浅析汽车发动机对汽车性格和造型的影响

摘 要：文章从发动机气缸参数，发动机结构形式，发动机放置位置三个角度分析了汽车发动机对汽车性格和造型的影响。论述了排量汽车力量的关系、气缸和车头造型的关系，以及发动机结构对汽车品质的影响，还论述了发动机的布置如何改变操控体验。

关键词：发动机；汽车造型；汽车性格；操控体验

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）32-0272-02

发动机是汽车最核心的部件之一，可以称之为汽车的心脏。发动机将燃料送入气缸，燃烧后推动活塞运动，再通过连杆、曲轴、变速器、传动轴，最后将东西传递到车轮上，从而推动汽车前进。汽车的发动机不仅大小不一，而且导致力量和性格千差万别。那么发动机是如何影响到汽车的造型，为汽车注入灵魂？下面将对发动机的各种参数做一下介绍，解释发动机的特点与汽车造型的关系。

一、发动机气缸参数和汽车性格的关系

（一）排量决定力量

气缸排量是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是个气缸排量的总和，排量是发动机最重要的结构参数之一。

普通的家用车的发动机排量一般都在2.0L以下，公商务用车在2.0～3.0L之间，3.0L以上的车型就属于大排量汽车。理论上讲，发动机排量越大车辆的动力性能越好，同样油耗也越高；反之亦然。

（二）汽缸数量与平顺性的关系

汽缸数就是发动机有几个气缸，通常会称为几缸发动机：发动机常见的汽缸数有3、4、5、6、8、10、12、16缸等。一般排量在1.0L以下的发动机会采用3缸或4缸的形式；排气量在1.0～2.4L的发动机主要采用4缸的形式；排气量在2.5～3.5L的发动机一般采用5缸或6缸的形式。3.5L以上的车型才会使用8缸以上的形式。

一般来说，在排量相同的情况下，气缸越多，发动机运转的平顺性就越高，动力输出就越好。例如：日产天籁和马自达睿翼同为2.5L排量，但是天籁是6缸发动机，睿翼是4缸发动机，天籁会给人细腻，雅致，动人心弦的感觉；而睿翼会给人个性和运动感。

（三）缸径与行程和车头造型的关系

在排量不变的前提下，“大缸径――短行程”设计的优点是行程短发动机高度低，整车重心低，对高速稳定性、操控表现都有帮助。缺点是在发动机室里会占比较大的地方。

相对而言，“小缸径――长行程”的设计优点是发动机占用空间小，车头有机会设计得较短，把空间让出来给乘客。缺点是发动机的高度会变高，车头降低风阻和流线造型的设计不易实现。

“小缸径――长行程”峰值转矩出现的转速会比较低，适于低转速功率发动机，起步加速快。由于这类发动机比较高，所以装配这种发动机的汽车一般都会很厚实，给人力量、重量感。（图1.3.2）反之“大缸径――短行程”设计的发动机，因为活塞的行程较短，产生的动力加速较低，因此必须多跑几次才能获得等量的转矩输出，适于高转速功率发动机，更高的极限速度是它的专长。装配这类发动机的汽车一般车头会很扁，拥有流畅的线条，呈现给人的是一种雅致、速度感。（图1.3.1）

二、发动机结构形式影响汽车品质

发动机结构形式就是气缸的排列方式，主要有以下几种：

（一）直列发动机

直列发动机将所有气缸排成一个平面。它的优点是缸体和曲轴结构简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本低，低转速转矩特性好并且燃料消耗较少。缺点是随排量汽缸数的增加长度大大增加，所以直列发动机一般都是4缸发动机。

（二）V型发动机

将发动机所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置一起，使两组气缸形成有一个夹角的平面，从侧面看成V字形，故称V型发动机。V型发动机的排量都比较大，汽缸数也比较多，一般都在2.5L以上，汽缸数在6个以上。它的优点是发动机高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来比较方便，也能够为驾驶室留出更大的空间。缺点是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂，成本较高。目前国产的中高档车型中，很多都采用V型6缸发动机，比如君威，帕萨特及奥迪A6等。

（三）W型发动机

W型发动机的原理是将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开。它的优点是比V发动机更短一些有利于节省空间，同时重量也可轻些，缺点是它的宽度更大，使得发动机室更满。大众旗下的辉腾6.0和奥迪A8L 6.0都采用了W12发动机。布加迪威龙则采用了8.0L W16发动机，W型发动机一般都是用在大众公司旗下的顶级车型。

（四）水平对置发动机

如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机，那么当两排气缸的夹角扩大为180度时，气缸水平对置排列，就形成了水平对置发动机。它的优点是降低了汽车的重心，同时又让车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。水平对置的气缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也最小。缺点是由于两排气缸水平放置，所以造成缸体很宽，使得发动机室排列变得比较复杂，所以很少有厂家采用。目前只有斯巴鲁和保时捷两家公司采用。

（五）转子发动机

转子发动机优点是尺寸较小，重量较轻，功率很大，并且震动和噪声极低，缺点是转子技术复杂，制造成本极其高昂，耐用性也低于传统发动机，所以极少有厂家采用，目前只有马自达一家。

三、发动机放置位置影响操控体验

（一）发动机前置

前置前驱：发动机放置在前部，前轮驱动。前轮驱动的直线行驶稳定性非常好，动力损耗小，所以适合小型车。后排座椅间少了后驱车必有的传动轴凸起，后排的乘客再也不用缩脚挤在狭窄的空间里，这是前驱车最大的优点。缺点是头重脚轻的设计使得车辆在高速行驶时踩下制动踏板的瞬间，车头容易下沉，车尾易扬起甚至悬空造成危险。转弯半径过大，容易出现转弯不足现象。由于上述原因，前轮驱动不易搭载动力较大的发动机，它并不是高性能汽车的最佳设计，但它是普通轿车的最实用设计。发动机前置前驱的汽车价格经济，功能上大多数都是为普通消费者或者家庭设计，所以造型方面内敛不张扬，看上去更有亲和力。

前置后驱：发动机放置在前部，前轮驱动。它拥有最佳的操控性和行驶稳定性，但是容易出现转向过度现象。对于拥有超高驾驶技巧的人来说这是一种操控乐趣。所以，操控性、稳定性、动力性和制动性较好的这些优点，正是高性能汽车至今依然喜欢采用前置后驱设计的主要原因。前置后驱的造价比前置前驱高，所以汽车会吸引高端人群，造型会显得高贵有气质，以显示消费者的地位。

（二）发动机中置

将发动机放在驾驶室与后轴之间，并采用后轮驱动，这种配置设计已是高级跑车的主流方式，它最大的特点是将车辆中最大最沉的发动机置于车体的中央，这是中置后驱中置后驱车所获得最佳运动性能的最主要保证，因为中置后驱车的车体重量分布接近50：50的理想平衡。

（三）发动机后置

将发动机放在后轴后部并采用后轮驱动。这种车的重量大多集中于后方，有事后轮驱动，所以起步加速性能在所有驱动形式中是最好的，由于后轴承受较大负荷，因此后轮的抓地力达到极限时，会有打滑甩尾现象，且不易控制，容易出现甩尾现象。

四、总结

汽车像人一样，也有性格，而且千差万别，尊贵、气派、勇猛、秀气、漂亮、青春、稳重。只有让它打开心扉，才会对它真正了解。汽车的发动机就像人的内心一样，什么样的发动机就会有什么样的汽车造型，就会赋予汽车什么样的性格。所以用相由心生来形容发动机和汽车造型的关系再合适不过了。

作者简介：王玉（1986-），性别：男，宁夏石嘴山人广东工业大学研究生，主攻工业设计和交互设计。

参考文献：

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