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[转载]L6与V6的区别及优缺点评价! [复制链接]

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发表于 2014-3-5 20:33:24 |显示全部楼层
本帖最后由 yuxuan1122 于 2014-3-5 20:40 编辑




开宝马,坐奔驰。这也正是反应了宝马在驾驶乐趣上的优势。通常宝马会以后轮驱动、前后重量50:50分配、直列6缸发动机来炫耀自己的独特之处。那其中这个直列6缸发动机,是促成宝马优势的因素吗?


纵观当今车坛,也只有宝马和沃尔沃在用直列多缸(直列4缸以上的)发动机,然而又只有宝马自己在采用前纵置的直列6缸发动机。宝马的特立独行,真的是它在这个级别领先了其他对手吗?还是直6发动机有着独特优势?但是大家不要忘了,在90年代的很多丰田车中同样采用了直6,但最终都被V6所替代。那么究竟是直6好还是V6好呢?如果得出的结论是V6优于直六,那么为何宝马仍然坚持采用直六呢?今天咱们就来深入剖析一下这个问题。从直6和V6两种发动机结构形式上的差别,决定了V6的性能优于直6。

直列6缸的发动机从结构上更为简单,它的所有气缸是布置在一条直线上的,只需要一个气缸盖就可以了,具体到宝马的直列6缸,只需要布置一组双顶置的凸轮轴。而V6的发动机,最常见的都是以相当于两个直列3缸成60度夹角布置的,这样不仅需要两个气缸盖,而且还需要两组凸轮轴。所以直列6缸的发动机在结构上要简单,成本也就低一些。在这一点上直列6缸发动机胜出。但这一点对于宝马而言算不上什么优点,至少宝马不会把它当作优点,因为对于宝马这个品牌来说,成本与性能相比,显然前者要居于次席。从宝马的推广来看,我们也从未听说过宝马在宣传其发动机成本低。


除去成本这一优势,直6发动机在结构上都不如V6发动机。

由于直列的布置使得发动机的长度增加,更远远大于V6的长度。在发动机的曲轴和凸轮轴的强度上的要求很高。因为相同直径的曲轴长度越大,它的挠度就越大,产生的弯曲越大,可靠性就越差。而V6发动机就没有这个问题的出现了,它曲轴和凸轮轴都很短,很容易达到强度要求。但是这里值得注意的是V6发动机的每根曲轴副轴颈上需要带动两根曲柄连杆,所以这里也需要更高的强度。所以V6发动机的曲轴和凸轮轴的强度更好实现,更容易提高转速。也许有人会说:难道宝马的发动机可靠性有问题吗,宝马直六的转速低吗?当然不是,只不过由于这些因素,发动机的转速受到了制约,从而需要更高强度的材料和设计来制造曲轴。换句话说就好理解了,以宝马同样的技术,如果生产V6,它的强度可以更高,转速也可以设计得更快,甚至达到M5的V10那种近万转的最高转速,但以现有的直六结构就有些勉为其难了。


在配气机构上的设置也决定了V6的要更好一些。
由于V6采用了两组凸轮轴设计,这样一个凸轮轴只需要布置6个凸轮。在发动机的运动部件中,把一个部件的运动实现的工作分成多个运动部件来实现,可以降低单个运动部件的质量,从而提升运动部件的工作效率。所以,V6发动机两组凸轮轴的工作效率要比直6的一组凸轮轴的12个凸轮的工作效率高,带来的直接表现就是发动机的响应更快。好比,同双顶凸轮轴比单顶凸轮轴响应快,双涡轮增压比单涡轮增压效率高是一样的道理。虽然宝马采用了众多的先进技术,像其阀门技术,可以实现气门扬程的连续可调,是全球独一无二的,但它的发动机响应性,特别是低速区域的响应性,却并没有想象中的那样好。其中由于发动机排量形式导致的配气机构“沉重”是原因之一。

在平衡震动方面,V6发动机比直六发动机有着明显的先天优势。
在发动机运行中,曲轴、凸轮轴都会产生振动,但是这些振动都完全可以通过平衡轴来抵消。其主要的振动源是活塞做往复运动时带来的。尤其是气缸做功的冲程中,由于混合气体燃烧,产生了巨大的能量,同时就增加的发动机的振动。虽然在多缸发动机中,各个活塞的运动方向都是错开相反的,它们在运动时产生的不同方向的作用力甚至可以相互抵消一些。但是,这只是杯水车薪。在6缸发动机的四冲程中,曲轴需要旋转120度,才会有一个气缸是在做功冲程,而这个做功的冲程产生的力也是最大的。在极限驾驶的时候,有一个不为人察觉的差别,也使得V6比直六更适合极限驾驶。


而且由于直6发动机的6个气缸是在一条直线上,它的曲轴很长,在曲轴箱下面的油底壳同样很长。这样储存机油的空间就是一个长长的形状。在采用纵置的时候,每当发动机急加速或急减速时,机油都会由于惯性的作用在油底壳里运动。以急减速为例,车子快速制动,但是机油还具有一个向前的惯性,使机油产生一个向前的冲力,使油底壳中前部的机油液面升高,后部的液面下降。这样前部就容易产生窜油、烧机油以及积炭的现象;后部飞溅起来的机油滴减少,没有飞溅其机油,使摩擦部位润滑不够。当然这些都是一些极限状态,日常驾驶不可能遇到,但是在这种极限状态下,直6发动机产生这种状态的机率就要大于V6很多。


以上我们通过了两种形式发动机的结构来分析了各自的特点,以及在各自特点下可以看出,V6的各方面表现都明显优于直6。下面我们再来看看,在发动机舱里布局时,两种发动机到底哪个更好。


在车辆的配重方面,V6发动机比直6发动机更好。
由于V6发动机是相当于两个直3成60度夹角设置,所以它的长度要比直6短很多,但是宽度要大一些。但是V6发动机结构更紧凑。进气管布置在V型的中间,排气管布置在V型的两侧,整个重力分配达到对称效果。这样就极大的方便了整个发动机舱里的重力分配,使其在发动机舱里很好布置,而且也方便其他的构造的布置。而直6发动机的长度要远远长于V6,所以需要更长的发动机舱。而且宝马直6发动机的进气是布置在左面,排气布置在右面。由于排气管要承受尾气的高温,所以一般都是采用铸铁材料构成。而进气则是由树脂材料构成,所以排气管要重于进气管很多。这样直6发动机的左右重力分配就很难达到完美的平衡。而在前后重量分配上呢?宝马一直炫耀它的前后50:50的配重,这确实是宝马值得骄傲的地方,但功劳却不来自于这台直六发动机。从车身配重来说,更短的发动机更有利于实现理想状态,因为发动机每调整一个距离对于配重的影响更为明显。 有些独特车型的匹配方面,V6发动机也要比直6更灵活。




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发表于 2014-3-5 20:33:55 |显示全部楼层

熟知宝马的人都知道,宝马在自己A级车上也采用了后轮驱动。这可谓是在这个级别中独一无二的。但是大家想过除了宝马要彰显运动本色外,还有其他的什么原因迫使它采用后驱吗?其实也是同直列6缸发动机有关。以宝马130i为例,它搭载的是一台直列6缸3.0L发动机,采用前纵置后轮驱动。由于直6发动机的长度所致,使得它的前轴在很难布置驱动机构。但是如果把发动机横置,更是不可能的事情,因为发动机舱的宽度根本就不够。宝马又不想放弃直6在1系上的应用。所以就将计就计,采用了后轮驱动,虽然损失了后排的空间,但是却迎合了宝马后轮驱动的传统以及彰显运动的本色,又何乐而不为呢?但如果宝马有V6,它的一系就不一定这样设计了,毕竟对于这种A级入门轿车来说,平顺好驾驶,车内空间大等因素要高于所谓的操控性和运动性。


这也就是全球所有的A级以下的车型都采用前驱的原因,宝马的例外并不是因为其后驱真的一定好,要知道1系的后排空间比奥迪A3是要小很多,它的例外很大程度上是出于其发动机的制约。类似的例子还有沃尔沃,沃尔沃S40就是由于其横置式布置,因此其无法装配6缸发动机,而代之匹配涡轮增压的五缸发动机。对于宝马一直宣传的平顺性,似乎也同直6没有什么直接的关系。运转的平顺性主要是根据发动机调校和匹配有关,平滑的曲线,与结构没有关系。也就是说宝马如果采用了V6的发动机一样可以做的很平顺。



从上面的分析我们可以看出,几乎在所有的方面,V6发动机都是要胜过直6发动机的,这种由于结构优势导致的差异非常明显,有些甚至靠其他技术都是无法弥补的。既然如此,为什么宝马还要一直采用直6发动机呢?难道是宝马没有能力做出好的V6发动机?这显然说不过去,要知道宝马在V8、V12、甚至M系列的V8、V10上做的都很出色。这足以证明宝马完全有这个能力做出很棒的V6发动机,甚至是全球最好的V6发动机。

大家想想,既然发动机振动的最大来源是气缸做功,是活塞向下止点运动时产生的。那么V6发动机不就是一个与垂直方向成30度夹角的力了吗?该产生振动的力在水平方向的分力,可以通过V型两面的各自产生的分力相互抵消。而向下的力也只是一个分力,要比直6向下产生的力小的多。所以,V6在平衡发动机带来的振动方面要比直6具有先天的优势。振动的减小同样也可以提高发动机的工作效率,提高转速,增大功率。其实宝马如此执着的钟情于直列6缸发动机,已经不是技术层面的原因了,而是与文化有关。



德国人讲究传统,不仅如此,而且他们都很傲慢,在他们眼里,就应该倡导技术的发展和进步。宝马一直以来就是一个家族性很强的品牌,更是强调传统的延续。另外宝马一直把自己定位为技术领先的旗帜,仿佛宝马的发动机只能是最先进的,因此它不遗余力的开发了各种各样的先进技术,来提高其直六发动机的性能。比如说它采用镁铝合金气缸盖、气缸体减轻了发动机质量,一台3.0L镁铝合金发动机相当于一台2.4L的普通发动机的重量。采用了Valvetronic 电子气门技术,双凸轮轴可变气门正时控制系统 Double-VANOS,实现了可变气门正时和可变气门行程的无级可调,降低了发动机的油耗,增加了动力。

而对于直六呢?宝马一直就在坚持。联系上面讲到的那些先进技术,宝马的直六已经匹配得很完美了,可以说是当时全世界最完美的直六发动机。在其它厂家刚刚推出V6的时候,性能是不能与这个直六相比的,这也成为当时直6优于V6的例证。也正因为这一暂时的优势,令宝马错过了整体更新为V6的大好时机。当全球其他厂商,包括过去也采用直六的日本厂商都已经纷纷采用V6发动机,并且将V6发动机的性能打造得越来越好的时候,宝马在这方面已经显得落伍了。


这在宝马看来莫过于奇耻大辱,傲慢的宝马不可能放得下架子来认可这一落伍,只能继续坚持下去,并且继续挖空心思的采用更为先进的技术来提升它的直六发动机性能,并继续宣称它的直六发动机优于V6发动机。也正因为如此,宝马的直六发动机与其它V6发动机相比,在性能上的劣势,并没有前面分析的那么明显。而越是更多的采用先进技术,越是在直六性能的提升上花费更多的成本,宝马就越不愿意将这些研发付之东流而放弃直六。与此同时宝马自己也不敢开发V6,因为这无异于打自己的嘴巴,承认直六不如V6 ,这在一直以老大自诩的宝马身上是不可能出现的。直六发动机是因为有宝马这个技术高手在后面支撑,才能够得以继续与V6竞争。就好像一个内功深厚而招数拙劣的武士一样(比如天龙八部里的段誉),如果失去内功的支撑,可能连个小毛贼都打不过。如果竞争对手也有宝马这么深的“内功功底”,估计宝马再执着也得有所改变了。



随着技术的发展和进步,竞争对手的V6发动机性能越来越优秀,宝马特有的可变气门行程技术在众多厂家也开始逐步普及,而宝马的双气门正时可变技术在丰田的V6发动机上也早已被采用,这些技术的进一步运用,会将V6的发动机的优势越发明显的发挥出来,到了那个时候,宝马是否仍能坚持下去,就得打个问号了。奔驰已经放弃了它坚持多年的3气阀技术,而宝马自己一直倡导的自然吸气发动机,还是由于竞争对手在涡轮增压方面的强势进攻下研发出了335i搭载的3.0L双涡轮增压发动机。宝马在直六上还能坚持多久呢?让我们走着瞧吧!


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发表于 2014-3-5 20:49:20 |显示全部楼层
传统还是要屈服于市场  2系不就是前驱加蜗牛么

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发表于 2014-3-5 21:05:26 |显示全部楼层
不错,好文
但是这个文章里面的点,是不是对卡车适用呢
我感觉现在13L-16L机L6化是趋于商用车制造商的成本压力和客户的后期保养优势

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发表于 2014-3-5 23:35:17 |显示全部楼层
对这篇文章不敢苟同~~~

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发表于 2014-3-5 23:42:19 |显示全部楼层
对这篇文章不敢苟同~

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发表于 2014-3-6 15:05:15 |显示全部楼层
east-flying 发表于 2014-3-5 21:05
不错,好文
但是这个文章里面的点,是不是对卡车适用呢
我感觉现在13L-16L机L6化是趋于商用车制造商的成本 ...

这是他山之石,而且针对的是汽油而非柴油~

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发表于 2014-3-6 15:08:08 |显示全部楼层
stiggy 发表于 2014-3-5 20:49
传统还是要屈服于市场  2系不就是前驱加蜗牛么

是的,刚好最近也在讨论V8和L6的问题,所以就拿出来大家一起评论一下咯~

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发表于 2014-3-6 15:08:48 |显示全部楼层
VN770 发表于 2014-3-5 23:35
对这篇文章不敢苟同~~~

请说说更详尽的、基于有效统计数据的理由哈~

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发表于 2014-3-6 15:09:19 |显示全部楼层
love_win 发表于 2014-3-5 23:42
对这篇文章不敢苟同~

请说说更详尽的、基于有效统计数据的理由哈~

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