【卡车之家 原创】在咱们选购车辆的时候，尤其是6米8或者9米6，很多人都在纠结是买便宜的4缸车，还是动力更强的6缸车。而我们也做过不少关于这些车的导购，就比如《六缸四缸都有 盘点热门9米6大单桥》。但是5缸机却很少有人提起，其实5缸机在世界汽车史上都是一个漏洞一般的产物，它特有的结构原理，使其马力能比4缸大不少。这到底是怎么回事呢？今天咱们就聊聊里面的技术原理。
熟悉车辆，甚至是机械的卡友们聊起发动机这东西，基本上都会想到4缸机、6缸机、8缸机甚至是12缸机。如果提到超跑的话，还可能会有十六缸发动机。但很少有人提及3缸发动机和5缸发动机。但不可否认的是，五缸发动机是存在且优秀的。
但从基本原理上来讲，咱们都知道现在的多缸发动机，并不是几个缸同时点火的，而是依次点火，或者交错点火的。而发动机在工作的过程中，活塞是在发动机里面上下冲撞的。如果是偶数缸发动机，也就是四缸、六缸等发动机。在活塞上下冲撞的时候，几乎都会有等量的活塞向上冲撞，这样就缓冲掉了发动机应该产生的振动。
但如果是奇数缸，就没有等量的活塞缓冲了，而这也就可能会导致发动机产生剧烈的抖动。所以，奇数缸发动机，就比如3缸、5缸在很多人眼里是个奇特的发动机品类。
细心的卡友可能已经发现了，我之前说了很多次5缸发动机是优秀的。那么为什么我要这么说呢？因为5缸发动机的结构原因，会导致其做功也就是发动机汽缸点火工作的频率更高，进而输出的功率也就会更大。
以之前的重汽MC09系列发动机为例，这款发动机符合国六排放标准，排量不足9L，但是其能够输出最大380马力，近400匹，而其最大扭矩达到了1800牛·米。要知道，这是一台初次亮相于2017年1月的发动机，在当年这个数据绝对算得上是非常漂亮了。
如果咱们将时间线往前拉，那么我们还会发现其他品牌也有过非常出色的五缸发动机，就比如全球著名的斯堪尼亚也曾推出过DC9系列柴油发动机，其采用的也是5缸布局，斯堪尼亚的DC9 22发动机，不仅满足欧五排放标准，更能够输出320马力和1600牛·米，而其排量仅有9.3L，我相信这样的数据在当时绝对不弱。
如果咱们再将眼界打开一些，我们还会发现5缸机在轿车上也是战功赫赫，先不提沃尔沃引以为豪的“T5”尾标，咱们就说奥迪。在80年代初，奥迪就在自家的赛车上装载过5缸发动机，而这辆Quattro A2赛车也轻松斩获了多项拉力赛的冠军。除了这个以外，咱们如果查阅RS3和TT RS的配置表，更会看到这些性能车的发动机一栏看到5缸发动机的名字。也就是说能让小编如此夸奖，5缸发动机不仅是凭借着自己的战功赫赫，更是凭借着自己能输出超大马力的“超能力”。
那么5缸发动机为什么能输出更大的功率呢？这还得从发动机的原理开始讲。咱们都知道现在用的发动机是四冲程发动机，根据百度百科“发动机”词条显示：内燃机工作过程是进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。如果按照活塞的运动来进行划分，就是吸气-压缩-做功-排气。一个循环下来，曲轴转了两圈也就是720°。
其中，每次点火活塞要进行四次运动，第一次向下运动吸入空气和燃油（直喷采用喷射的方式）；第二次运动对燃油和空气进行压缩，到顶端后点火；第三次活塞受爆燃冲击产生向下的力量做功运动；第四次活塞上行，排出废气。而真正有用的，只有做功这一个冲程，也就是上面图上的膨胀冲程。
上面这张图是四缸机的运行过程，我们可以看到每次活塞运动，其实衢州都转了180°也就是720°两圈的四分之一。
四缸机活塞一次运动曲轴转动角度
720°÷4缸=180°
而五缸机就不同了，同样是一个冲程曲轴旋转720°，但它要分配给5个缸使用，所以它的计算方式就要进行一些改变。让5个缸一起瓜分这720°角。
五缸机活塞一次运动曲轴转动角度
720°÷5缸=144°
虽然5缸机要由这5个缸来瓜分曲轴转动的角度，但活塞可不管你这个，它只要一工作，曲轴就要转180°。而这是曲轴的结构决定的，谁也无法改变。
这时候，5缸机就出现了一个非常奇妙的现象：“重复做功”。也就是说，前面的一个活塞刚刚做功完成144°，下一个活塞就参与进来一起干活了。那么这中间，就出现了36°的重合角。换句话说，这台发动机里就有36°角是由两个活塞一起提供动力的。这可能不太好理解，咱们换个场景来看。
接力跑我相信大家都玩过，常规的接力跑是由一个运动员跑完了，交接棒给下一个运动员来继续跑的。但如果这时候，咱们让每两个运动员之间交接的点有点重合，也就是让上一个接近跑到末尾的运动员推一把正准备起跑的那个人，起跑的人是不是就更快了呢？整体的成绩也就更好了呢？我想，看到这里卡友们应该已经非常明白了。
而这，也就是5缸机能输出大马力的根本原因。虽然它很强，但同时也正如咱们前面所说的，5缸机也是不完美的，它可能会因为自身的不平衡产生巨大的振动。那么我们能不能让5缸机摆脱抖动，顺起来呢？答案当然是可以的。
前面咱们聊到了，5缸机因为缸数不对称，所以可能产生剧烈的抖动。为了让抖动减缓，咱们能用到最好的办法，就是再制造一个振动，跟它对着冲，把原有的振动抵消掉。而这个东西，就叫做平衡轴。
平衡轴这个东西，在5缸机，或者是很多轿车上使用的3缸机上非常常见。就比如某德系品牌的1.5T三缸发动机，在其上市的时候就着重宣传过它的平衡轴设计。根据百度百科“平衡轴”词条显示：“简单说平衡轴其实就是一个装有偏心重块并随曲轴同步旋转的轴，利用偏心重块所产生的反向振动力，使发动机获得良好的平衡效果，降低发动机振动。”
除了这项设计之外，发动机还可以进一步采用轻量化的活塞、强度更高的曲轴等等，来缓解发动机的振动。当然，这里面有非常复杂的机械设计原理。甚至在不同的转速下，发动机所产生的震动也是不同的，根据百度百科记载：“当活塞每上下运动一次，将使发动机产生一上一下两次振动，所以发动机的振动频率和发动机的转速有关。在振动理论上，常使用多个谐波振动来描述发动机的振动，其中振动频率和发动机转速相同的叫一阶振动，频率是发动机转速2倍的叫二阶振动，依次类推，还存在三阶、四阶振动。但振动频率越高，振幅就越小，2阶以上可以忽略不计。其一阶振动占整个振动的70%以上，是振动的主要来源。”
而这，就需要精密的设计，和反复的实验来解决这些问题了。当然，精密的设计和反复的实验也将会带来高昂的成本。换句话说，5缸虽好，但开发这件事挺费钱的。更何况伴随着技术的发展，低摩擦涂层、新结构设计等等技术慢慢加入到了四缸发动机中，慢慢也就显得5缸发动机没那么划算了，所以这种发动机慢慢也就少了。
● 编后语：
其实，发动机中还有很多种“特殊”产品，在未来的日子里咱们还会慢慢解析跟多。如果你是一位开过五缸发动机的老司机，也可以在评论区聊聊你开五缸车的感受。（文/袁圣 部分内容引用自百度百科）
