商机会员
【疯狂机械控第485期】星型发动机是典型的气缸活塞发动机，它的可靠性高，功率提升潜力大，很多飞机都采用了星型发动机，那它为什么在汽车上没有普及呢？
▲星型发动机
星型发动机是一种气缸环绕曲轴排列的往复式内燃机，其活塞通过一根主连杆连接到曲轴上，最上方活塞连接的连杆即为主连杆，其它活塞的连杆为活节式连杆，它们通过梢孔连接在主连杆中央位置的环上。
▲星型发动机
星型发动机可靠性高，重量轻，功率提升潜力大，维修性和生存性也不错，一般星型发动机的气缸组数是奇数个，有5缸，7缸，9缸，为了增加功率还可以将其多排叠加，将多个气缸组排成好几排，最多竟然能到4排×7缸，普·惠公司的巨黄蜂R-4360达到28个汽缸，功率为2200~3000kW。
▲普·惠巨黄蜂R-4360发动机
在喷气发动机出现之前，活塞式飞机发动机大多采用星型设计，因其曲轴短战场生存性强，结构紧凑占用飞机空间小而被舰载机广泛使用，其余发动机则采用V型设计。
▲星型发动机
星型发动机沿轴向放置在机头，输出轴直接连接桨叶，比直列式活塞发动机更合理的利用了空间，省去了减速机构和动力变向传递机构等，利于减轻机身重量，使机体更灵活。
▲星型发动机用于飞机
由于星型发动机气缸沿周向布置，需要大功率输出时，可以一圈圈的增加缸数，二战时某双排星型发动机输出了惊人的3400匹马力。另外，发动机在枪林弹雨中穿梭，生存性高也是一个重要指标。对于缸数众多的星型发动机而言，就算一个缸中弹停止工作，剩下的缸也能继续发挥作用。
▲星型发动机用于飞机
相比传统发动机，比如现在最流行的直列发动机，星型发动机少了很多结构，散热效果更加出色。由于推重比很高，相同功率下，星形发动机体积小重量要轻的多，另外星型发动机对称的结构使得扭矩输出也更加线性。
▲星型发动机结构图
虽然星型发动机有很多优点，但并不代表它适合汽车。比如为了满足风冷要求，发动机前部需要长期裸露在外，极大程度影响发动机的使用寿命，迎风面积变大还会增加风阻系数。
▲星型发动机
星型发动机虽然结构紧凑且体积小，但是相对于汽车而言，还是过于庞大。星型发动机径向尺寸太大，在汽车上不方便布局。即使平躺放置，还得在输出轴与离合器之间加装机构来改变动力传递方向，还要为其布置排气系统、冷却系统和燃油系统，但汽车并无足够空间。
▲星型发动机
星型发动机多为风冷发动机，靠迎风面气流冷却。如果将它装在汽车上，为了获得最佳冷却效果，需沿汽车中心线轴向布置。星型发动机独特的活塞立式布置会升高汽车重心，不仅降低了汽车稳定性和抓地力，还提升了维修成本，且无法与当前变速箱匹配，需额外研发新型变速箱，提高了制造成本。还有发动机舱空间有限，还要做到尽可能的平整、位置低，以满足舱内布局和驾驶视野需求。
▲搭载7缸星型发动机的卡车
现代汽车对舒适性的要求相当高，星型发动机由于噪音过大，往往需要佩戴防噪耳机，严重降低驾驶乐趣，且容易发生交通事故。星型发动机转子是偏心式的，单排星型发动机很难做到曲轴对称配重，高速转动时，星型发动机的振动问题十分严重。
▲搭载7缸星型发动机的卡车
▲搭载7缸星型发动机的卡车
星型发动机的多气缸会产生高油耗，汽车经济性很不友好。以丰田陆地巡洋舰5700为例，它搭载V8引擎的百公里综合油耗在16L左右。而星型发动机缸数一般为七个或者更多，百公里综合油耗上20L很容易做到。
▲星型发动机用于汽车
▲星型发动机用于汽车
并是没有厂家尝试过星型发动机的研制，比如在上世纪30年代中期，克莱斯勒曾秘密开发了两台5缸22.38kW、1.1L水冷式星型发动机汽车，为了解决上面提到的技术难点，他们将发动机倾斜了45度。
虽然这两台汽车累计测试里程超过20万公里，但是生不逢时，随后的二战和内部经济状况不良，使得这款汽车最终没有上市销售。
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