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中高MAN曼机备件-V4 发动机:为何制造复杂、昂贵且罕见?发动机直列什么意思

来源:应急救援装备网  作者:蓝品汇优采云   2024-09-03 阅读:204

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我们听说过V6、V8、V10、V12发动机,但好像没听说过V4发动机,因为V4发动机结构复杂,制造成本高,所以非常少见。

早在 20 世纪 60 年代末和 70 年代初,福特就生产了大量 V4 和 V6 发动机。V4 理论上更好,主要是因为它们需要平衡轴才能平稳运行。然而,当福特将其投入生产时,发现 V4 发动机并不像它想象的那样。虽然这不是彻底的失败船舶物资,但肯定不是很好。

V4 发动机实际上可以为一些需要紧凑型发动机的高性能摩托车提供动力。但 V4 发动机通常更重,并且有两组气门。与简单的直列 4 缸发动机相比,V4 发动机更复杂,因此生产成本更高。让我们仔细看看为什么 V4 发动机一直如此罕见。

什么是 V4 发动机?

顾名思义直列四缸发动机,V4 发动机是指共用 V 形曲轴的四个气缸。V 形配置可以以各种角度定位,尽管 90° 角可以改善平衡并减少振动。此外,与直列四缸发动机相比,90° 角设计可确保更少的摆动,而较短的曲轴受到的扭转振动较小。V4 配置的问题在于它们比直列四缸发动机更宽,并且需要两套所有零件 - 气缸盖、排气歧管和气门传动机构。需要两套设备增加了其复杂性和生产成本。虽然 V4 发动机为一些汽车和船舶甚至工业机械提供动力,但它们并不像直列四缸发动机那样受欢迎。

直到 2019 年,V4 发动机都由美国的威斯康星汽车制造公司生产。在英国,一家名为的公司在 20 世纪 40 年代制造了用于船舶和工业用途的柴油驱动、水冷式 V4 发动机。日本的三菱重工自 20 世纪 70 年代以来也一直在生产 V4 发动机,为包括 73 式装甲运兵车在内的日本军用车辆提供动力。

直列四缸发动机

最早应用V4发动机

第一辆使用 V4 发动机的量产汽车是 1922 年在意大利制造的 。它使用铝制气缸体和气缸盖,气缸组之间的夹角为 20°。铝制气缸体在当时还是一种新奇事物。尽管几款 车型都采用 V4 发动机,但 1976 年之后, 用更简单的四缸发动机取代了它们。

AMC 也使用了 V4 发动机,但只用于其 M422“Mite”轻型 4×4 战术卡车。AMC 从未在民用车辆上安装 V4 发动机。

V4 发动机最早在汽车上应用是在后来被称为一级方程式赛车的赛车中,最著名的是 1898 年法国制造的后置发动机的 Mors 赛车。1901 年,Mors 大奖赛很快将其 V4 换成了更传统的直列四缸发动机

汽车制造商为何拒绝 V4 发动机

V4 发动机非常少见,因为汽车制造商不愿使用这种发动机直列四缸发动机,主要原因有三:生产成本高、性质复杂以及重量分布问题。V4 配置导致发动机重心相对较高,但其更直立的气缸盖使其更易于操作和维护。

V型发动机的两组部件,包括排气歧管和气缸盖,使发动机设计更加复杂,无意中增加了制造成本。

直列四缸发动机

这就是问题的关键。V4 发动机在摩托车上比在汽车上更受欢迎,而且与直列四缸发动机相比,V4 发动机没有任何显著的优势。V4 发动机体积小巧,这意味着它的长度和高度比直列四缸发动机短,但它们更宽,因为它们将排气系统、进气系统和辅助传动装置组合成一个紧凑的尺寸。V4 发动机以其坚固的方形外形吸引了许多汽车制造商。

相比之下,直列四缸发动机,即使横向或垂直安装,也能使引擎盖线条较低。V4 发动机因空间原因而理想,但相对较重的重量是一个很大的缺点。2014 年,保时捷推出了 9R9 2.0 升直喷涡轮增压 V4 发动机船舶柴油机配件,为其 919 LMP1 勒芒赛车提供动力。这款混合动力车将中置纵向配置的 V4 与锂离子电池配对,用于能量回收。

V4 发动机相对于直列四缸发动机的优势

V4 发动机与直列四缸发动机相比并无明显优势,但抗拉强度和刚度更高。其次,V 型角度可消除二次振动。

第三,V4 发动机比直列四缸发动机能产生更大的动力,原因很简单,就是它们的曲轴更坚固。通过提高曲轴速度可以获得更大的动力,因为它们更短,更不容易受到扭矩引起的变形的影响。最后,V4 卓越的气流调节能力可降低泵送噪音并最大限度地将动力传输到车轮。

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