#发动机五缸发动机有哪些优缺点，为什么会被设计出来？ 40多年前，奥迪为了和其他豪华品牌汽车竞争，打算把重心放在发动机上。当时，奥迪内部出现了两种意见，采用六缸发动机和五缸发动机。经过讨论，奥迪认为六缸发动机的体积和重量对于当时奥迪的产品而言过于沉重，因此费迪南德-皮耶西(FerdinandPiech)下定决心研发5缸发动机。最终，他们成功了，奥迪100搭载了直列五缸发动机，排量2.1L，最高马力136匹，最高扭矩185N·m。这台五缸发动机不仅成为了奥迪的佳作，甚至成就了一段奥迪的不朽神话。 五缸发动机比四缸发动机多了一个气缸，排量自然更大，在功率和扭矩输出上也更胜一筹；同时五缸发动机又比六缸节省空间，更容易被容纳近小型轿车中。在20世纪，由于四缸发动机的动力性差和六缸发动机的体积太大，而五缸发动机刚好能弥补这样的缺点，所以五缸发动就这样应运而生了。 图1:1976年奥迪推出的五缸发动机 图2：1976年奥迪100（C2） 说到五缸发动机，就不得不提到奥迪。自从奥迪为第二代奥迪100搭载了直列五缸发动机以来，奥迪对五缸发动机的坚持就没有停止过。2013年，奥迪发动机研发工程师Dengler博士领导的50人团队受集团要求重新设计五缸发动机。全新一代奥迪五缸发动机在保持排量不变的情况下，功率增加了17%，NEFZ测试工况中的油耗下降了0.3L/100km，整机重量也降低了26kg。奥迪的新一代2.5LTFSI直列五缸发动机，排量2.5L，加上涡轮增压的加持下，能够达到400匹的马力，最高扭矩达到了480N·m。搭载了2.5LTFSI直列五缸发动机的奥迪RS3和TTRS同时配备了奥迪的Quattro四驱，7速双离合变速箱。RS3百公里加速时间为4.1秒，TTRS的百公里加速时间为3.7秒。由此可见，五缸发动机的动力性能是一般四缸发动机无法企及的。 图3：奥迪TFSI直列五缸发动机 不仅如此，五缸发动机的稳定性更好，震动也比四缸发动机小。很多人认为偶数缸发动机的结构分布和运动方向是对称的，有利于作用力的相互抵消，减小震动。其实并不正确，发动机在运行过程中主要的震动来自点火可燃混合气使其燃烧爆炸。四冲程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈，转角720度，在曲轴转角720度内，发动机的每个气缸应该点火作功一次，且点火间隔角匀均。因此四冲程发动机点火间隔为720/i，i为气缸数目。由此可知，五缸发动机的点火间隔角为720/5=144度；四缸发动机的点火间隔角为720/4=180度。所以五缸发动机的点火间隔角更小，同时参与作功的气缸就越多，从源头上解决了震动的问题，运行就越平顺。 图4：四缸发动机和五缸发动机作功示意图 但随着四缸发动机技术的进步，各项性能指标都渐渐追上五缸发动机，使得五缸发动机的优势愈加不明显，而其劣势也逐渐凸显。其中一个缺点就是油耗太高。由于五缸发动机的点火间隙小，它在低转速的扭矩性能差，最大扭矩点需要2500转左右才能达到。而如今小排量的涡轮增压技术的成熟使得四缸发动机可以在1500转左右达到一个令人满意的扭矩。高转速低扭矩带来的就是油耗高，而且为了保证驾驶性和动力性不得不进一步的牺牲油耗。第二个缺点就是体积太大。现在的轿车发动机普遍采用前置前驱，而五缸发动机不能采用V型排列（不平衡），故只能采用横置。但由于五缸发动机较长，缸体横置会使得发动机侧面的空间变小，使得其他元件的布置较为困难，特别是悬架系统，导致一些高端悬架系统无法安装。第三个缺点是制造成本。与同类四缸发动机相比，五缸发动机的制造时间更长，制造成本更高。同时五缸发动机的平衡点和点火正时的调校都比四缸发动机需要付出更多的精力。 随着四缸发动机涡轮增压技术的成熟，五缸发动机和四缸发动机在动力性能上面的差距也越来越小。若单纯为了追求更好的动力性能，大可选择平顺性更好的六缸发动机。五缸发动机处在了一个十分尴尬的境地。目前，更好的选择是减少气缸数使用涡轮增压以及新能源混动。经过不断的调校可以改善三缸发动机的抖动，四缸发动机的成熟技术和六缸发动机的动力性能都使其能够站稳脚跟，而五缸机的道路却越发狭窄，难以前行了。