振动，下面会讨论。对于十字曲轴的V8，需要在曲轴上加配重来平衡一阶振动，所以曲轴重量会比较重。

之所以叫十字曲轴和平面曲轴，主要是因为形象直观。当纵向看曲轴时，交叉曲轴倾向于“交叉”，12个活塞的曲柄在顶部，78个活塞在底部，56个活塞在左侧，34个在右侧。

顾名思义，所有曲柄都在同一平面上，活塞12和78的曲柄在顶部，活塞34和56的曲柄在底部。当曲轴旋转时，它们会不断改变位置。

如果十字曲轴的前活塞目前在上止点，后活塞在下止点，中间两个在同一平面，但曲柄错开。在这种情况下，垂直方向的一阶力是平衡的，但由于力的作用点不重合，会造成曲轴前后俯仰。这时就需要增加曲轴配重，不仅用来平衡活塞的一阶力，还可以消除曲轴前后俯仰。

交叉曲轴V8的另一个优势在于二阶振动。中间两个活塞的二阶力是向下的，两边是向上的，所以二阶力也是平衡的，这也是很多V8的使用十字曲轴的原因。

平面曲轴的V8基本相当于两个夹角为90度的l4的组合，所以头尾两个活塞会同步上下运动，中间两个活塞也会同步运动。因为L4发动机的二阶振动不平衡，所以平面曲轴的V8的二阶振动也不平衡。

十字曲轴的优点:一阶和二阶平衡，振动小，这也是它被广泛应用的主要原因。

缺点:由于需要增加曲轴配重，重量会比较大，转动惯量也会增大，发动机的响应会变差；另外，因为需要曲轴配重，所以需要更大的曲轴箱，这意味着发动机的高度会增加，发动机的重心会变高；此外，由于点火顺序的原因，交叉曲轴V8会出现排气干扰问题。简单来说，十字曲轴V8的排气脉冲不像平面曲轴V8，导致了问题的产生。

平面曲轴的优点:由于没有曲轴配重，转动惯量更小，发动机响应更快，速度爬升更快，曲轴消耗的能量更少，所以输出到车轮的能量会更多；排气不会出现十字曲轴那样的排气干扰问题，排气更顺畅。

缺点:二阶振动问题，但平曲轴的V8可以通过较轻的材料，行程较短会使振动变小，这要看车辆定位和资金投入。

V10发动机和V8一样，只是两边同时加了一个缸，点火间隔72度。正因为V10重叠角大，V10的动力输出才会平顺。例如LFA，它的V10角度是72度，这与它的点火间隔一致。当然也可以用不同的角度。比如道奇蝰蛇的角度是90度。当使用其他角度时，可以改变点火顺序或使用偏置曲柄来弥补这一不足。

我们以宝马V10为例。它的点火顺序是1-6-5-10-2-7-3-8-4-9。1号至5号活塞位于缸体左侧，6号至10号活塞位于缸体右侧。它的平衡在某种程度上类似于L5发动机。垂直方向的一阶和二阶力是平衡的，但是会有前后俯仰问题。类似的，V10用的是平衡。比如夹角为90度的V10，可以配备两根平衡轴来平衡发动机的俯仰。

V10发动机优点:速度爬升快。比如，使用LFA V10背后的原因是它的速度比V8爬得快，而惯性矩比V12小，V10可以用更少的气缸拥有很好的排量。如果想用排量更小的V10发动机，小活塞的转动惯量会更小，此时转速变化会更快，这也是提高发动机动力输出的一种方式。

缺点:和L5发动机一样，需要布置平衡轴。另外，V10发动机的平顺性不如V12，复杂程度也比V8高，这意味着制造成本也会上升。

V12发动机是目前最平顺的发动机之一，大部分用于一些旗舰车型如劳斯莱斯、奔驰S级顶配车型，或者一些超跑。V12的夹角可以是任何角度，因为V12是由两个L6共用一个曲轴组成的，而L6是一个完美的自平衡发动机。V12的点火间隔是60度，曲轴每旋转60度就有一个气缸点火，所以V12的输出非常平顺。与L6发动机相比，V12的点火是L6发动机的两倍，即L6发动机的工作重叠是V12发动机的两倍，这也是V12工作顺畅的原因。

以法拉利V12发动机为例。从俯视图来看，左边是1-6缸，右边是7-12缸。点火顺序是1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10。两侧气缸交替点火，使排气脉冲均匀。

与L6相比，V12曲轴每转一圈做的功更多，所以动力输出更平顺；另外，即使在同样的排量下，小活塞也比大活塞好。如果有两台发动机，一台是6.0L直列六缸发动机，另一台是12缸发动机，V12发动机的活塞尺寸会比L6发动机小。假设两台发动机的转速都是6000转，对于L6发动机来说，每缸容量是1L，而V12发动机是0.5L；如果缸径相同，那么V12发动机的冲程会比L6发动机的冲程短，因为发动机的平均活塞速度是有限的，一台发动机不可能无休止地提高转速，主要是受火焰传播速度的限制。

平均活塞速度=2x冲程x转速。对于L6发动机，计算后平均活塞速度为21.68m/s，而V12的平均活塞速度为17.2m/s，显然V12的平均活塞速度会更慢，这意味着发动机转速可以更高。如果将V12的转速提高到7500rpm，此时的平均活塞速度为21.5m/s，仍然低于L6发动机6000rpm时的平均活塞速度，所以平均活塞速度较慢的发动机可以提高发动机的转速极限。

简单来说，V12的优点是:极其平顺，由于更高的做工密度和重叠，动力输出的平顺度会比L6更好；缺点:成本高，体积大，零件过多，重量大。

W16发动机是量产发动机中最疯狂的做法，在布加迪车型上使用。W16可以看作是两台VR8发动机共用一个曲轴。

这款发动机有四个涡轮增压器，可分为左右两侧，左侧八缸，右侧八缸相同。空空气经过进气管道后进入水冷式中冷器。这两个水冷式中冷器的散热器位于车辆的另一个地方，用来冷却中冷器的冷却液，然后冷却通过中冷器的空空气。空空气经过中冷器后，到达进气歧管，进气歧管分为八个管路，是单边发动机。

以上是V6，最具代表性的V型发动机，水平对置发动机，重心很低，V10，高输出发动机的原理，优缺点。了解这些将有助于你理解为什么车辆选择这种发动机，例如，为什么LFA使用V10而不是V12？此外，发动机的内部结构是一门非常有趣的科学。工程师通过各种手段在有限的框架内突破发动机本身的上限也是非常有意义的。

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