汽缸是產生汽車驅動力的“源頭”，不論你的汽車能達到多高的速度，能爬多大的坡，能拉多重的貨物，一切動力都來自汽缸內部，都是由於燃料在汽缸內部燃燒後推動活塞直線運動（轉子
發動機除外），然後再通過連桿、曲軸、變速器、傳動軸，最後將動力傳遞到車輪，從而推動汽車飛速前進。

在汽缸中，最受罪的就是其中的活塞，它頭頂上不斷地有燃料燃燒“爆炸”，而腳底下又必須不停地蹬動曲軸。正是由於汽缸中活塞的辛勤勞作，你才會坐在車上到處亂跑。

汽缸原理源於大炮？

汽缸源於大炮？這並不是聳人聽聞。你車上的汽缸戰士確實與大炮有關。

1680年，荷蘭科學傢霍因斯受到大炮原理的啟發，心想如將炮彈的強大力量用來推動其它機械不是挺好嗎？他一開始仍用火藥作燃燒爆炸物，將炮彈改成“活塞”，把炮筒作“汽缸”，並開一個單向閥。他在汽缸內註入火藥，當點燃火藥後，火藥猛烈地爆炸燃燒，推動活塞向上運動，並產生動力。同時，爆炸氣巨大的壓力還推開單向閥，排出廢氣。而後，汽缸內殘餘廢氣逐漸變冷，氣壓變低，汽缸外部的大氣壓又推動活塞向下運動，以準備進行下一次爆炸。當然，由於行程過長，效率太低，他最終沒有取得成功。但是，正是霍因斯首先提出瞭“內燃機”的設想，後人在此基礎上才發明瞭汽車用的發動機。

早期汽車使用單缸機

汽車鼻祖卡爾·奔馳和戴姆勒在當年設計制造汽車時，他們不約而同地隻用瞭一個汽缸的發動機。就像我們現在認為一輛汽車不可能使用兩臺或更多臺發動機一樣，估計當時的人們也不會想象出還會用兩個汽缸或更多汽缸的發動機。然而現在不同瞭，先別說發達國傢，看看國內汽車廣告就會發現，不少廠傢總拿發動機的汽缸數目和排列形式來說事，賣微型車的極力吹鼓他的車用的是四缸機而非三缸，用v6發動機的一定要把v字弄得醒目惹眼，廣告宣傳確實起到瞭很大效果，現在不少車迷已認同瞭 “4缸比3缸好”、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”、“v型發動機是高級發動機”等概念。現在國產車中已有近20種車裝配瞭v6或v8型發動機。

你有多少個汽缸戰士？

單缸發動機的曲軸每轉兩周才能產生一次燃燒做功，這樣它的聲音聽起來也不連續順暢，聽一聽小排量摩托車的聲音就知道瞭。最為不能讓人接受的是它的運轉極不平穩，轉速波動較大，而且單缸發動機的外形也不適合裝在汽車上。為此，現在的汽車上已見不到單缸發動機上，兩缸機也不好找瞭，最少是3缸發動機。國內生產的華利麵包車、老款夏利車、吉利豪情和奧拓、福萊爾上，裝的都是3缸機。

1升以下的微型車上多用3缸機，1升至2升的發動機一般采用4缸或5缸機。2升以上的發動機大多為6缸，4升以上的發動機使用8缸的占絕大多數。

在相同排量的情況下，增加汽缸數可以提高發動機的轉速，從而可以提高發動機的輸出功率。另外，增加汽缸數可以使發動機運轉更平穩，使其輸出扭矩和輸出功率更加穩定。增加汽缸數可以使汽車更容易起動，加速響應性更好。為瞭提高汽車的性能，必須增加汽缸數。因此，豪華轎車、跑車、賽車等高性能汽車的汽缸數都在6缸以上，最多者已達到16缸。

但是，汽缸數的增加不能無限制。因為隨著汽缸數的增加，發動機的零部件數也成比例地增加，從而使發動機結構復雜，降低發動機的可靠性，增加發動機重量，提高制造成本和使用費用，增加燃料消耗，並使發動機的體積變大。因此，汽車發動機的汽缸數都是根據發動機的用途和性能要求，在權衡各種利弊之後做出的合適選擇。

肩並肩站成一排

——直列發動機

直列發動機（line engine），它的所有汽缸均肩並肩排成一個平麵，它的缸體和曲軸結構簡單，而且使用一個汽缸蓋，制造成本較低，穩定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應用比較廣泛。其缺點是功率較低。“直列”可用l代表，後麵加上汽缸數就是發動機代號，現代汽車上主要有l3、l4、l5、l6型發動機。

直列3缸（l3）

3缸機一般用在1升以下的微型車上。它結構簡單，維修方便，制造成本也低，重量輕，比較省油。如果一臺直列3臺機能達到一臺直列4缸機的動力性能，那當然是3缸機要好些。

直列4缸（l4）

直列4缸發動機儼然已成瞭現代汽車的一種標準選擇。它的適用范圍極廣，小到微型車，大到2升多的車型，均有四汽缸機為汽車前進提供源源不斷的動力。與6 缸機相比，4缸機的體積小，結構簡單，重量輕，但它的動力性和平穩性與同排量6缸機的差別並不十分顯著；現代轎車大多為前置發動機前輪驅動方式，需要發動機橫放在車頭，要求發動機的體積不能太大，直列4缸機的體積尺寸正好，因而直列4缸機獲得瞭廣泛應用。

直列5缸（l5）

直列4缸發動機外形尺寸小巧，直列6缸機則運轉平穩，如把它們二者進行折衷，發動機的排量不大不小，如在2升出頭，用直列5缸應是不錯的選擇，我國長春一汽曾生產過的奧迪100也是用直5發動機。由於直列5缸機存在很難解決的平衡問題，容易引起振動，因此直列5缸發動機現已不多見，筆者隻知道現在沃爾沃 s60、s80還在用直5發動機。

直列6缸（l6）

直列6缸發動機現在主要用在前置發動機後驅方式的汽車上。從平衡角度來講，直6比直4、直5，甚至v6的平衡性都要好。出於此原因，當你的機蓋子下麵的空間足夠大時，就可以考慮采用直6發動機，這也是寶馬、沃爾沃、凌志等中高級車仍固執地使用直6發動機的主要原因之一，現在寶馬的每個系列幾乎都有直6發動機。

擺出勝利隊形

——v型發動機

將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定的夾角佈置在一起，使兩組汽缸形成兩個有一個夾角的平麵，從側麵看汽缸呈v字形，故稱v型發動機。

v型發動機的高度和長度尺寸小，在汽車上佈置起來較為方便。尤其是現代汽車比較重視空氣動力學，要求汽車的迎風麵越小越好，也就是要求發動機蓋越低越好。另外，如果將發動機的長度縮短，便能為駕乘艙留出更大的空間，從而提高舒適性。將汽缸分成兩排然後“打斜”，便能縮小發動機的高度和長度，從而迎合車身設計的要求。

由於汽缸之間已相互錯開佈置，因此在汽缸之間有較大的空間，這樣便於通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率。v型發動機的汽缸均成一角度對向佈置，還可以抵消一部分振動。

v型發動機的缺點是必須使用兩個汽缸蓋，結構較為復雜。另外其寬度加大後，發動機兩側空間較小，不易再安排其它裝置。

v型發動機的汽缸數一般為5、6、8、10、12、16。

v5發動機

筆者第一次聽說大眾的v5發動機時,認為可能是搞錯瞭，兩側汽缸數量不一樣一定不利於發動機平衡。但據說用平衡塊將平衡問題解決後它的優勢就顯現出來瞭。它不僅為車主多提供瞭一種選擇，而且還能顯示與眾不同的個性來。筆者現隻知道大眾汽車公司生產v5發動機，並廣泛裝在新甲殼蟲、高爾夫和寶來轎車上。

據透露，大眾汽車公司還有v7、v11等非對稱式v型發動機，但筆者未見有關資料，不敢亂語。

v6發動機

v6發動機的長度與直4相當，因此可以橫放在前輪驅動的轎車上，從而使它的應用范圍比直6較廣，現在中高級轎車上普遍采用v6發動機，就像普通轎車上使用直4一樣常見。

v6發動機的汽缸夾角一般為60度或90度。60度的夾角對v6的平衡性較好。

使用v6發動機的轎車，機蓋下一般都是“滿當當”的，發動機周圍空間緊張，要求設計師對發動機室空間要精打細算。

v8發動機

v8發動機應是高級車的“標配”瞭。雖然v8發動機的性能極其優秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗極高，廠傢一般不敢輕易采用，隻有在4升以上的車上才能見到v8的影子，國產車中現隻有大切諾基擁有v8發動機，即將投產的金杯通用豪放也是由v8發動機提供動力。美國車比較喜歡v8，這與美國人的喜好及不知柴米油鹽貴有關。

v8發動機不論是放在前驅還是後驅車上，由於重量大，都容易造成汽車重心前移，即頭重腳輕。因此，許多汽車制造商喜歡將v8用在四輪驅動的車上。

采用90度的夾角，可使v8發動機獲得較佳的平衡性。

v10發動機

理論上講，v10發動機的平衡性不是特好，因此一般市售版汽車上很少采用v10發動機，要用也是在高性能的跑車上。現在美國的道奇蝰蛇一直使用v10發動機作為其動力源泉，後來又有保時捷的carrera gt跑車，大眾輝騰5升v10柴油車，即將投產的蘭博基尼gallardo也是采用v10發動機。

最常見到v10發動機的地方應是f1賽車場，那裡每輛車上裝配的都是v10發動機。f1比賽規則規定，所有賽車的發動機排量不能超過3升，當然車隊都想達到最高排量以獲得最大功率。如采用v8，汽缸數較少，不利於提高發動機轉速，每個汽缸直徑也太大，很難達到所要求的功率；如采用v12，功率是提高瞭，但發動機重量太大，整車性能又受到影響。綜合考慮，還是用v10最合適，凡正賽車追求的又不是平衡性，有點振動無所謂，隻要發動機功率強大即可。

v12發動機

在我看來，v12發動機的象征性意義要大於實用意義。使用12缸發動機的汽車，主要集中在歐洲，並以德國、英國的頂級豪華車和意大利頂級跑車為主。 v12發動機工藝復雜，造價昂貴，重量奇大，油耗高得你都找不到廠傢提供的官方數據。也是，買這種車人怎會在乎其油耗高低！

現在裝配v12發動機的豪華轎車有：奔馳旗艦s600、寶馬旗艦760li、邁巴赫、勞斯萊斯新幻影；使用v12發動機的跑車有法拉利的456gt和 enzo、蘭博基尼的“魔鬼”和murcielago、阿斯頓馬丁的v12 vanquish、佈加迪的eb16-4、埃多尼斯的bex38等。

雖然v8在美國車上不少，但講究派頭、喜歡大氣、不知油貴的美國人對v12卻不感興趣。這並不是因為他們的性格發生改變，而是他們要玩就玩最大最好的，這才導致卡迪拉克v16發動機今年在美國底特律亮相。

v16發動機

2003年元月，美國通用汽車公司在北美車展推出一款概念車——凱迪拉克“16”，這款不可思義的轎車以一臺v16型發動機為動力，發動機排量高達13.6升，能產生1000馬力的功率和1000磅·英尺的扭矩。

在行駛中的大部分時間裡，這臺v16發動機隻有一半的汽缸工作，以減少燃料消耗。當需要增強功率時，如急加速或重載荷時，另一半汽缸會自動、自然地工作，以滿足汽車對驅動力的需求。

凱迪拉克在上世紀30年代制造出世界第一臺v16發動機，但與現在的v16發動機決不可相提並論，那時的v16發動機的排量隻有7.4升，最大功率才165馬力。

兵分四路出擊

——w型發動機

大眾汽車公司在發動機技術上不一定是世界第一，但在發動機的汽缸排列方式上絕對是最能出花樣的。除瞭前麵提到的v5、v7、v11等非對稱發動機外，還獨創一種w型發動機。

許多人以為就像v型發動機的汽缸呈v形排列那樣，w型發動機的汽缸排列形式也一定是呈w形，其實不然，它隻是近似w形排列，嚴格說來還應屬v型發動機，至少是v型發動機的一個變種。

將v型發動機的每側汽缸再進行小角度的錯開（如帕薩特w8的小角度為15度），就成瞭w型發動機。或者說w型發動機的汽缸排列形式是由兩個小v形組成一個大v形。

w型與v型發動機相比可以將發動機做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節省發動機所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發動機室更滿。

w型發動機相對v型發動機最大的問題是發動機由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在w型發動機上設計瞭兩個反相轉動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內部相互抵消。

德國大眾汽車公司現有三種w型發動機w8、w12和w16。

w8發動機

現在隻有帕薩特w8使用w8型發動機，排量為4升，最大功率為270馬力/6000rpm。由於w8的長度較短，因此它可以縱置在並不太大的發動機室，為駕乘艙留出更大空間。

w12發動機

裝用大眾w12發動機的汽車有大眾的旗艦車型輝騰、本特利新車gt和奧迪旗艦車型a8l60 三款量產車。另外大眾的w12概念跑車也裝用w12發動機。大眾的w12發動機排量為6升，最大功率為420馬力/6000rpm。

w16發動機

大眾公司在200年北美車展上推出的佈加迪eb16-4veyron.概念車，裝配一種w16缸的發動機，排量為8升，沖程和缸徑均為86mm，64氣門，最大功率為1001馬力/6000rpm。

其實在1928年，佈加迪就曾制造出兩款u16型發動機來，分別裝配在佈加迪t45（3.8升）和t47（3升）賽車上，最大功率分別隻有270馬力/5000rpm和240馬力/5000rpm。那可能是最早的16缸發動機瞭。

w18發動機

1998年，世界名車佈加迪（bugatti）被大眾汽車公司收購，就在當年的巴黎國際車展上，大眾推出一款裝有18個汽缸發動機的佈加迪eb118。此臺w18發動機由大眾開發，是世界上轎車上使用的汽缸數最多的發動機。它的排量為6.3升，最大功率555馬力。18個汽缸分成三排（而不是像上述的w 型發動機那樣“兵分四路”），每排6個汽缸，就像是在v12發動機的中央又加瞭一臺直6發動機。當時大眾公司將此種發動機稱為w型發動機，顯然它與現在大眾的w型發動機的汽缸排列方式有區別，不過筆者認為它的排列方式與w字母更近似。

直接對抗博擊

——水平對置發動機

如果將直列發動機看成是夾角為0度的v型發動機，那麼當兩排汽缸的夾角擴大為180度時，那就是水平對置發動機瞭。所有的汽缸呈水平對置排列，就像是拳擊手在搏鬥，活塞就是拳擊手的拳頭（當然拳頭可以不止兩個），你來我往，毫不示弱。水平對置發動機的英文名（boxer engine）意義就是“拳擊手發動機”，可簡稱為b型發動機，如b6、b4，分別代表水平對置6缸和4缸發動機。

由於相鄰兩個汽缸水平對置，可以很簡單地相互抵消振動，使發動機旋轉更平穩。

水平對置發動機的重心低。由於它的氣缸為“平放”，而不是像v型或直列發動機那樣“斜放”或“立放”，因此降低瞭汽車的重心，同時又能讓車頭設計得又扁又低。這兩些因素都能增強汽車的行駛穩定性。

由於水平對置發動機本身就左右對稱，因此它可使變速器等放置在車身正中，讓汽車左右重量對稱，而不會像大多數汽車那樣重心偏向一側。

水平對置發動機的動力輸出軸方向與傳動軸方向一致，因此不需要改變動力傳遞方向或利用齒輪傳動，而是可以直接與離合器、變速器對接，動力傳遞效率較高，使汽車的起跑和加速更迅猛。

水平對置發動機的缺點是維修不方便，而且各缸點火間隔獨特，使其排氣聲響比較怪異，普通汽車極少裝配水平對置發動機。現在世界上隻有德國保時捷和日本富士兩傢車廠仍生產這種發動機。