为什么V12发动机,比V6发动机更平顺?

2024年4月6日发(作者：ct6怎么样致命缺点)

为什么V12发动机，比V6发动机更平顺？

之前教授有文章讲过发动机的入门理论以及常见的直列四缸发动

机，发动机抖动的原因等，今天我们来看看V6、H4、V8、V10、V12

以及W16发动机有什么特点。 V型发动机，顾名思义是气缸成V字

排列，基本上从6缸起步，因为V6发动机最大的优势在于长度比L6

短，能容易布置，即便是前置前驱的车型也可以使用，例如日产有一

段时期很喜欢使用V6的前驱车，例如风度A33等。

V6发动机，一般情况下我们称靠近自己一侧的气缸为1号气缸，

随后一次交替顺序定义，V6发动机的点火顺序也特别好记，同样是

123456，左右左右交替点火，点火间隔我们之前的文章也曾经讲过如

何计算，4x180/6=120，也就是120度，这也是V型气缸的夹角，也

就是两组缸体的夹角是120度。但现实中的V6最常用的夹角是60

度。

V6发动机的曲轴，1、2活塞、3、4活塞以及5、6活塞两两共用

共一个曲轴曲柄，有些V型发动机的夹角是180度，他们之间还叫V

型发动机而不是水平对置发动机，是因为两个活塞共用一个曲柄。

1、2活塞和3、4活塞之间相差120度，也就是说1、2活塞跟

56活塞相差240度，假如从曲轴的轴向看过去，那么上面是1、2活

塞的曲柄，左下是3、4活塞的曲柄，右下的5、6活塞的曲柄，他们

互相间隔120度，大致呈一个等边三角形。

V6发动机不像是L6发动机能实现完美自平衡，V6需要曲轴配重

来平衡一阶振动。V型气缸的夹角是120度，左侧活塞处于下止点，

而对应的曲轴配重当然刚好指向这个活塞，于是两者的力就互相抵消

了；与此同时，在同一个曲柄上的另外一个活塞正处于下行阶段，随

着曲轴旋转，当右侧这个活塞到达下止点的时候，配重刚好转到指向

它，于是二者的力又互相抵消了。

当活塞到达上止点时，与到达下止点时的情况刚好相反，所以同

样可以平衡掉两者的力，使发动机达到平衡状态。

不过实际中，汽车厂家更常用的夹角是60度的V6，而不是使用

120度的V6，这样做发动机会更加紧凑。要实现这个目标，可以调整

点火间隔或者用错位曲柄（Split pin crank）的曲轴。错位曲柄是让两

侧活塞的位置互相错开一定的角度，2号活塞与1号活塞连接位置要向

左偏转60度，之后再连接到曲轴上，这么做带来的结果就是1号气缸

会比2号气缸早点火120度，这样就能同样做到点火间隔为120度。

V6发动机最大的优点在于发动机比较紧凑，紧凑的发动机能够让

布置更加简单，可以用在前驱、后驱、四驱布局上；V6发动机能够有

比L4更大的排量，由于L4发动机由于二阶振动问题，排量无法做得

很大，那么对于自然吸气发动机来说，V6就能做得更大排量；发动机

强度也是V6的特点，L6发动机由于发动机纵向过长，所以容易引起

扭转，而V6发动机则不存在这个问题。 V6发动机的缺点在于其机械

结构比较复杂，需要有两套缸头，更多的部件意味着更多的摩擦、惯

性；制造成本也会更高，因为两个缸头需要有两套配气机构，还有一

个形状特别的中缸；此外，V6发动机也会有二阶振动问题，跟L6相

比V6发动机更像是两台三缸机的合体。

水平对置跟传统直列和V型发动机不同，它的缸体是横向布置的，

活塞也是平行运行的。水平对置发动机还被称为Boxer发动机，原因

是因为它的活塞运动时是来回水平运动，看上起像拳击手出拳一样，

所以也被称之为拳击手发动机。

从平面图看，与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。而点火顺序是1324，这样做就能平衡掉所有

的不平衡的力。从曲轴上看，1、2号活塞同时向外或者向内运动，这

样一来就可以平衡掉所有的力，3、4号活塞也是跟1、2号运动一样，

所以同样能平衡。

例如，3、4号活塞到达下止点时，此时的一阶力是向内的，而3、

4号活塞是对向的，所以能互相抵消，而二阶力是向外的，但两个活塞

同时拥有向外的力，所以二阶力也是平衡的。对于水平对置发动机来

说，一阶力和二阶力都是平衡的。

仔细观察，会发现其实两个对向的活塞是互相错开的，所以活塞