发动机发展史,直育比V6快得多。最早的直列6缸是1903年世作制造的,Spyker 60 HP是这家来自荷兰的公司于1898年成立的,可以说,在那个风起云涌的时代,发动机新技术层出不穷。(威廉莎士比亚,《北方司法》前情提要)。
紧接着飞机技术在一战时期由以往的侦察测绘转变成了战场主力,V型12缸和星型发动机的技术,在航空工业中大放异彩,加上那个时候对排放没有任何限制,此后的很多年,发动机都以缸数多、平稳和最高功率著称,甚至美国曾一度出现了V8的机械崇拜。
这些狂热的文化印记直到现如今的电影中还大量存在。上述这些发动机在其领域的亮点与文化传承使得V6根本无法大展宏图,直到1947年战后对车身的小尺寸和经济性的诉求,V型6缸发动机才逐渐被认可。但由于当时加工精度不足,振动与耐久依然令工程师们非常为难,后来在石油危机和金融危机的大环境下,美国的空气清洁法案与日本的280马力君子协定让V型6缸发动机得以大踏步发展。
三菱第八代Galant戈蓝(EA/EC系)1996-2002
V6虽然看上去很像由两台三缸发动机拼成的,但由于V6曲轴没有按照等分360度的布局,在二阶振动的优化方面仍然不如直列六缸,底层原因你可以理解为一个活塞运动的时候,产生的加速度无法被其他活塞加速度抵消,而且V6本来就是为了小尺寸车身准备的,90度夹角无平衡轴的设计一度成为奢望。但直列6缸相比V6在这个方面挑战要小得多。
奔驰直列六缸的历史
说到直列6缸,其实奔驰的直列六缸,比宝马历史还要悠久,早在1913 年的梅赛德斯D1直列六缸就已经搭载在绝大多数的早期战斗机上了,比如一战中装备给德意志帝国空军的信天翁的双翼战机,就搭载了梅赛德斯DI、D-II和D-III多种子型号直列六缸发动机。
第一款汽车直列六缸是 1924年生产的戴姆勒 M836 3.9L的。二战后,奔驰其实第一时间就量产了直列六缸的M180,这台发动机1951年到1985年都在生产,30多年的生命周期,是一款非常可靠的发动机。
1985年,奔驰OM603柴油直6问世,这台发动机更厉害,是典型的2阀门柴油标杆机型,开发出了2种排量10几种子型号,搭载在W126的S级上,大家注意啊,这台发动机也有副燃烧室技术。
直到1996年,奔驰才用一系列 90° 夹角的M112汽油机替换完全覆盖了直6的汽柴油版本。在这里老王要说,那些说奔驰才刚刚做直列六缸的人根本不了解上世纪奔驰直六的辉煌,严格意义上来讲,即便是前几年,奔驰的直列六缸M的断层也会由OM来补,只是国内用户只看得到汽油机所以显现出了断层。不过,那会儿奔驰很多直列六缸都还是单顶置的凸轮轴SOHC。这个名词属于配气机构的领域,作为六缸发动机的变迁值得多说两句。
配气机构的OHV是否为落后的标志?
Single Overhead Cam是单凸轮轴摇臂和气门布置在上方的形式,进排气门由一根凸轮轴控制
当时还有一种主流设计不是顶置凸轮,而是底置凸轮,这个概念包含在顶置气门OHV之中(Overhead Valve)大家注意,它的气门Valve依旧是Overhead顶置布局,这个概念与早期的Flat head平头发动机概念不一样,平头发动机的气门位于发动机缸体中的燃烧室下方
这个效率不是很高,而OHV 发动机中的凸轮轴虽然依旧设计在缸体里面,但气门是在缸盖燃烧室上方的。只不过凸轮轴的运动是通过推杆和摇臂来传递,穿过缸体与缸盖再驱动顶部气门的开闭。老王在这里强调一下,很多人认为OHV是落后的标志其实并不是,落后的应该是平头发动机。
实际上,OHV现在都还在路上跑着,比如5.7的HEMI发动机,至今都是神一般的存在,但一般的人只知道他有个半球形燃烧室,实际上支持OHV在高手如林的DOHC环境下依然多次跻身沃德十佳的深层次原因,是一种叫做cam in cam的特种凸轮轴,很多家都可以做,拿道奇和马勒举例,通过凸轮轴之间的嵌套将进排气功能的凸轮轴分开,中间植入嵌套轴和驱动挺杆,从而在OHV发动机上也能轻易实现进排气独立可调的正时,完全满足目前DOHC双顶置凸轮轴的各种诉求。明确这个问题之后大家就能够明白为啥OHV不是落后的标志。
但OHV概念到了六缸发动机尤其是直列六缸,可以说就是配气机构设计的分水岭了,下一期我们讲直列六缸在重要零部件和机加工方面的设计考量。
我是老王,下期见。
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