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雁過留鳴:十二缸發動機的曆史

雁過留鳴:十二缸發動機的曆史

驅動十二缸發動機不是磁場,而是巧妙的結構、平穩的運作,還有動力和聲音。不管是小排量高轉速的“魔頭”,還是扭矩強勁的雙渦輪增壓汽油或柴油發動機,甚至是曆史悠久的飛機發動機。讓我們靜下心來欣賞一下這種多樣性。

據稱,各種聰明人士認為十二進制系統更優越,并嘲笑十進制用手指就能計算得出來。而我們開車的人呢?我們是相當務實的,基本上對所有可能的活塞式發動機都抱有熱情。尤其是面對這樣一個奢華的V12……這種超級内燃機由汽油、柴油或天然氣驅動,從不到90馬力到遠遠超過1500馬力,它們在路上和軌道上或埋頭苦幹,或嗡嗡作響,或發出尖叫。現在,它們似乎終于要消失在夕陽下。

1916年:第一批批量生産的V12

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第一個、至少是第一批生産的V12發動機是1916年的Packard Twin Six。這款88馬力的6.8升發動機已經使用了60°夾角。理論上的完美品質和扭矩平衡保證了V12的無震動運作。1931年,在德國,6.0升的Horch V12顯示了什麼是可能性。12個輕質合金活塞(缸徑×行程:80×100毫米)在灰色鑄鐵缸體上呼嘯而過,每個缸體上部的兩個氣門水準放置,通過搖臂和滾輪由三鍊驅動的凸輪軸控制。帶有特殊控制活塞的液壓系統負責120馬力發動機的氣門控制。12個平衡塊被安裝在7個軸承的曲軸上,前端還有一個額外的減震器。安裝在前面和後面的發動機的靜音塊會消除剩餘振動。邁巴赫Zeppelin以8.0升的排量(92×100毫米)以及在3200轉/分時釋放的200馬力稱雄一時。

運動型:Colombo V12

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與這些舒适的怪獸完全相反的是法拉利的ColomboV12。它由天才工程師喬克諾·克羅布(Gioacchino Colombo)設計,出現于1947年,并在1989年之前一直保留在412中,隻是增加了排量并修改了底座。剛開始,1.5升的容積和幾乎1 : 1的缸徑/行程比足以滿足60°V12的需要。

每組一個凸輪軸,每缸兩氣門,總共三個化油器,足以在6800轉/分時産生118馬力,并在第一年的14場比賽中獲得6場勝利。1948年,法拉利帶着增壓230馬力的125 F1首次亮相一級方程式比賽。這還不能保證競争勝利,是以,1949年該發動機又增加了每缸兩個凸輪軸(有兩個閥門)和一台兩級增壓器。結果是:280馬力。在其職業生涯結束時,現在GT 412中的4942立方厘米的V12發動機功率達到340馬力。

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這就是法拉利V12的總體情況嗎?Cavallino還在抱怨。我們還記得365 GT/4 Berlinetta Boxer等車型的180°發動機。它們不是水準對置發動機,因為相對的汽缸的連杆不是被安置在兩根偏移180°的曲軸頸上,而是連接配接在同一個曲軸頸上。在水準對置發動機中,相對的活塞總是以相同的鏡像運動,而在180°發動機中,它們的運動方向相同。這意味着水準對置發動機可以自行平衡其慣性力,而在180°發動機中,要由多缸系統為其做出平衡。

使用了法拉利180°V型發動機的車型有一級方程式賽車中的3.0升312,以及排量為4.4或5.0升的量産中置發動機系列,最近的是1984至1996年的Testarossa。早在1969年,最強大、最兇猛的180°V12發動機就亮相了,它如此成功,以至于被兩個大洲的賽事禁止。在其性能生涯結束時,它甚至在保時捷917上使得測試台爆炸。

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這台4.5升的風冷雙點火發動機配有起動-發電機以及每秒送風量2400升的冷卻風扇,可産生520馬力。在接下來的幾年裡,動力得到了進一步的提高,新增了兩台渦輪增壓器,排量擴充到5.4升。在1973年的最新的配置中,這款發動機産生了超過1500馬力的動力,成為有史以來最強大的賽道發動機之一。

1987年:BMW重新啟動V12

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相比之下,始于戰前的第一台德國十二缸發動機幾乎總是羞答答的:BMW的5.0升發動機,功率為300馬力,用于750i。雖然缸徑和行程相同,但慕尼黑的這家公司并沒有簡單地将現有的兩台直列六缸發動機配對,而是依靠相同的缸體來制造每邊一個凸輪軸的雙氣門發動機,它有兩套獨立的進氣系統、點火裝置和噴射裝置。

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奔馳在1991年進行了反擊,推出了6.0升的M120四氣門發動機,功率為300千瓦,也就是408馬力。汽缸選擇性抗爆控制使壓縮比達到10 : 1的水準。如今仍在使用的梅賽德斯V12 M279可産生高達630馬力/1000牛·米的動力,但BMW受到環境法規限制,最新的6.0升V12發動機隻能提供577馬力,而不是以前的602馬力。2006年的雙燃料超級實驗車/氫氣實驗車BMW Hydrogen7明顯更弱,隻有260馬力。Hydrogen7不使用燃料電池産生的電力來驅動電動馬達,而是通過進氣歧管噴射氫氣來實作直噴式汽油發動機那樣的燃燒過程。

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2006年,奧迪以直噴式柴油機震驚了勒芒耐力賽。當5.5升的TDI開始開發時,測試台預先配備了更穩定的變速箱,以承受雙渦輪增壓的1200牛·米。采用鋁制缸體、90°夾角和共軌燃油噴射的柴油發動機,其進氣壓力接近3巴,在3000~5000轉/分的速度範圍内可産生650馬力。V12 TDI可以做得更好,但比賽規定的近40毫米直徑的進氣限制器實際上掐住了它的咽喉。然而,這并沒有阻止R10 TDI連續三次獲得勒芒賽的勝利(2006-2008年)。

雁過留鳴:十二缸發動機的曆史

大衆汽車集團的W12發動機不僅在勒芒賽中而且在批量生産中取得了成功。在千年之交,他們将兩台具有15°傾斜角的VR6發動機和一個共同的汽缸蓋合并為一台具有72°傾斜角的6.0升十二缸發動機,這本身就很特别。是以,W12的汽缸處于不同的角度,它實際上應該被稱為雙VR。不管怎麼組合,這款發動機都非常短小。除了在輝騰和途銳等量産車型中使用外,2007年它還在雙渦輪增壓GTI W12-650中單獨亮相,這是有史以來最酷的高爾夫之一。650的含義顯而易見,加上750牛·米的扭矩,最高車速足以達到325公裡/小時。

這款獨特的發動機的聲音包含了從低沉的隆隆聲到中音的女高音再到全油門時的嘶啞吼叫。而6.0升自然吸氣發動機2001年在奧迪A8(631馬力)以及2004年在輝騰和途銳上投入批量生産時,聲音是低沉而精緻的,擁有450馬力和600牛·米。自2015年以來,第二代帶進氣歧管的直噴雙渦輪增壓W12發動機一直被賓利獨家使用。

在100多年的曆史之中,V12發動機一直用于豪華級别或頂級跑車,比如阿斯頓DBS、蘭博基尼Aventador或法拉利812。

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