一提到奧迪很多人都會下意識想到奧迪的Quattro四驅(qū)系統(tǒng),相比起奧迪標(biāo)志性的Quattro四驅(qū)系統(tǒng),而當(dāng)前逐漸淪為小眾的五缸機(jī),在奧迪發(fā)展史上的貢獻(xiàn)絲毫不亞于Quattro四驅(qū)系統(tǒng)。
奧迪作為大眾集團(tuán)的子品牌,在千禧年之后,大眾搞出了一系列的VR結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)以及一系列特別耐操的渦輪增壓四缸鑄鐵發(fā)動機(jī)(例如:EA113、EA888),通過高低功率地調(diào)教,在性能上和市場定位上,能夠在四缸和六缸發(fā)動機(jī)之間平順過度,因此奧迪就開始慢慢放棄了五缸機(jī)。
奧迪對于五缸機(jī)開始產(chǎn)生聯(lián)系的時候,尚且要追溯到1970年代,當(dāng)時全世界范圍內(nèi)第一次被能源危機(jī)所籠罩著,于是各國政府開始意識到汽車對于燃料的消耗不能夠再如此揮霍無度了,所以全世界范圍內(nèi)正式重視汽車的排放問題。
當(dāng)時奧迪是由皮耶希掌帥,面對著當(dāng)時全新的排放法規(guī)以及有限的成本,奧迪想要走出歐洲地區(qū),進(jìn)軍美國市場幾乎是難如登天。皮耶希在此時代背景之下,決心打造一款優(yōu)于四缸機(jī)的動力,尚且比六缸機(jī)更加經(jīng)濟(jì)的直列五缸汽油發(fā)動機(jī),保證發(fā)動機(jī)的軸向長度,優(yōu)化了發(fā)動機(jī)在車上的安裝布局,也能夠保有著足夠強(qiáng)勁的性能。
當(dāng)奧迪將這款五缸機(jī)搭載在了第二代奧迪100(奧迪A6)車上,于是在能源危機(jī)的影響下,第二代奧迪100,憑借著五缸發(fā)動機(jī)(內(nèi)部代號為Type 43)配備Quattro四驅(qū)系統(tǒng)以及不輸奔馳的豪華以及寶馬的操控,順利登上了美國豪華車市場,而后來經(jīng)過了渦輪化、排放收緊、加入了四氣門等這些當(dāng)時非常先進(jìn)的技術(shù),能夠平衡性能、發(fā)動機(jī)軸向長度、油耗、耐用可靠等多個方面原因,使得奧迪的品牌聲望以及五缸發(fā)動機(jī),在市場上聲名鵲起。
奧迪在隨后的幾年時間內(nèi),憑借著這款五缸發(fā)動機(jī)使得自己在品牌力上能夠抗衡當(dāng)時的奔馳和寶馬,隨后的80年代中,奧迪也開始通過市場之外的其他地方打響自己五缸發(fā)動機(jī)的聲望,其中就包括了:將五缸發(fā)動機(jī)改造成為了帶有渦輪增壓的2.1T性能版本,能夠輸出的598PS的最大馬力和590N·m最大扭矩,并且匹配上當(dāng)時奧迪研發(fā)的quattro四驅(qū)系統(tǒng)搭配,將這一套怪獸一樣的機(jī)械配置安裝在一輛命名為S1 Sport的奧迪短軸量產(chǎn)轎車上。當(dāng)這兩堪稱外務(wù)的奧迪S1 Sport投放到WRC Group B等一些世界性的知名賽事上,在賽事上,大殺四方,一戰(zhàn)成名。
除此之外,奧迪的五缸機(jī)也是奧迪能夠建立高性能部門RS的一個關(guān)鍵所在,奧迪推出五缸機(jī)之后,以直列五缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)配上六速手動變速箱和Quattro四驅(qū)系統(tǒng),聯(lián)手保時捷打造出了第一款奧迪RS2高性能旅行車,豐富的配色,超高的性能,不錯的操控,讓市場消費(fèi)者慢慢開始接受高性能轎車和旅行車的定位,同時也成就了奧迪RS系列高性能車型品牌。
在上個世紀(jì)的七八十年代中,皮耶希和奧迪用了二十年的時間,通過市場和賽場證明了五缸機(jī)的實(shí)力,不過在九十年代之后,作為奧迪主力車型的奧迪100正式更名為奧迪A6,其成名的五缸機(jī),可以由于大眾開始走上模塊化生產(chǎn)平臺以及多年打下的市場而選擇采用V6發(fā)動機(jī),自此五缸機(jī)開始式微。
又有一說是,是由于皮耶希離開了奧迪,于是奧迪為了能夠節(jié)約成本,就開始放棄對五缸機(jī)的開發(fā),無論孰是孰非,奧迪跟五缸機(jī)在市場上確實(shí)是存在過一段將近二十年的空白時期。
也許在消費(fèi)者眼中,奧迪五缸機(jī)在九十年代的中后期之后,受限于大眾平臺化、模塊化的宏觀戰(zhàn)略生產(chǎn)模式,已經(jīng)不再適應(yīng)市場的戰(zhàn)略了,而被拋棄了。
實(shí)際上奧迪對于直列五缸發(fā)動機(jī)的研發(fā)從未中斷過,盡管奧迪很長一段時間內(nèi),是沒有一款正兒八經(jīng)的五缸機(jī)推向市場,但是卻有五缸機(jī)的衍生機(jī)型走進(jìn)了消費(fèi)者的視野里,只是少為人知,這就是奧迪R8以及蘭博基尼小牛的V10發(fā)動機(jī)。
奧迪真正重啟五缸機(jī)是在2009年,在法蘭克福車展上,奧迪推出了奧迪RS3和奧迪TT RS,在這兩款車型上打造了久違的2.5T直列五缸渦輪增壓發(fā)動機(jī),代號為EA855,在參考了當(dāng)年拉力賽上的經(jīng)驗(yàn)以及保時捷的技術(shù)建議后生產(chǎn)而來,在動力參數(shù)上最大輸出340PS、最大扭矩450N·m,配合上橫置Haldex Traction式Quattro四驅(qū)系統(tǒng),加之在奧迪有意重塑運(yùn)動形象的年代,五缸發(fā)動機(jī)又被委以重任,成為奧迪RS系列性能車型的入門動力引擎。
在奧迪所推出的這款五缸機(jī)之后,對于這款機(jī)型定位的受眾顯然是非常小的,畢竟沒有辦法被更多的受眾所享受到,而且奧迪也沒有辦法再一次在WRC Group B賽場上重新展現(xiàn)其真正的實(shí)力,但是卻能夠連續(xù)八年時間內(nèi)獲得了沃德十佳發(fā)動機(jī)獎項(xiàng),此可見奧迪在五缸機(jī)方面的造詣。
在奧迪對于曾經(jīng)為自己品牌在美國市場上立下汗馬功勞的五缸機(jī),可謂是愛惜至極,在這款發(fā)動機(jī)身上下了非常多的心血,配備各項(xiàng)技術(shù)也不在少數(shù)。
首先是在結(jié)構(gòu)上,采用經(jīng)典的直列五缸布局,跟EA888如出一轍的的缸徑、行程和汽缸中心距,當(dāng)時為了控制發(fā)動機(jī)的軸向長度以及整備重量,缸體的材質(zhì)則是有別于EA888的鑄鐵,換成了鋁合金(前期版本的EA855材質(zhì)為鐵鋁合金中缸),避免橫置Haldex Traction式Quattro四驅(qū)系統(tǒng)存在太過嚴(yán)重的推頭現(xiàn)象。
當(dāng)奧迪決定將EA855安裝到奧迪RS3、RS TT、RS Q3等一系列橫置發(fā)動機(jī)的緊湊車型上的時候,就有意控制發(fā)動機(jī)的體積,為了能夠更容易的布置在橫置發(fā)動機(jī)艙中,EA855最大的開發(fā)目標(biāo)之一就是要盡量壓縮長度。
正是基于這個原因,奧迪工程師選擇為EA855發(fā)動機(jī)采用了單層前端傳動皮帶來帶動發(fā)動機(jī)相關(guān)附件系統(tǒng),將鏈傳動系統(tǒng)布置在發(fā)動機(jī)后端,從而降低整體發(fā)動機(jī)的軸向長度。
如果再仔細(xì)看看大眾集團(tuán)是否真的有必要生產(chǎn)一款2.5T的直列五缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)呢?實(shí)際上這一點(diǎn)是存在很大爭議的,畢竟下有鑄鐵EA888,上有EA837和EA839,在某種意義上來看,開發(fā)這款EA855更多是滿足品牌情懷和秀技術(shù)的。
在EA855發(fā)動機(jī)的發(fā)展過程中,前期版本發(fā)動機(jī)主要采用的材質(zhì)是鐵鋁合金中缸,不過在經(jīng)過不斷的優(yōu)化和改款之后,奧迪決定將缸體更換成鋁合金的,一方面鋁合金質(zhì)量更輕,散熱性更好,另一方面是能夠滿足更加嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)。
在更換了缸體材質(zhì)之后,隨之而來的還有一系列問題,其中最為顯著的就是氣缸中心距太小導(dǎo)致的無法布置鑄鐵缸套,另一個就是相比之下鑄鐵缸套和鋁制缸體在高溫環(huán)境下的膨脹比并不一致,當(dāng)發(fā)動機(jī)的工作時間一旦長了,就會出現(xiàn)缸體漏油的現(xiàn)象。為此奧迪特別為鋁缸體開發(fā)了APS(Atmospheric Plasma Spray)缸孔涂層,通過鋁缸體缸孔表面涂覆上一層超薄的鐵合金涂層來代替缸套,給活塞運(yùn)動過程中,摩擦系數(shù)更低,散熱效率更好。
在EA855發(fā)動機(jī)上應(yīng)用上APS涂層之后,這一涂層可以說是極大的進(jìn)步,由于發(fā)動機(jī)非常緊湊,缸孔間距只有88mm,而缸孔尺寸是82.5mm,兩個缸孔之間只有5.5mm的壁厚,在這個壁厚上還需要一個2.5mm的冷卻水孔,因此根本無法放置傳統(tǒng)的厚度達(dá)到2mm的鐵缸套,在采用了APS涂層之后,有利于降低發(fā)動機(jī)的軸長,同時也能夠換來更加輕質(zhì)化的鋁合金缸體。
通過優(yōu)化升級缸體的材料之后,五缸機(jī)作為奧迪的榮譽(yù)機(jī)型,在其他技術(shù)上工程師自然也是相當(dāng)舍得配備給EA855發(fā)動機(jī)。例如奧迪當(dāng)家的AVS系統(tǒng),不過與其他取向性能的發(fā)動機(jī)相比較,EA855的可變升程系統(tǒng)AVS是在排氣側(cè)的,據(jù)工程師給出的解釋則是因?yàn)榕艢鈧?cè)AVS能夠加快增壓器的響應(yīng)速度,帶來更快的加速感受,同時也對油耗有一定的幫助。
在沃德十佳發(fā)動機(jī)排行榜中,EA855發(fā)動機(jī)能夠在榜單中蟬聯(lián)多年,除開排量的定位中競爭對手比較少有之外,另一個原因就是因?yàn)镋A855的油耗、動力、排放三方面平衡得比較均衡,而這一點(diǎn)主要是得益于其配備的GDI+PFI雙噴射系統(tǒng)。
在EA855發(fā)動機(jī)上的GDI+PFI雙噴射系統(tǒng),實(shí)際上就是每個氣缸有兩個噴嘴一個GDI直噴噴嘴以及一個PFI歧管噴射噴嘴。隨著發(fā)動機(jī)處于不同的工況負(fù)載的時候,兩個不同的燃油噴嘴則是協(xié)同工作,在小負(fù)荷時采用PFI氣道噴射噴嘴,在大負(fù)荷時采用GDI直噴噴嘴,中間負(fù)荷兩種噴嘴共同工作。
在特定的暖機(jī)工況或者冷機(jī)啟動工況,則是采用不同的策略工作,在這套GDI+PFI雙噴射系統(tǒng)之下,則是有效降低各種低顆粒物排放;當(dāng)PFI歧管噴射噴嘴工作的時候,高壓油泵驅(qū)動力變小,還可以降低摩擦阻力,減少油耗,這樣一套技術(shù)方案跟第三代EA888系列發(fā)動機(jī)上是著非常高的相似度的。
相對來說EA855發(fā)動機(jī),這款發(fā)動機(jī)作為一款高性能的橫置直列五缸渦輪增壓發(fā)動機(jī),奧迪將其布置在相對緊湊的車型上,因此在散熱上也成為了一個重要的問題。
需要考慮EA855發(fā)動機(jī)在能夠提升其功率的本身上,同時滿足歐六(國六)排放中WLTC循環(huán)的需求,因此在選擇渦輪型號的時候,更要考慮發(fā)動機(jī)機(jī)身以及渦輪葉片是否能夠抗住足夠高的溫度。
為了能夠滿足性能和可靠性的問題上,工程師在為EA855發(fā)動機(jī)擇材的時候,采用了能夠耐受1000℃排氣溫度的高鎳合金來打造渦輪增壓器,能夠在1000℃的高溫環(huán)境下做到將1.2Bar的高壓氣體輸送到氣缸內(nèi),這樣的工作環(huán)境在民用工業(yè)中,幾乎已經(jīng)是最強(qiáng)的耐高溫材料了。
對于一款橫置四驅(qū)的小鋼炮來看,奧迪推出的這款EA855發(fā)動機(jī)可謂是鋼炮領(lǐng)域上最強(qiáng)的發(fā)動機(jī)之一了,雖然說相比起老朋友奔馳寶馬的同級車型中來看,其他兩家在這個級別中采用的發(fā)動機(jī)技術(shù)不容小覷,但是EA855這款發(fā)動機(jī)不單是滿足奧迪在緊湊車型中對于性能的需求,同時也是一款帶著奧迪自豪感的五缸機(jī),對于車迷而言,更像是一款帶著情懷和激情的發(fā)動機(jī)。
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