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汽车发动机有多个气缸，这些气缸是如何组合在一起的呢？今天我们就来讨论讨论发动机气缸的布置型式。常见的布置型式有直列、V型、水平对置等，那么这几种布置各有什么样的优
汽车发动机有多个气缸，这些气缸是如何组合在一起的呢？今天我们就来讨论讨论发动机气缸的布置型式。常见的布置型式有直列、V型、水平对置等，那么这几种布置各有什么样的优缺点呢？
一、直列发动机
所谓的直列发动机，就是指所有气缸并排排列在一条直线上。直列是历史最悠久，应用范围最广的气缸布置形式，它的优点是缸体和曲轴结构简单，只使用一个气缸盖就可以了，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好；缺点是发动机不适合高速运转，不能通过提升转速的方式来提升功率，所以总功率较低，并且不能做得太长，否则发动机刚性无法保证，在汽车上安装也很难布置，现在最大的直列发动机就是直列六缸。
主流的直列发动机气缸数从单杠至六缸不等，一般用字母L表示，后面加上气缸数，例如L3、L4、L5、L6型等。在我们普通的家用车上，最常用的是直列四缸发动机。在所有的往复活塞式发动机中，最好是布置型式就是直列六缸，因为它可以自平衡振动，不用平衡轴就可以实现稳定运转，并且动力输出效率高，唯一的缺点就是发动机刚性稍差。比如在最注重经济性的大卡车上，几乎都使用直列六缸柴油机，这是最稳定、最有效率的发动机。
有人说V6、V8、V12也不如直六吗？确实不如。V6、V8也要有平衡轴，否则也会振动；而V12是把两列直六发动机组合在一起，单独一列直六是没有振动的，但是两列气缸组合在一起会有一点不平衡偶力，所以也会略有振动。但是V型发动机刚性会略好于直六发动机。
二、V型发动机
所谓的V型发动机，就是将所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置一起，使两组气缸形成有一个夹角的平面，从侧面看气缸呈V字形的发动机。V型发动机的出现，主要是解决直列发动机长度过大的问题，所以它的主要优点就是高度和长度尺寸小，重量较轻，便于发动机舱布置，气缸体刚性较高，适应高转速运转，可以通过提高转速极限来提升功率，也可以用扩大气缸直径的方式来提升发动机扭矩；缺点是结构复杂，不便于保养维修，需要有两套气缸盖和配气机构，成本较高，机械效率不如直列发动机，同时V型发动机零部件多，振动与噪音也会增加，除了V12，没有办法从根本上消除振动。
V型发动机气缸数量一般为双数，比如2、4、6、8、10、12等，分别用V2、V4、V6、V8、V10、V12表示。也有比较特殊的5缸V型发动机，比如大众的VR5发动机。V2发动机一般用在摩托车上，V4比较少见，其它的V6、V8、V10、V12等大多用在比较高级的车型上，比如奔驰S、奥迪A8、宾利、劳斯莱斯等。其中的V10比较少见，主要用在某些高性能车上，比如 保时捷卡雷拉GT、奥迪RS6、宝马M5等。
V型发动机的气缸夹角是一个有趣的话题。V型发动机相邻两列气缸中心线的角度就叫做气缸夹角。选择正确的气缸夹角主要目的是为了消除振动，一般来说，夹角越小，振动越大，但较小的气缸夹角可以获得更强劲的扭矩。此外，不同的气缸夹角还可以让发动机发出不同的排气声浪。
常见的气缸夹角有60°、72°、90°、120°，一般V6发动机气缸夹角是60°、V8发动机气缸夹角是90°、V10发动机气缸夹角是72°、V12发动机气缸夹角是60°。而120°夹角发动机宽度过大，很少使用；72°夹角是V10发动机专用，它的气缸做功间隔角是不均匀的，在90°与54°之间切换；V8发动机的曲轴有十字曲轴与平面曲轴之分，其中十字曲轴振动较小，但扭矩爆发较慢，不适合高转速，排气声浪不好听，一般用于家用车上，而平面曲轴振动稍大，扭矩爆发剧烈，排气声浪优美，比较适合性能车；V6发动机气缸夹角一般都是60°，如果在某些情况下需要在两列气缸之间安装较大的元件时（比尔涡轮增压器），就需要把气缸夹角增大到90°。
V型发动机还有两个特例：VR型发动机和W型发动机。
VR型发动机就是小夹角V型发动机，它的气缸夹角非常小（一般为15°），两列气缸接近于平行，气缸盖上的火花塞孔几乎并在一条直线上。常见的VR发动机都是六缸的，也有少量的五缸机。VR发动机的结构紧凑，只使用一个气缸盖、一套凸轮轴就可以搞定，它的宽度接近于直列发动机，长度却不比直列发动机长多少，虽然气缸数量较多，但是发动机体积较小，非常适用于前横置发动机平台、但对动力有高需求的车型，比如大众高尔夫等。但是这种发动机并不是十分优秀的产品，它更像是一种对V型发动机和直列发动机的妥协，先天性的振动强烈，虽然加装了平衡轴，但是振动仍然比普通的直六和V6发动机大得多。目前这款发动机主要是大众公司在应用，不过搭载的车型很少了。
W型发动机是在VR发动机的基础上研发的，把两个VR型发动机以一定角度（通常为72°）组合在一起，就变成了由四列气缸的W型发动机。常见的W型发动机就是大众家的W12发动机，搭载在大众公司的大众辉腾、宾利欧陆和奥迪A8上。此外，还有老款帕萨特曾经搭载过W8发动机，布嘉迪搭载的W16发动机等。W型发动机优点是结构紧凑，长度较短，比较节省空间，变速箱可以搭载四驱系统；缺点是发动机运转平衡性较差，振动较大，比如大众的W12发动机，虽然在内部设计了两个反向转动的平衡轴，但仍然能感受到振动。
三、水平对置发动机（H型）
所谓的“水平对置”，是指发动机气缸水平分布在曲轴的两侧。这种型式的发动机，其实可以看做是V型发动机的一个变种，把V型发动机两列气缸向两侧掰开，直到气缸夹角变成180°，就得到了水平对置发动机。这种发动机水平对称布置的气缸是一种对称稳定结构，所以它的共振小、噪音小、平衡性好、运行平顺性好，安装在车上重心低，质量分布均匀，可以把车头设计得又扁又低，增强汽车的行驶稳定性，提升汽车操控性能。
但是这种结构制造成本和工艺难度相当高，养护成本也比较高，并且不利于发动机舱布局，还有烧机油和气缸偏磨等问题难以解决，因此应用的比较少。目前只有保时捷、斯巴鲁这两家公司在坚持使用水平对置发动机，其它车企均已放弃。这也从另一个侧面说明，水平对置发动机没有普通的直列和V型发动机优秀，某些情怀党口中的“水平对置发动机最好，不买斯巴鲁就是不懂车”，其实只是一种可笑的片面认知罢了。
此外，还有一种星型发动机。这种发动机气缸以曲轴为轴，星状排列在周围，气缸数多为奇数，比如7、9、11等。这种发动机一般用于老式的螺旋桨飞机，也有人把它搭载在摩托车上，现在已经彻底淘汰了。至于说转子发动机，它在结构上与往复活塞式发动机有本质的区别，气缸排列与布置型式也不同，在此不再讨论。
总结一下，发动机气缸布置型式，不论是直列、V型还是水平对置，目的都是通过合理的排布方式抵消单个气缸做功时的震动。其中最合理的，就是直列六缸发动机，但是这种发动机长度太大，在很多横置发动机平台上无法搭载；而对于普通的家用车来说，直列四缸发动机是非常合理的布置型式；V型发动机一般用于豪华车上，VR、W型属于其中的特例，大家看看就好；至于水平对置，如果不是非常有情怀的话，还是避而远之吧！
