引擎室的秘密-3-01.jpg

引擎這兩個字,是我們在選新車、中古車時最常聽到的,因為它是一台車中最重要的心臟,也是汽車工業中投入最多成本的一項。

而現在引擎的種類也蠻多的:直列式引擎、V型引擎、水平對卧引擎、水平對卧引擎、轉子引擎,這幾款也算是目前最常見的,那我們就來認識這五顆引擎吧!

我們先來了解一下,大多數人對於引擎如何產生動力以及運作上可能比較不懂,那我就先來簡略介紹四行程引擎的運作方式吧!

 

四行程引擎運作方式.gif  (四行程引擎運作方式)

四行程引擎英文稱為Four Stroke Engine,四行程引擎也是內燃機的一種,所謂的四行程就是指氣缸內,活塞透過循環進行四個動作來產生動力 (扭力,引擎所製造的是扭力)。這四個行程依序分別是:進氣、壓縮、燃燒、排氣。這也就是四行程引擎的四大工作定理,而它們分別做什麼工作呢,那就繼續往下看吧!

 

 進氣行程      

活塞往下且進氣閥打開,將空氣與燃料(汽油或柴油)的混合氣吸入汽缸中。
壓縮行程 進氣閥關閉且活塞往上,壓縮此混合氣使其體積變小。
燃燒行程

在壓縮的混合氣中點火,使氣體燃燒爆發膨脹,推動活塞往下(出力)。

排氣行程

此時排氣閥打開且活塞再度往上,將燃燒後之廢氣排出汽缸。

 

 

 那柴油引擎呢? 

其實汽油和柴油引擎的結構和工作原理基本上是一樣的,因為它們也是四行程引擎。除了性能以外,它們的唯一分別就是點燃方式和燃料不同,汽油引擎點燃的方式是用火星點燃,而柴油引擎則透過壓縮氣缸內的空氣來點燃 ,嚴格上來就是先注入空氣,將空氣壓縮之後才注入燃油,再利用高壓空氣點火,就是透過這四個步驟讓引擎轉動的。

柴油引擎解說圖.jpg (柴油引擎解說圖)

 

好啦! 那我們廢話不多說趕快進入本篇文章的重點吧!!(哈哈)

【引擎的種類】

那我們就先來個簡單的各種引擎介紹吧!現在在市面上最常見的四行程引擎種類主要有直列式、V型、水平對卧、轉子引擎。當然氣缸的排列型式和數量,是會直接影響到引擎的特性和性能。那我就直接開始一一介紹囉!

 1.直列式引擎 (Inline/ Straight Engine) 

直列式引擎是現代小型車上常見的引擎形式。直列4氣缸常用於小型汽車是因為它的體積和容積較小、較合乎經濟燃油使用,也容易安置到細小的引擎室內。另一種常見的是直列6汽缸,而這款引擎常出現在高性能中型跑車上如GTR和M3;假設汽缸數相同的話,以6缸來舉例,直列式引擎的出力會比V型引擎大。

 

常見型式:4、6汽缸

特徵:汽缸直列排成

⭕ 優點:平衡好(限I6汽缸),出力較大、重量較V型引擎輕,成本也比較便宜

❌ 缺點:體積較大(長)

例子:本田 FIT (I4)、豐田 Alphard (I6)

直列式引擎.jpg (直列式引擎)

 直列式引擎運作方式.gif (直列式引擎運作方式)

 

 2.V型引擎 (V/ Vee Engine) 

V型式引擎是指V型引擎係將複數的汽缸分成兩部份配置於曲軸的左右兩邊,而這種引擎的汽缸呈V字型排列而成,不同型號的引擎有不同的排列角度。由美國肌肉車到F1,所以超級跑車上的引擎都是V型引擎。這主要也是因為V型引擎的體積較窄小,好讓師傅可以將多汽缸大面積的引擎順利安置到較小的引擎室之中,達成將車體減重的目標。

 

常見型式:6、8、10、12氣缸

特徵:汽缸成V字型排列 (90-120度)

⭕ 優點:體積較窄小,平衡好(限V12),較省油

❌ 缺點:結構複雜,點火程序麻煩,平衡較差(需要平衡桿來平衡、V12除外)

例子:R35 GTR (V6)、ENZO (V12)、CORVETTE Z06 (V8)、VIPER SRT-10 (V10)

V型引擎.jpg  (V型引擎)

 V型引擎運作方式.gif  (V型引擎運作方式)

 3.水平對卧引擎 (Flat/ Boxer) 

多見於高性能跑車如SUBARU速霸陸車系、保時捷的911車系。水平對卧引擎的輸出比以上兩種引擎更高、線性和平滑。特別是當引擎轉速不高的時候,會配置較大的飛輪去擴大這個優勢。而加上重心低,特別是當引擎放置於車尾(RR)的時候,有效搭載車的操控性加倍提昇。 (RR全名為"Rear Engine Rear Drive"意指後置引擎後輪驅動,現在這種引擎配置位置則大多被應用在超級跑車上。)

 

常見型式和容積:4、6汽缸

特徵:兩組汽缸成水平對向排列,聲音較其他引擎大和沉

⭕ 優點:低轉速動力(扭力)強大,動力較線性,低平的引擎本體外型更貼近底盤,車身穩定性更高、更均衡

❌ 缺點:打造費時成本高、耗油量較大

例子:速霸陸 Subaru BRZ (4汽缸)、保時捷 Porsche 911 (6汽缸)

補充:相信大家也可能有聽過以180度排列的V型引擎吧!這種引擎其實是跟水平對卧引擎是不同的。大家的工作原理不同、曲軸結構不同,點火程序也不同。對於V型引擎,它們每個汽缸的點火時序都不一樣,一個V12引擎就可能有高達12個點火次序。但以水平對卧引擎來說(例子:4汽缸),它的點火次序只有兩個:每次都是對向一組的汽缸同時進行點火,這個也是水平對卧引擎的聲音比較低沉的原因之一。

水平對臥引擎.gif  (水平對臥引擎)

 水平對臥引擎運作方式.gif  (水平對臥引擎運作方式)

 4.轉子引擎 (rotary engine) 

轉子引擎其實本來就有很多種,但其他的後來都因不實用而失敗,而我們現在唯一見到的是汪克爾式轉子引擎(Wankel Rotary),屬於無活塞迴旋式四行程內燃機的一種,所以被稱之為轉子引擎。

 

由於1960年代起日本馬自達汽車公司苦心鑽研改良,陸續推出數款高性能車種,並以「轉子引擎」打響名號。事實上,無活塞迴旋式引擎還有許多截然不同的設計形式,不能一概而論。而轉子引擎本身沒有活塞,只有轉子。轉子連接著一條偏心軸。我們可以視轉子為活塞、偏心軸是曲軸。轉子的三面就相等於四行程引擎的四大工作原理,所以轉子引擎每轉一圈,就相等於傳統活塞引擎的一個汽缸點工作三次了。於是乎轉子引擎的動力輸出比同排氣量的活塞引擎要高得多、而且更加順暢,甚至將平衡震動問題消除。加上它的獨特結構,讓轉子引擎的體積、重量都異常地小。加上它活動零件較少,轉子引擎的動力流失少、非常適合高轉速運作,所以大部份汽車賽會都將1.3公升的轉子引擎視為2.6公升,但有些賽事還是會因重量/馬力比不公平而直接禁止轉子引擎參賽。

 

常見型式:雙轉子、三轉子、四轉子

特徵:沒有活塞和汽缸,取而代之的是轉子和轉子室

⭕ 優點:體積小、重量輕、不易故障、動力大、高轉速性能順暢、對油門反應敏感

❌ 缺點:低轉速性能極差(特別扭力)、油耗高

例子:RX5(雙轉子13B-AP型)、RX-7 (雙轉子13B-RESI型)、馬自達757(三轉子20B型)、RX-8(四轉子R26B)

轉子引擎.jpg  (轉子引擎)

 轉子引擎運作方式.gif  (轉子引擎運作方式)

 關於引擎的出力問題,四行程引擎的動力輸出也不是無限制的。主要有幾個因素會影響到一台四行程引擎的動力:氣缸大小、容積率、空氣燃油比例、進氣溫度、氧含量、引擎轉速、動力流失,每個零件以下做個小小的表格給大家參考參考吧! 

改裝各種性能介紹.jpg

大家有沒比較了解各種引擎了呀!是真的挺複雜的,不過了解他們的原理是不會吃虧的,每款車都有屬於自己的引擎,如果想改良,當然要做足功課在進行下一步吧!或是您有興趣可以上網找更多的相關文章做深入的研究哦!希望大家能好好愛惜自己的愛車,這樣引擎的壽命才會長!! (以上圖片轉至網路)

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