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    1. 瘋狂的發動機:W18發動機是個什么鬼?| 科技說

      • 發表于: 2018/04/30 06:24:00 來源:車云網

      巨艦大炮的時代,終歸要被無人機和巡航導彈給代替掉……

      在差不多十年以前,大家伙還沒意識到全球變暖、環境污染和石油危機的時候,大家伙都在較勁腦汁兒琢磨,怎么能生產出動力更強大的發動機。

      如何殺死一個工程師?

      按照最正常的思路,只要發動機具有更大的排量,擁有更多的缸數,那么提高動力就不是什么難事兒,只是缸數的增多,必然會帶來一些額外的新問題,比如發動機曲軸的延長。

      曲軸延長一點兒,雖然能容納下更多的發動機(無論是V型設計還是直列設計),但意味著對曲軸材料和加工工藝提出了更高的要求,因為曲軸必須剛性足夠高,才能在駕駛員極盡所能壓榨發動機動力時,依然保持“堅挺”,否則一根軟塌塌的曲軸,對發動機來說就是一個災難。

      因此,如何盡可能提高排量,設計更多缸數,保證發動機功率足夠大且工作穩定,就成為了那個時代發動機工程師死磨硬泡的主要研究方向。

      在這個思路之下,凱迪拉克曾經破天荒地推出過一款V16發動機,并將其搭載在了一款概念車上。

      兩個V8串聯在一起的設計,使其擁有了超長曲軸和不俗的動力,但是因為設計太過極端,且實用意義不大(成本高,且經濟性不好),最終意味著它就是個“樣子貨”,被凱迪拉克“Show”一下技術之后,無法付諸于民用量產。

      在大西洋彼岸,一群德國設計師不甘寂寞,也是在同樣思路的引導下,搞出了一個驚天大怪物——W18發動機。

      W18發動機?是我少見多怪了?

      說到W18發動機,你可能并不感到什么稀奇,比如你會說:

      “這有什么奇怪,大眾還有W16、W12發動機呢!”

      但是你想想,所謂的W16發動機,是兩個V8并排設計在一起;而W12發動機,是兩個V6并排設計在一起。那么W18發動機呢?兩個V9發動機設計在一起?這個感覺有點兒扯淡啊……

      V9???工程師你給我滾出來,你告訴我誰家出過V9發動機?

      事實上,W18發動機在歷史上還真不是扯淡,就在布加迪品牌被大眾收購的1998年,大眾就給其裝上了一款W18發動機,而相應的布加迪車型代號就叫做——布加迪EB118,這款發動機,堪稱W型發動機的鼻祖。

      這臺發動機的排量達到了6.3升,最大功率555馬力,不過18個汽缸并非像我們所想象的由V型發動機組成,而是由三個相互之間夾角60度的直6發動機拼在了一起。

      事實上,它是當時世界上轎車使用的氣缸數最多的發動機……

      因為,如果你想要壓榨出更多的動力,那么以當時的技術條件,再增多哪怕一點點兒的氣缸容積(排量)和氣缸數,都是成本預算和乘用車平臺難以接受的。

      但是,如果你對搭載發動機的平臺要求不高,那么你會發現,你需要多少動力,那么總會有工程師設計出排量和缸數更加變態的發動機來滿足你的要求,比如說……

      卡特彼勒797F,很多人的七舅老爺……

      世界著名的重型機械制造商卡特彼勒(CATERPILLAR),在產一款重型載重卡車797F,這款世界排名數一數二的載重卡車,自重260噸,載重363噸……

      既然載重能力驚人,那么它的動力系統一定不俗:

      797F使用一臺V24缸柴油發動機,排量117L(幾乎是一般乘用車油箱容量的兩倍),發動機工作之后,在1300轉時可以輸出高達13635Nm的驚人扭矩!!!

      星型發動機?活塞式發動機的頂級設計

      如果你對航空感興趣,那你一定聽說過星型發動機,歷史上設計最夸張的星型發動機,來自于波音B-50“超級堡壘”和波音377這些大型飛機的動力系統——“巨黃蜂”R—4360。

      R—4360星型發動機,采用4排設計,每排有7個氣缸,總共28個氣缸,排氣量高達71.5L,輸出功率2200~3000kW。

      甚至可以說,前文提到的大眾W18發動機,就是一種星星發動機的變體,如果把三個L6發動機之間的夾角變成120度,就可以看做是一個6排設計,每排3個氣缸的星型發動機。

      所以,可以這么說,在那個崇尚“巨艦大炮”的時代,如果不對發動機的體積、經濟性、復雜性和維護保養成本做特別限制的話,如果你需要動力更強的發動機,只需要增大排量,合理設計氣缸排列方式就好了。

      但是在乘用車上,以上四個方面,明顯都受到了嚴苛的限制,但是我們對發動機動力的需求還是無止境的,所以我們就需要一些新技術來幫助我們達到目的。

      同時,在經歷上個世紀石油危機和空氣污染的危機之后,以美國為首的西方國家,開始陸續出臺了對乘用車日益嚴苛的排放限制,因此對乘用車發動機的經濟性和情節性的要求,提高到了一個史無前例的高度。

      在這個背景下,曾經可以肆無忌憚通過增大排量的方式提高發動機輸出功率的方式行不通了,時代要求發動機工程師必須在考慮發動機經濟性的前提下,滿足對動力輸出的要求。

      曾經巨艦大炮的時代,終歸要被無人機和巡航導彈給代替掉……

      好在,讓民用車的發動機動力更強,并不是只有徒增發動機排量和氣缸數這么一個辦法。

      比如,在采用了混動動力技術的前提下,我們眼下就可以用一個常規2.0T發動機配合一部電機,就能完成曾經只能依靠V6或者V8發動機才能勝任的工作了。

      當然,這些個后話,我們可以在下一篇文章仔細聊聊。

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