直列四缸(Inline-four engine)是内燃机的一种气缸排列形式,四个气缸沿同一直线排列,亦称同轴四缸。这个名称只描述气缸数量与排列方式,并不表示发动机是否采用涡轮增压;“涡轮增压”指增压形式,“直列四缸”则指四个气缸的布局。
直列四缸主要用于汽车、赛车和摩托车,常见于排量小于2.0升的四缸内燃机。其应用并不限于这一排量范围,雪铁龙DS 23曾采用2,347 cc直列四缸发动机;1961年马自达P360 Carol搭载的358 cc发动机则是小排量实例。
直列四缸发动机通过四个排成一列的气缸完成内燃机的动力输出。不同排量机型采用的减振方式有所差异:小排量机型可依靠发动机自身阻尼抑制振动,排量较大的机型则可采用平衡轴减振。平衡轴属于振动控制构成,其作用重点是改善发动机运行时的振动表现,而不是改变气缸排列形式。
直列四缸的核心结构特征是四个气缸呈直线布置。在这一基本布局之上,发动机还可结合不同的配气、材料和进气技术。1913年,由Ernest Henry设计、用于标致赛车的直列四缸发动机采用双顶置凸轮与四气门结构,并随赛车赢得印第安纳波利斯500大奖赛。后续发展中,亨利·米勒等人研发的机型成为首款能够完整跑完500英里赛程的四缸发动机。
现代直列四缸机型可使用轻量化材料,并可配合涡轮增压技术,以提升燃油经济性与动力输出。涡轮增压并非直列四缸的必要组成,因此自然进气与涡轮增压描述的是进气或增压方案,直列四缸描述的仍是气缸布局,两者属于不同技术维度。
直列四缸广泛用于民用汽车,也曾长期应用于赛车及摩托车。民用代表机型包括本田ED型、福特T型发动机以及雪铁龙DS 23的2,347 cc发动机;赛车领域的实例包括法拉利625赛车使用的2.5升发动机、考文垂顶点FPF发动机,以及1913年标致赛车采用的机型。这些应用显示,同一种气缸排列方式可以结合不同排量、配气机构和增压形式,服务于日常交通与赛事用途。