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{{Infobox engine design
| name       = 直列四缸发动机
| image      = Inline-4_engine_animation.gif
| caption    = 直列四缸发动机工作原理动画
| manufacturer = 多种汽车制造商
| production = 1899年至今
| classification = [[内燃机]]
| fuel_type  = [[汽油]]、[[柴油]]
| predecessor = [[直列二缸发动机]]、[[直列三缸发动机]]
| successor = [[直列六缸发动机]]、[[V型发动机]]
}}

'''直列四缸发动机'''（英语：Inline-four engine，简称'''I4'''或'''L4'''）是一种活塞发动机的汽缸排列形式，四个汽缸呈单排直线排列，是当今汽车工业中最常见的发动机布局形式。因其结构简单、成本低廉、运转平稳且维修方便，被广泛应用于经济型轿车、紧凑型SUV和中小型商用车。

== 发展历史 ==
直列四缸发动机的发展历程可追溯至19世纪末：
* '''1899年'''：法国De Dion-Bouton公司生产了世界上首台直列四缸发动机
* '''1900年代'''：逐渐取代单缸和双缸发动机成为主流
* '''1920-1930年代'''：成为汽车发动机的标准配置
* '''1970年代'''：随着石油危机，小排量直列四缸发动机迎来发展高峰
* '''1990年代至今'''：涡轮增压和直喷技术的应用使性能大幅提升

== 技术特点 ==

=== 结构优势 ===
* '''结构简单'''：所有汽缸排列在一条直线上，结构紧凑
* '''成本低廉'''：只需一套气缸盖和凸轮轴，制造成本低
* '''维护方便'''：维修保养相对简单，零部件通用性强
* '''重量较轻'''：相比V6等布局，发动机重量更轻

=== 运转特性 ===
* '''平衡性'''：二阶惯性力无法自平衡，需要平衡轴抵消振动
* '''平顺性'''：点火间隔180度，工作循环均匀
* '''噪音控制'''：现代发动机通过优化设计有效抑制振动噪音

=== 性能表现 ===
* '''燃油经济性'''：结构紧凑，机械损失小，油耗较低
* '''功率输出'''：涡轮增压技术使功率密度大幅提升
* '''排放控制'''：易于集成各种排放控制装置

== 技术变种 ==
{| class="wikitable" style="white-space: normal;"
! style="width: 20%" | 类型 
! style="width: 35%" | 描述 
! style="width: 45%" | 应用特点

|-
| '''自然吸气''' 
| 依靠大气压力进气 
| • 结构简单<br>• 响应直接<br>• 成本低

|-
| '''涡轮增压''' 
| 利用废气驱动增压器 
| • 功率密度高<br>• 低速扭矩大<br>• 存在涡轮迟滞

|-
| '''机械增压''' 
| 通过曲轴驱动增压器 
| • 响应迅速<br>• 无涡轮迟滞<br>• 能耗较高

|-
| '''缸内直喷''' 
| 燃油直接喷入气缸 
| • 燃油效率高<br>• 排放清洁<br>• 易积碳

|-
| '''混合动力''' 
| 结合电动机系统 
| • 油耗极低<br>• 排放优异<br>• 成本较高
|}

== 主要制造商 ==
直列四缸发动机被全球主要汽车制造商广泛采用：

=== 日本车企 ===
* [[本田]]：享誉全球的K系列、L系列、R系列发动机
* [[丰田]]：可靠的AZ系列、AR系列发动机
* [[日产]]：著名的QR系列、MR系列发动机
* [[马自达]]：创驰蓝天系列直喷发动机

=== 欧洲车企 ===
* [[大众集团]]：EA888系列、EA211系列发动机
* [[宝马]]：B48系列、N20系列发动机
* [[梅赛德斯-奔驰]]：M274系列发动机
* [[沃尔沃]]：Drive-E系列发动机

=== 美国车企 ===
* [[通用汽车]]：Ecotec系列发动机
* [[福特]]：EcoBoost系列涡轮增压发动机

== 经典机型举例 ==
* [[本田K20系列]]：高性能自然吸气代表，升功率超过100马力
* [[大众EA888]]：涡轮增压直喷技术的典范
* [[丰田2ZR-FE]]：可靠性极高的经济型发动机
* [[宝马B48]]：模块化设计的豪华品牌发动机

== 优缺点分析 ==

=== 优点 ===
* 制造成本低，适合大规模生产
* 结构紧凑，便于发动机舱布置
* 维修保养成本相对较低
* 燃油经济性普遍较好

=== 缺点 ===
* 二阶惯性力需要平衡轴抵消
* 高转速时振动相对明显
* 排量受限，一般不超过2.5升
* 声浪不如V6或水平对置发动机悦耳

== 技术发展趋势 ==
* '''混合动力化'''：与电机结合形成混动系统
* '''高效涡轮增压'''：小排量高功率输出
* '''可变技术'''：可变气门正时、可变压缩比等
* '''轻量化'''：大量采用铝合金等轻质材料
* '''电气化'''：48V轻混系统普及

== 应用领域 ==
* '''乘用车'''：紧凑型轿车、SUV的主流选择
* '''商用车'''：轻型货车、客车的动力来源
* '''船舶'''：小型船舶的动力装置
* '''发电机'''：备用发电机组的核心部件
* '''工程机械'''：小型工程机械的动力单元

== 参见 ==
* [[V型发动机]] - 另一种常见的发动机布局
* [[水平对置发动机]] - 斯巴鲁和保时捷的特色布局
* [[转子发动机]] - 马自达独特的发动机技术
* [[发动机平衡]] - 发动机振动控制技术

== 参考资料 ==
<references />

{{活塞发动机布局}}
[[Category:活塞发动机]]
[[Category:发动机设计]]
[[Category:汽车发动机技术]]
[[Category:直列四缸发动机| ]]