汽车发动机的工作原理和气缸排列

汽车是怎么跑起来的呢？汽车动力来源于它的“心脏”，也就是发动机。

发动机的核心是气缸。不论汽车能达到多高的速度，能爬多大的坡度，能拉多重的货物，一切动力都来自气缸内部。都是由燃料在气缸内部燃烧后推动活塞运动，再通过连杆、曲轴、变速器、传动轴、差速器和半轴等，将动力传递到车轮上，从而推动汽车前进。

同样功率下，缸数越多，缸径就可越小，转速就可提高，发动机的运转平衡性也更好。但随着气缸数的增加，发动机的零部件数也成比例增加，从而使发动机结构更复杂、制造成本增加、油耗增加。因此，汽车发动机的气缸数都是根据车型定位、发动机用途和性能要求等，在权衡利弊之后做出的选择。

在往复式活塞发动机中，汽车发动机一般由多个圆筒状的气缸组成，每个气缸可以独立工作。它们的动力汇合在一起，共同驱动汽车前进。这些气缸按不同组合产生不同形式的发动机。目前，最常见的气缸排列形式有3种：直列、V形和水平对置。

V形发动机和水平对置发动机，都可看成直列发动机演变而来。把原来的气缸分成两组，以一定夹角重新组合，夹角为90°左右，就是V形发动机；夹角扩大到180°，就是水平对置发动机。

V形发动机的高度和长度相对直列发动机较小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面积越小越好，也就是要求发动机舱盖越低越好。另外，如果将发动机的长度缩短，便能为驾乘室留出更大的空间，从而提高舒适性。V形发动机的气缸成一角度对向布置，还可以抵消一部分振动。其缺点是必须使用两个气缸盖，结构较为复杂。

水平对置发动机的所有气缸呈水平对置排列，就像是拳击手在搏斗。由于相邻两个气缸水平对置，这种发动机可以很简单地相互抵消振动，使发动机运转更平稳。水平对置发动机的重心低，能让车头设计得又扁又低。这两点都增强了汽车的行驶稳定性。

水平对置发动机的动力输出轴方向与传动轴方向一致，因此不需要改变动力传递方向，而是可以直接与离合器、变速器对接，大大提高了动力传递效率，使汽车的起动和加速更迅猛。缺点是维修不方便，普通汽车极少装配，现在只有保时捷、斯巴鲁和丰田等仍在生产和使用这种发动机。