在汽車(chē)則歷史上曾經(jīng)已有過(guò)采用W型設計發(fā)動(dòng)機的例子。早在20年代,就有人曾設計出了傳奇性的“淚滴”形汽車(chē)。該車(chē)的設計者采用了3×2排列6缸發(fā)動(dòng)機。幾年之后又出現了以飛機用W12發(fā)動(dòng)機為動(dòng)力、排量達24L、功率為370kW的汽車(chē)。三人曾駕駛這輛車(chē)創(chuàng )造了世界記錄。
在70年前,即1931年秋季,霍希公司率先設計出了供成批生產(chǎn)的12缸發(fā)動(dòng)機,成為德國汽車(chē)發(fā)展史上的里程碑?;粝9竞髞?lái)成為奧迪品牌的淵源之一,它曾將一臺V12發(fā)動(dòng)機安裝在敞篷車(chē)里,該發(fā)動(dòng)機與新型W12一樣,都是6L發(fā)動(dòng)機。
奧迪是當前采用雙V型或W型串聯(lián)配置12汽缸制造發(fā)動(dòng)機的廠(chǎng)商之一。W型發(fā)動(dòng)機的設計原理具有非常顯著(zhù)的特點(diǎn):盡管汽缸數量多、排量大,但是W12新型發(fā)動(dòng)機的體積卻與V8型一樣大,而比傳統的V12型要小得多。
W12新型發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn)
與以往技術(shù)相比,新型奧迪12缸發(fā)動(dòng)機具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它結構緊湊,動(dòng)力強勁,而且重量很輕。由于這款發(fā)動(dòng)機的長(cháng)度僅為513mm,而寬度為690mm,因此安裝在汽車(chē)前面,可與四輪驅動(dòng)系統組合在一起。然而,其他類(lèi)型的12缸發(fā)動(dòng)機因體積較大,只能與后輪驅動(dòng)系統相匹配。因為在汽車(chē)前面的發(fā)動(dòng)機下部沒(méi)有足夠的空間容納前輪驅動(dòng)部件。
新型W12發(fā)動(dòng)機設計緊湊,再加上采用鋁和鏡等輕金屬材料,使這款12缸發(fā)動(dòng)機具有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),這就是重量很輕。奧迪A8 L6.0 quattro轎車(chē)上因采用W12發(fā)動(dòng)機,整車(chē)重量隨之被空前地降低到1980kg,低于所有其他車(chē)型。該車(chē)單位馬力需加速的重量?jì)H為4.7kg,這一數字堪與高性能跑車(chē)相競爭。
與以往設計相比,這款發(fā)動(dòng)機已算不上是經(jīng)典意義的W12型發(fā)動(dòng)機,因為它沒(méi)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(xiāo)上。這種由奧迪與大眾公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新型12缸發(fā)動(dòng)機確實(shí)與眾不同。
關(guān)注一下發(fā)動(dòng)機的汽缸排列就會(huì )發(fā)現:該機器是由兩組超小型V6總成制成。每組都有六個(gè)汽缸、呈15°角排列。這種偏置式排列兼備了經(jīng)典的V6 4缸發(fā)動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn),而其寬度和長(cháng)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)機的高度顯著(zhù)降低,這意味著(zhù)汽車(chē)的前端輪廓可以設計得很扁平,而更富于流線(xiàn)感。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是它為高級轎車(chē)帶來(lái)了獨特的動(dòng)感,這或許正是人們最盼望的。
W12發(fā)動(dòng)機的核心部件是重量?jì)H為20.5kg的帶七個(gè)軸承的曲軸傳動(dòng)裝置。曲軸銷(xiāo)呈偏置式配置,可像V6發(fā)動(dòng)機一樣保持恒定的點(diǎn)火次序。這款發(fā)動(dòng)機的整體剛性也非同尋常。其優(yōu)秀的抗振性所帶來(lái)的舒適感甚至超過(guò)對12缸發(fā)動(dòng)機的預期水平。
干式潤滑系統
為確保非凡性能,奧迪W12發(fā)動(dòng)機采用干式潤滑系統。干式潤滑系統最大的優(yōu)越性是:即使在高度側向加速的狀態(tài)下,也可以向發(fā)動(dòng)機以最佳方式提供潤滑油。它與普通濕式潤滑系統不同,油泵是從一個(gè)單獨的油箱向發(fā)動(dòng)機提供潤滑油的。這種方式比普通方式更便于達到最佳化設計。
奧迪W12發(fā)動(dòng)機的潤滑油油箱位于右前大燈的后面,通過(guò)兩根軟管與發(fā)動(dòng)機連接。油泵由直接與曲軸相連的鏈條驅動(dòng)。發(fā)動(dòng)機左側的水冷卻系統可以確保潤滑油的充分冷卻。這種系統很少應用在批量生產(chǎn)的轎車(chē)中,只可用于高級跑車(chē)中。
優(yōu)化設計減少廢氣排放
每排汽缸上的雙頂置式凸輪軸負責控制氣門(mén)動(dòng)作。凸輪軸由同一鏈條驅動(dòng),通過(guò)低摩擦系數的輥式凸輪隨動(dòng)件操作每個(gè)汽缸的兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)。這一設計原理有助于顯著(zhù)降低油耗??勺儦忾T(mén)正時(shí)裝置的調整范圍很寬,進(jìn)氣門(mén)為52°,排氣門(mén)為22°。這意味著(zhù)在整個(gè)發(fā)動(dòng)機速度范圍內都可實(shí)現最佳氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)刻,同時(shí)也可以達到良好的怠速排放,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完成。該裝置包括電子氣門(mén)控制、熱膜式空氣流量計和可變空燃比控制。4只爆震傳感器能精確測出產(chǎn)生爆震的汽缸。
該發(fā)動(dòng)機對廢氣排放的控制主要依靠安裝在發(fā)動(dòng)機附近的4個(gè)三元催化傳換器和安置在消音器內的2個(gè)主催化傳換器。8個(gè)可自動(dòng)加熱的氧傳感器對排放的尾氣進(jìn)行連續監測。因此,功率如此強大的發(fā)動(dòng)機也可毫不費力地達到歐洲Ⅲ號標準對尾氣排放的要求。
名副其實(shí)的12缸聲頻特征
毫無(wú)疑問(wèn),12缸發(fā)動(dòng)機的魅力很大程度上在于其特殊的聲學(xué)品質(zhì)。為此,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也非常注重這些特殊聲學(xué)要求。
這一要求表現在怠速時(shí)應具備卓越而異常低的振動(dòng)品質(zhì),尤其是在部分負載加速過(guò)程和在恒定速度下應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)機處于部分負載加速的情況設計了極富動(dòng)感、強勁而又不失優(yōu)雅的聲頻模式。這種特征鮮明的聲頻設計將最高的聲學(xué)品質(zhì)和熱烈的感情色彩融為一體,成為顯示車(chē)輛優(yōu)秀總體性能的典型特征。
形成以上優(yōu)秀聲學(xué)品質(zhì)的基礎是發(fā)動(dòng)機能特別平穩地運行,而后者又歸功于以下幾個(gè)部件:經(jīng)過(guò)最佳動(dòng)力學(xué)設計的曲軸和凸輪軸驅動(dòng)系統,以及具有特殊剛性的曲軸箱和傳動(dòng)機構的連接件。最后,還得歸功于設計工程師對發(fā)動(dòng)機精心的聲學(xué)微調處理,使進(jìn)氣管道、排氣系統與這些部件的裝配達到完美的組合。
作為加長(cháng)型奧迪A8的核心部件,新型12缸發(fā)動(dòng)機首次亮相在今年的巴黎國際車(chē)展上。它動(dòng)力強勁、特點(diǎn)分明而充滿(mǎn)活力,這一品質(zhì)使奧迪旗艦A8轎車(chē)成為奧迪設計理念的象征。
來(lái)源:汽車(chē)人論壇



