Evolution of V8Engine

来源 :名车志 | 被引量 : 0次 | 上传用户:williamt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

  什么是V8?把一台V8发动机想象成两台共享曲轴的直列四缸发动机可能更直观一些。当然这两台四缸发动机带有一个夹角,这个夹角就是V8的汽缸夹角,夹角越大,发动机越矮,利于重心降低,重心越低越利于车辆操控的提升;不过,夹角越大也就意味着发动机很宽,而发动机的宽度会受限于车辆发动机舱的宽度,同时还会挤占悬架的空间。把夹角做小一点发动机就变窄了,但同时也变高了,对于前置发动机的车辆来说,发动机盖都得抬高,这会影响车辆造型的自由度,甚至是空气动力学性能;还有更重要的一点,发动机变高了意味着重心也被抬高了,这又限制了车辆操控性能的提升。可见看似简单的汽缸夹角也是一个牵一发而动全身的参数。90°的汽缸夹角是常见的角度,当然也有小到60°的例子,比如那台装在金牛座SHO身上、由福特和雅马哈联合开发的V8发动机。也有大到120°夹角的V8发动机,常见于各种超级跑车,当然是为了更低重心和更低的机舱高度了。

  顺畅排气是高转速发动机所必须的。平面曲轴更利于发动机功率的提升。

轻量化是永恒的主题


  轻量化是最好的改装。整车的轻量化从发动机开始,而发动机的轻量化就要从最为沉重的旋转部件曲轴开始。这里我们就不得不提一下V8发动机的两种曲轴类型了:一是平面曲軸(Flat-Plane Crankshaft);一是十字曲轴(Cross-Plane Crankshaft),这两种曲轴自然也是各有千秋。
  十字曲轴间隔汽缸的曲拐有着90°的夹角,所以侧面看上去曲拐呈现十字。十字曲轴可以实现更好的发动机振动特性,但是这要求曲拐上布置沉重的平衡重,用以平衡发动机的二阶振动。沉重的旋转重量带来了巨大的转动惯量,这限制了发动机的响应能力,因为转速无法快速爬升,也无法快速降低,自然也达不到太高的输出功率,而是倾向于提供更好的低速扭矩的特性。这一特性正是美式皮卡以及重型SUV的最爱,至于发动机本体的重量,对于这些大家伙来说并不是个大问题。
  平面曲轴的曲拐夹角为180°,所以侧面看上去呈现为一个平面。平面曲轴不需要沉重的曲拐平衡重,只需要一个轻巧的平衡轴就可以抹平不必要的二阶振动。更小的转动惯量可以实现更快的转速调节和最高的红线转速,发动机的最大功率自然是水涨船高。而且,轻量化的发动机也是超跑的最爱。更轻的发动机无论布置在车头还是车尾都不会带来太大的整车横摆惯量,车辆自然可以实现更好的操控。可不要被前后均衡的轴荷分配所迷惑,轴荷均衡的同时还要保证重量向中间集中才会有更好的操控体验。不然的话车子会出现两头重,转向时响应慢,转起来又停不下来的窘境。没错,这里说的就是那些把动力电池放在后备厢里的插电式混合动力车型。
  就像前面提到的,V8可以理解为两台共享曲轴的直列四缸机,所以,如果两个四缸机可以交替点火就更容易实现顺畅的排气,想要实现这一点只能采用平面曲轴的设计。顺畅的排气是高转速发动机所必须的,所以平面曲轴更利于发动机功率的提升。
  除了曲轴的轻量化,全铝的缸体和缸盖也为发动机的减重带来了可观的贡献。同时,轻量化的连杆和活塞也是必不可少的,更轻的旋转部件有着更小的旋转惯量,也就意味着更快速的动力响应。

配气机构的进化


  时至今日,双顶置凸轮轴DOHC这样的配气机构似乎都不值一提了,大家都是如此。早期的V8可不是这样的,八个汽缸共享一根凸轮轴,需要一套复杂的挺杆机构驱动气门的开闭,转速太高配气机构会浮起,单纯地提高气门弹簧的刚度只是徒增发动机的内耗,所以从早期的平顶V8(Flat Head V8)到F顶(IOE,Intake over Exhaust)V8,再到半球顶(HEMI Head)顶置气门OHV(Over Head Valve),再逐步进化到今日的DOHC(Dual Over Head Camshaft),更高效的配气机构驱动方式帮助了发动机转速的提升,为V8的功率之路助力。
  配气机构的革新还帮助V8进化出了可变缸技术,在低功率的驾驶工况下关闭四个汽缸的气门开闭,从V8变V4,保证大功率的同时也有了可观的油耗降低。

来自法规的挑战


  碳排放法规的日趋严苛给V8的进化之路带来了前所未有的挑战。小排量涡轮增压发动机成了当今的大势所趋,更少的汽缸、更小的排量往往意味着更小的发动机内部摩擦,自然可以带来更低的油耗,所以我们看到廉价车上用三缸机代替了四缸机,四缸机代替了V6,V6代替了V8。2.0T的发动机可以装在从1系到7系的宝马轿车上,奔驰S级和奥迪A8也未能幸免。大型SUV在混合动力的助力下也装上了2.0T四缸机,比如揽胜、Cayenne。美式皮卡的领导者F150系列也在用3.5T V6代替V8。难道V8的进化之路已经看到了终点?
  群众的眼睛是雪亮的,小排量化涡轮增压发动机一直都是“动力不够,降挡来凑”,所以我们看到变速器的挡位从4AT到6AT,再到8AT。如今福特、本田的10AT也开始装备在更多的车型上。其实更密集的齿比和更宽的传动比跨距都是为了拉低发动机的转速以获得更低的油耗。但是低转速也意味着更滞后的动力响应,因为每次加速的时候发动机都要耗费更多的动力和时间去抵抗自身的惯性艰难地拉升转速,还有大涡轮带来的迟滞现象和跨挡降挡的换挡时间。所以现实比数据更骨感,小排量发动机出众的性能参数,在一脚深踩之后就暴露了力不从心的现实。而大排量V8那种阶次清晰的声浪和随时随地爆发的强大扭矩是小排量涡轮增压和电驱动遥不可及的,V8并不需要太多的速比,有力且持续的扭矩输出才是Fun to Drive的兴奋剂。
  日趋严苛的油耗法规层层加码,代表未来的电驱动来势汹汹,可谓前有埋伏,后有追兵。诞生在1902年,超过百年历史的V8动力源面临的挑战前所未有。但是V8独有的魅力依然感染着不忘初心的粉丝们,其中有忠实的消费者,也有迎难而上的工程师。有理由相信,这条布满荆棘的进化之路将为我们带来更具生命力的V8。V8的进化从未止步。
其他文献
关于旅行的意义,有人说,“是寻找和丰富生命的体验,是脚下的路,更是心中的路,目的地并不重要,重要的是,它是否能触发心中的某种感受。”也有人说,“旅行的意义,不是逃避,不是艳遇,不是放松心情,更不是炫耀,而是为了洗一洗身体和灵魂,给自己换一种新的眼光,甚至一种生活方式,给生命增加多一种可能性的叉枝。”而在我看来,旅行的最大意义就在于两个字:未知。我们永远都不会知道在下一段旅行中会发生怎样的故事,就好
期刊
菲斯塔獨具辨识度的造型是现代汽车全球最新设计理念SensuousSportiness在量产车型上的首度应用,龙鳞式网状格栅让菲斯塔看上去像是条可爱的小丑鱼。运动化的造型还包括Fastback溜背式车身、修长的发动机舱盖线条以及分段式双腰线和18英寸龙爪造型轮圈,再加上运动型尾翼和椭圆形双出排气尾管,让菲斯塔的运动风格更加浓烈。  进入车内,以“利剑”为灵感的内饰设计配合多边形空调出风口营造出仿佛战
期刊
Formula E第五季的角逐在沙都利雅得城郊的AdDiriyah的揭幕,这场围绕着被列入了联合国教科文组织世界遗产名录古城墙举行的揭幕战标志着FormulaE开启了一个全新的时代。  FormulaE电动方程式锦标赛在过去四季一直采用相同的赛车和动力单元,允许车队进行有限度的自主调校和变速箱研发。而这项比赛在过去最大的软肋和为人所诟病的一点就是——正赛中途竟然需要更换赛车,一辆代表着电动车发展最
期刊
美国人对大马力SUV的热爱由来已久。二战结束后,美国本土经济飞速发展,再加上生育率扶摇直上,汽车行业迎来了一次前所未有的井喷。而悍马H1,就算是美式SUV中最极致、最血性的一款。  从军车进化而来的它,并没有在舒适性上做出任何妥协。也许悍马H1开起来并不舒服,但无论威风八面的造型,还是堪比履带车的通过性,都让崇尚自由精神的美国人为之倾倒。不过随着购车观念的改变,以及高油价的重压,这辆号称“越野车之
期刊
“用GITI去探索!”佳通越野系列新品体验日落幕  2018年12月14日,佳通轮胎携手《车迷》杂志,在苏州苏坦越野基地,为广大喜欢越野的车友带来了一场富有探索和冒险精神的“佳通越野系列新品体验日活动”。在崎岖、泥泞、陡峭的山林中,佳通越野系列AT70、AT100、HT152三款家族产品展现出出色的越野和功能性能。佳通越野AT70是一款全能全地形轮胎,以坦克履带作为灵感来源。佳通越野AT70无疑是
期刊
以往的事实表明,凡是被称作XX领域的“沙皇”的公众人物,下场都不大妙。强力人物强力推进政策的时候,往往树敌过多。背后的支持一旦撤销或者打折扣,很容易遭到反攻倒算。  最新一起不幸的例子,是卡洛斯·戈恩(CarlosGhosn)。自从上个月被逮捕后,这位汽车业的强力人物,一直在律师的帮助下试图在法庭上翻盘,甚至在检察官决定起诉之后,依然令人钦佩地斗志不减。但从日本以往的控罪案件走向看,戈恩全身而退的
期刊
迈凯伦城市探秘之旅闪耀申城  继初秋惊艳京城之后,英国高性能超级跑车制造商迈凯伦开启了为期三天的“竞速追影”迈凯伦城市探秘之旅。从上海出发分别前往太湖之滨的苏州东山以及长江之畔的崇明长兴岛。其中,720S及570SSpider因其专属于迈凯伦的纯粹性能而受到嘉宾们的追捧。日产第七代天籁上市  12月18日,“此刻,改变一切”日产智行之夜暨第七代天籁ALTIMA上市发布会在杭州召开,共推出7款车型,
期刊
大萧条:豪华轿车的杀手  众所周知,汽车制造在一开始曾经历过一段门槛不高的时期,因为底盘和车身分别制造,产量也并不高,故而有许多“升级版”的作坊都可以生产汽车。许多不知名的车厂昙花一现,正可谓“其兴也勃焉,其亡也忽焉”,其实也是大浪淘沙的过程,留下来的都是更有实力也更有决心的制造商,有利于整个行业不断进步。  然而20世纪30年代蔓延美国的“大萧条”,造成了严重的消费降级,从而影响了豪华旅行轿车厂
期刊
这次的独自一人居家隔离犹如一次难得的“生存挑战”,我的心理变化从出发前的犹豫到坦然面对,从不安到平静如水。  写这篇稿子的时候,时间是2020年4月22日,此刻我已经居家隔离了12天。  时间回到2020年4月7日下午,我坐上了从北京飞往上海的航班。其实在这次出差前,我的心理活动非常复杂,就在去机场的前几分钟还在犹豫是否应该取消。由于北京的管理措施还在继续,凡外地进京人员必须隔离14天,因此我在出
期刊
三月底阿斯顿·马丁宣布将自主研发V6发动机,匹配混合动力系统以取代V8发动机。在发动机小型化、电气化的大趋势面前,V8俨然成为了濒临灭绝的“保护动物”。当跑车制造商都沒能顶住这个趋势的时候,V8从车型目录里消失就只是一个时间问题了。我们希望这个时间能再晚一些,不是因为我们不希望世界变得更清洁,而是汽车对我们来说并不只是一个移动的工具,它还需要激情和乐趣。
期刊