V8s之战:平面vs交叉平面

在我们了解交叉平面和平面曲柄，我们必须掌握什么是曲轴和它的作用。它是发动机底部的一个裂片轴，与活塞相连，它是发动机本身的最终输出点之一。曲轴非常简单地将往复运动转化为旋转运动——这就是活塞上下运动将能量转化为旋转车轮的方式。横贯平面曲轴是曲轴设计与曲柄抛出之间的90°旋转。简单来说，曲轴每旋转90°，其中一个气缸就会着火。

在传统的四冲程燃烧循环中，具有均匀燃烧模式的交叉平面曲柄只能用于8缸的倍数发动机，而且它们也不必采用v形配置。直列8、V8、V16，甚至平8和平16发动机都可以使用跨平面曲柄。当涉及到V8发动机时，跨平面曲柄配置是世界上最常见的。量产的V8发动机，比如福特野马GT的5.0升V8发动机道奇地狱猫(Dodge Hellcats)的Hemi V8;即使是SLS AMG著名的梅赛德斯-AMG M156 6.2升V8引擎也采用了交叉曲柄。相反，平面曲轴是曲轴设计与曲柄之间的180°旋转。曲柄每转动180度，活塞就燃烧一次。

在V8发动机中，平面曲柄不太常用，但与交叉平面曲柄不同，平面曲柄可以在4缸发动机中使用，并且几乎总是使用。从历史上看，当平面曲柄被用于v8发动机时，它几乎完全由欧洲制造商使用。然而，这条规则也有例外。使用平面曲柄设计的发动机包括为法拉利和法拉利制造的所有法拉利发动机迈凯轮3.8升发动机从12C一直使用到P1。与欧洲使用平面曲柄的趋势相反，最新款福特野马谢尔比GT350将其交叉平面曲柄换成了平面曲柄，这使它具有独特的声音和似乎可以旋转的能力通过大气天花板旋转．

交叉平面曲柄的优点是，它们发出的噪音显然可以被总结为不朽的——向马力和扭矩之神致敬，几十年来，这种声音被定义为“美国肌肉”!但除了噪音之外，交叉平面v8发动机运行平稳，气缸每90度发射一次持续旋转意味着它运行平稳。重要的是，由于汽缸的发射频率如此规律，跨平面v8发动机产生了很大很大的扭矩数据，从低到低都可以得到。

这就是为什么克莱斯勒和道奇产品中使用的Hemi V8在你开动的那一刻就感觉可以移动一座山，这也是为什么你可以轻易地把轮胎变成一股白烟的原因。一个平稳的引擎和大量的扭矩，有什么不喜欢的!但跨平面引擎也有缺点。它们转速如此平稳的原因是它们的配重很重。如果没有它们，由跨平面曲柄引起的摇摆运动将使汽车中的发动机不稳定，并造成高级机械磨损。但这些平衡物很重，增加了曲柄的旋转质量。

由于额外的旋转质量，交叉平面曲柄v8不享受转速，并有一个相当低的转速上限。配重和配置也需要一个更大的曲轴箱，使得跨窗格V8发动机不像理想的那样紧凑。平面曲柄本质上是很好的平衡-不像交叉平面曲柄。因此，它们可以在没有重物的情况下凑合着用。随着旋转质量的减少，惯性点(激发运动所需的能量)也降低了。这使得发动机反应更快，并且它允许平面V8的转速远远高于跨平面曲柄V8的转速。以福特野马谢尔比GT350为例，它的转速为每分钟8200转，而标准野马GT的转速为每分钟7000转。

众所周知，法拉利发动机的转速甚至更高- 9000转/分钟的北方。由于缺乏配重，平面曲柄也非常紧凑，允许更好的包装在发动机舱内。但也有缺点——180°的发射角度意味着最终会有更多的振动，发动机转速也不那么平稳。转速越高，效果越好，但在较低的发动机转速下，振动会很严重。但平板曲柄最大的缺点是缺乏扭矩。随着气缸之间的角度变大，动力和扭矩就会减少——所以最终你需要加大转速，提高转速来产生扭矩。为什么你认为法拉利在他们尖叫的高端表现最好?

两者各有利弊，没有哪一个比另一个更好。然而，紧凑的包装，减少惯性，减少旋转质量给平面曲柄V8一个明显的优势。虽然它可能有缺陷，但它们更容易被抵消，更容易以某种方式管理和抵消。为了应对剧烈的振动，主动发动机支架和发动机阻尼已经被设计出来，在涡轮增压时代，即使是平面曲柄V8发动机也可以在低空产生巨大的扭矩。

交叉平面曲柄可能在大众市场场景中更常见，但从效率、包装和最终性能的角度来看，平面曲柄v8发动机是更好的配置——从技术上讲。但在汽车问题上，逻辑和理智很少占上风。就像爱情一样，汽车也是一个感性的主题。这就是为什么我们会对车库里的大块金属和玻璃产生情感联系。虽然平面曲柄在技术上可能更好，但听到横贯平面的V8引擎隆隆作响时的情绪是一件很难忽视的事情——当声音是驾驶中最令人激动的方面之一时，我们希望横贯平面的V8引擎永远不会消失。