V6发动机是指拥有6个气缸的V型发动机。六个气缸分成两排,一排三个,两排气缸之间成一定的角度,这个角度一般约为60°或者90°,但是也有特殊的,例如
大众汽车的
VR6发动机的夹角为15°。V型排列的每个气缸都相互协调,所以噪音很少,运转很平顺。
发动机是将自然界某种能量直接转换为
机械能并带动某些机械进行工作的机器。将
热能转化为机械能的发动机,称为热力发动机(简称
热机)按气缸数及布置分类。仅有一个气缸的称为单缸发动机;有两个以上气缸的称为多缸发动机,多缸发动机根据气缸间的排列方式可分为直列式发动机,对置式发动机和V型发动机。V型发动机分为V2、V4、V6、V8等。
汽油发动机由两大机构和五大系统组成,即曲柄
连杆机构、配气机构、燃料供给系统、
润滑系统、冷却系统、
点火系统和起动系统;
1905年Marmon汽车公司生产了世界上第一款装备V6发动机的轿车。2018年11月7日,
中国一汽首款V型增压直喷发动机3.0L V6TD (CA6GV30TD)量产启动仪式正式举行。2021年08月29日,
红旗新一代V6TD
发动机试制成功。目前世界上具有代表性的V6发动机有
德国保时捷EA839-V6涡轮增压汽油发动机,
通用汽车汽车
凯迪拉克XT6,
日本日产汽车公司3.0T V6发动机,德国
奔驰V型发动机等
V6发动机是一种紧凑的发动机构造,广泛地使用于
前轮驱动布局的汽车中。现在的V6发动机的排量大部分在2.5至4升,但也有一些更大或更小排量的V6发动机存在。V6发动机优点有噪音少,运转平顺,动力足等有点。缺点结构相对复杂,价格也较贵。
发展历史
1905年Marmon汽车公司生产了世界上第一款装备V6发动机的轿车。
1908年到1913年,道依茨生产使用V6发动机作为发电机的苯电动列车。
第一款量产的V6发动机由
蓝旗亚于1950年引入,被应用于蓝旗亚 Aurelia之中。其它的汽车制造商开始关注V6发动机。很快V6发动机开始被广泛使用。在1959年,
吉姆西引入了一款独特的60°重型
发动机,这种发动机首先被用于雪佛兰 Suburban,之后更大马力的V6发动机生产出来被用于重型货车和公共汽车。工程师们随后发现当V角夹角为60度时,发动机的输出功率最大并且震动和发动机体积最小。
1962年,
别克 Special推出,该车使用V角为90°的V6发动机。
2018年11月7日,
中国一汽首款V型增压直喷发动机3.0L V6TD (CA6GV30TD)量产启动仪式正式举行。2021年08月29日,
红旗新一代V6TD发动机试制成功。
工作原理
发动机是将自然界某种能量直接转换为
机械能并带动某些机械进行工作的机器。将
热能转化为机械能的发动机,称为热力发动机(简称
热机)按气缸数及布置分类。仅有一个气缸的称为单缸发动机;有两个以上气缸的称为多缸发动机,多缸发动机根据气缸间的排列方式可分为直列式发动机,对置式发动机和V型发动机。V型发动机分为V2、V4、V6、V8等。轿车使用最多的是4缸发动机和6缸发动机,高级轿车也有采用8缸发动机的。6~12缸
发动机一般采用V形排列,V形发动机长度和高度尺寸小,布置起来非常方便,而且一般认为V形发动机是比较高级的发动机,也成为轿车级别的标志之一。
V6发动机原理
V型六缸发动机的发火间隔角仍为120°,3个曲拐互成120°。工作顺序R1-L3-R3-L2-R3-L1。面对
发动机的
冷却风扇,右列气缸用R表示,由前向后气缸号分别为R1、R2、R3.左列气缸用L表示,气缸号分别为L1、L2和L3。
多缸发动机的气缸按做功行程依次进行排列,气缸的工作顺序称为发动机的点火次序。点火次序是由曲轴曲柄的布置决定的,为了实现最平稳的运行,各缸做功行程的间隔应
相等。每个间隔等于每个工作循环的度数除以气缸数,六缸
发动机为720°/6=120°。V6
发动机,点火间隔为120°,按顺序排列为右一左一右一左一右一左。任意一组气缸中曲轴相邻气缸之间的夹角为240°。每组气缸的点火顺序是前一中一后。总体点火次序为1—4-2--5-3-6。
参考资料
发动机构造
汽油发动机由两大机构和五大系统组成,即曲柄
连杆机构、配气机构、燃料供给系统、
润滑系统、冷却系统、
点火系统和起动系统;
V型发动机
V型
发动机气缸排成两列,且两列气缸中心线夹角\u003c180°。V型结构大大缩短了发动机的纵向长度,并降低了高度,气缸体
刚度增加,结构紧凑,质量减轻,最大优点是通用性强,增加气缸数量可以提高功率,其缸径与行程等结构参数相同,
活塞连杆组件通用。但发动机宽度增大,气缸体形状复杂,加工难度大,必须使用两个气缸盖。因而,V型
发动机制造成本较高。常见的V型发动机多为V6、V8、V12三种机型。
lux多采用V6发动机。V6发动机两列气缸间采用60°夹角时
动平衡效果较好。
曲柄连杆
把燃料燃烧产生的
热能转换为推动活塞做
直线运动的
机械能,将活塞往复运动转变为曲轴旋转运动,并向外输出动力。其中机体组是
发动机的骨架,它是其他各个机构和系统的安装基础。
曲轴
曲轴是发动机最重要的部件之一,承受连杆传来的力,并将该力转化为绕其自身轴线的
力矩对外输出。在发动机工作过程中,在
离心力、
周期性变化的气体压力和往复
惯性力的共同作用下,曲轴承受弯曲
应力和扭转应力。为了保证可靠工作,要求曲轴具有足够的
刚度和强度,各相对运动工作表面应耐磨且润滑良好。V形气缸结构在两个
主轴颈之间安装两个曲柄销,可使发动机长度较短,同时保持良好的轴刚度,如V6发动机只需要4个主轴承。曲轴磨光的支承表面叫
轴颈。将曲轴支承在缸体内旋转的轴颈叫主轴颈。轴线都在同一条直线上的轴颈就是主轴颈。那些偏离主轴颈中心线的轴颈叫连杆轴颈连杆通过连杆轴颈将
活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆轴颈也叫曲柄销。6缸
发动机曲轴的连杆轴颈互差120°。连杆轴颈的偏位情况在各种V6发动机中是不·样的。因此,当更换V6发动机曲轴时,一定要注意与原发动机曲轴的连杆轴颈分布情况相同。通用汽车公司早期的V6发动机没有采用偏位连杆轴颈设计。它最初设计成像V8发动机曲轴那样,仅比V8发动机少两个气缸。
两排气缸夹角为60°的V6发动机的发火间隔角是均匀的。某些夹角为90°的V6发动机发火间隔角也是均匀的,但有些则不是。夹角为90°的V6发动机要获得120°的均匀的发火间隔角,曲柄销就要偏位布置。有许多曲轴的曲柄销偏位布置。有些设计者认为,曲柄销偏位角度在30°以上时,将对曲轴的平衡和受力产生不利影响
配气机构的功用
按照
发动机每一汽缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭各汽缸,使得新鲜充量及时进入汽缸,废气及时从汽缸排出,在压缩与膨胀行程中,保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的混合气,对于柴油机而言是纯空气。
燃料供给系统
将汽油经过雾化、蒸发(
汽化)并和空气按一定比例均匀混合成可燃混合气,再根据发动机各种不同工况的要求,向发动机汽缸内供给不同质(即不同浓度)和不同量的可燃混合气,以便在临近压缩终了时点火燃烧而放出热量燃气膨胀作功,最后将汽缸内废气排至大气中。
润滑系统
润滑系统是向润滑部位供给润滑剂的一系列给油脂、排油脂及其附属装置的总称。润滑系统可分为5种,即循环润滑系统、集中润滑系统、喷雾润滑系统、浸油与飞溅润滑系统、油和脂的全损耗性润滑系统。
冷却系统
把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证
发动机在最适宜的温度状态下工作。
点火系统
点火系统在汽油机的汽缸盖上装有
火花塞,火花塞头部伸入到燃烧室内,因此,能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统。
起动系统
为了使静止的发动机进入工作状态,必须先用外力转动发动机曲轴,使
活塞开始上下运动,汽缸内吸入可燃混合气,然后依次进入后续的工作循环。而依靠的这个外力系统就是起动系统,
基本分类
V6发动机分为汽油发动机和柴油发动机
汽油发动机
在轿车上应用较多的是V6缸汽油机,为了节约燃料,汽车向小型化、轻量化发展,发动机向直列4缸及V6缸发展。
柴油发动机
车用V型柴油机在结构上采用整体缸体及
缸盖浇铸。
凸轮轴有的安置在气缸夹角内,喷油泵用两只直列整体式的分置于机体两外侧。其优点是接近性好,拆装调整维修方便,也有将双凸轮轴置于两列气缸外侧,而喷油泵则置于气缸夹角内。为了适应V6缸机型机身短的特点,采用了V型整体喷油泵,以适应安装空间。V型机的连杆多采用并列连杆,左右两缸的连杆并列地安装在一个曲柄销上。
性能指标
可变气缸管理(VCM)
可变气缸管理(VCM)是
本田技研工业研发的一种可变气缸技术,它可通过关闭个别气缸的方法,使3.5升V6发动机可在3、4、6缸之间变化,使得发动机排量也能在1.75~3.5升之间变化,从而大大节省燃油。车辆起步、加速或爬坡等任何需要大功率输出的情况下,该
发动机将会把全部6个气缸投入工作;在中速巡航和低负荷工况下,将运转一个气缸组,即3个气缸;在中等加速、高速巡航和缓坡行驶时,发动机将会用4个气缸来运转。通过本田的VTEC系统关闭进、排气门,以中止特定气缸的工作,与此同时,由动力
传动系控制模块切断这些气缸的燃油供给。非工作缸的
火花塞会继续点火,以尽量降低火花塞的温度损失,防止气缸重新投入工作时因不完全燃烧造成火花塞油污。
应用领域
V6发动机现主要用途在汽车上,有
保时捷EA839-V6涡轮增压汽油发动机
凯迪拉克XT6日产汽车公司3.0T V6发动机奔驰V型发动机
奥迪3.0L机械增压DOHC V6发动机等。奥迪3.0L机械增压DOHC V6发动机的缸体采用了硅铝合金材质,轻量化的设计使整机重量只有189公斤。缸内直喷技术的应用提高了燃油经济性,而
机械增压器则可以进一步榨取
发动机的动力性能,333马力的最大功率、441N·m的峰值扭矩以及高达111hp/L的升功率使其在同排量车型中颇具优势,同时宽泛的扭矩输出使得这款发动机有着不错的乐趣。在中国,
奥迪A6L、A8、Q7等车型也都装备了此款发动机。
发展趋势
制约六缸发动机发展主要有政策和技术两方面因素。政策因素,通常六缸
发动机排量会在3升左右,以前国家关于排量是不征收税的,现在是有排量税的,排量税是政府向企业征收不是消费者。但是这部分税钱厂家还是分摊到车价上,这么一来,车价就上来,
性价比可能不如同级别车型,久而久之影响销量,厂家想要降低车辆销售价,降低排量是十分奏效的举措。技术因素。小排量涡轮增压四缸发动机的动力性能越发强劲,随着涡轮增压技术的成熟的突破,小排量涡轮增压发动机已经能够满足不同级别车型对动力的需求。对厂家而言成本低税收少,对消费者来说,车价降低、油耗减少、动力还能保证,这时双赢的局面。
标准规范
中国铸造协会2020年 9月8日发布《商用车发动机气缸体铸件技术条件》。本标准规定了四缸(直列或V型)以上(含四缸)、排量在3.0升以上的商用车
发动机气缸体铸件的技术要求。