V6發動機是指擁有6個氣缸的V型發動機。六個氣缸分成兩排,一排三個,兩排氣缸之間成一定的角度,這個角度一般約為60°或者90°,但是也有特殊的,例如大眾汽車的VR6發動機的夾角為15°。V6是指發動機的缸數及排列方式,其V型結構使長度和高度尺寸更小,布置更方便。V型排列的每個氣缸都相互協調,運轉平順且噪音少,通常被視為高級發動機配置,成為中高檔轎車的標志之一。
發動機是將自然界某種能量直接轉換為機械能并帶動某些機械進行工作的機器。將熱能轉化為機械能的發動機,稱為熱力發動機(簡稱熱機)按氣缸數及布置分類。僅有一個氣缸的稱為單缸發動機;有兩個以上氣缸的稱為多缸發動機,多缸發動機根據氣缸間的排列方式可分為直列式發動機,對置式發動機和V型發動機。V型發動機分為V2、V4、V6、V8等。
汽油發動機由兩大機構和五大系統組成,即曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、點火系統和起動系統;
1905年Marmon汽車公司生產了世界上第一款裝備V6發動機的轎車。2018年11月7日,中國一汽首款V型增壓直噴發動機3.0L V6TD (CA6GV30TD)量產啟動儀式正式舉行。2021年08月29日,紅旗新一代V6TD發動機試制成功。目前世界上具有代表性的V6發動機有德國保時捷EA839-V6渦輪增壓汽油發動機,通用汽車汽車凱迪拉克XT6,日本日產汽車公司3.0T V6發動機,德國奔馳V型發動機等
V6發動機是一種緊湊的發動機構造,廣泛地使用于前輪驅動布局的汽車中?,F在的V6發動機的排量大部分在2.5至4升,但也有一些更大或更小排量的V6發動機存在。V6發動機優點有噪音少,運轉平順,動力足等有點。現在的進氣增壓V6發動機相比自然進氣發動機V8可以提供更多的馬力和扭矩,同時油耗和排放要更低。缺點結構相對復雜,價格也較貴。
發展歷史
1905年,第一輛裝有V6發動機的汽車由瑪蒙汽車公司生產出來?,斆晒臼荲型發動機專家,他們首先生產出了V2發動機,之后是V4和V6發動機,稍晚一點是V8發動機,到了20世紀30年代,瑪蒙是少數幾家仍在生產V16汽車的廠商之一。
從1908年到1913年,道依茨生產使用V6發動機作為發電機的苯電動列車(混合動力)。
第一款量產的V6發動機由藍旗亞于1950年引入,被應用于藍旗亞 Aurelia之中。其它的汽車制造商開始關注V6發動機,很快,V6發動機開始被廣泛使用。在1959年,吉姆西引入了一款獨特的60°重型發動機,這種發動機首先被用于雪佛蘭 Suburban,之后更大馬力的V6發動機生產出來被用于重型貨車和公共汽車。工程師們隨后發現當V角夾角為60度時,發動機的輸出功率最大并且震動和發動機體積最小。雖然60°V6發動機的動平衡并不如直列六缸發動機和水平對置六缸發動機,但是現代科技已經改善了發動機懸置裝置使得震動降低。
1962年,別克 Special推出,該車使用V角為90°的V6發動機。
2018年11月7日,中國一汽首款V型增壓直噴發動機3.0L V6TD (CA6GV30TD)量產啟動儀式正式舉行。2021年08月29日,紅旗新一代V6TD發動機試制成功。
工作原理
發動機是將自然界某種能量直接轉換為機械能并帶動某些機械進行工作的機器。將熱能轉化為機械能的發動機,稱為熱力發動機(簡稱熱機)按氣缸數及布置分類。僅有一個氣缸的稱為單缸發動機;有兩個以上氣缸的稱為多缸發動機,多缸發動機根據氣缸間的排列方式可分為直列式發動機,對置式發動機和V型發動機。V型發動機分為V2、V4、V6、V8等。轎車使用最多的是4缸發動機和6缸發動機,高級轎車也有采用8缸發動機的。6~12缸發動機一般采用V形排列,V型排列的每個氣缸都相互協調,所以噪音很少,運轉很平順。V形發動機長度和高度尺寸小,布置起來非常方便,而且一般認為V形發動機是比較高級的發動機,也成為轎車級別的標志之一。
V6發動機原理
V型六缸發動機的發火間隔角仍為120°,3個曲拐互成120°。工作順序R1-L3-R3-L2-R3-L1。面對發動機的冷卻風扇,右列氣缸用R表示,由前向后氣缸號分別為R1、R2、R3.左列氣缸用L表示,氣缸號分別為L1、L2和L3。
多缸發動機的氣缸按做功行程依次進行排列,氣缸的工作順序稱為發動機的點火次序。點火次序是由曲軸曲柄的布置決定的,為了實現最平穩的運行,各缸做功行程的間隔應相等。每個間隔等于每個工作循環的度數除以氣缸數,六缸發動機為720°/6=120°。V6發動機,點火間隔為120°,按順序排列為右一左一右一左一右一左。任意一組氣缸中曲軸相鄰氣缸之間的夾角為240°。每組氣缸的點火順序是前一中一后??傮w點火次序為1—4-2--5-3-6。
參考資料
發動機構造
汽油發動機由兩大機構和五大系統組成,即曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、潤滑系統、冷卻系統、點火系統和起動系統;
V型發動機
V型發動機氣缸排成兩列,且兩列氣缸中心線夾角<180°。V型結構大大縮短了發動機的縱向長度,并降低了高度,氣缸體剛度增加,結構緊湊,質量減輕,最大優點是通用性強,增加氣缸數量可以提高功率,其缸徑與行程等結構參數相同,活塞連桿組件通用。但發動機寬度增大,氣缸體形狀復雜,加工難度大,必須使用兩個氣缸蓋。因而,V型發動機制造成本較高。常見的V型發動機多為V6、V8、V12三種機型。lux多采用V6發動機。V6發動機兩列氣缸間采用60°夾角時動平衡效果較好。
曲柄連桿
把燃料燃燒產生的熱能轉換為推動活塞做直線運動的機械能,將活塞往復運動轉變為曲軸旋轉運動,并向外輸出動力。其中機體組是發動機的骨架,它是其他各個機構和系統的安裝基礎。
曲軸
曲軸是發動機最重要的部件之一,承受連桿傳來的力,并將該力轉化為繞其自身軸線的力矩對外輸出。在發動機工作過程中,在離心力、周期性變化的氣體壓力和往復慣性力的共同作用下,曲軸承受彎曲應力和扭轉應力。為了保證可靠工作,要求曲軸具有足夠的剛度和強度,各相對運動工作表面應耐磨且潤滑良好。V形氣缸結構在兩個主軸頸之間安裝兩個曲柄銷,可使發動機長度較短,同時保持良好的軸剛度,如V6發動機只需要4個主軸承。曲軸磨光的支承表面叫軸頸。將曲軸支承在缸體內旋轉的軸頸叫主軸頸。軸線都在同一條直線上的軸頸就是主軸頸。那些偏離主軸頸中心線的軸頸叫連桿軸頸連桿通過連桿軸頸將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。連桿軸頸也叫曲柄銷。6缸發動機曲軸的連桿軸頸互差120°。連桿軸頸的偏位情況在各種V6發動機中是不·樣的。因此,當更換V6發動機曲軸時,一定要注意與原發動機曲軸的連桿軸頸分布情況相同。通用汽車公司早期的V6發動機沒有采用偏位連桿軸頸設計。它最初設計成像V8發動機曲軸那樣,僅比V8發動機少兩個氣缸。
兩排氣缸夾角為60°的V6發動機的發火間隔角是均勻的。某些夾角為90°的V6發動機發火間隔角也是均勻的,但有些則不是。夾角為90°的V6發動機要獲得120°的均勻的發火間隔角,曲柄銷就要偏位布置。有許多曲軸的曲柄銷偏位布置。有些設計者認為,曲柄銷偏位角度在30°以上時,將對曲軸的平衡和受力產生不利影響
配氣機構的功用
按照發動機每一汽缸內所進行的工作循環和發火次序的要求,定時開啟和關閉各汽缸,使得新鮮充量及時進入汽缸,廢氣及時從汽缸排出,在壓縮與膨脹行程中,保證燃燒室的密封。新鮮充量對于汽油機而言是汽油和空氣的混合氣,對于柴油機而言是純空氣。
燃料供給系統
將汽油經過霧化、蒸發(汽化)并和空氣按一定比例均勻混合成可燃混合氣,再根據發動機各種不同工況的要求,向發動機汽缸內供給不同質(即不同濃度)和不同量的可燃混合氣,以便在臨近壓縮終了時點火燃燒而放出熱量燃氣膨脹作功,最后將汽缸內廢氣排至大氣中。
潤滑系統
潤滑系統是向潤滑部位供給潤滑劑的一系列給油脂、排油脂及其附屬裝置的總稱。潤滑系統可分為5種,即循環潤滑系統、集中潤滑系統、噴霧潤滑系統、浸油與飛濺潤滑系統、油和脂的全損耗性潤滑系統。
冷卻系統
把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去,保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。
點火系統
點火系統在汽油機的汽缸蓋上裝有火花塞,火花塞頭部伸入到燃燒室內,因此,能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系統。
起動系統
為了使靜止的發動機進入工作狀態,必須先用外力轉動發動機曲軸,使活塞開始上下運動,汽缸內吸入可燃混合氣,然后依次進入后續的工作循環。而依靠的這個外力系統就是起動系統,
基本分類
V6發動機分為汽油發動機和柴油發動機
汽油發動機
在轎車上應用較多的是V6缸汽油機,為了節約燃料,汽車向小型化、輕量化發展,發動機向直列4缸及V6缸發展。
柴油發動機
車用V型柴油機在結構上采用整體缸體及缸蓋澆鑄。凸輪軸有的安置在氣缸夾角內,噴油泵用兩只直列整體式的分置于機體兩外側。其優點是接近性好,拆裝調整維修方便,也有將雙凸輪軸置于兩列氣缸外側,而噴油泵則置于氣缸夾角內。為了適應V6缸機型機身短的特點,采用了V型整體噴油泵,以適應安裝空間。V型機的連桿多采用并列連桿,左右兩缸的連桿并列地安裝在一個曲柄銷上。
性能指標
可變氣缸管理(VCM)
可變氣缸管理(VCM)是本田技研工業研發的一種可變氣缸技術,它可通過關閉個別氣缸的方法,使3.5升V6發動機可在3、4、6缸之間變化,使得發動機排量也能在1.75~3.5升之間變化,從而大大節省燃油。車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下,該發動機將會把全部6個氣缸投入工作;在中速巡航和低負荷工況下,將運轉一個氣缸組,即3個氣缸;在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時,發動機將會用4個氣缸來運轉。通過本田的VTEC系統關閉進、排氣門,以中止特定氣缸的工作,與此同時,由動力傳動系控制模塊切斷這些氣缸的燃油供給。非工作缸的火花塞會繼續點火,以盡量降低火花塞的溫度損失,防止氣缸重新投入工作時因不完全燃燒造成火花塞油污。
應用領域
V6發動機現主要用途在汽車上,有保時捷EA839-V6渦輪增壓汽油發動機凱迪拉克XT6日產汽車公司3.0T V6發動機奔馳V型發動機奧迪3.0L機械增壓DOHC V6發動機等。奧迪3.0L機械增壓DOHC V6發動機的缸體采用了硅鋁合金材質,輕量化的設計使整機重量只有189公斤。缸內直噴技術的應用提高了燃油經濟性,而機械增壓器則可以進一步榨取發動機的動力性能,333馬力的最大功率、441N·m的峰值扭矩以及高達111hp/L的升功率使其在同排量車型中頗具優勢,同時寬泛的扭矩輸出使得這款發動機有著不錯的樂趣。在中國,奧迪A6L、A8、Q7等車型也都裝備了此款發動機。
發展趨勢
制約六缸發動機發展主要有政策和技術兩方面因素。政策因素,通常六缸發動機排量會在3升左右,以前國家關于排量是不征收稅的,現在是有排量稅的,排量稅是政府向企業征收不是消費者。但是這部分稅錢廠家還是分攤到車價上,這么一來,車價就上來,性價比可能不如同級別車型,久而久之影響銷量,廠家想要降低車輛銷售價,降低排量是十分奏效的舉措。技術因素。小排量渦輪增壓四缸發動機的動力性能越發強勁,隨著渦輪增壓技術的成熟的突破,小排量渦輪增壓發動機已經能夠滿足不同級別車型對動力的需求。對廠家而言成本低稅收少,對消費者來說,車價降低、油耗減少、動力還能保證,這時雙贏的局面。
標準規范
中國鑄造協會2020年 9月8日發布《商用車發動機氣缸體鑄件技術條件》。本標準規定了四缸(直列或V型)以上(含四缸)、排量在3.0升以上的商用車發動機氣缸體鑄件的技術要求。
參考資料 >
[科普中國]-V6發動機.科普中國網.2024-02-22
v型發動機和直列發動機的區別.中國汽車網汽車頻道.2024-02-25
打造國內首款V型增壓直噴發動機中國一汽啟動3.0L V6TD量產工作.新浪看點.2024-02-22
紅旗新一代V6TD發動機試制成功.國家發展和改革委員會網站.2024-02-22
2018款保時捷CayenneV6發動機新技術(一).精通維修下載.2024-02-22
V6發動機+9AT 凱迪拉克XT6技術解析.汽車之家.2024-02-22
技術源自奔馳? 聊日產新3.0T V6發動機.汽車之家.2024-02-22
奔馳新型V6發動機.太平洋汽車網.2024-02-22
8張GIF圖看懂發動機原理.手機新浪網.2024-02-25
v6發動機什么意思.太平洋汽車.2025-06-14
六缸發動機點火順序.汽車維修技術網.2024-02-22
注重燃油效率 解讀2012沃德十佳發動機.汽車之家.2024-02-22
為什么v6發動機越來越少?v6發動機的優缺點.車主指南.2024-02-24
《商用車發動機氣缸體鑄件技術條件》標準解讀.搜狐網.2024-02-28