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「心动系列4」YYDS的V8都一样?不,你错的离谱!P2

这个是认证

CLauto酷乐汽车

2022-01-01 06:19

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Author / Zme梦儿


V8发动机,是最流行的大排量发动机,可以说没有之一。


V8起源于欧洲,却流行于美国,近年来,相比那些拥有复杂零件和价格昂贵、搭载在欧系超跑和性能车上的V8来说,看起来只喜欢直线加速、便宜大碗的美式V8,好像不是那么高级?


但现在,雪佛兰告诉你,无论是美系粗狂的力量感还是欧系高亢的尖叫声,他们都会玩!



本文分为上下两篇 ——


 上篇主要内容 


 1  美系&欧系V8的区别到底是什么?

 2  雪佛兰small block小缸体V8的魅力


点击阅读上期内容


 下篇(本文)主要内容 


 3  十字曲轴和平面曲轴的结构特点与优缺点

 4  科尔维特C8第五代小缸体V8 LT2与平面曲轴V8 LT6介绍


 正文 


三,十字曲轴和平面曲轴的结构特点与优缺点


为何有很多人会认为区分曲轴结构就是区分欧美系V8呢?


我想,不同于欧系V8平面曲轴和十字曲轴都会用,美系V8之前除了2015款的福特野马谢尔比GT350,都不用平面曲轴,所以为何美系这么喜欢十字曲轴呢?


应该,就是接地气,作为美国“国民发动机”,不能让人人都用的起的V8不是好V8。下面,我们就从两者怎么平衡说起(基础概念请回看阿尔法罗密欧V6篇)。



无论是十字曲轴还是平面曲轴,看一、二阶惯性力和惯性力矩时,都有不平衡的地方。


十字曲轴是一阶惯性力矩不平衡;而平面曲轴的曲轴结构形式和国内主流的四缸机型一致,所以惯性力、力矩平衡特性与四缸一致,都是二阶惯性力不平衡。


虽然都有不平衡,但是,十字曲轴却能够更容易的解决这个问题,我在大众VR6篇中介绍过,一阶不平衡力矩可以通过增加曲轴平衡块质量抵消旋转惯性力矩和转移pitch力矩达到平衡的目的,所以可以看到下面十字曲轴的曲轴平衡块,不同曲柄的形状和厚度都不一样。



十字曲轴可以比较简单的解决不平衡,当然也带来缺点,就是增加了曲轴质量、旋转惯量,不利于高转,所以一般的十字曲轴V8红线转速不会特别高,如下面科尔维特C8的LT2第五代小缸体发动机的转速表,最高在6500rpm。



而平面曲轴就没这么容易了,要完全平衡二阶力的话,只能加平衡轴,还必须是两根,但是,不同于L4、没有见过V8加平衡轴的,因为欧洲的平面曲轴很多都是高性能车。


来,再跟我复习下我从阿尔法罗密欧V6篇就说过的结论:对性能车来说,NVH不是最重要的,所以可能是基于体积、重量的考虑或者是会消耗更多的输出等原因,没有平面曲轴V8用平衡轴。



也就是说,如果用同样的材料和成本,平面曲轴的V8,一般振动相比十字曲轴更大,不利于NVH。那平面曲轴V8怎么尽量改善呢?


这里,要列出二阶不平衡力的公式了,通过公式来告诉大家他们一般怎么做的。


剩余的二阶不平衡力公式为Amrw²λcos2a,其中A为常数,m为不平衡质量,r是曲轴旋转半径,L为连杆长度,连杆比λ=r/L,后面的cos2a也不能人为调整,也就是只能减小m、减小r和增加L,但是增加L不利于短冲程。


我想车迷们都有所耳闻,短冲程利于高转高输出,所以这个连杆也是不能长的。



那就只能从m和r入手了,所以轻量化和减小曲轴旋转半径是一般平面曲轴V8车型会做的。


但是大家要知道,减重量可比加重量难多了,轻量化这个词也基本都是在赛车和性能车上出现。可见为了弥补这个缺点,势必要花更多精力和经费,如果是高性能车的确可以舍得扔钱,但是不利于推广到更多车型。


毕竟老美的V8可是从跑车、轿车到SUV、皮卡都在用,再加上OHV相比DOHC更少的零件和更简单的结构形式,导致了OHV+十字曲轴统一了美国V8市场。



所以,如果不是对高性能有着极致的追求,平顺好用还便宜的十字曲轴V8更符合大众需求。当然,十字曲轴在赛事中最高转也能近万转,如雪佛兰NASCAR发动机R07等。



至于你要问我到底哪个好?看我文的小伙伴应该也有点领悟了。


面对两个技术对比我从来不下定论,还是那句话,一切都是根据开发目标而定,毕竟大家都是成年人了,成熟点,成年人的世界没有对错,只有利弊。在合适的条件下,他们都能成为传奇!


四,科尔维特C8第五代小缸体V8 LT2与平面曲轴V8 LT6介绍


雪佛兰小缸体V8从上市至今相比其他V8一直保持这三个优势:


  • 便宜可替换的零件

  • 体积小,重量轻

  • 大马力却有超高性价比


这三点不仅对客户来说如此,对整车厂来说也是如此。


直至第五代小缸体系列,初始结构没变一直基于其改进,接下来,我们就来说说搭载在现款科尔维特C8上的代号LT2(6.2L自吸)的小缸体V8,其最大输出为495HP(369KW)。



LT2是基于上代车型C7中的五代小缸体LT1改进而来。



先来看下LT1的发动机装配视频,再复习一下V8结构公式,大家可以在视频中清晰看到OHV、每缸两气门还有十字曲轴。



LT2相比LT1升级了干式油底壳,在红线转速全马力输出并且在外界温度达到38度、任意三个方向有1.2个G的情况下,依旧能保持稳定的润滑,说明即使是普通版本的C8,依旧能有很好的赛道能力。



这里再给大家补充个小知识。


这种在各有一定G值还要保证润滑,是怎么验证的?就是除了一般的耐久试验外,还有一个倾斜试验,把G值转换成角度,进行倾斜值的加减来模拟发动机在遭受不同方向G值的一些极端状况。



虽然没有赛道需求,我们平时的买菜用发动机也会进行倾斜试验,毕竟还是要覆盖爬坡等一些工况,只不过,模拟的G值会比赛道工况小一点,这也是发动机研发过程的一项。



因为LT2是中置发动机的原因,布置上有更多空间给进排气设计,不用再担心是否发动机高度会遮挡驾驶员视线。


而LT2用了更激进的凸轮轴型线和其相位设计,使排气升程从13.5mm提高到14mm,并且持续时间也增加了18度,超过LT1,进气持续时间增加了4度。



这么一顿操作下来,牺牲了一些中低转的输出,但是超过5000转后输出收益提升明显。在不优化排气系统设计的前提下,最高转速提升至6450rpm,比LT1多了30多匹的马力。  



LT2当然也沿用了LT1上为保护环境节省油耗的闭缸系统:通用称之为AFM(activefuel management cylinder deactivation system),这种闭缸方式与我们国内看到的SGM旗下四缸机型不同,不是通过凸轮轴来控制闭缸,如下图所示:



因为是OHV的V8,开头讲过,凸轮轴已经没有空间了,所以是通过挺柱来控制,如LT1视频中截图,这四个缸都带有AFM的挺柱:



通过油液控制,类似弹簧,在需要省油、AFM运行的时候,黑色这段里面没有油液,弹簧吸收凸轮行程,关闭这四个缸;马力全开、AFM关闭时,里面充满油液,弹簧失效,与一般挺柱一样运作。



克莱斯勒hemi机型的闭缸系统与这个也类似,都是OHV的V8,所以要闭缸都是这么做。


最后,LT2在改进设计完成之后,需要经过一系列试验才能最终交付客户,除了发动机本身的耐久和倾斜试验,装车后,C8在通用自己的Miford试车场进行了无数的圈数耐久后还不够。


依旧是我上篇文强调的,赛道耐久对一辆性能车来说是必不可少的,所以搭载LT2的C8当然也逃不过纽伯格林北环的摧残,除此之外还经历了美国本土弗吉尼亚的国际赛车场、德国超长的12.3公里的高速环道的耐久测试,至此,LT2才算正式打磨完成。



LT2的开发虽然暂告一段落,但是C8的研发却从未止步,在美国本土基础款6W美金的超高性价比(欧系超跑几乎要比C8贵出一倍)让其一车难求,C8更强的性能版ZO6和ZR1也让大家期待着,因为大家发现C8开始参加房车耐力赛事,而名为C8R的赛车,V8发动机竟然用了DOHC的平面曲轴!



上周刚刚发布的ZO6,看这个红线值,是自吸、能随便上高转的平面曲轴!



5.5L排量,最大输出670HP(500KW),成为目前全球最大马力的自吸V8!



缸孔尺寸:4.4英寸(111.76mm)缸间距和4.1英寸(104.25mm)孔径,延续小缸体V8的设计。



DOHC也让每个凸轮轴有更多的空间,可以每缸布置4气门,帮助更好的进排气和扫气,增加输出和改善油耗。



在通用准备全面向纯电进军的时代,重新研发这款DOHC、平面曲轴的V8是否是最后的疯狂?传奇的小缸体系列是否就这么停滞在第五代?


雪佛兰在国内沦落至无人问津,但看了通用美国本土的车型和发动机才知道,雪佛兰才是通用最坚持的品牌,科迈罗和科尔维特的更新就没有断过,小缸体V8也是一代一代延续至今并且早就可以模块化同代产品互相替换零件。


别克能死、凯迪能乱、唯有雪佛兰不可不爱!



现在国内很多人觉得,有了电动这么直接的动力输出,那推背感多刺激,V8这种大马力优点已经被夺走了,还有什么特别的。


但有幸在封闭道路试驾过保时捷Taycan和搭载机械增压小缸体V8(LSA)的凯迪拉克09款CTSV的我,要用亲身经历告诉你:



小结


没有开过V8,你不会知道,在猛踩油门的那刻,整个发动机瞬时爆发出醇厚的咆哮、伴随着轻微的振动,从前舱,通过空气和方向盘传递过来,从你的耳朵、你的双手和双臂,全方位渗入到你的身体里的那种震撼。


国内大家都关注排气,因为只有排气声能调响,但当你发现前舱的发动机声音能盖过排气时呢?


机械增压高频的啸叫加上V8低频的轰鸣,带给你高低音相伴的极佳声乐享受,这是一辆加速再快的电动车,都没法带给你的绝美体验。


电动车的刺激太短也太安静,即使Taycan特意调出的音效,也让我觉得相去甚远,踩过性能V8,你才知道这种全身心畅快的爽感,让人念念不忘!



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