V12發(fā)動(dòng)機(jī)、W12發(fā)動(dòng)機(jī)深度解析

1、V12發(fā)動(dòng)機(jī)、W12發(fā)動(dòng)機(jī)深度解析將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定的夾角布置在一起, 使兩組汽缸形成兩個(gè)有一個(gè)夾角的平面， 從側(cè)面看汽缸呈V字形, 故稱V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的高度和長度尺寸小，在汽車上布 置起來較為方便。尤其是現(xiàn)代汽車比較重視空氣動(dòng)力學(xué)， 要求汽車 的迎風(fēng)面越小越好，也就是要求發(fā)動(dòng)機(jī)蓋越低越好。另外，如果將 發(fā)動(dòng)機(jī)的長度縮短，便能為駕乘艙留出更大的空間，從而提高舒適 性。將汽缸分成兩排然后 打斜”便能縮小發(fā)動(dòng)機(jī)的高度和長度, 從而迎合車身設(shè)計(jì)的要求。由于汽缸之間已相互錯(cuò)開布置，因此在汽缸之間有較大的空 間，這樣便于通過擴(kuò)大汽缸直徑來提高排量和功率。 V型發(fā)動(dòng)機(jī)的 汽缸均成

2、一角度對(duì)向布置，還可以抵消一部分振動(dòng)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是必須使用兩個(gè)汽缸蓋，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。另 外其寬度加大后，發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)空間較小，不易再安排其它裝置。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)一般為 5、6、8 10、12、16。V5發(fā)動(dòng)機(jī)筆者第一次聽說大眾的V5發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，認(rèn)為可能是搞錯(cuò)了，兩 側(cè)汽缸數(shù)量不一樣一定不利于發(fā)動(dòng)機(jī)平衡。 但據(jù)說用平衡塊將平衡 問題解決后它的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來了。它不僅為車主多提供了一種選 擇，而且還能顯示與眾不同的個(gè)性來。筆者現(xiàn)只知道大眾汽車公司 生產(chǎn)V5發(fā)動(dòng)機(jī)，并廣泛裝在新甲殼蟲、高爾夫和寶來轎車上。據(jù)透露，大眾汽車公司還有V7、V11等非對(duì)稱式V型發(fā)動(dòng)機(jī),但筆者未見有關(guān)資料，不敢亂語。V

3、6發(fā)動(dòng)機(jī)V6發(fā)動(dòng)機(jī)的長度與直4相當(dāng)，因此可以橫放在前輪驅(qū)動(dòng)的轎 車上，從而使它的應(yīng)用范圍比直6較廣，現(xiàn)在中高級(jí)轎車上普遍采 用V6發(fā)動(dòng)機(jī)，就像普通轎車上使用直 4 一樣常見。V6發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸夾角一般為60度或90度。60度的夾角對(duì)V6的平衡性較好。使用V6發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車，機(jī)蓋下一般都是 滿當(dāng)當(dāng)”的，發(fā)動(dòng)機(jī) 周圍空間緊張，要求設(shè)計(jì)師對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)室空間要精打細(xì)算。V8發(fā)動(dòng)機(jī)V8發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)是高級(jí)車的 標(biāo)配”了。雖然V8發(fā)動(dòng)機(jī)的性能極其 優(yōu)秀，但它的制造成本太高，重量太大，油耗極高，廠家一般不敢 輕易采用，只有在4升以上的車上才能見到V8的影子，國產(chǎn)車中 現(xiàn)只有大切諾基擁有V8發(fā)動(dòng)機(jī)，即將投產(chǎn)的金杯通用豪放也

4、是由V8發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。美國車比較喜歡V8，這與美國人的喜好及不 知柴米油鹽貴有關(guān)。V8發(fā)動(dòng)機(jī)不論是放在前驅(qū)還是后驅(qū)車上，由于重量大，都容 易造成汽車重心前移，即頭重腳輕。因此，許多汽車制造商喜歡將V8用在四輪驅(qū)動(dòng)的車上。采用90度的夾角，可使V8發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較佳的平衡性。V10發(fā)動(dòng)機(jī)理論上講，V10發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性不是特好，因此一般市售版汽車上很少采用V10發(fā)動(dòng)機(jī)，要用也是在高性能的跑車上?，F(xiàn)在美 國的道奇蝰蛇一直使用V10發(fā)動(dòng)機(jī)作為其動(dòng)力源泉，后來又有保 時(shí)捷的Carrera GT跑車，大眾輝騰5升V10柴油車，即將投產(chǎn)的 蘭博基尼Gallardo也是采用V10發(fā)動(dòng)機(jī)。最常見到V10發(fā)動(dòng)機(jī)的地

5、方應(yīng)是F1賽車場(chǎng)，那里每輛車上裝 配的都是V10發(fā)動(dòng)機(jī)。F1比賽規(guī)則規(guī)定，所有賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 不能超過3升，當(dāng)然車隊(duì)都想達(dá)到最高排量以獲得最大功率。如采 用V8，汽缸數(shù)較少，不利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，每個(gè)汽缸直徑也太 大，很難達(dá)到所要求的功率；如采用 V12，功率是提高了，但發(fā)動(dòng) 機(jī)重量太大，整車性能又受到影響。綜合考慮，還是用 V10最合 適，凡正賽車追求的又不是平衡性，有點(diǎn)振動(dòng)無所謂，只要發(fā)動(dòng)機(jī) 功率強(qiáng)大即可。V12發(fā)動(dòng)機(jī)在我看來，V12發(fā)動(dòng)機(jī)的象征性意義要大于實(shí)用意義。使用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，主要集中在歐洲，并以德國、英國的頂級(jí)豪華車和意大利頂級(jí)跑車為主。V12發(fā)動(dòng)機(jī)工藝復(fù)雜,造價(jià)昂貴，重

6、量奇大，油耗高得你都找不到廠家提供的官方數(shù)據(jù)。也是，買這種車人怎會(huì)在乎其油耗高低!現(xiàn)在裝配V12發(fā)動(dòng)機(jī)的豪華轎車有：奔馳旗艦S600、寶馬旗艦760Li、邁巴赫、勞斯萊斯新幻影；使用 V12發(fā)動(dòng)機(jī)的跑車有法 拉利的456GT和ENZO、蘭博基尼的 魔鬼”和Murcielago、阿斯頓 馬丁的V12 Vanquish、布加迪的EB16-4、埃多尼斯的BEX38等。雖然V8在美國車上不少,但講究派頭、喜歡大氣、不知油貴的美國人對(duì)V12卻不感興趣。這并不是因?yàn)樗麄兊男愿癜l(fā)生改變,而是他們要玩就玩最大最好的,這才導(dǎo)致卡迪拉克V16發(fā)動(dòng)機(jī)今年在美國底特律亮相。V16發(fā)動(dòng)機(jī)2003年元月，美國通用汽車公司

7、在北美車展推出一款概念車凱迪拉克“16”這款不可思義的轎車以一臺(tái) V16型發(fā)動(dòng)機(jī)為 動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)排量高達(dá)13.6升，能產(chǎn)生1000馬力的功率和1000 磅英尺的扭矩。在行駛中的大部分時(shí)間里，這臺(tái) V16發(fā)動(dòng)機(jī)只有一半的汽缸 工作，以減少燃料消耗。當(dāng)需要增強(qiáng)功率時(shí)，如急加速或重載荷時(shí), 另一半汽缸會(huì)自動(dòng)、自然地工作，以滿足汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)力的需求。凱迪拉克在上世紀(jì)30年代制造出世界第一臺(tái)V16發(fā)動(dòng)機(jī)，但 與現(xiàn)在的V16發(fā)動(dòng)機(jī)決不可相提并論，那時(shí)的 V16發(fā)動(dòng)機(jī)的排量 只有7.4升，最大功率才165馬力。h制恂ifiL扇TB,0 Uter-V12TOE-Motor畳出*ivm i“* V2B*f* *M

8、*I|*» 秤曲之就. h»h amg 芒'：；1H；* -xcmWUUI.M匚艮尺一口in匸R31二勢(shì)口日W12發(fā)動(dòng)機(jī)歷史在汽車則歷史上曾經(jīng)已有過采用 W型設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的例子。早 在20年代，就有人曾設(shè)計(jì)出了傳奇性的 淚滴”形汽車。該車的設(shè) 計(jì)者采用了 3怎排列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)。幾年之后又出現(xiàn)了以飛機(jī)用 W12 發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力、排量達(dá)24L、功率為370kW的汽車。三人曾駕駛 這輛車創(chuàng)造了世界記錄。在70年前，即1931年秋季，霍希公司率先設(shè)計(jì)出了供成批生 產(chǎn)的12缸發(fā)動(dòng)機(jī)，成為德國汽車發(fā)展史上的里程碑?；粝９竞髞沓蔀閵W迪品牌的淵源之一，它曾將一臺(tái)V12發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在敞篷

9、車?yán)铮摪l(fā)動(dòng)機(jī)與新型 W12 一樣，都是6L發(fā)動(dòng)機(jī)。奧迪是當(dāng)前采用雙V型或W型串聯(lián)配置12汽缸制造發(fā)動(dòng)機(jī) 的廠商之一。W型發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)原理具有非常顯著的特點(diǎn)：盡管 汽缸數(shù)量多、排量大，但是 W12新型發(fā)動(dòng)機(jī)的體積卻與 V8型一 樣大，而比傳統(tǒng)的V12型要小得多。W12新型發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與以往技術(shù)相比，新型奧迪12缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)力強(qiáng)勁，而且重量很輕。由于這款發(fā)動(dòng)機(jī)的長度僅 為513mm,而寬度為690mm,因此安裝在汽車前面，可與四輪驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)組合在一起。然而，其他類型的 12缸發(fā)動(dòng)機(jī)因體積較大, 只能與后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相匹配。因?yàn)樵谄嚽懊娴陌l(fā)動(dòng)機(jī)下部沒有足 夠的空間容納

10、前輪驅(qū)動(dòng)部件。新型W12發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)緊湊，再加上采用鋁合金等輕金屬材料,使這款12缸發(fā)動(dòng)機(jī)具有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這就是重量很輕。奧迪A8L6.0 quattro轎車上因采用 W12發(fā)動(dòng)機(jī)，整車重量隨之被空前地降 低到1980kg，低于所有其他車型。該車單位馬力需加速的重量僅 為4.7kg，這一數(shù)字堪與高性能跑車相競(jìng)爭(zhēng)。與以往設(shè)計(jì)相比，這款發(fā)動(dòng)機(jī)已算不上是經(jīng)典意義的W12型 發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鼪]有采用三排式分離配置，而是將三根連桿安置在同一曲軸銷上。這種由奧迪與大眾公司聯(lián)合開發(fā)的新型12缸發(fā)動(dòng) 機(jī)確實(shí)與眾不同。關(guān)注一下發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸排列就會(huì)發(fā)現(xiàn)：該機(jī)器是由兩組超小型V6總成制成。每組都有六個(gè)汽缸、呈 15&#

11、176;角排列。這種偏置式排 列兼?zhèn)淞私?jīng)典的V6 4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，而其寬度和長度都縮減到 最小程度。將這兩排汽缸連接成72°的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的高度顯著降 低，這意味著汽車的前端輪廓可以設(shè)計(jì)得很扁平， 而更富于流線感。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它為高級(jí)轎車帶來了獨(dú)特的動(dòng)感， 這或許正是人 們最盼望的。W12發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是重量僅為 20.5kg的帶七個(gè)軸承的曲 軸傳動(dòng)裝置。曲軸銷呈偏置式配置，可像 V6發(fā)動(dòng)機(jī)一樣保持恒定的點(diǎn)火次序。這款發(fā)動(dòng)機(jī)的整體剛性也非同尋常。 其優(yōu)秀的抗振性所帶來的舒適感甚至超過對(duì)12缸發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)期水平。干式潤滑系統(tǒng)為確保非凡性能，奧迪W12發(fā)動(dòng)機(jī)采用干式潤滑系統(tǒng)。

12、干式潤滑系統(tǒng)最大的優(yōu)越性是:即使在高度側(cè)向加速的狀態(tài)下，也可以向發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳方式提供潤滑油。它與普通濕式潤滑系統(tǒng)不同，油 泵是從一個(gè)單獨(dú)的油箱向發(fā)動(dòng)機(jī)提供潤滑油的。 這種方式比普通方 式更便于達(dá)到最佳化設(shè)計(jì)。奧迪W12發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑油油箱位于右前大燈的后面，通過兩 根軟管與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。油泵由直接與曲軸相連的鏈條驅(qū)動(dòng)。 發(fā)動(dòng)機(jī) 左側(cè)的水冷卻系統(tǒng)可以確保潤滑油的充分冷卻。 這種系統(tǒng)很少應(yīng)用 在批量生產(chǎn)的轎車中，只可用于高級(jí)跑車中。優(yōu)化設(shè)計(jì)減少廢氣排放每排汽缸上的雙頂置式凸輪軸負(fù)責(zé)控制氣門動(dòng)作。 凸輪軸由同 一鏈條驅(qū)動(dòng)，通過低摩擦系數(shù)的輥式凸輪隨動(dòng)件操作每個(gè)汽缸的兩 個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。這一設(shè)計(jì)原理

13、有助于顯著降低油耗。 可變氣門正時(shí)裝置的調(diào)整范圍很寬，進(jìn)氣門為52°排氣門為22°這意味著在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)都可實(shí)現(xiàn)最佳氣門開啟時(shí)刻，同時(shí) 也可以達(dá)到良好的怠速排放，減少未完全燃燒顆粒的排放，并在整 個(gè)速度范圍內(nèi)保持充分的扭矩。油氣的混合由Bosch Motronic ME7.1.1型電子順序燃油噴射系 統(tǒng)完成。該裝置包括電子氣門控制、熱膜式空氣流量計(jì)和可變空燃 比控制。4只爆震傳感器能精確測(cè)出產(chǎn)生爆震的汽缸。該發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)廢氣排放的控制主要依靠安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)附近的4 個(gè)三元催化傳換器和安置在消音器內(nèi)的 2個(gè)主催化傳換器。8個(gè)可自動(dòng)加熱的氧傳感器對(duì)排放的尾氣進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。因此，功率如此 強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)也可毫不費(fèi)力地達(dá)到歐洲m號(hào)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)尾氣排放的要 求。名副其實(shí)的12缸聲頻特征毫無疑問，12缸發(fā)動(dòng)機(jī)的魅力很大程度上在于其特殊的聲學(xué) 品質(zhì)。為此，在開發(fā)過程中也非常注重這些特殊聲學(xué)要求。這一要求表現(xiàn)在怠速時(shí)應(yīng)具備卓越而異常低的振動(dòng)品質(zhì)，尤其 是在部分負(fù)載加速過程和在恒定速度下應(yīng)具有非常低的噪音水平。同時(shí)，聲學(xué)工程師們?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)處于部分負(fù)載加速的情況設(shè)計(jì)了極富 動(dòng)感、強(qiáng)勁而又不失優(yōu)雅的聲頻模式。這種特征鮮明的聲頻設(shè)計(jì)將 最高的聲學(xué)品質(zhì)和熱烈的感情色彩融為一體， 成為顯示車輛優(yōu)秀總 體性能的典型特征。形成以上