汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史,是一部關(guān)于動(dòng)力、結(jié)構(gòu)與機(jī)械藝術(shù)之間互動(dòng)的長(zhǎng)篇小說。在這部故事里,氣缸數(shù)是最直觀的章節(jié)劃分方式,而布局方式,則代表了工程師截然不同的價(jià)值觀。
有人追求平衡,有人追求緊湊,有人追求聲浪與情緒,也有人追求極限性能。這篇文章將按氣缸數(shù)量,自下而上,依次講述內(nèi)燃機(jī)布局從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從實(shí)用到藝術(shù)的進(jìn)化路徑。

單缸發(fā)動(dòng)機(jī):從原點(diǎn)邁向汽車時(shí)代
單缸發(fā)動(dòng)機(jī)是最基礎(chǔ)、最樸素的結(jié)構(gòu)。它通常采用直立布局,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)械損耗少,是早期汽車工業(yè)的啟蒙工具,世界上第一輛車,奔馳Patent-Motorwagen就采用的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
由于只有一個(gè)氣缸,它的震動(dòng)明顯、聲音粗獷。在現(xiàn)代汽車領(lǐng)域,它已非常罕見。單缸是歷史的起點(diǎn),也是一種機(jī)械文明的象征。
館藏車:奧茲莫比爾 彎擋板
雙缸發(fā)動(dòng)機(jī):從實(shí)驗(yàn)走向城市化交通
隨著汽車需要更順暢的動(dòng)力輸出,雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了。直列雙缸布局最常見,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低。在這種布局下,發(fā)動(dòng)機(jī)依舊存在較明顯振動(dòng),但已經(jīng)比單缸好很多。
另一種布局是V型雙缸(V2)。它在汽車上很少見,卻成為哈雷戴維森等大排量摩托車的核心技術(shù)。V2 的聲音粗獷、鼓動(dòng)感強(qiáng)烈,屬于機(jī)械情緒化表達(dá)。
雙缸是機(jī)械從簡(jiǎn)單走向文明的過程,它帶來了讓交通真正進(jìn)入日常生活的可能性。
三缸發(fā)動(dòng)機(jī):輕量化與渦輪時(shí)代的產(chǎn)物
近些年,隨著材料與動(dòng)力控制技術(shù)的成熟,三缸發(fā)動(dòng)機(jī)成為現(xiàn)代城市車的重要角色。它幾乎只存在直列布局,這種結(jié)構(gòu)能在緊湊體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)合適排量。
搭載三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的寶馬混動(dòng)跑車i8
三缸發(fā)動(dòng)機(jī)天生存在一階不平衡,需要平衡軸補(bǔ)償,因此聲浪與細(xì)膩度無法與四缸相比。但隨著渦輪技術(shù)、可變氣門與輕量化技術(shù)的加入,它兼具動(dòng)力、油耗與排放優(yōu)勢(shì)。
寶馬 B38、福特 EcoBoost 1.0、豐田 Dynamic Force 三缸機(jī)代表著這一技術(shù)方向。三缸不是浪漫主義的產(chǎn)物,而是法規(guī)與工業(yè)現(xiàn)實(shí)催生的技術(shù)選擇。
四缸發(fā)動(dòng)機(jī):工業(yè)與市場(chǎng)的黃金標(biāo)準(zhǔn)
四缸是汽車工業(yè)最廣泛、最成功的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。它幾乎總以直列布局(L4)存在。這一結(jié)構(gòu)兼具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積可控、成本合理、適合渦輪增壓以及適配橫置動(dòng)力平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)。
從豐田、馬自達(dá)、本田到寶馬、奔馳、沃爾沃,無數(shù)品牌用四缸定義了世界汽車的基礎(chǔ)動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)。
搭載水平對(duì)置四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的初代甲殼蟲
另一種罕見布局是V4。它更加緊湊,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高,在汽車行業(yè)幾乎消失,但在摩托車領(lǐng)域一直發(fā)光發(fā)熱,是高性能摩托的完美搭配。
四缸不是最強(qiáng),卻是最均衡:它代表了實(shí)用主義的力量。
五缸發(fā)動(dòng)機(jī):工程遺產(chǎn)中的異類與浪漫
五缸發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是以直列五缸形式存在。這種布局并不具備完美平衡,卻意外有著獨(dú)特的聲浪節(jié)奏,仿佛怒吼又克制。
奧迪將其用于quattro車型,并讓其成為性能象征。沃爾沃則將五缸引入民用行政轎車。如今隨著成本與平臺(tái)整合,五缸正在消失,但RS3的怒吼仍提醒世人,工程有時(shí)不是為了最優(yōu)解,而是為了情緒價(jià)值。
直列五缸是奧迪的拿手好戲
六缸發(fā)動(dòng)機(jī):三種布局,三種哲學(xué)
六缸引擎是汽車技術(shù)中結(jié)構(gòu)美感最豐富的分支,因?yàn)樗袛?shù)種截然不同的布局方式:
直列六缸(L6)天生平衡,是最優(yōu)雅的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)。運(yùn)行順滑、聲浪線性,寶馬幾十年堅(jiān)持使用,使其成為豪華與工程純粹主義的象征。
然而,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度,對(duì)車身布局有較高要求,長(zhǎng)車頭一直是豪華車最核心的設(shè)計(jì)要素之一,其實(shí)是為了容納缸數(shù)更多的發(fā)動(dòng)機(jī)。
R32上那具著名的RB26DETT
V6是現(xiàn)代最常見六缸布局。相比L6更緊湊,是工程上最靈活的平衡方案。日產(chǎn)VQ系列、奔馳M276發(fā)動(dòng)機(jī)都是最經(jīng)典的例子。
水平對(duì)置六缸(Flat-6)由保時(shí)捷推向極致。它重心極低,非常適合跑車,聲浪獨(dú)特,轉(zhuǎn)速線性,保時(shí)捷911便是這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的代言人。
六缸,是工程美學(xué)的分叉口,每一種選擇都是理念的體現(xiàn)。
八缸發(fā)動(dòng)機(jī):力量、文化與機(jī)械情緒
到了八缸時(shí)代,發(fā)動(dòng)機(jī)不再只是工具,而是文化象征。V8是最具代表性的布局,力量強(qiáng),聲浪厚重,是肌肉車、豪華車與性能車的共同語言。
從美式肌肉車到意大利超跑再到德系豪華轎車,V8代表著激情與力量。
V8是美系肌肉車/Pony Car的首選
在八缸發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史中,還出現(xiàn)過W8,大眾曾用于Passat,屬于工程嘗試而非成功路線;以及水平對(duì)置八缸(Flat-8),只在賽車上短暫出現(xiàn)過。
在很多汽車愛好者心中,V8是機(jī)械文明的巔峰情緒表達(dá),它不僅響亮,也有靈魂。
十缸發(fā)動(dòng)機(jī):賽車血統(tǒng)與極端性能
十缸幾乎只以V10存在。高轉(zhuǎn)速、聲浪尖銳,屬于賽車精神的延續(xù)。道奇Viper、蘭博基尼Gallardo、保時(shí)捷Carrera GT、以及雷克薩斯LFA,這些響當(dāng)當(dāng)?shù)拿郑阋宰C明V10的地位,讓V10成為機(jī)械狂熱者的象征。
這種結(jié)構(gòu)不追求經(jīng)濟(jì)性,只追求極致的體驗(yàn)。
保時(shí)捷Carrera GT的V10發(fā)動(dòng)機(jī)
十二缸發(fā)動(dòng)機(jī):絲滑、威嚴(yán)與頂級(jí)機(jī)械奢侈品
十二缸也有三種布局形態(tài),V12是最具代表性的,它可以平衡、順滑、聲音優(yōu)雅,是勞斯萊斯的象征,也可以瘋狂、強(qiáng)大、響徹天際,從法拉利到帕加尼,V12永遠(yuǎn)那么夢(mèng)幻。
搭載12缸發(fā)動(dòng)機(jī)的法拉利Testarossa
另外還有W12,大眾集團(tuán)利用緊湊結(jié)構(gòu)將其置于四驅(qū)豪華GT平臺(tái),從輝騰到賓利GT,開創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代。
十二缸展現(xiàn)的不只是動(dòng)力,還是實(shí)力的象征,是汽車工業(yè)皇冠上的寶石。
十六缸與十八缸:挑戰(zhàn)極限的工程邊界
在二戰(zhàn)前,凱迪拉克推出了世界第一款量產(chǎn)的V16發(fā)動(dòng)機(jī),搭配當(dāng)時(shí)最頂級(jí)的豪華轎車。
凱迪拉克V16發(fā)動(dòng)機(jī)
之后數(shù)十年,十六缸發(fā)動(dòng)機(jī)只出現(xiàn)在一些原型車或限量車上,從未進(jìn)入量產(chǎn)領(lǐng)域。
布加迪用W16四渦輪證明,機(jī)械可以突破量產(chǎn)極限。而W18只存在于布加迪原型車,比如EB118和EB218,它是對(duì)工程可能性的探索,卻永遠(yuǎn)無法進(jìn)入現(xiàn)實(shí)量產(chǎn)。
極為復(fù)雜的布加迪W16發(fā)動(dòng)機(jī)
寫在最后:缸數(shù)的時(shí)代正在謝幕,但不會(huì)被遺忘
當(dāng)我們回望從單缸到16缸的演化,不難發(fā)現(xiàn):越少的缸數(shù),越實(shí)用、越現(xiàn)實(shí);越多的缸數(shù),越感性、越浪漫。
如今電動(dòng)化時(shí)代無聲襲來,但當(dāng)某一天我們?cè)俾牭絍12的震撼、V10的尖嘯、V8的怒吼、五缸的原始,我們會(huì)明白:機(jī)械文明不會(huì)消失,它只是進(jìn)入收藏、記憶與文化領(lǐng)域。
而這些發(fā)動(dòng)機(jī),就是那個(gè)時(shí)代最震撼、最靈魂、最有性格的心跳。我們?cè)诓┪镳^三樓展示了一部分心臟,等你來“聽”!