鲁达 为什么BMW坚持直列6缸引擎？
自内燃机发明100多年来，发动机工程师都在持续解决两个问题：1、如何增大发动机的动力；2、如何提高发动机的平顺性。第一个问题前期专栏文章有提到，我们集中精力谈谈第二问题。我先从最简单的谈起：
单缸发动机：四冲程发动机而言，活塞推动连杆带动曲轴旋转，曲轴旋转两圈（720°）输出一次动力，动力输出是脉冲式的不连贯，平顺性不好。如果让发动机输出更加平顺就需要加装飞轮来暂时储存动能。越重越大的飞轮动力输出越平顺，但是发动机的响应也较慢。
直列2缸发动机：因为增加一个动力输出的气缸，曲轴同样旋转2圈（720°）但是动力输出有2次，也就是说曲轴旋转720°/2=360° 正好一圈输出一次动力。两个气缸轮流点火输出动力，例如：1号气缸点火执行做功行程时，此时2号气缸正在执行吸气行程，也就说此时两个气缸的活塞运动方向和位置相同。简单来说，动力增强了，但是震动比单缸发动机大了2倍，可以说是最不平顺的发动机结构。
直列3缸发动机：大家都猜到了，曲轴旋转720°/3=240° 输出一次动力。1号气缸在执行做功行程时，2号气缸执行排气行程，3号气缸执行吸气行程。1号气缸和3号气缸的活塞运动方向和位置相同。以2号气缸为中心，曲轴两端被轮流施力，就像跷跷板一样。因此需要增加平衡轴，才能使发动机运转平顺。
直列4缸发动机：曲轴旋转720°/4=180° 输出一次动力。4个气缸中心对称排列，1号缸与4号缸活塞运动方向和位置相同，2号缸则与3号缸相同。如此一来1号活塞对曲轴的施力会被3号活塞平衡，2号活塞则会被4号活塞平衡。但这只解决了【一阶力(first order force)】平衡问题。由于活塞向下运动方向相同，但对曲轴的加速度不同，例如：1号缸活塞向下运动执行做功行程，此时3号缸活塞向上执行排气行程，两者力的方向相反，但加速度完全不同。也就是说1号活塞向下止点运行了1/2，而3号活塞向上止点运动还未到1/2，因此曲轴的施力实际上没有完全互相抵销，没有抵销剩下的力就叫做【二阶力(secon order force)】，同样需要增加平衡轴来解决二阶力的震动问题，但是总体而言平顺性要比直列3缸和2缸的发动机好很多了。
直列6缸发动机：我们先跳过直列5缸发动机，回到我们的主题直列6缸发动机。曲轴旋转720°/6=120° 输出一次动力。其实，就是两个三缸发动机严格按照左右对称排列。1号缸与6缸同样位置，2号缸与5号缸同样位置，3号缸与4号缸同样位置；1号缸做功时6号缸也做功，2号缸做功5号缸也做功，3号缸做功4号缸也做功。无论是一阶力还是二阶力都得到了平衡。发动机总振动接近零，基本上是一个完美平衡的引擎架构。