陌生的汽车知识增加精彩的发动机库存
[爱歌汽车汽车文化原创]
近年来，随着环保法规越来越严格，各种品牌的新车发动机排量越来越小，内燃机也逐渐废弃，走纯电动路线。大多数销售的发动机只有最常见的直列式4缸发动机。在6缸发动机非常少见的今天，各种类型的发动机层出不穷，还有很多值得一谈的地方。今天就来说说当年为了增加对汽车的陌生知识而出现的奇妙发动机。
星型发动机
明星引擎可能很多朋友都不熟悉。它是一种往复式内燃机，气缸围绕曲轴布置。它的活塞通过主连杆与曲轴相连。最上面的活塞连接的连杆是主连杆，其他活塞的连杆是铰接连杆，通过顶尖孔连接到主连杆的中心。整体看起来像星星，因此得名“恒星发动机”。
二战前和二战期间，包括日本0型和美国P-47闪电战斗机在内的飞机都配备了星发动机，直到后期德国才正式将燃气轮机飞机引入战场，这是现在最常见的军用飞机发动机。
配备星引擎的P-47闪电战斗机。
一般情况下，星发动机垂直放置在飞机螺旋桨的后面，直接驱动螺旋桨旋转。与直列活塞式发动机相比，这种布局更合理地利用了空间，省略了减速机构和动力转向传动机构，有利于减轻机身重量，使机身更加灵活。同时，核心部件占据的空间越小，对飞机造成致命伤害的概率越低，这也是其被广泛使用的原因之一。
目前在很多改装的重卡上也能看到这种型号的发动机，一般都是单缸，以5缸、7缸、9缸居多。如果需要增加动力，也可以叠加正时曲轴和多层气缸组。与目前的直列式发动机相比，星型发动机的外围部件少了很多，包括曲轴连杆、冷却系统和飞轮，因此具有占用空间小、重量轻的优点。
星形发动机不能广泛应用于汽车的原因有很多。第一，星发动机很难水平放置在汽车上，因为动力输出轴变成垂直的，像飞机一样垂直放置会导致重心过高、占地面积过大等问题。此外，由于这种发动机的气缸布置角度太特殊，每个气缸角度都不同，很难满足运行时的润滑要求。
1939年普利茅斯皮卡改装成星形发动机。
对于内燃机的历史来说，明星发动机只是昙花一现。虽然它具有结构紧凑、稳定性高、功率大的优点，但其缺点也非常明显，如散热差、油耗高、噪音大、振动明显等。也是随着时间的推移逐渐被淘汰的必然结果。
椭圆活塞发动机
气缸和活塞必须是圆柱形的吗？不一定在本田这里！1987年在法国勒芒赛道，本田新战车NR750的亮相成为全场焦点。这款车采用本田开发的NR椭圆活塞发动机，气门比常规圆活塞多，能带来更顺畅的进排气和更高的限速。
因为有椭圆形气缸和活塞，每个气缸可以配备两个火花塞、两个喷油器和八个气门，每个活塞配备两个连杆。发动机转速可轻松达到20000转/分以上，最大功率可超过200马力！首次亮相的NR750轻松夺得杆位，将对手远远甩在后面。
在工程师的天堂本田，你可以根据自己的想法实现各种创意，正是这种创意成就了本田“技术屋”的设计。
V16发动机
说起16缸发动机，首先想到的是布加迪的W16发动机，但是很少有人知道V16发动机。实际上，V16发动机本质上是由两个直列式8缸发动机以90度夹角拼接而成，而同样气缸数的W16发动机是由两个VR8发动机以45度夹角排列而成。
1929年，玛莎拉蒂在其Tipo V4车型上首次采用了V型16缸发动机，随后是阿尔法罗密欧(Alfa Romeo)制造的490马力3.0升V16发动机。第二次世界大战后，BRM制造了一台1.5升的V16发动机，可以爆发出600马力参加大奖赛。但其增压系统经常出现故障，可靠性不尽人意。
玛莎拉蒂Tipo V4搭配V16发动机
直列8缸发动机本身体积已经很大了，更不用说两个拼接发动机组成的V16发动机，这也是20世纪二三十年代的老爷车都有超长鼻子的原因。2003年，通用汽车在凯迪拉克16概念车上安装了排量13.6升的V16发动机，最大功率1000马力，最大扭矩1355NM。
凯迪拉克16概念车配有13.6升V16发动机，最大功率为1000马力，最大扭矩为1355牛米。
当然，V16发动机已经退出历史舞台。毕竟这个发动机从实用性和成本上来说完全不适合量产。
星形/椭圆形活塞/V16
转子发动机
转子发动机是德国人菲力汪克尔发明的，他在总结前人研究成果的基础上，解决了一些关键技术问题，成功研制出第一台转子发动机。
一向对新技术情有独钟的马自达，花巨资从汪克尔公司购买了这项技术。因为是高新技术，所以研究过这个领域的人很少。发动机坏了谁也修不好，而且耗油量大，这让其他汽车品牌对这款发动机的市场前景产生了怀疑。
20世纪70年代，许多国家忙于应付各种困难，无暇顾及转子发动机的发展。只有马自达公司还对转子发动机的潜力深信不疑，自己研发生产转子发动机，并为此付出了相当大的代价。最终，他们逐渐克服了转子发动机的缺陷，成功地从实验生产过渡到商业生产，并将装有转子发动机的RX-7引入美国市场，成为一鸣惊人。
转子发动机转一圈可以做功三次，而普通活塞发动机转两圈可以做功一次，转子发动机更容易提速。因为只有两个转动部件，所以比传统发动机体积更小，重量更轻。转子旋转的圆周运动比往复活塞式发动机的水平直线运动更平稳，噪音和振动更小。
因为往复式发动机没有高压缩比，燃烧过程不充分。虽然马自达曾在旋转发动机上加装涡轮增压装置，但只是增加了输出功率，适度降低了尾气排放，与往复式发动机还有很大差距。
转子发动机的转子和气缸壁之间只有一个径向密封，与气缸体接触，总是高速摩擦。发动机使用一段时间后，由于油封材料的磨损，很容易造成漏气，大大增加了油耗和污染。其独特的机械结构也使得这种发动机很难维护，马自达还没有大规模使用过。
VR6、W12、W16发动机
我们常见的V型发动机一般都是60度左右的夹角，而高性能跑车大多是90度的夹角，比如迈凯轮的V8发动机，而大众的VR6发动机只有15度的夹角，这是V型发动机中的一个异常。
VR6的小夹角设计最大的优点是结构紧凑。狭窄的夹角可以与直列式发动机相同，因此所有气缸共用一个外壳，其长度比L6短得多，宽度比传统的V6小得多。只需两根凸轮轴即可满足气门的进排气正时，结构较正统的V6明显简化。
缺点也很明显。看似结构较V6明显简化，但实际上带来了振动、散热、进排气系统等一系列问题。振动明显，噪音大。交错的气缸使得新鲜空间难以进入远端的气缸侧，并且废气难以从远端排放到排气歧管中。总之，这种发动机为了缩小体积，限制成本，付出了巨大的代价，这也是它没有成为主流6缸发动机的主要原因。
如果把上面的VR6看成直列六缸发动机，两个VR6以72度夹角组合，就形成了W12发动机，也就是当年奥迪A8L用的W12发动机。
VR6本身并不是特别合理的设计。与W12相比，它存在体积庞大、结构复杂等更多的技术问题。完全是两套气缸，但是需要相互配合输出扭矩，给工程设计增加了很多难度。
其实大众的VR6发动机今天依然存在，很大程度上归功于W型发动机。毕竟W型发动机的研发是基于VR6的。换句话说，奥迪A8L上的W型发动机拆成两半后依然可以独立运行。W16发动机由两台VR8发动机拼接而成，夹角更小，体积和布局更紧凑，至今仍在量产，但其生产和维护成本太高，排量过大带来的一系列环境问题导致产量非常低。
布加迪威龙配W16发动机。
水平对置发动机
将V型发动机气缸的夹角扩大到180度，即水平放置，成为水平对置的发动机。因为发动机工作时活塞就像拳击手互相击打，所以俗称拳击手发动机。虽然这个概念最早是由汽车的发明者卡尔奔驰提出的，但奔驰并没有发扬光大。目前只有保时捷和斯巴鲁在生产和使用水平对置发动机，这已经成为这两个品牌极具象征意义的卖点。
因为水平对置发动机的主体结构平放在底盘上，它相对于L型和V型最大的优势就是重心低，对于追求性能和控制极限的车辆来说是非常必要的。能有效提高车辆的稳定性，转弯时车身侧倾较小。此外，在这种结构中，活塞从左向右相对运动，水平方向产生的振动会相互抵消，因此发动机的乘坐舒适性也很好。
缺点是成本太高，气缸需要两套相同的配气、正时、润滑和冷却系统辅助工作，技术要求很高。如果安装涡轮增压器，只能安装在气缸两侧(双涡轮)，占地面积大，而且发动机室的布局与主流车完全不同，所以所有零件都要重新设计定制，成本自然也就上升了。
另外，由于水平对置发动机的活塞横向运动，润滑油由于重力只能“照顾”发动机下半部分，磨损不均匀，容易烧坏机油，需要复杂的润滑系统才能有效润滑，这也是水平对置发动机的核心技术。
自编辑点评：,汽车工业发展以来，发动机作为最重要的核心部件之一，经历了一百多年的不断演变。在无数工程师的不懈努力下，它给我们呈现了一个又一个堪称艺术品的发动机，在今天，虽然其中一部分已经不再生产，但他们精湛的机械设计和创造性的思维开阔在今天是极其惊人的。也许这就是穿越时空的机器带来的永恒魅力吧。
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