JohnPearleyHuffman
汽車世界曾經(jīng)一度由超大排量的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)治著。1909年,賽車手VictorHémery駕駛著200馬力21.5升的四缸賽車BlitzenBenz以當(dāng)時(shí)不可想象的202.6公里/小時(shí)行駛在英國的布魯克蘭賽道上。在那個(gè)年代,它就是世界上最快的汽車。
通用汽車代號為L3B的新款2.7升渦輪增壓直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量沒那么大。但是去年秋天,在它為通用汽車全尺寸皮卡服役后,L3B成為了美國銷售的排量最大的直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(豐田Tacoma也有一款2.7升的四缸發(fā)動(dòng)機(jī))。如果直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)再繼續(xù)增加排量,就需要增加更多的汽缸,那它的優(yōu)勢就不明顯了。
通用汽車小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)首席工程師TomSutter解釋道:“想造一臺大排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的話,你需要大缸徑和長沖程的大活塞。隨著排量越來越大,發(fā)動(dòng)機(jī)的長度將是個(gè)問題?!碑吘?,大多數(shù)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)都不是放在雪佛蘭Silverado的巨大車頭里。
而且四缸發(fā)動(dòng)機(jī)本來就不平衡?!斑@是由于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)和活塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的物理和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性以及由此產(chǎn)生的力決定的,”Sutter說,“而V8發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)椴捎?0度夾角布局,產(chǎn)生的力可以互相抵消?!盠3B和通用汽車所有其他排量超過1.5升的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)都使用反轉(zhuǎn)平衡軸,平衡軸安裝在油底殼和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之間,以發(fā)動(dòng)機(jī)2倍的速度旋轉(zhuǎn)?!捌胶廨S確實(shí)會(huì)導(dǎo)致功率損失,”發(fā)動(dòng)機(jī)專家TerryAlger說道,“但只要能夠消除二階不平衡就是值得的?!?/p>
BlitzenBenz的發(fā)動(dòng)機(jī)并不是當(dāng)時(shí)唯一的大排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。菲亞特曾試圖用裝備了28.5升排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的S76“都靈猛獸”打敗BlitzenBenz——單汽缸排量都超過7升了!
Alger還指出了控制大排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)爆震所面臨的挑戰(zhàn)。對于V8發(fā)動(dòng)機(jī)不算什么的爆震,在只有一半排量的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上怎么成了問題呢?這是因?yàn)榇蟾讖桨l(fā)動(dòng)機(jī)比長行程發(fā)動(dòng)機(jī)更容易產(chǎn)生爆震,并且正如Sutter指出的那樣,直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸行程受到發(fā)動(dòng)機(jī)長度所限。而V8發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸則是按一定角度布局,這也意味著可以在等量垂直空間下增加汽缸行程。與直列比起來,這樣的排列方式令工程師能夠更有效地平衡缸徑和汽缸行程。而對于L3B發(fā)動(dòng)機(jī),Sutter說,通用的工程師們通過將缸內(nèi)直噴和渦輪增壓技術(shù)相結(jié)合,對汽缸進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了缸內(nèi)燃油和空氣的充分勻質(zhì)混合,最大限度地減少了潛在的爆震發(fā)生率。
如果不考慮缸數(shù),L3B發(fā)動(dòng)機(jī)310馬力和471?!っ椎呐ぞ芈犉饋碜銐蛞惠v全尺寸皮卡用了。福特計(jì)劃在2020年推出一款混合動(dòng)力F-150,而且根據(jù)ElonMusk發(fā)的“推特”,特斯拉正在開發(fā)一款電動(dòng)皮卡。到時(shí)候,通用的L3B大概就像當(dāng)年BlitzenBenz里的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣夸張了。