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六缸科普(一)l6可不是倆三缸拼的,一篇讀懂歷史與技術

發動機發展史,直六比V6早得多。第一臺直列六缸是在1903年由世爵製造的,Spyker 60 HP,這個來自荷蘭的公司成立於1898年,在那個風起雲湧的時代,發動機新技術可謂是層出不窮。

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緊接著飛機技術在一戰時期由以往的偵察測繪轉變成了戰場主力,V型12缸和星型發動機的技術,在航空工業中大放異彩,加上那個時候對排放沒有任何限制,此後的很多年,發動機都以缸數多、平穩和最高功率著稱,甚至美國曾一度出現了V8的機械崇拜。

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這些狂熱的文化印記直到現如今的電影中還大量存在。上述這些發動機在其領域的亮點與文化傳承使得V6根本無法大展宏圖,直到1947年戰後對車身的小尺寸和經濟性的訴求,V型6缸發動機才逐漸被認可。但由於當時加工精度不足,振動與耐久依然令工程師們非常為難,後來在石油危機和金融危機的大環境下,美國的空氣清潔法案與日本的280馬力君子協定讓V型6缸發動機得以大踏步發展。

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三菱第八代Galant戈藍(EA/EC系)1996-2002

V6雖然看上去很像由兩臺三缸發動機拼成的,但由於V6曲軸沒有按照等分360度的佈局,在二階振動的最佳化方面仍然不如直列六缸,底層原因你可以理解為一個活塞運動的時候,產生的加速度無法被其他活塞加速度抵消,而且V6本來就是為了小尺寸車身準備的,90度夾角無平衡軸的設計一度成為奢望。但直列6缸相比V6在這個方面挑戰要小得多。

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賓士直列六缸的歷史

說到直列6缸,其實賓士的直列六缸,比寶馬歷史還要悠久,早在1913 年的梅賽德斯D1直列六缸就已經搭載在絕大多數的早期戰鬥機上了,比如一戰中裝備給德意志帝國空軍的信天翁的雙翼戰機,就搭載了梅賽德斯DI、D-II和D-III多種子型號直列六缸發動機。

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第一款汽車直列六缸是 1924年生產的戴姆勒 M836 3.9L的。二戰後,賓士其實第一時間就量產了直列六缸的M180,這臺發動機1951年到1985年都在生產,30多年的生命週期,是一款非常可靠的發動機。

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1985年,賓士OM603柴油直6問世,這臺發動機更厲害,是典型的2閥門柴油標杆機型,開發出了2種排量10幾種子型號,搭載在W126的S級上,大家注意啊,這臺發動機也有副燃燒室技術。

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直到1996年,賓士才用一系列 90° 夾角的M112汽油機替換完全覆蓋了直6的汽柴油版本。在這裡老王要說,那些說賓士才剛剛做直列六缸的人根本不瞭解上世紀賓士直六的輝煌,嚴格意義上來講,即便是前幾年,賓士的直列六缸M的斷層也會由OM來補,只是國內使用者只看得到汽油機所以顯現出了斷層。不過,那會兒賓士很多直列六缸都還是單頂置的凸輪軸SOHC。這個名詞屬於配氣機構的領域,作為六缸發動機的變遷值得多說兩句。

配氣機構的OHV是否為落後的標誌?

Single Overhead Cam是單凸輪軸搖臂和氣門佈置在上方的形式,進排氣門由一根凸輪軸控制

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當時還有一種主流設計不是頂置凸輪,而是底置凸輪,這個概念包含在頂置氣門OHV之中(Overhead Valve)大家注意,它的氣門Valve依舊是Overhead頂置佈局,這個概念與早期的Flat head平頭髮動機概念不一樣,平頭髮動機的氣門位於發動機缸體中的燃燒室下方

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這個效率不是很高,而OHV 發動機中的凸輪軸雖然依舊設計在缸體裡面,但氣門是在缸蓋燃燒室上方的。只不過凸輪軸的運動是透過推杆和搖臂來傳遞,穿過缸體與缸蓋再驅動頂部氣門的開閉。老王在這裡強調一下,很多人認為OHV是落後的標誌其實並不是,落後的應該是平頭髮動機。

六缸科普(一)l6可不是倆三缸拼的,一篇讀懂歷史與技術

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實際上,OHV現在都還在路上跑著,比如5.7的HEMI發動機,至今都是神一般的存在,但一般的人只知道他有個半球形燃燒室,實際上支援OHV在高手如林的DOHC環境下依然多次躋身沃德十佳的深層次原因,是一種叫做cam in cam的特種凸輪軸,很多家都可以做,拿道奇和馬勒舉例,透過凸輪軸之間的巢狀將進排氣功能的凸輪軸分開,中間植入巢狀軸和驅動挺杆,從而在OHV發動機上也能輕易實現進排氣獨立可調的正時,完全滿足目前DOHC雙頂置凸輪軸的各種訴求。明確這個問題之後大家就能夠明白為啥OHV不是落後的標誌。

六缸科普(一)l6可不是倆三缸拼的,一篇讀懂歷史與技術

但OHV概念到了六缸發動機尤其是直列六缸,可以說就是配氣機構設計的分水嶺了,下一期我們講直列六缸在重要零部件和機加工方面的設計考量。

我是老王,下期見。

分類: 汽車
時間: 2021-07-05

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