多氣缸小排量發動機和少氣缸大排量發動機各自有什麼特性？

01-01

該特性又是如何影響了此類發動機的發展歷程？
註：題目中的大小排量指的是單缸排量

本人非從業人員～～～僅分享個人意見

大神勿拍磚……

簡單的說，一個中高轉發力，比如250gto的3.0 v12，一個中低轉發力，比如霸道的2.7 L4，大概就是這樣的情況。。。。

扯淡部分

以前開發多缸發動機是因為受限於當時的技術水準，要把一台發動機做的更平順就必須得有更多的氣缸才能達成目標，而且以前很多汽車發動機源自於賽車發動機轉民用，因此基本是這種高轉發力的發動機。

然而你看，現在汽車量產發動機連3缸都出現了，還帶直噴+渦輪增壓，因為4缸 5缸 6缸 8缸 10缸 12缸的曲軸動平衡是逐級變難的問題，影響成本控制，所以發動機發展趨向於減缸，減缸的同時保證動平衡不出太大的問題抖動噪音控制合理就行。

我們這個年代的現代內燃機，平常用到一台發動機的轉速大致是1500-3500轉，如果是柴油發動機可以控制在

1000-2000轉以內（畢竟紅線一般都才4500轉-5000轉），老一代的汽油發動機，例如本田B16C則是2000-3000轉為正常日用轉速（最高轉速一般在7000-8000），你不達到這個轉速，1000-2000轉沒有充足的牽引力驅動車輛前行。

對於現代小排量直噴渦輪增壓發動機來說，輸出曲線其實有點類似於柴油發動機，也都是中低發力，扭矩平台也非常高和平，只不過汽油發動機可以達成的轉速更高功率更大，有更寬廣的動力輸出範圍。

由於同等排量下，氣缸越多，缸徑越大，氣缸的衝程就會越短，會更偏向於在中高轉速下輸出更多扭矩，因此3缸發動機往往只會出現在1.5L以下排量的發動機上，低於這個排量做4缸就會逐漸靠近中高轉發力，為了得到更好的平順性和最大功率，反而對油耗和噪音控制更不利，因為氣缸的摩擦次數增多，活塞與汽缸壁之間的阻力同樣也會逐漸增大，也會帶來更大的泵氣損耗，得不償失，超過1.5L再做四缸問題就不會太大了，低扭逐漸改善，但4缸排量也一般不會超過2.4L-2.5L，太長的衝程太大的缸徑影響也同樣很多，活塞慣量太大影響輸出靈敏度。

---------------------------------略跑題部分----------------------------------------------------------------------------------------

同等缸數下，排量越大，氣缸的衝程就會越長，會在中低轉速下輸出更多的扭矩，但長衝程會影響發動機往高轉速運轉，影響高轉速扭矩的輸出，也就是直接影響最大功率，所以你看柴油發動機往往有較高的扭矩輸出以及較低的最大功率輸出，但柴油發動機有更好的中低轉速發力所以適合用來拖貨拉人，更適合用來日常代步，寶馬3.0 直列6缸柴油增壓，300多馬力，百公里平均油耗可以低至7-9L，比同排量的汽油N55B30省油20%-30%以上，最大扭矩多出了近30~40%，因此歐洲基本都是柴油車，普通的4缸柴油甚至可以做到4-6L平均，柴油最大的問題就是排放不夠好，很受發動機技術水平及柴油脫硫水平的影響，國內因此不太推廣柴油民用車，以環保手段去限制柴油車的推行，柴油發動機必須添加車用尿素去控制排放。

發動機平順性

氣缸增加，發動機整體平順性也會變好，無論是動力輸出的平順性，還是發動機本身的震動問題。

內燃機轉矩的均勻性隨著缸數的增加而迅速改善。但是也有特例，四缸機在這方面卻不如三缸機。

6缸機和8缸機則有很好的轉矩均勻性，很多高級轎車常用6缸和8缸發動機。

小排量多缸機

現在三缸機很流行，三缸機的流行是發動機小型化強化（downsizing）的結果。配合增壓，三缸機能夠達到很高的功率密度，毫不遜於四缸機，而且相比於四缸機，三缸機少了一個缸，摩擦損失功減少，也少了一堆零件。從這個角度來講，提高了熱效率。

而且在第四階段油耗法規和排量稅的背景下，小排量增壓多缸機（三缸機）會越來越受歡迎。

萬有特性曲線

從萬有特性油耗特性曲線可知，汽油機油耗最優區域一般是偏向高負荷中等轉速的區域（增壓發動機出現在高負荷低轉速），且隨著負荷的降低，油耗增加較快。

要想發動機工作在油耗最優區，就得提高發動機負荷使用率，而強化的小排量多缸機能夠滿足這個特性。

增壓小排量多缸機比大排量發動機的負荷使用率高，比較能夠經常工作在最佳油耗區。

如有錯誤，歡迎交流指正。

————————————12-26更新————————————————————

關於這個問題，補充一下

題主的問題，我猜大概意思就是同樣的排量，缸多缸少的區別，比如同樣2.5L排量,V4和V12的區別；當年法拉利還有1.5L排量V12的呢；更有1.5L的單缸機；又或者2.5L-V4和2.5L-V6的區別。

這其實是一個發動機設計問題，很複雜！

多氣缸的情形：

從發動機設計方面來看：缸數變多，那麼單缸的排量會很小，在這裡以缸徑/行程比以及壓縮比作為比較指標。

看種發動機設計的傾向：缸徑/行程比較大（&>1.3）時，一般為高速發動機，缸徑/行程比較小（&<1.3）則一般為低速發動機。

1、同排量多缸時，單缸排量變小，活塞質量減小，這樣活塞能獲得更高的速度，能使得發動機也達到更高的轉速。即高轉速發動機。也許多氣缸有著更高的功率輸出。

2、缸數變多，發動機的扭矩平順性變好或者平衡性更好。

3、缸數變多，也會額外增加進排氣機構，噴油點火裝置等，零件數量增加，成本也會上去。還有機構越複雜，摩擦損失功會增多，這樣會影響到整體熱效率。

少氣缸情形：

to be continue....我還會回來的

簡而言之，多汽缸小排量適合高轉壓榨動力，詳見各款公升重機。少汽缸大排量適合低轉扭矩輸出，平順性也好，詳見各款美式V8。

發信人: pandamalone (0000~史前聖靈貓熊), 信區: Auto_Fans

標題: [合集] turbo：4缸vs6缸

發信站: BBS 未名空間站 (Tue Dec 9 00:19:56 2014, 美東)

☆─────────────────────────────────────☆

aaaasssddf (aaaasssddf) 於 (Fri Nov 28 22:02:39 2014, 美東) 提到:

越來越多的豪華車開始用4缸增壓作為入門版本。3系，A4，c class啥的就不提了，連5

系，A6的入門版都是4缸。volvo那麼大的xc90也都是4缸了。在國內好像還有4缸7系這

種奇觀的東西？

拋開動力不說，我感覺4缸最大的缺點就是震動，這個在豪華車上非常不可接受。反正

我坐在335和528上感覺到的差距是很明顯的。我的車也是4缸，有時候低速猛加油門，

那排擋桿的震動實在難受。我理解汽車廠商用2.0T的最大考慮就是省油，那做一些2.4

，2.5的v6或者i6 turbo機作為替代不行嗎？還是說每個缸500毫升有什麼必要的理由？

在不改變缸徑/行程比的情況下縮小缸的體積會有什麼問題？工廠為此要專門新開生產

線？

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Fri Nov 28 22:25:46 2014, 美東) 提到:

簡單的說就是,你同樣排量,缸數多的話成本會高,廠商算經濟賬不划算:)

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 越來越多的豪華車開始用4缸增壓作為入門版本。3系，A4，c class啥的就不提了，

連5

: 系，A6的入門版都是4缸。volvo那麼大的xc90也都是4缸了。在國內好像還有4缸7系這

: 種奇觀的東西？

: 拋開動力不說，我感覺4缸最大的缺點就是震動，這個在豪華車上非常不可接受。反正

: 我坐在335和528上感覺到的差距是很明顯的。我的車也是4缸，有時候低速猛加油門，

: 那排擋桿的震動實在難受。我理解汽車廠商用2.0T的最大考慮就是省油，那做一些2.

: ，2.5的v6或者i6 turbo機作為替代不行嗎？還是說每個缸500毫升有什麼必要的理由？

: 在不改變缸徑/行程比的情況下縮小缸的體積會有什麼問題？工廠為此要專門新開生產

: 線？

☆─────────────────────────────────────☆

alfaromeo2 (龍城飛將) 於 (Sat Nov 29 01:42:54 2014, 美東) 提到:

震動那個是沒辦法的事。是由四衝程內燃機的動平衡特性決定的。四缸剛剛夠，直六最

好了。

☆─────────────────────────────────────☆

zhibudao (知不道) 於 (Sat Nov 29 02:10:38 2014, 美東) 提到:

同樣排量缸數多不但成本高，扭矩一般也會弱一些，動力和油耗都差

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 越來越多的豪華車開始用4缸增壓作為入門版本。3系，A4，c class啥的就不提了，

連5

: 系，A6的入門版都是4缸。volvo那麼大的xc90也都是4缸了。在國內好像還有4缸7系這

: 種奇觀的東西？

: 拋開動力不說，我感覺4缸最大的缺點就是震動，這個在豪華車上非常不可接受。反正

: 我坐在335和528上感覺到的差距是很明顯的。我的車也是4缸，有時候低速猛加油門，

: 那排擋桿的震動實在難受。我理解汽車廠商用2.0T的最大考慮就是省油，那做一些2.

: ，2.5的v6或者i6 turbo機作為替代不行嗎？還是說每個缸500毫升有什麼必要的理由？

: 在不改變缸徑/行程比的情況下縮小缸的體積會有什麼問題？工廠為此要專門新開生產

: 線？

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Sat Nov 29 03:00:45 2014, 美東) 提到:

i do not agree. 缸數越多扭矩越高，性能更好。就是貴而已。你用2.5的is250發動機

和其他2.5的四缸比，強太多。就是費錢。

【在 zhibudao (知不道) 的大作中提到: 】

: 同樣排量缸數多不但成本高，扭矩一般也會弱一些，動力和油耗都差

: 連5

: 4

☆─────────────────────────────────────☆

aaaasssddf (aaaasssddf) 於 (Sat Nov 29 03:15:21 2014, 美東) 提到:

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 簡單的說就是,你同樣排量,缸數多的話成本會高,廠商算經濟賬不划算:)

: 連5

: 4

還有拉開產品線的原因？人為的讓你便宜買不到好貨。。

☆─────────────────────────────────────☆

aaaasssddf (aaaasssddf) 於 (Sat Nov 29 03:17:28 2014, 美東) 提到:

【在 BRZ (*86) 的大作中提到: 】

: i do not agree. 缸數越多扭矩越高，性能更好。就是貴而已。你用2.5的is250發動機

: 和其他2.5的四缸比，強太多。就是費錢。

所以涉及到的就是這樣一個問題：在其它條件都一樣的情況下，氣缸容積的改變到底有

什麼影響？缸徑/行程比例的改變會涉及到轉速，馬力，扭矩，效率等等，那麼單純放

大或者縮小氣缸的改變是啥？

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Sat Nov 29 10:19:59 2014, 美東) 提到:

改善填充率。而且可以改善散熱，提高壓縮比。對噴油和掃氣更好控制。

另外同樣大小四缸變六缸可以不要平衡軸，省了很多馬力。

省油的話不好說。正反因素都有。

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 所以涉及到的就是這樣一個問題：在其它條件都一樣的情況下，氣缸容積的改變到底有

: 什麼影響？缸徑/行程比例的改變會涉及到轉速，馬力，扭矩，效率等等，那麼單純放

: 大或者縮小氣缸的改變是啥？

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Sat Nov 29 10:31:40 2014, 美東) 提到:

扭矩沒這個說法.

【在 zhibudao (知不道) 的大作中提到: 】

: 同樣排量缸數多不但成本高，扭矩一般也會弱一些，動力和油耗都差

: 連5

: 4

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Sat Nov 29 10:41:34 2014, 美東) 提到:

如果說等比例縮小的話,意味著你氣缸中心到側壁的距離更短

那麼其他因素一樣的前提下散熱會更好,意味著你可以做到更大的壓縮比,更高的熱效率

關於這個可以考慮摩托車引擎,常常做到13,14的壓縮比,一升排量4缸的情況

但需要注意的是,你氣缸多了,就算直列4-&>6,DOHC,還是兩根凸輪軸,

至少多兩套進排氣機構,如果是I4-&>V6,那還要再加兩根凸輪軸和對應的驅動機構

這都顯著提高成本.氣缸體本身也會更複雜意味著更多成本.

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 所以涉及到的就是這樣一個問題：在其它條件都一樣的情況下，氣缸容積的改變到底有

: 什麼影響？缸徑/行程比例的改變會涉及到轉速，馬力，扭矩，效率等等，那麼單純放

: 大或者縮小氣缸的改變是啥？

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Sat Nov 29 10:43:04 2014, 美東) 提到:

填充率這個我覺得不好說

你體積是變小了,但進氣門相應也變小了,如果考慮比例的話不見得會更高.

或者你有更仔細的分析?:)

【在 BRZ (*86) 的大作中提到: 】

: 改善填充率。而且可以改善散熱，提高壓縮比。對噴油和掃氣更好控制。

: 另外同樣大小四缸變六缸可以不要平衡軸，省了很多馬力。

: 省油的話不好說。正反因素都有。

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Sat Nov 29 11:00:14 2014, 美東) 提到:

我感覺進氣門就算小了，從進氣門到活塞頭部的距離畢竟是短了，總排量一定，air

intake裡面的空氣速度是一樣的。所以填充率應該更好。另外6缸表面積大，散熱多，

轉化汽油成動能的能力可能差。尤其是不馬力全開的時候。

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 填充率這個我覺得不好說

: 你體積是變小了,但進氣門相應也變小了,如果考慮比例的話不見得會更高.

: 或者你有更仔細的分析?:)

☆─────────────────────────────────────☆

DoomIII (HammerHeart) 於 (Sat Nov 29 17:06:34 2014, 美東) 提到:

燃燒室的所有零件都變成了1.5倍，成本啊

缸徑差一點成本又不會差太多，衝程之類的對於成本的影響也很小，主要還是零件數量

，發動機體積也變大了

而且除了那些後驅車以外四缸基本上是橫置配前驅平台，I6根本放不下。放v6的話，本

來都有個自家的3.0/3.5 v6作為高級版本，沒事再去搞個2.5v6細分產品線沒意思

小排量I6 BMW在E46時代就玩過了，升馬力扭矩基本上和排量成正比，簡單的說這種配

置並不符合時代潮流

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 所以涉及到的就是這樣一個問題：在其它條件都一樣的情況下，氣缸容積的改變到底有

: 什麼影響？缸徑/行程比例的改變會涉及到轉速，馬力，扭矩，效率等等，那麼單純放

: 大或者縮小氣缸的改變是啥？

☆─────────────────────────────────────☆

drburnie (專門爆料) 於 (Sat Nov 29 17:32:17 2014, 美東) 提到:

不只是零件數量，生產成本。

還有額外的開發成本。

現在的BMW都是0.5L的氣缸，這樣可以模塊化設計，研發成本可以平攤。

當不當正不正專門開發個0.4L的氣缸所有研發都要單搞。

【在 DoomIII (HammerHeart) 的大作中提到: 】

: 標題: Re: turbo：4缸vs6缸

: 發信站: BBS 未名空間站 (Sat Nov 29 17:06:34 2014, 美東)

: 燃燒室的所有零件都變成了1.5倍，成本啊

: 缸徑差一點成本又不會差太多，衝程之類的對於成本的影響也很小，主要還是零件數量

: ，發動機體積也變大了

: 而且除了那些後驅車以外四缸基本上是橫置配前驅平台，I6根本放不下。放v6的話，本

: 來都有個自家的3.0/3.5 v6作為高級版本，沒事再去搞個2.5v6細分產品線沒意思

: 小排量I6 BMW在E46時代就玩過了，升馬力扭矩基本上和排量成正比，簡單的說這種配

: 置並不符合時代潮流

: 【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: : 所以涉及到的就是這樣一個問題：在其它條件都一樣的情況下，氣缸容積的改變到

底有

: : 什麼影響？缸徑/行程比例的改變會涉及到轉速，馬力，扭矩，效率等等，那麼單

純放

: : 大或者縮小氣缸的改變是啥？

: --

: ※ 修改:·DoomIII 於 Nov 29 17:24:21 2014 修改本文·[FROM: 69.]

: ※ 來源:·WWW 未名空間站網址：http://mitbbs.com 移動：在應用商店搜索未名空間·[FROM: 69.]

☆─────────────────────────────────────☆

DoomIII (HammerHeart) 於 (Sat Nov 29 22:17:18 2014, 美東) 提到:

不至於拉

M54B25跟M54B30隻是stroke變化而已，相對於發動機整體設計小case了

【在 drburnie (專門爆料) 的大作中提到: 】

: 不只是零件數量，生產成本。

: 還有額外的開發成本。

: 現在的BMW都是0.5L的氣缸，這樣可以模塊化設計，研發成本可以平攤。

: 當不當正不正專門開發個0.4L的氣缸所有研發都要單搞。

: 底有

: 純放

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Sun Nov 30 01:13:42 2014, 美東) 提到:

原則上沒有錯，缸數多了，如果缸徑/行程比不變，那行程自然小了，氣缸截面積之和

就大了

舉例來說，都是2.5L的square氣缸，4缸機的缸徑（或行程）就是92.7mm，6缸機則是

81mm

那前者4個氣缸總截面積大約是270cm^2，後者6個氣缸則是309cm^2，大了快15%了……

NA機增加缸數，排量不變，就能提高輸出，這是其中一個很重要的因素，另外就是你們

說到的壓縮比等等

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 填充率這個我覺得不好說

: 你體積是變小了,但進氣門相應也變小了,如果考慮比例的話不見得會更高.

: 或者你有更仔細的分析?:)

☆─────────────────────────────────────☆

aaaasssddf (aaaasssddf) 於 (Sun Nov 30 15:16:43 2014, 美東) 提到:

【在 carbonfiber (碳纖維) 的大作中提到: 】

: 原則上沒有錯，缸數多了，如果缸徑/行程比不變，那行程自然小了，氣缸截面積之和

: 就大了

: 舉例來說，都是2.5L的square氣缸，4缸機的缸徑（或行程）就是92.7mm，6缸機則是

: 81mm

: 那前者4個氣缸總截面積大約是270cm^2，後者6個氣缸則是309cm^2，大了快15%了……

: NA機增加缸數，排量不變，就能提高輸出，這是其中一個很重要的因素，另外就是你們

: 說到的壓縮比等等

那壞處是啥，除了成本之外？

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Sun Nov 30 15:55:23 2014, 美東) 提到:

成本是很大的問題，之外是體積、重量都增加了很多，油耗也會大一些

關鍵還是成本，因為2.5L V6成本和更大排量的V6其實也差不太多，比2.5L I4可就高了

不少

但廠家如果因為這個原因定價靠近更大排量的車型，比4缸車高出一截，你覺得消費者

買賬嗎？

【在 aaaasssddf (aaaasssddf) 的大作中提到: 】

: 那壞處是啥，除了成本之外？

☆─────────────────────────────────────☆

TopHuang (Top+Gun) 於 (Sun Nov 30 17:28:40 2014, 美東) 提到:

是不是Subaru的H4震動會好一些？

【在 alfaromeo2 (龍城飛將) 的大作中提到: 】

: 震動那個是沒辦法的事。是由四衝程內燃機的動平衡特性決定的。四缸剛剛夠，直六最

: 好了。

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Mon Dec 1 02:14:08 2014, 美東) 提到:

I4加了平衡軸就比flat 4好了。

【在 TopHuang (Top+Gun) 的大作中提到: 】

: 是不是Subaru的H4震動會好一些？

☆─────────────────────────────────────☆

icefox (icefox) 於 (Mon Dec 1 10:17:01 2014, 美東) 提到:

相同排量當然扭矩差不多，怎麼會剛數越多扭矩越高？

【在 BRZ (*86) 的大作中提到: 】

: i do not agree. 缸數越多扭矩越高，性能更好。就是貴而已。你用2.5的is250發動機

: 和其他2.5的四缸比，強太多。就是費錢。

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Mon Dec 1 10:50:04 2014, 美東) 提到:

BRZ說的沒錯，看我前面的解釋

【在 icefox (icefox) 的大作中提到: 】

: 相同排量當然扭矩差不多，怎麼會剛數越多扭矩越高？

☆─────────────────────────────────────☆

icefox (icefox) 於 (Mon Dec 1 11:17:52 2014, 美東) 提到:

我覺得你說的這個屬於second order effect。如果說六缸總截面積增大所以增加扭矩

，那四缸同樣可以通過改變缸徑比（是這個叫法？）增加扭矩。從first order effect

角度看，總排量不變，馬力輸出應該基本不變，不過考慮到平衡性之類，可以推上更高

轉速倒是沒錯。

【在 carbonfiber (碳纖維) 的大作中提到: 】

: BRZ說的沒錯，看我前面的解釋

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Mon Dec 1 11:44:33 2014, 美東) 提到:

比較肯定要在一定的前提下進行啊，所以我說都保持square氣缸

如果說4缸機可以增加缸徑，6缸機同樣也可以啊……

而且增加缸徑也不是沒有trade off的，你4缸機缸徑本來就大了，繼續增加就可能得考

慮降低壓縮比了

而且低轉的輸出也會進一步惡化……

拿過去NA V10時代的F1來說，規則允許8-12缸，開始用各種缸數的都有，最後為什麼都

變成了10缸？

這就是各種利弊平衡的結果，如果是12缸，引擎就太重，弊大於利

如果是8缸，輸出就差，也是弊大於利

當時其實也沒有什麼理論就能推出10缸最合理，只是經過幾年的實踐，大家就統一了認

識了……

4缸還是6缸這個問題也是一樣，過於市場上小排量6缸機還是不少的，現在瀕臨絕跡了

這也是實踐帶來的選擇。

但要是單講輸出，無論是理論還是實踐，6缸總的來說還是好過4缸的

你可以把所有的2.5L左右的4缸和6缸機的升功率、升扭矩列在一起，同時代同類的6缸

機還是要明顯高過4缸機的……

【在 icefox (icefox) 的大作中提到: 】

: 我覺得你說的這個屬於second order effect。如果說六缸總截面積增大所以增加扭矩

: ，那四缸同樣可以通過改變缸徑比（是這個叫法？）增加扭矩。從first order

effect

: 角度看，總排量不變，馬力輸出應該基本不變，不過考慮到平衡性之類，可以推上更高

: 轉速倒是沒錯。

☆─────────────────────────────────────☆

VCrab (dengsheisheilaxi) 於 (Mon Dec 1 12:19:03 2014, 美東) 提到:

6缸機conrod短了15%，抵消掉了面積增大的15%（裝在同一個車上和同排量4缸機比的話

）。而且4缸機中低轉速扭矩更有優勢，因為6缸機的15%面積在中低轉速並不能帶來填

充優勢，4缸機15%的conrod可是不依賴轉速的絕對優勢。我覺得6缸機的優勢還是在高

轉區，15%填充優勢能體現出來，而且6缸機所有運動部件體積小重量輕，更容易拉高轉

，最終優勢體現在峰值hp.

【在 carbonfiber (碳纖維) 的大作中提到: 】

: 原則上沒有錯，缸數多了，如果缸徑/行程比不變，那行程自然小了，氣缸截面積之和

: 就大了

: 舉例來說，都是2.5L的square氣缸，4缸機的缸徑（或行程）就是92.7mm，6缸機則是

: 81mm

: 那前者4個氣缸總截面積大約是270cm^2，後者6個氣缸則是309cm^2，大了快15%了……

: NA機增加缸數，排量不變，就能提高輸出，這是其中一個很重要的因素，另外就是你們

: 說到的壓縮比等等

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Mon Dec 1 12:33:29 2014, 美東) 提到:

輸出和conrod長度沒有直接關係，我猜你想說的是stroke？

我說6缸機氣缸截面積和大將近15%就是指的填充效率的優勢，這個優勢不僅僅是和高轉

馬力有關

一般NA汽油機的話最大扭矩多在4000rpm之後，這時6缸機的填充效率優勢已經可以得到

發揮了

所以同等條件下，2.5L左右排量的NA 6缸機扭矩往往明顯高於同時代類似排量和配氣形

式的4缸機

低速下的扭矩確實是4缸機有一定的優勢

至於拉高轉，在菜車引擎的範疇6缸比4缸強是對的，不過真要說設計高轉引擎就得看具

體情況了

I6、F6適合拉高轉是沒問題的，但V6反而比I4難，因為V6的振動是一階的，沒有平衡軸

很難忍，即時勉強拉上去轉速，缸壓也不敢太高，上平衡軸又損失馬力。I4的振動是二

階的，振幅相對小，而且頻率高，正好容易被液壓引擎腳過濾，所以不上平衡軸也能忍

……

【在 VCrab (dengsheisheilaxi) 的大作中提到: 】

: 6缸機conrod短了15%，抵消掉了面積增大的15%（裝在同一個車上和同排量4缸機比的話

: ）。而且4缸機中低轉速扭矩更有優勢，因為6缸機的15%面積在中低轉速並不能帶來填

: 充優勢，4缸機15%的conrod可是不依賴轉速的絕對優勢。我覺得6缸機的優勢還是在高

: 轉區，15%填充優勢能體現出來，而且6缸機所有運動部件體積小重量輕，更容易拉高轉

: ，最終優勢體現在峰值hp.

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Mon Dec 1 12:49:28 2014, 美東) 提到:

本來就是說2nd order effect么 ...

【在 icefox (icefox) 的大作中提到: 】

: 我覺得你說的這個屬於second order effect。如果說六缸總截面積增大所以增加扭矩

: ，那四缸同樣可以通過改變缸徑比（是這個叫法？）增加扭矩。從first order

effect

: 角度看，總排量不變，馬力輸出應該基本不變，不過考慮到平衡性之類，可以推上更高

: 轉速倒是沒錯。

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Mon Dec 1 13:08:18 2014, 美東) 提到:

面積大15%的話對應衝程小了不到15%

前者是平方關係後者是線性關係,如果是scaleup的話

在單缸設計比例完全相同的情況下,缸數多本質上相當於oversquaring

但同時又避免了oversquaring帶來的散熱的壞處

(缸數相同時oversquaring意味著氣缸中心到缸壁距離更遠)

順便,實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)

那麼只要排量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的

換句話說如果有一個變數額外提高填充效率,就會讓整體的扭矩輸出進一步提高

【在 VCrab (dengsheisheilaxi) 的大作中提到: 】

: 6缸機conrod短了15%，抵消掉了面積增大的15%（裝在同一個車上和同排量4缸機比的話

: ）。而且4缸機中低轉速扭矩更有優勢，因為6缸機的15%面積在中低轉速並不能帶來填

: 充優勢，4缸機15%的conrod可是不依賴轉速的絕對優勢。我覺得6缸機的優勢還是在高

: 轉區，15%填充優勢能體現出來，而且6缸機所有運動部件體積小重量輕，更容易拉高轉

: ，最終優勢體現在峰值hp.

☆─────────────────────────────────────☆

BRZ (*86) 於 (Mon Dec 1 13:45:06 2014, 美東) 提到:

我把這個討論copy paste下來貼到acura俱樂部了。不會介意吧？其實這個俱樂部的版主

，版副也可以有系統的整理這些討論。方便後人。

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 面積大15%的話對應衝程小了不到15%

: 前者是平方關係後者是線性關係,如果是scaleup的話

: 在單缸設計比例完全相同的情況下,缸數多本質上相當於oversquaring

: 但同時又避免了oversquaring帶來的散熱的壞處

: (缸數相同時oversquaring意味著氣缸中心到缸壁距離更遠)

: 順便,實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)

: 那麼只要排量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的

: 換句話說如果有一個變數額外提高填充效率,就會讓整體的扭矩輸出進一步提高

☆─────────────────────────────────────☆

icefox (icefox) 於 (Mon Dec 1 14:12:43 2014, 美東) 提到:

"實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)那麼只要排

量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的"

這就是我的意思

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 面積大15%的話對應衝程小了不到15%

: 前者是平方關係後者是線性關係,如果是scaleup的話

: 在單缸設計比例完全相同的情況下,缸數多本質上相當於oversquaring

: 但同時又避免了oversquaring帶來的散熱的壞處

: (缸數相同時oversquaring意味著氣缸中心到缸壁距離更遠)

: 順便,實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)

: 那麼只要排量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的

: 換句話說如果有一個變數額外提高填充效率,就會讓整體的扭矩輸出進一步提高

☆─────────────────────────────────────☆

carbonfiber (碳纖維) 於 (Mon Dec 1 14:57:06 2014, 美東) 提到:

問題就在於這個「填充效率一樣」的前提實際並不成立

對於引擎的輸出影響最大的因素終歸還是air flow，所以換氣面積的差別實際上是個非

常關鍵的差別……

【在 icefox (icefox) 的大作中提到: 】

: "實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)那麼只要排

: 量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的"

: 這就是我的意思

☆─────────────────────────────────────☆

VCrab (dengsheisheilaxi) 於 (Mon Dec 1 17:58:47 2014, 美東) 提到:

前面說的是總面積大15%，不是單缸面積。

這個問題沒辦法拋開轉速談輸出的，6缸15%的面積在低轉並不能帶來填充的優勢。高轉

優勢就顯現出來了。另外就是你說的散熱。還有個很關鍵的問題是6缸油氣混合效率高

。6缸單缸排量小容易拉高轉毫無疑問。單缸50cc不管什麼構架15000rpm剛剛的。

【在 pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 的大作中提到: 】

: 面積大15%的話對應衝程小了不到15%

: 前者是平方關係後者是線性關係,如果是scaleup的話

: 在單缸設計比例完全相同的情況下,缸數多本質上相當於oversquaring

: 但同時又避免了oversquaring帶來的散熱的壞處

: (缸數相同時oversquaring意味著氣缸中心到缸壁距離更遠)

: 順便,實際上如果你計算一下,會發現如果理論填充效率一樣(比如都設置為100%)

: 那麼只要排量一樣,缸徑和衝程如何組合,對應的峰值扭矩都是一樣的

: 換句話說如果有一個變數額外提高填充效率,就會讓整體的扭矩輸出進一步提高

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Mon Dec 1 20:49:42 2014, 美東) 提到:

沒問題:D

【在 BRZ (*86) 的大作中提到: 】

: 我把這個討論copy paste下來貼到acura俱樂部了。不會介意吧？其實這個俱樂部的

版主

: ，版副也可以有系統的整理這些討論。方便後人。

☆─────────────────────────────────────☆

pandamalone (0000~史前聖靈貓熊) 於 (Mon Dec 1 20:50:11 2014, 美東) 提到:

re.

【在 carbonfiber (碳纖維) 的大作中提到: 】

: 問題就在於這個「填充效率一樣」的前提實際並不成立

: 對於引擎的輸出影響最大的因素終歸還是air flow，所以換氣面積的差別實際上是個非

: 常關鍵的差別……

※ 來源:·BBS 未名空間站未名空間站網址：http://mitbbs.com 移動：在應用商店搜索未名空間·[FROM: 68.]

假設兩台發動機，一台2.5L排量直列4缸，一台2.5L排量V6發動機不考慮 DOHC、VVT、直噴等等技術的區別，主要區別如下：

平順性：4缸的先天平順性一定大大劣於V6；
油門響應的快慢：為消除發動機的一階、二階振動，4缸在平衡軸上布置的配重必然比V6大。開起來你可能覺得4缸也很平順，但由於平衡軸的轉動慣量更大，4缸的發動機慣性（改變轉速的開銷）比V6更大；
排氣聲浪悅耳與否：無關平順性，無關氣勢，4缸再怎麼調，聲音都是很糙的style，例如 A45 AMG、 Golf R；同理，悅耳程度 6缸 &< 8缸 &< 10缸 &< 12缸；
若缸徑／衝程比有區別，參考 @羅天遠同學的答案；
若缸徑／衝程比一致，意味著：V6發動機每汽缸排氣量更小、活塞直徑更小質量更輕慣性更低、衝程更短單位時間內的運動行程更短，更適宜高轉速運行。

手機碼字簡單補充一下吧…首先有這麼一個因素，汽缸越小活塞也就越小，越輕，可以承受更高的加速度，在衝程一定的情況下意味著發動機的轉速也就更快。舉個極端的例子，燃油遙控車的轉速隨便四五萬…f1也一直走這個路線，像1.6的6缸啦2.4的8缸啦什麼的…值得一提的是雖然今年上了渦輪轉速降低了但是因為衝程的增加實際上活塞的線速度反而更快了。另外無限加缸也會影響效率。

LZ這個問題在限定發動機體積重量的情況下更為明顯，可以上摩托車論壇看一下關於四缸和雙缸的討論…公認的區別就是一個偏轉速一個偏扭矩…這個說起來沒完了我就到此為止好了…實在無力打字～

以下為電腦補充：

好吧，那麼為什麼無限加氣缸不利於效率提升呢？因為摩擦部分的面積增大了（這一點上面貌似已經有同志提到過了）——這可不光是活塞與氣缸壁的摩擦面積增大，包括曲軸瓦活塞銷什麼的也都是要考慮的，同時曲軸越長活動部件越多對加工精度要求也會更高。所以說呢，在歐盟新一輪排放法規的轟炸之下歐洲車廠們開始一窩蜂的玩起了減缸減排量加渦輪的戰術，這並不能說是技術的進步什麼的到更像是純粹的應試並且可以名正言順的降低成本（對於我這種高轉自吸愛好者來說）。

對於性能車來講加缸或許是為了拉轉速沖功率，這點尤其是自吸車非常受用，並且在幾十年前紅極一時。但對豪華車而言更多的意義在於平順性，具體的原理樓上的同志們已經說過了我就打個比方吧，假如現在lz就這麼直挺挺的站在中間，兩個兄貴一前一後對lz輪流出拳，那麼lz肯定是一晃一晃的，這就好比是大排量雙缸機，單次做工衝擊力大間隔小。如果是12缸的話....換成一邊6個軟妹輪流出拳呢？哪怕最終lz受的力總和是相等的，也舒服多了吧（各種意義上）......所以呢，為了在減缸的基礎上保證平順性，有一個神奇的東西，平衡軸，出現了。lz可以意淫一下這玩意的用法....就像是讓你在被兩個兄貴夾擊的時候甩鏈球，前面那個打你的時候你就甩到前面，後面那個打你的時候就甩到後面.......嗯，這樣就....平衡了....但是問題也出現了，這種play其實就變相的相當於加重了活動部件，對於轉速的提升......嗯.....就是這麼回事。

時間有限先說到這了.........

火焰傳播的速度與空燃比、壓縮比、滾流比等參數有關。當火焰傳播速度不變的情況下，單缸排量越小，燃油燃燒完的時間越少，在發動機高轉速的情況下，火焰燃燒的速度無法進一步提高，只能減少所需燃料的量。低轉速下單缸排量越小活塞速度越慢，空氣流速也越慢，過慢的空氣流速無法與燃油充分混合，燃燒效率也會降低。

綜上所述，多缸發動機運轉平順時候高轉，少缸發動機低扭性能較好燃燒效率高。

發動機的氣缸增多後，其整體性能也隨之提高，但是排量也會增加，這就是為什麼好車耗油的原因。當然從製造成本來看，氣缸數目也不應太多。

下面詳細分析一下：

隨著發動機數目增多，在工作的過程中至少有一個氣缸處在做功衝程階段（當然是對於4缸或以上），氣缸多其單缸排量肯定減小，這又減小了粗暴式燃燒的頻率，從而提供給汽車持續穩定（溫柔）的動力。比比摩托車和家轎相信你會感受的到。

出於對高性能的追求所以出現了V、W等形式的排列，但由於空間、製造成本和排量等因素的制約，所以氣缸數也需適量（目前只有奧迪等少數車型使用12缸發動機）。PS：手機碼字，不懂怎麼排版（讓你賤笑了），湊合著看吧:-D