車迷鐘愛的發動機聲音是什么？

目錄

?	喜歡有汽油味的、聲音很大的汽車
?	發動機到底是怎么一回事？
?	汽油燃燒不能沒有空氣
?	消聲器演奏的聲音
?	不同類型的發動機所發聲音也不同？
?	采訪還在進行中！

喜歡有汽油味的、聲音很大的汽車

5月28日，斯巴魯、馬自達和豐田宣布面向電動化時代研發全新發動機。

說明會上，三家公司的高層充滿熱情地講述了作為實現碳中和社會的手段之一，發動機發揮著重要的作用。

2024年1月12日，在東京改裝車展上，豐田章男會長（Morizo）作為一名“普普通通的車迷大叔”站在臺上說了如下一番話。

此外，在2019年東京車展訪談環節中，當被問及喜歡什么樣的汽車時，他坦言道：“我喜歡有汽油味的、油耗高的、聲音很大的那種充滿野性的汽車”，一語驚人。

顯然，發動機吸引了Morizo和其他車迷們，而其魅力之一就是聲音。

就像大家喜歡不同流派的音樂一樣，每個人喜歡的發動機聲音也各不相同。

V型多缸發動機具有高亢的賽車音。

小排量直列發動機則具有強有力的轟鳴聲。

美式V8發動機有著“哆哆哆哆”的聲音，而氣缸不等長的水平對置發動機會發出氣流碰撞的震撼聲響。

還有“啪嗒啪嗒”的氣泡聲、渦輪增壓器特有的“啾啾”哨聲。

此外，一些人通過高端豪華車型的發動機發出的輕微聲響能聯想到動力十足的發動機。

諸如此類，各色的發動機聲令人心潮澎湃，我們將在下文中深入探討它們的魅力。

發動機到底是怎么一回事？

首先，為了理解通常被稱為“發動機聲音”的汽車發出的聲音，我們需要從發動機的工作原理開始復習。

現在汽車發動機中最常見的是活塞式發動機。將汽油和空氣混合的混合氣體在筒狀氣缸中燃燒（爆炸），轉換為動力。

正如“活塞式”一詞表現的“往復運動”一般，通過活塞的往復運動驅動曲柄軸轉動，將其旋轉傳遞給車輪，從而實現行駛。

在曲軸旋轉兩次期間，完成進氣、壓縮、燃燒/膨脹和排氣這四個行程，即一次循環，這就是四沖程發動機。

汽油燃燒不能沒有空氣

燃料的噴射方式有兩種：進氣道噴射和直噴。至此為止都是基于進氣道噴射發動機在進行說明，這是將燃料噴射到稱為進氣歧管的吸氣管內，形成混合氣體后再輸入氣缸的一種發動機。

直噴發動機則是從吸氣管僅引入空氣，直接向氣缸內噴射燃料，在氣缸內形成混合氣使其燃燒。

無論如何燃燒燃料都需要空氣。發動機聲音除了燃燒本身和發動機的機械振動發出的聲音之外，還包括將大量空氣吸入發動機并排出時的聲音。

聲音本就是由振動、空氣的流動、空氣的膨脹/收縮引發。

特別是排出燃燒后的氣體的排氣歧管（配管）和消聲器，都對發動機聲音產生很大影響。

為了產生更大的動能，需要相應的大量燃燒能量，能否更有效地將空氣送入發動機是關鍵。

第一種方法是增加每氣缸的排氣量。

第二種方法是增加氣缸數。但是，如果是將氣缸排列成1列的串聯型，發動機就會很長，發動機艙內的排列布局不理想，因此，有時會將氣缸排列成V型，以便更好地排布安裝。

話雖如此，考慮到零件數量多導致的成本增加、以及重量和空間方面的影響，用盡可能少的氣缸數量來滿足需求是更好的選擇。

因此，第三種方法是快速排出燃燒后的廢氣。

相關控制技術有許多。其中一種常見的方法是通過調整排氣歧管（用于收集各氣缸排出的廢氣并排放）的長度和形狀，以實現順暢的排放，并抑制排氣干擾，這種方法自古以來就被廣泛采用。

消聲器演奏的聲音

各位是否曾在賽道等地方聽過從量產車中拆除消聲器，即所謂的直管調校的改裝車的聲音呢？

雖說在排氣系統以外也進行了調校，這種車輛產生的爆炸音的粗暴程度，讓人難以想象是同樣的發動機，這正是Morizo最愛的“放肆喧囂的汽車”。

現在量產車采用的消聲器大多在內部設有多個腔室，通過這些腔室內的排氣膨脹和減壓，利用隔開房間的隔壁的反射和共鳴來吸收聲音，這種結構稱為多級膨脹室型。

雖然消聲器是為了抑制聲音而設計的，但由于具有共鳴體，其結構和材料類似樂器，因此不僅可以調節聲音的大小，還可以改變聲音的音質。

輸送大量空氣時，如果采取向發動機輸送壓縮空氣的方法，還會引入增壓器的聲音。

各位可曾聽過賽車和運動車型發出的“咻——啪”、“啾啾”等不可思議的聲音。

這些都是安裝渦輪增壓器的汽車特有的聲音，當車手踩下或松開油門時，通過排氣流動驅動渦輪轉動，渦輪的旋轉也帶動進氣側的渦輪壓縮空氣，實現增壓。

“咻——啪”，是松開油門時增壓后剩余的壓縮空氣排出的聲音。

當無法完全釋放的壓縮空氣返回到渦輪側時，就會發出“啾啾”的聲音。

不同類型的發動機所發聲音也不同？

下面讓我們言歸正傳。如前文所述，想要擁有強大的馬力，汽車的發動機就要擁有多個氣缸。

現在汽車所搭載的發動機中，氣缸數量最少的為3缸，近10年來這款發動機多被廣泛用于緊湊型汽車；然后是一直以來各種車型最常搭載的4缸發動機；之后還有僅德國汽車廠商搭載的較為罕見的5缸發動機；以及在直列、V型和水平對置款式中會出現的6缸發動機；最后，全球市場上還有8缸、10缸、12缸等款式，它們均被稱為多缸發動機，具有高功率、高性能等特點。

而直列、V型、水平對置等詞語，均表示多個氣缸的排列方式。

氣缸在曲柄軸上一字排開的結構被稱為直列發動機；氣缸以曲柄軸為中心V字排列的被稱為V型發動機；曲柄軸的左右水平方向上放置兩組氣缸，其活塞向相反方向運動（譬如右方的活塞會向左方運動）的被稱為水平對置發動機。

V型發動機的氣缸分成兩列，相鄰的氣缸呈現出V字，這個角度被稱為夾角。

在了解了上述知識后，讓我們來梳理一下這些結構會對發動機音產生怎樣的影響吧。

首先考慮氣缸的數量。簡單粗暴地概括就是，氣缸的數量越多發動機音就越輕柔。大家可以回憶一下剛才我們提到的四沖程發動機結構。四沖程發動機在曲柄軸旋轉兩圈期間完成一次工作循環（燃燒）。

如果以比怠速稍高一些的發動機轉速1000rpm來推算的話，3缸發動機每分鐘會發出1500圈，4缸的話2000圈，12缸6000圈的節奏爆震音。氣缸的數量越多節奏就越緊湊，爆震音聽起來也會越流暢，而且節拍的重疊還能使聲音聽起來更厚重。

接下來，讓我們來對比一下氣缸數相同，但排列方式不同的直列和V型6缸發動機。直列6缸發動機的構造是，處于“進氣、壓縮”狀態的氣缸和處于“燃燒、排氣”狀態的氣缸總是呈對照的形式運動。

這樣能夠有效抵消移動中所帶來的縱向與橫向震動，保證發動機自身的平衡。因此，直列6缸發動機以及，由兩組直列6缸發動機以夾角形式組合而成的V型12缸發動機，被譽為擁有“絕對平順性”，具有不摻震動雜音的干凈的發動機聲浪。

即使排氣歧管集中在一起，排氣時也不會相互干擾，能夠保持順暢地排氣。排氣管的操作自由度高，也是保證這款發動機聲音干凈的原因之一。

而V型6缸發動機不具備絕對平順性，所以會隨著縱向與橫向的搖擺出現扭曲的震動，因此，結構設計還要考慮到抑制振動。另外，又因其結構更加復雜，導致使用的零件數量增多，這也是機械音增加的主要原因。

雖然V型6缸發動機的設計讓兩列氣缸的結構更緊湊，但也正是因為V型的構造，導致發動機艙內的空間受限，排氣管操作的自由度較低。也就是說，很難發出穿透力強的發動機音。

然后，讓我們來講講有些不可思議的V型8缸發動機。即便是相同夾角的V8發動機，也會因為曲柄軸形式的不同而導致發動機音不同，采用了十字曲軸的美式V8發動機會發出“哆哆哆”的狂躁聲音，而采用了平面曲軸賽車類型的發動機，則會發出具有穿透性的“咔——”的聲音。

采訪還在進行中！

那么，不同形式的發動機會發出不同的尾音嗎？

關于被稱為BOXER（拳擊手發動機）的水平對置發動機，以及與活塞式發動機結構完全不同的轉子發動機，我們將請斯巴魯和馬自達的工作人員協助講解。

下面將為各位讀者分享一段發動機聲浪錄音，出自為GR YARIS專門研發的G16發動機。這段錄音不是車外錄音，而是來自發動機在測試平臺上轉動時收錄的聲音。請大家注意調整音量收聽。

粗獷、奔放的發動機音，為何會升華成令人激情澎湃的聲浪？讓我們繼續深入了解“發動機音癡迷者”們的研發思路，期待接下來的相關報道吧。