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引擎型式好多種,哪個好哪個壞?到底差在哪?

8891汽車交易網
更新於 2022年02月06日00:00 • 發布於 2022年02月06日00:00 • 8891汽車

為什麼直四引擎最常見?為什麼性能車愛用V型引擎?各種引擎型式的優缺點一次看透透!

引擎是汽車的心臟,是一切動力的來源,在超過百年的汽車歷史中,隨著科技不斷進步,也衍生出許多不同的引擎種類,但並沒有一定絕對的好或壞,每種引擎都有各自的優缺點,得要取決於不同車款的定位。

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直列引擎
優點:構造簡單、成本低、易於保養維修
缺點:難以容納大排量多缸

顧名思義,直列引擎是指所有汽缸都呈一直線,並排列在同一平面上,也因為這樣所以結構相當簡單,在製造成本上可以壓得比較低,且日後維修保養也相對輕鬆,結合以上特點,直列引擎獲得了最廣泛使用,只要是主流的消費性車款幾乎都使用直列引擎,最常見的就是直列4缸設定,而近年在渦輪技術更成熟後,更小排量的直列3缸配置也越來越普遍。

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在3、4缸的狀態下,直列引擎體積小,在空間設計上有最好的彈性,相當適合放在小車上,但當汽缸數變多,引擎的長度也就會拉長,連帶影響引擎室也要放大,會牽動整個車輛的設計佈局,也就較不適合一般經濟型小車,這也是直列引擎最大的劣勢之一,所以目前直列引擎的汽缸數量上限以6缸為主,且多是高階車款、性能車所搭載。

V型引擎
優點:縱向長度較直列引擎短、有利於空間佈局
缺點:成本高、結構較複雜

V型引擎是將汽缸以曲軸為中心分成左右兩半,將缸體與活塞以傾斜方式擺放,從正面看去會呈現V型,這樣設計的好處是可以將體積整合的更緊湊,且在同樣的汽缸數下,V型引擎的長度只會有直列引擎的一半,有利於空間靈活度。

但V型引擎的缺點是成本相對更高,且重量更重、構造複雜,凸輪軸、汽缸頭都要較直列引擎乘以2,因此日後保養維修的費用也會較高,以至於V型引擎主要搭載在定位較高級的品牌上,甚至是高性能車款的最愛,也可以依照不同設計的需求,變換汽缸之間的夾角,常見的有像是60、90、120度。

水平對臥引擎
優點:低重心、平衡性佳
缺點:機體較寬、日後維修較困難

水平對臥引擎與V型引擎的設計概念其實很接近,不過兩邊汽缸的擺放角度是以180度的水平方式,整體呈現又寬又扁的模樣,因此可以有效壓低重心使操控表現更好,而因為與V型引擎架構類似,所以製造成本也較高,目前僅有保時捷與速霸陸在使用水平對臥引擎。

而因為水平擺放的關係,在地心引力的影響下,較難像是其他種類的引擎,能將機油透過由上往下自然分散的方式送至引擎各處,過去的水平對臥的引擎常出現出現潤滑不足、溫度過高的情況,因此水平對臥引擎的油路、散熱系統都得經過特別設計,也因為體積較寬,兩側汽缸頭幾乎已經緊貼著引擎室邊緣,在維修保養上也會比較困難(換火星塞很麻煩)。

W型引擎
優點:結構更緊湊、可容納更多汽缸
缺點:造價高昂

W型引擎可以說是V型引擎的進化變種版,同樣是以曲軸為中心將汽缸陣列在兩側,不過特別的是將每個汽缸以小角度錯開,從正面看去就像是W字母,好處是結構更緊湊、非常節省空間,在同樣空間下,汽缸數可以比V型引擎更多,不過伴隨而來的缺點就是造價太過昂貴,因此並不常見。

目前的W型引擎皆由福斯集團所開發,運用在旗下高端品牌Bentley和Bugatti,上圖就是Bugatti所採用的8.0升W16四渦輪引擎,在目前最強的Chiron Super Sport上,輸出可達1600hp/163.2kgm的誇張境界,極速可達440km/h,可以說是目前車壇結合大排量、大馬力與恐怖速度於一身的代表引擎。

VR引擎
優點:結構簡單、小體積多汽缸
缺點:運轉震動較大、效率較差

VR引擎可以視為W型引擎的「一半」,是福斯集團在1990年代推出的引擎型式,設計理念與直列引擎類似,不過是在同一平面上陳列了兩排汽缸,好處是可以大大節省空間,同時也只需要一個汽缸、一個缸頭,很省成本,以最有名的VR6引擎來說,在同樣汽缸數的條件下,零件複雜度上比V6引擎少很多,長度也只需要直6引擎的一半,也就可以容納在尺碼較小的小車上。

在當時VR引擎之所以能夠獲得青睞,就是因為能在空間有限的小車上植入大馬力引擎,但伴隨著科技進步,2.0升直4渦輪引擎已能輕易突破VR6的性能表現(對,就是在說EA888),同時也更節能省油,因此目前VR引擎已經走入歷史。

轉子引擎
優點:體積小、重量輕、轉速高
缺點:高油耗、零件壽命短

有別於以上的往復式活塞引擎,轉子引擎可以說是汽車史上最特別的引擎型式,全世界也只有Mazda專精於轉子引擎,最大優勢是轉子轉動一圈就能點火三次,比起常見的四行程引擎,曲軸要旋轉兩圈才能點火爆炸一次還要來的快,馬力容積比更高,且構造簡單,不論體積或重量都比普通引擎小上不少,其次由於轉子的慣性小,轉速攀升極快,加速性能更強勁。

不過轉子引擎的最大缺點就是零件壽命不耐久,大約5~10萬km就需要預防性更換菱封、培林等零件,再加上構造的特性,無法像普通引擎一樣做出高壓縮比,使得汽油燃燒不完全,油耗表現很差,而在環保意識越來越高、銷售表現也不佳的情況下,轉子引擎隨著RX-8於2012年停產後走下舞台。

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