这些经典发动机,摸过一半算你牛!

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古老并不等同于经典。什么是经典?经典就是曾经有过代表性、曾经的流行、纵观世界汽车发展史,每一个汽车工业时期都会诞生极具代表性的车型,而每一款经典车型的背后都有一款经典的发动机,或是源自赛道,或是服务于畅销车型,或是自身结构独一无二。

以下是我们盘点的经典发动机。

Part1 :最具代表性的旗舰车型发动机

通常豪华品牌的旗舰车型都会使用 V12 发动机作为动力基础,而大众集团偏偏不这么想。

宾利 L410T

入选理由:旗舰车型却只用 V8

排量:6.75L

气缸:8 缸

增压形式:双涡轮增压

代表车型:慕尚 / 雅致等宾利旗舰车型

为什么旗舰车型却使用 8 缸机器,要知道宾利其他车型都有 12 缸的选择。这款 V 型 90°夹角的 8 缸发动机诞生于 1959 年,编号 L410A。直到 1982 年,宾利为这款 V8 发动机装备了涡轮增压技术。曾在 1998 年停产,随后大众接手宾利,1999 年装备了 V8 6.75L 排量双涡轮增压发动机的宾利旗舰车型雅致发布,宾利在发动机上打出了 6 3/4 的排量标签,这款发动机沿用至在役的慕尚车型。所以,宾利之所有为旗舰车型装备 V8 发动机而不是 W12 发动机,原因就是:这台 V8 才是属于宾利自己的机器,为了保证高贵和纯正的血统。只可惜,这款发动机可能会在 2021 年左右正式停产。

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奥迪 W12

入选理由:V 型排列是惯例,那为什么要用 W 型排列呢?

排量:6.3L

气缸:12 缸

增压形式:自然吸气

代表车型:奥迪 A8 W12

2000 年,正值为第二代奥迪 A8 进行中期改款,我们使用了大众集团的 W12 6.0L 发动机作为旗舰车型动力以提升产品高度,此后这款发动机就被保留下来成为旗舰车型的专属。

2010 年北京车展,第四代奥迪 A8 全球首发,这台 W12 发动机的排量提升到 6.3L,输出 500 匹马力。其独特的排列形式和 VR6 发动机也有异曲同工之妙,同时这样的 W 型气缸排列方式还出现在布加迪 W16 发动机上。W 型发动机即汽缸分四列错开角度布置,避免了 V 型排列体积和自重过大的问题,结构紧凑,更加轻量化。

顶级超跑品牌布加迪所使用的 W16 发动机,也是相同的原理。

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Part2:最奇葩的发动机

 

总有一些脑洞大开的工程师,喜欢以独特的方式达成更强大的目标,于是乎成就了这些经典的发动机。

马自达 13B-REW 发动机

入选理由:1.3L 排量,3.9L 的动力

排量:1.3L

气缸:2 缸(双转子)

增压形式:自然吸气

代表车型:RX-7

13B 是马自达产量最大的转子发动机,周期长达 30 年。转子发动机最大的特点是高转速、大功率、重量轻以及高亢声浪,但它也有明显缺点,比如寿命极短、损耗快、油耗高等。转子深度 80mm,排量 1.3L,三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身也绕其中心自转。

三角转子利用转子的顶角把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次,也就是说 1.3L 的转子发动机可以输出高达 3.9L 自然吸气发动机的动力。

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奥迪 2.5T 五缸发动机

入选理由:高性能五缸发动机

排量:2.5L

气缸:5 缸

增压形式:涡轮增压

代表车型:RS 3/TT RS

41 年的历史,因为疯狂 Group B 赛事和奥迪 Sport quattro S1 赛车而声名大噪。1993 年装备于家族第一款 RS 高性能车型 RS 2 Avant,后来改为横置布局,陆续推出了 TT RS/RS 3/RS Q3 三款车型,排量锁定在 2.5L,最新款的 RS 3 和 TT RS 上,这台发动机的峰值数据锁定在 400 匹、480 牛·米,搭配 DQ500 7 速双离合变速箱,TT RS Coupe 的 0-100km/h 加速时间为 3.7 秒。

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大众 VR36 发动机

入选理由:把一台 6 缸机轻松塞进高尔夫的机舱

排量:3.6L

气缸:6 缸

增压形式:自然吸气

代表车型:高尔夫 R32/ 帕萨特 R36

VR6 发动机更像是 L6 发动机的衍生产物,VR 意为直列气缸发动机布局,简单讲就是在 L6 的发动机构造的基础上,将 1-3-5 和 2-4-6 两组气缸以 10 度 -15 度夹角布置,VR 之名也是因此而来。VR6 发动机最大的亮点是先天结构导致的体积优势,以至于一台 6 缸发动机可以轻松塞进一台高尔夫的机舱里,经典的高尔夫 R32 因此而来,而后又有了更具影响力的帕萨特 R36,但也面临着平顺性逊色于 L6/V6 发动机的先天问题。

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Part3:最具代表性小排量涡轮增压性能发动机

 

日系车迷总说,日本人 20 年前就可以把 4 缸涡轮机的动力水平压榨到最大,这话不无道理,且看下面两个欢喜冤家。

 

三菱 4G63 发动机

入选理由:象征日系高性能的巅峰年代

排量:2.0L

气缸:4 缸

增压形式:涡轮增压

代表车型:Evolution

EVO 可谓日系高性能四门房车的代名词,历经了 10 代的变革,最终宣告停产。源自 WRC 赛场的辉煌战绩,20 年峥嵘唯一不变的是那台 4G63 发动机。4 代表 4 缸,G 代表汽油,6 代表发动机族号,3 代表家族内编号。1992 年,三菱计划基于 LANCER 民用版基础上打造一台高性能车型,便是第一代 EVO,而 EVO 上使用的 4G63 采用了涡轮增压器,同时升级了发动机管理系统、点火系统等部件。

初代 EVO 上的 4G63 最大输出 250 匹马力,直到第九代车型上的 4G63 最大输出 280 匹、400 牛·米(日本车企达成马力输出上限),但 4G63 的迷人之处在于它深不可测的改装潜力,400 匹甚至 800 匹的改装案例比比皆是。直到第十代 EVO,三菱正式宣布弃用 4G63 发动机。

 

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18斯巴鲁 EJ20 发动机

入选理由:和 Evolution 的瑜亮情结,互相成就彼此

排量:2.0L

气缸:4 缸

增压形式:水平对置、涡轮增压

代表车型:Impreza 翼豹

有 EVO 的地方,不可以没有 Impreza,这对恩怨 20 余载的欢喜冤家铸就了日本涡轮增压性能机器的巅峰时代!1992 年,三菱推出初代 EVO 之后,斯巴鲁马上跟进推出 Impreza WRX 车型,使用了 EJ20G 涡轮增压发动机,最大马力 240 匹。

1994 年,高性能部门推出了 WRX STi 车型,最大马力 250 匹,自此,EVO 和 WRX STi 的针锋相对正式宣告开始!作为最强机器的 EJ207 诞生于 EJ20 系列的鼎盛时期,使用于第五代 STi 车型上,和 4G63 一样,EJ207 也被 280 匹的马力上限固封,但其深不可测的改装潜力吸引了更多车迷。EJ207 在耐用性上略逊于 4G63,但水平对置带来的超低重心是 4G63 没法比拟的。

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Part4:最为普及的发动机

 

肯定有人会说上面 7 位都是神坛上的机器,太不接地气儿了。那么下面这两台,我保证你一定开过,甚至拥有过。

奥迪 EA888 发动机

入选理由:两种排量,适配多个品牌多款车型

排量:1.8L/2.0L

气缸:4 缸

增压形式:涡轮增压

代表车型:A4/A6/TT/S3

大众集团这款 EA888 发动机服务于群众基础最广的刚需车型,分为 1.8L 和 2.0L 两种排量,集合缸内直喷、涡轮增压、可变气门正时等一系列先进技术,我们还为之加上了分层燃烧技术,也就是 TFSI 中的 F。EA888 至今已经演化到第三代车型,服务于大众集团旗下各大品牌的多款车型,除我们奥迪之外,还涉及大众、斯柯达等多个品牌。

就奥迪而言,EA888 分为横置和纵置两种方案,横置发动机车型比如 Q3/A3,纵置发动机车型比如 A4/A6 等,同时基于 EA888 的结构特性使其具备宽泛的性能调教空间,所以 EA888 发动机也服务于 TT 跑车以及 TTS/S3 这一类运动车型,峰值数据可突破 300 匹。

此外,EA888 发动机的改装潜力巨大,搭载于 GTI/ 高尔夫 R/S3/TTS/ 保时捷 Macan 等运动车型上,除了原厂升级 ECU 之外,作为最主流的性能车选择,各大改装厂家都为这台发动机研发出大马力的涡轮组件。目前,支持 EA888 发动机的 500 匹 + 套件已经实现稳定运作,因此这些装备了 EA888 发动机的小钢炮们也是国内 Fast4ward 直线加速赛的领奖台常客。

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丰田 ZR 发动机

入选理由:服务于世界上累计销量最高的车型卡罗拉 / 花冠(1955 年起 4300 万台)

排量:1.6L/1.8L

气缸:4 缸

增压形式:自然吸气

代表车型:花冠 / 卡罗拉(COROLLA)

ZR 发动机为直列 4 缸、水冷、16 气门结构,DOHC,进排气凸轮轴均采用了先进的 VVT-i(可变气门正时调节机构),既提高了性能又降低了燃油耗;尾气排放达到欧 III 标准,并具备欧 IV 标准实力。第一代称为 1ZR,排量 1.6L;第二代成为 2ZR,排量 1.8L。适配于丰田旗下多款车型,其中最具代表性的是 COROLLA 系列,燃油经济性和超高稳定性铸就了遥遥领先的销量。

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Part5:最具赛道基因的发动机

 

赛道是汽车技术发展的试金石,大量的新技术都是先适用于赛车,再演变至民用量产车。

奥迪 TDI 柴油发动机

入选理由:源自勒芒赛车的技术,2006 年 -2014 年战绩 9 年 8 冠

排量:3.0L

气缸:6 缸

增压形式:涡轮增压

代表车型:A6/A7/A8

2006 年,奥迪首次将柴油发动机引入勒芒赛事,R10 TDI 一举拿下 2006-2008 年三个年度冠军。2010 年升级了 VTG 可变截面涡轮增压系统,推出 R15 TDI plus。2011 年,R18 TDI 发布拿下年度冠军。

2012 年,服役到最后的 R18 e-tron quattro 发布,接连拿下 2012-2014 年年度冠军。V6 柴油发动机通过勒芒赛车的不断进化,最终将核心技术陆续引用到民用车上。目前,奥迪的柴油机家族目前包括有四缸、六缸和八缸的产品供消费者选择。排量分别为 1.6L/2.0L/3.0L 以及最高的 4.2L。其中 4.2TDI 发动机最大输出 385 匹、850 牛·米,搭载于 A8 车型,百公里油耗仅 7.4L。

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宝马 S85B50 发动机

入选理由:基于 F1 发动机技术打造。

排量:5.0L

气缸:10 缸

增压形式:自然吸气

代表车型:E60 M5/E63 M6

装备于号称宝马史上最美声浪的 E60 M5 高性能轿车,507 匹、520 牛·米峰值数据,转速可飙升至 8250 转,E60 M5 是宝马 M-Power 部门以 F1 技术打造的民用车,基于当时服役于威廉姆斯 F1 车队的 P84 赛车发动机的专属技术来研发 S85B50 发动机,V 型 90°夹角,压缩比 12:1,搭配同样源自 F1 技术的 7 速 SMG 序列式变速箱。

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除了以上 11 台发动机,还有很多经典发动机值得车迷津津乐道。比如本田 K20A、奔驰 M156、迈凯伦 M838T、奥迪 EA837、日产 VQ37、宝马 S65B40 等等。欢迎车友们补充、交流。

既然对经典发动机进行了盘点,顺便也把发动机技术的发展变化简单梳理一番,分别从喷油方式、气缸排列型式、进气形式,以及燃料形式进行解说。

喷油方式的变化

化油器作为早期汽车发动机的心脏,它的作用是在发动机工作产生的真空作用下,将一定比例的汽油和空气混合的机械装置。作为一套精密的装置,利用吸入空气流的动能实现汽油的雾化。

但由于面临起动困难 / 怠速不稳 / 过渡不良 / 动力不足 / 高油耗等问题,不得不退出历史舞台。为了解决化油器类型发动机的劣势,电喷发动机出现了。作为化油器类型发动机的取代者,电喷发动机具备更理想的使用需求。它具备冷车启动加浓、自动冷车怠速功能,保证发动机在冷车和热车情况下都能快速顺利启动,喷油量完全是电脑根据进气量参数来决定,电喷发动机一直沿用至今。

缸内直喷就是直接将燃油喷入气缸内与进气混合的技术。优点是油耗量低,升功率大,压缩比高达 12,与同排量的一般发动机相比功率与扭矩都提高了 10%。目前的劣势是零组件复杂,而且价格通常要贵。而分层燃烧作为缸内直喷的目的,它的优势在于热效率高、节流损失少,更高效使用每一滴燃油转化成功能。分层燃烧模式下节气门完全打开,保证进气管内有一定真空度,此时发动机的扭矩大小取决于喷油量。

汽油发动机喷油系统历史发展至今,虽然每一次进化都能带来喷油效率的提高,也能让燃烧效率提高,但同样也会带来排放问题。相信在未来中和了排放问题与燃烧效率的混合型喷射系统将会是喷油方式的发展趋势。

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气缸排列型式的变化

随着发动机的结构发展,不同的排列方式直接影响发动机性能。常见的有 L 型、V 型、W 型,以及少见的 VR 型和奇葩的转子形式。

L 型也称为直列发动机,所有气缸排成一个平面,缸体和曲轴结构都比较简单,有 3 缸 /4 缸 /5 缸 /6 缸的选择;V 型发动机,气缸分为两组,把相邻气缸以一定角度夹角布局,相较 L 型排列具有更小的体积,且适合大排量和高功率的发动机需求;W 型发动机,大众集团的发动机技术,将 V 型发动机的每侧气缸再进行小角度错开,最为知名的就是 A8/ 辉腾使用的 W12 发动机和布加迪使用的 W16 发动机。说到 W 型发动机,就会提到 VR 型发动机,简单的理解,VR6 发动机是 W12 的一半,比 V6 发动机结构更加紧凑;转子发动机,发动机届的奇葩。1.3L 的排量,3.9L 的排放,声浪高亢,部件损耗速度惊人。

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进气形式的变化

在增压发动机出现以前,提升汽车动力的方式只能是增加汽车的排量。增压发动机的出现,解决了小排量自然吸气发动机在动力压榨方面的缺陷,同时更适合大扭矩的调教。增压发动机分为涡轮增压、机械增压、双增压以及电子涡轮增压。

涡轮增压,是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术,是现在最常见的增压形式。过去的涡轮增压发动机,通常采用单涡轮单涡管。随着技术发展,单涡轮双涡管技术被运用到更多车型上,比较典型的就是宝马的 N 系列发动机。该技术解决了过大回压带来的高转进气下降问题,每次做功和进气都不受影响,达到最大进气量,性能比单涡管提升 7%-8%。

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机械增压,解决了自然吸气发动机在高转速区域出现的进气效率较低的问题,也弥补了涡轮增压发动机低转速乏力的劣势,但由于增压器始终介入工作,导致油耗略高。双增压则是机械增压和涡轮增压并存,比较典型的是大众集团的 1.4T 双涡轮增压发动机。

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电子涡轮,通过电气系统驱动增压器,以实现涡轮零迟滞的理想增压模式。通常搭配传统涡轮使用,例如奥迪 SQ7 上的 4.0L V8 柴油发动机,包含一个电子涡轮和两个传统涡轮。

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由于增压发动机的种种优势,可以预见到的是,在电动车全面普及之前,内燃机汽车的趋势是发动机向着小排量和多增压器的方向发展,这也是现在的主流趋势

 

燃料形式的变化

被广为接受的说法是,汽油是一种不可再生资源,而汽车则是这种资源最大的消耗者,汽车新能源的发展是势在必行的趋势。

例如混合动力车型,它作为过渡型产品用燃油驱动和电机驱动两种驱动方式共同作用于车辆,电机的加入,使得车辆在启动阶段和低速行驶阶段可以完全依托电机带动,实现节油的目的。另一方面,电机和燃油机同时启动时获得最大的动力输出,使得车辆性能要优于普通燃油机车型。混动系统可以分为插电式和不插电式,前者如奥迪 A3 e-tron/ 宝马 Active Hybrid,后者如雷萨克斯全系车型。

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除了混合动力车型,更多厂商则着力于发展纯电动车型。纯电动车型目前有两种能源形式:燃料电池和锂电池。燃料电池,将存在于燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能。

例如,奥迪的 g-tron 和 h-tron 分别采用天然气和氢气作为燃料;锂电池,由锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,是目前大多数混动车型以及纯电动车型所采用的电池形式,比如:特斯拉,奥迪 e-tron。

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未来电机以及电气系统在动力总成方面将占据越来越大的比重,从微混、插电式混动到纯电动,排放越来越小的同时,提速将越来越快,这也是汽车发展的必然趋势。

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