发动机是如何进化成2.0T的?( 二 )


发动机是如何进化成2.0T的?

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就这样,人类在“堆乐高”模式上一堆就是50年,直到后来第二次世界大战所带来的工业技术突破,才让汽车发动机在高转速和涡轮增压技术的加持下进入到了下一个次元!
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在20世纪前半段,地球上共爆发了两次堪比末日的世界大战 。虽然对于全人类来说,战争是一场严重的内耗,并不存在真正的胜利 。但对于科技发展来说,世界大战的打响无异于一场点了倍速的游戏,在侵略、存亡的重压下,科技树迅速开花结果,为人来带来杀伤性更强武器的同时,也为汽车带来了更好的材料学以及至今都在使用的涡轮增压 。
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一战时的飞机
虽然早在1913年爆发的第一次世界大战中,刚刚诞生10年的飞机就已经成为了武器装备 。但当人类真正意识到控制制空权对于战争胜负的重要性时,其实已经是第二次世界大战了 。为了让飞机拥有更好的机动性,人们在二战中研发出了很多能提升动力的技术,而其中最有效的就是我们熟知的涡轮增压!
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B-24
受限于高空海拔含氧量较低的缘故,所以当时使用活塞发动机的飞机并不能飞得太高,否则就会出现动力下降导致的失速甚至熄火 。因此人们便捡起了诞生自1915年,但技术并不成熟的涡轮增压器,试图通过研发能帮助飞机在高海拔地区吸入更多的空气 。最终,聪明的人类攻克了这一难题,并在二战飞机中加入了涡轮,大幅提高了战斗机的性能 。
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奥兹莫比尔Jetfire
在战争结束后,汽车工程师突然发现,如果涡轮增压能在飞机上提高活塞发动机的动力,那把涡轮装在汽车上,理应也能行得通!于是,世界上第一款装有涡轮增压的车便诞生了,1962年发布的奥兹莫比尔Jetfire,使用了一台3.5T的V8发动机作为动力来源 。凭借着涡轮的加持,让这台3.5T发动机拥有了高达218马力以及407牛·米扭矩的动力输出!比当时的3.5L自吸版本车型足足多了30马力!
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萨博99 Turbo
见到涡轮增压的奇效后,这项新技术得到了迅速的普及,保时捷于1975年推出的911 Turbo,以及萨博于1978年推出的99 Turbo都成为了非常有名的涡轮增压车型 。不过,受限于制造工艺,当时涡轮的尺寸要比现在大不少,所以使用涡轮发动机的车型虽然可以轻松提高马力,但涡轮迟滞问题也要比如今的1.5T雅阁还严重10倍!
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除了涡轮增压外,第二次世界大战中的坦克战,也飞一般的带动了钢材制造工艺的进步 。更好的钢材,让发动机活塞连杆拥有了更好的刚性,可以承受活塞运动时更大的气缸压力;更好的加工精度,让曾经会导致发动机缸盖漏油,但能够适应更高转速的顶置气门结构从赛场走到了民间 。于是,以高强度钢为基础的高转速发动机,也在战后如雨后春笋一般疯狂地涌现出来 。
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在钢材工艺没进步前,民用发动机普遍用的都是OHV结构,也就是底置凸轮轴 。不同于顶置凸轮轴通过凸轮顶气门的运转方式,底置凸轮轴由于需要通过连杆才可以操控发动机的进排气门,所以势必无法做到很高的转速,否则气门连杆就会因为惯性过大出现断裂,或是出现气门在高转速下,来不及归位的情况,所以发动机的红线转速普遍不会超过5000转 。
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而顶置凸轮轴,由于是通过凸轮直接顶气门,并不使用推杆的关系,所以只要发动机缸体、连杆强度足够,气门弹簧力度合理,发动机就可以实现更高的转速 。世界上首台使用双顶置凸轮轴的量产车型,是诞生于1954年的阿尔法·罗密欧Giulietta 。得益于双顶置凸轮轴带来的高转速,它所使用的1.3L直列四缸发动机,不仅拥有着6500转的红线转速,峰值动力更是达到了1930年之前,只有超大排量发动机才会拥有的80匹 。


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