Author / 蟹爪朝天
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人類對未來的暢享,真是無窮無盡
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1990年到2000年可謂是發(fā)動機“佳作井噴”的年代。JDM三大廠商,豐田2JZ,本田F20C,和尼桑RB26DETT可謂出盡可風(fēng)頭。
而傳統(tǒng)歐洲諸強則風(fēng)頭絲毫不減,邁凱倫/BMW S70/2,法拉利F120A,BMW S50也都爭奇斗艷。
然而,在這么多廠商之中,有一家則略顯低調(diào),其在那段時間設(shè)計的發(fā)動機和轉(zhuǎn)子一樣,完全改變了那個時代的發(fā)動機設(shè)計格局,更在多年之后蘊育出了世界上第一臺合法的千匹神獸布加迪威龍!
今天
小C就來談?wù)?/span>
歷史上那些神奇的引擎
1922年Langa設(shè)想過V4小角度V型引擎及雙凸輪軸的Fulvia HF引擎。
雖然4缸引擎設(shè)計成V型的意義不大,但對于5或6缸的引擎的體積縮減來說還是有意義的。1991年大眾的VR6引擎是大規(guī)模開始裝車應(yīng)用的小角度V型引擎。
隨后的W型引擎也是在VR引擎的基礎(chǔ)上設(shè)計的。
相比于4缸引擎來說 ,L6和V6在平衡一階二階力方面都有同樣的先天優(yōu)勢。L6引擎長度較大,V6引擎寬度較大。雖然6缸引擎很好,但對于前置車型來說其引擎?zhèn)}可能不足以容納6缸引擎。
在談VR6發(fā)動機之前,我們首先要補充些背景。相比于直列四缸發(fā)動機,直列六缸發(fā)動機或者V型六缸發(fā)動機都有著前者完全無法比擬的平順性,這是因為其發(fā)動機的第一級力和第二級力這兩個會嚴(yán)重破壞平順性的力在六缸發(fā)動機里面得到了完美的平衡。
然而,市面上絕大多數(shù)車都是緊湊廉價車,即使是后期出現(xiàn)的SUV,其引擎艙也完全無法容納下六缸發(fā)動機。更為致命的是,以上這些車基本采用的是前輪驅(qū)動前置引擎,也就是俗稱的FF布置。發(fā)動機,變速箱和差速器都放置于前引擎艙,更不要提ABS泵,前懸掛,空調(diào),電池和轉(zhuǎn)向機構(gòu)等一系列必不可少部件了。
有人可能會問為什么不涉及V4發(fā)動機呢,V型夾角四缸設(shè)置。這個問題參考保時捷919的V4就可以得出結(jié)論了。當(dāng)年由于V4極大震動,保時捷919上的驅(qū)動軸被直接折斷。V4之所以絕大多數(shù)民用車不用的原因就是其不平衡的本質(zhì)。
直列六缸發(fā)動機其變速箱和離合器都需要放置于引擎一側(cè)。即使是巨大的沃爾沃S80也不得不花巨資設(shè)計一款極度緊湊的變速箱來湊合使用。而看起來V6似乎是更好的選擇。但緊湊車?yán)锩嬉娌坏貌粰M置,因此車內(nèi)可用的面積會被大幅度縮水,具體例子可參考早期BMW 3系。
然而即使橫置也難以保證放下一臺V6。取決于V6是60度還是90度夾角(這是比較常見的夾角形式),V6的寬度可達(dá)到直列六缸的兩倍。更重要的是,排氣管極高的溫度使得其周圍不能布置任何構(gòu)件,V型發(fā)動機雙側(cè)缸的布置則加重這一趨勢。這意味著FF幾乎沒有空間給排氣管留下足夠的空間。
在1990年之前,這個是一個根本無法解決的問題。想要緊湊車身,只能選擇直列四缸,如果需要加大馬力,只能選擇渦輪增壓,但是那個年代的渦輪延遲可是很大的。或者選擇六缸布局,嚴(yán)重壓縮車內(nèi)空間并且拉高售價到常人無法接受的地步。
1991年,這個無法解決的問題被大眾解決了,這就是一代神器VR6引擎。
視頻 | 600匹的渦輪VR6高爾夫MK2挑戰(zhàn)奧迪R8和道奇挑戰(zhàn)者SRT8!
VR6簡單來說,就是四缸的體積六缸的輸出,且可以隨意安置在前輪驅(qū)動或者后輪驅(qū)動的車型上。
1代VR6 12V
1991年,大眾設(shè)計了缸軸線夾角為15°的2.8 V6引擎,并命名為“V直6”(R為Reihen的縮寫)。這臺2.8L 174匹的引擎裝配于高爾夫MK3 VR6的引擎借助較小的體積,同樣裝配于奔馳V級車型中。隨后的Corrado VR6使用了2.9L 190匹版本。
VR6的長度小于當(dāng)時的L5引擎,缸軸線夾角小于當(dāng)時的V6引擎。
當(dāng)時多數(shù)的V6引擎是中間進(jìn)氣,外側(cè)排氣的。VR6引擎是將相鄰兩缸的相鄰輛氣門設(shè)計為相同的功能,單側(cè)進(jìn)氣、單側(cè)排氣的。這樣的優(yōu)勢是排氣熱量可以集中在單側(cè),另一側(cè)不需要設(shè)計很大的空間用來散熱。這樣就可以和原本為L4引擎設(shè)計的引擎?zhèn)}更好的配合了。
VR6為單凸輪軸SOHC設(shè)計。由于缸頂距離較近,兩排氣缸可以共用一個缸蓋,以減少重量。每個缸有獨立的曲軸配重塊,共有7個曲軸瓦,連桿厚度20mm。
2代VR6 24V
1997年的2代VR6及V5引擎上設(shè)計的是每缸4氣門,204匹,用于高爾夫MK4。2001年限量款甲殼蟲RSI、高爾夫MK4 R32、MK5 R32、Leon Cupra 4及2003年后的A3、TT MK1、TT MK2中使用的是3.2L版本,馬力為240匹及250匹。
當(dāng)時的困難主要是在缸蓋內(nèi)緊湊的空間內(nèi)難以設(shè)計4根凸輪軸來帶動24個氣門,當(dāng)時本田單凸輪軸4氣門的設(shè)計也不是完美的設(shè)計。
本田設(shè)計的凸輪軸沒有位于氣門的正上方,所以運轉(zhuǎn)時會有橫向力消耗功率、增加磨損。這種設(shè)計還無法使用可變正時技術(shù)。
在2代VR6上,只有兩根凸輪軸。得益于較小的缸軸線夾角,一根凸輪軸可以通過搖臂帶動兩個同側(cè)缸的氣門和兩個對側(cè)缸的氣門。這樣就同時解決了簡化結(jié)構(gòu)和可變正時兩個問題。
2代VR6同樣是單側(cè)進(jìn)氣、單側(cè)排氣。但其每個缸都有獨立的進(jìn)排氣管路。
V5
2.3 V5引擎和VR6的結(jié)構(gòu)很相似。并通過雙質(zhì)量飛輪和阻尼器將兩側(cè)不平衡的振動吸收。V5分為10氣門150匹和20氣門170兩個版本。裝配于帕薩特、寶來、Toledo及高爾夫MK4車型。
W12
簡單來說W12引擎是將兩臺VR6引擎組合起來的。設(shè)計原型是將兩臺15°夾角的VR6以72°夾角組合在一起,用于展示每缸4氣門技術(shù)。其長度只有521mm。
早期真正用于量產(chǎn)的W12引擎主要用在中置引擎的跑車上。后來裝配于輝騰及前三代A8上,用來取代6.0L及6.3L引擎。賓利使用W12是因為其前置四驅(qū)的結(jié)構(gòu)裝入W12后剛好合適。配有4渦輪的W12引擎也裝配于布加迪車型上。
由于12缸共用一根較短的曲軸,每個瓦的寬度不可能太大,所以W12的缺點是連桿強度較差。連桿厚度為13mm。
中間進(jìn)氣、外側(cè)排氣的設(shè)計和普通V型引擎一致,可以更好的適應(yīng)為V型引擎設(shè)計的車型。由于進(jìn)氣側(cè)結(jié)構(gòu)緊湊,其缸蓋的填充效率較差。
W16
僅用于布加迪車系的W16是由兩臺沒有面世的VR8S組合出來的,也可以說是在W12的基礎(chǔ)上再加入4個缸。其同側(cè)缸軸線夾角為15°,兩側(cè)夾角72°。
W8
僅縱置于帕薩特的W8引擎可以簡單理解為在W12基礎(chǔ)上減少了4個缸。其同側(cè)缸軸線夾角為15°,兩側(cè)夾角72°,長度為420mm。使用了平面曲軸和兩個平衡塊。
W18
布加迪EB218概念車使用的W18引擎是由3個V6帶動同一個曲軸組合而成的。每相鄰兩個V6之間的夾角為60°。期長度和V6相近。
由于W18相比于W16及V12而言并沒有什么優(yōu)勢,也就沒有量產(chǎn)。
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