这次有一篇不错的文章想和大家分享，来自林义正教授的关于对V型发动机的认识。

  林义正简介

1962年进入尼桑中央研究所，从事排气、噪音、节油的研究，后升任原型车引擎开发负责人，被委任开发勒芒24小时大奖赛、WSPC（世界运动原型车大奖赛）参赛车辆的引擎VRH35，1993年辞职。之后和YGK一起开发原形车引擎和低公害引擎，再之后进入东海大学任教并组建学生队伍参加勒芒24小时大奖赛，现退休。

正文

直六发动机即是正义

我多次提到往复活塞发动机最好的形式是直6，往复活塞发动机中没有任何形式能超过它。因为它没有震动，而且动力输出高。第二位便是V12，这是把两台直6按V型配置的结果，当然也很优秀，虽然会发生一点偶力，但是因为汽缸多，燃烧间隔段，基本上不会造成任何问题。如果要制造理想的发动机，除了这2种形式以外是不可能的。那为什么还会有其它形式的发动机呢，简单来说，就是搭载性的问题。因为直6和V12太长了。虽说直8也是平衡性很好的发动机，但这实在是太长了。特别是FF的横置布局，不可能装得下太长的发动机，得想想办法，所以直4就成为了一个很好的选择，但是如果想搭载紧凑的多气缸发动机该怎么办，那么就只有V型这一个选择了。

V型发动机的优势只有三个

说到V型发动机的优点，首先就是长度短，第二点就是刚性高，如果发动机材质都是一样的话，长度增加2倍，刚性将会下降到原来的四分之一。直6的唯一弱点就是这个，宝马还在使用铝制缸体的直6时代，为此可是费了不少功夫。第三点就是重量轻，因为同样缸数的直列发动机增加刚性需要补强，这样重量会上去，而同等缸数的V型则不需要补强。所以V型的优势就只有这3点。而且V型发动机使用的零部件多，成本高，发动机的震动也会增加，除了搭载性，没有任何好处。特别是震动问题，除了V12，无论用什么方法都会存在震动问题。除了水平对置以外没有办法从根本上根除振动。

二次振动是所有问题的元凶

  下面来说说震动的问题吧，首先是一次震动，这是由活塞上下往复运动引起的，这个只需在曲轴上增加平衡块基本上就能抵消震动，特别是多缸发动机，燃烧间隔短，人几乎感觉不到震动。麻烦的是二次震动。简单点说，活塞看上去好像是单纯的在做上下运动，实际上活塞是在做一个画圆的运动，根据连杆运动时的加速度画出来的圆并不是一个好看的圆，所以直列发动机采用180度曲轴的话，相邻的两个气缸中的活塞运动轨迹并不一样，这样就没办法抵消震动。增加连杆长度可以缓和这种不平衡，所以连杆比尽量长一点比较好，但是连杆长了会增加发动机高度，也不能胡乱加长。还有一种方法就是将曲轴中心和气缸中心偏置，不过这属于歪门邪道，而能将二次震动完美抵消的就是直6发动机了，除此以外多多少少都会残留二次震动。

V8的二选一

 一般说到V型，基本上就是V6和V8。我对V8赛车发动机做过很多研究，那是180度的平面曲轴，也就是说是相当于两台直4，二次震动非常多。赛车引擎还好说，如果民用高级车的发动机也这么多震动的话，那简直了。如果采用90度的十字曲轴，震动会变小，但是单侧气缸会发生排气干涉的问题，声音不好听，也不适合高转。所以具体用那种，还得具体情况具体分析。但是比起V6还是要轻松不少，V8两侧气缸夹角90度，搭载性也还可以。V6各种各样的问题多得很。

V6矛盾的集合体

 所有多缸发动机，等间隔燃烧是基本。所以V型四冲程发动机会用一个完整的工作循环720度，除以汽缸数得到的商来设置两侧气缸夹角。按照这个法则，从理论上来说可以减少震动，但是这样做的话两侧气缸夹角会非常大，搭载性会很差，这样就失去V型的意义了，所以你看不到120度的V6（法拉利的F1发动机除外）。另外V12单排气缸可以做到震动平衡，所以夹角多少度都无所谓。我以前就做过72度夹角的V12，完全没有问题。对于V6来说最第二好的夹角就是60度。720度除以6的倍数得到的夹角60度，在二次震动和pitching（不平衡偶力）方面都是最少的。不过V型发动机的曲轴颈是相邻的两个汽缸共用的，这就没法形成等间隔燃烧。你说让它们各自使用一个曲轴颈不就好了？好是好，但是这样曲轴臂的数量会翻倍，发动机也会变长，也就失去了V型的意义。还有就是曲轴中心和气缸中心偏置，我明说吧，这是必要的坏方法，它会使曲轴刚性大幅降低，不适合高转发动机。

90度V6也许是最好的妥协

  之后是60度夹角进气系布局会比较痛苦，我以前做60度夹角V12的时候，喷油嘴的布置可是伤透了脑筋，整备性非常差。如果做成90度夹角就轻松多了。90度的V6曲轴颈的偏置角度只需要60度的一半就可以了，在刚性上是有利的。以前的90度V6只是单纯把V8切掉2个缸的代替品，曲轴颈共用的不等间隔燃烧，我也做过，声音太难听了。不过生产V8的厂家生产设备可以和V6共用。从震动理论上来看，90度是V6发动机第三好的夹角。都不用看奔驰、奥迪的例子，今后应该会成为主流，不过那个曲轴真是太丑了（笑）。

没有V型和多缸的发动机，汽车是没有未来的

  在节能减排的今天，多缸发动机正在不断减少。这也是没办法的事情，但要说多缸发动机是没有未来的，我是持有很大疑问的。虽然汽车是交通运输工具，但是也有奢侈道具的一面。卡尔奔驰造车是为了把妹，你知道吗？汽车也是给人梦想的东西，我个人一直主张FF和面包车是拉低汽车形象的罪魁祸首，毫无奢侈性和附加价值。现在造车基本上就是为了省油，如果为了省油只造一些3缸和2缸车，那么再也不会有人买汽车杂志了，你们干这行的也很困扰吧。人们应该更加认可多缸车的附加价值，当然燃油经济性也很重要。但是JC08的燃油经济模式不过是纸上画饼而已，如果单纯去追求这个燃油经济性那就本末倒置了。真正在意燃油经济性的人直接选择小排量的车就行了，或者减少用车频率。多缸发动机确实在摩擦损失和冷却损失上处于不利状态，但是也有办法提高燃油经济性。

我觉得HCCI和排气能量再利用是关键，也就是实际使用领域的燃油经济性和节能减排发动机的燃油经济性差不多。如果是燃油经济性好，又有动力，平顺性又好的发动机，任何人应该都想驾乘。这就是梦想，面向大众的汽车梦想。如果这个梦想没有了，那么工业用以外的汽车都会消失。所以，至少我把梦想托付给了多缸发动机。总之我现在特别想造一台2.0排量的V8发动机。

全文完！其实这是一遍2014年的文章，但是网上难得一见这知名引擎工程师的采访谈话文章，虽然已经过去了3年，但是读后依然能让人耳目一新，收获颇多，而且不需要具备太多的汽车知识也能看懂，实乃一篇好文！当然更多精彩内容今后会不间断陆续奉上!