Volvo T5 五缸發動機和傳統四缸發動機比較有什麼優勢和劣勢?


總覺得幾位的回答似乎都不是沒踩到痛點。對於五缸的優點有童鞋提到了階次和NVH,這個切入點沒問題,但是階次的概念沒說清楚。現在的汽車發動機基本都是四衝程發動機,所以在一個完成一個四衝程循環,發動機會轉兩圈。發動機的震動源於點燃缸內混合氣做功。發動機的缸數決定了在一個完整循環內的做功次數。所以,對於四缸機來說,發動機轉兩圈點火四次,它的階次就是2,以此類推,三缸機就是轉兩圈點火三次,階次1.5,五缸機就是轉兩圈點火五次,階次2.5。接下來,我們要引入共振的的概念,車身的固有頻率理想都會設在發動機500rpm附近,所以車身的1 2階共振點就是500 1000rpm,注意,這是理想的,現實往往是能在600站住就不錯了,那就是600 1200。而對發動機的怠速轉速還有怠速轉速乘階次來說,就要避開這幾個共振點。對於怠速轉速會由於載荷不同在600-1000rpm之間變化的直列發動機而言怠速轉速和它的乘階次分得越開,就越容易避開共振點。
至於為什麼最後不用五缸,不在v家工作,只能基於發動機結構來推測,五缸結構的發動機因為系統的不平衡,必須設計平衡軸,這是加重加錢加油耗的東西。而四缸機如果設計的好,可以沒有平衡軸,而且隨著技術的提高,四缸的NVH已經可以做到很好的水平,何苦要多做一缸呢?
最後談談三缸機近年為什麼可以流行,那純粹就是油耗驅動的,要做好怠速的NVH真心非常困難,發動機內部的平衡也很難做。要不是各地的法規拚命壓車企的油耗,大家都寧願做四缸的。


好吧,問到Volvo了,在Volvo工作的我必須出來答一下。

主要優勢:發動機NVH(噪音震動)。傳統四缸機的激勵階次為二階,五缸機的激勵階次為2.5階次。這樣避開了很多系統的固有頻率避免了共振,比如方向盤轉向管柱就很容易和四缸機在怠速轉速時產生共振。激勵階次可以這麼理解,四缸機是有四個缸,每一次衝程有2個缸同時工作,就變成了2階次,五缸機就是2.5階次。

沃爾沃這個五缸機也有15年不止了,經過了很多結構的優化,帶來的一個明顯的優勢就是皮實耐操,老j8穩定了。

主要劣勢:相對目前主流的發動機技術,即四缸缸內直噴。五缸機在低轉速的扭矩很差,最大扭矩點一般要到2500以上,而新的四缸缸內直噴加渦輪則可以在1500甚至1200轉時達到最大扭矩。這樣帶來的劣勢就是發動機在城市工況的油耗很高(相對的),而且給標定帶來了很多局限性,為了保證駕駛性以及動力感受不得不進一步犧牲油耗。

總結:
優點:安靜,耐操
缺點:耗油


這個在汽車之家有過專門的專題
【圖】誰更平順?5缸發動機與4缸機震動比拼


缸數多少其實是根據車型布局,排量來綜合考量的,多1缸的情況下,發動機的缸徑在同等排量下可以做到更小,這樣可以做到更「扁平」(當然也會導致發動機前後端長度變長),這可以配合發動機艙的設計來安排。
之前大眾曾用過V5的設計,直列5缸的的確不多,奧迪TT上據說會復活一款5缸發動機。
缺點是震動的抑制問題,從點火間隔上來說,直列引擎震動最理想的是6缸,但是直6現在很少用了。直列5缸這類奇數缸數引擎不可避免的會帶來震動加大的問題。
通過平衡軸和點火間隔的微調,可以控制一些震動,但是總體而言比4缸震動還是要大一些。


還可參考一下大眾的中二V5發動機…


不懂技術,說說駕駛感受,配置這台發動機的S60L冷車的油門反應和熱車幾乎無區別,發動機啟停順暢,聲音低沉柔和沒有什麼毛刺,和那台6AT匹配的不錯,動力輸出順暢,渦輪介入之後扭矩平台貌似比較寬闊,但大家普遍反映低速油耗高,自動啟停邏輯也比較弱智,正時皮帶保養更換也是個問題。


五缸的聲音很動聽,算不算一個優點。如果可以選四缸還是選四缸的吧,窩窩四缸的技術很先進,省油啊,動力從參數上說還更強。
但是五缸也很不錯的,動力不比其他家的同等排量的差,油耗也不一定高。


除了沒毛病剩下的全都是毛病


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