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动力魅影--感受V10发动机的蓬勃激情
hc360慧聪网汽车行业频道 2004-08-02 12:05:36
    发动机之于汽车的作用，就如同心脏之于人类。它是一辆汽车“生命”与“活力”的本源。
    这就是我们“预谋”这篇文章的唯一理由。没错，理由很简单，但是我确信还有很多人并不真正了解发动机。这就像我们每个人都有一颗心脏，也都知道心脏是人体最重要的器官，但是在它不疼的时候，我们却总是忽视它的存在一样。

    我认为自己有责任把你所忽视的那部分内容告诉你，可我发现要做到这一点也不是一件容易的事，因为关于“发动机的故事”足可以写成一本厚厚的书，区区几千字也只能是以偏概全了。我们将从宝马公司的V10发动机说开去，力求使您了解更多有关发动机的知识。

    现在，就让我们随着V10——世界上最好的“汽车心脏”一起跃动，在汽车发动机的世界里遨游一番吧。

    马力运动家

    马力运动家，这是我所见过的对宝马V10发动机最贴切的形容。

    曾几何时，宝马M经典系列中的佼佼者——M5，何等风光。五年中，M5根本就没遇到过什么像样的对手，32气阀、4.9升、V8发动机，最大功率可达到近400马力，试问谁敢和M5一较高下。但似乎是一夜之间，宝马的地位便大有被颠覆之势。全新捷豹XJR携390马力增压发动机以及轻质铝合金车体异军突起；奥迪使人敬畏的全新RS6采用双增压V8发动机，动力同样高得可怕；全新奔驰E55 AMG则装备了增压型5.4升V8发动机，最大功率和最大扭矩分别达到469马力和700牛／米。面对现实，曾经不可一世的宝马M5也渐渐感受到了沉重的压力。于是，宝马的V10发动机在这个时刻投入到了M5的怀抱。

    最新款宝马M5采用的是一部全新的自然吸气式V10发动机（声音与蒙托亚的战车有些近似），采用双顶置凸轮轴以及可变气门正时机构。这款新型5.5升发动机能够产生至少500马力的功率。事实上，使用新的直喷技术，V10发动机完全可以达到100马力/升的升功率以及9000转／分的红线转数，最大功率可达550马力。该发动机还标准匹配了6速手动变速器或者选装带自动、手动、运动模式的6速顺序手动变速器。据悉，一款新型的7速变速器也距我们不远了。

    V10的基本特征

    V10发动机是用钛合金螺栓把离合器壳固定在发动机上。它向发动机的空气喷射系统供气的碳纤维气罐，位于车手头部上方。在V10引擎配气系统中，每个汽缸有4个气门。发动机的喷油嘴是用整块金属加工出来的。凸轮轴现在由齿轮驱动，而1989年RS1雷诺V10的轮轴是用皮带驱动的。配气系统已经不用气门弹簧，气门现在是用压缩空气控制的。为了尽量不用钢管，汽缸壁内部铸进了油和水的循环通道。发动机内部使用什么材料？ 铝是当今一级方程式赛车发动机使用最普遍的材料。在80年代，铸铁已全部被较轻的铝取代。铝还取代了镁，因为镁接触水会腐蚀。只有必须承受强大作用力的运动件才用钢来制造。材料基本分配如下：

    铝：63%（汽缸盖、机油盘、活塞）

    钢：29.5%（凸轮轴、曲轮、定时齿轮）

    镁：1.5%（油泵壳）

    碳素纤维：1%（空气罐、线圈罩）

    钛：5%（连杆、紧固件）

    制造一台发动机需要150名以上的职工，其中28名工程师、20名制图员、35名发动机机械师、8名电子专家、20名机械工和装配工、4名系统工程师、6名台架实验技术员、15人从事采购、生产和检验，另有15人为管理人员。涡轮增压发动机：这些年来，一级方程式发动机变得更紧凑、更轻和更省油。同时，功率增加，涡轮增压在1977～1988年达到了巅峰。当时最先进的发动机，包括宝马、保时捷、雷诺、法拉利和本田的核实功率达到1 200马力以上。这种发动机改变了一级方程式车赛的面貌。1977年没有人相信1.5升的涡轮增压发动机能击败3升的自然吸气式发动机。这也许是一级方程式最好的发动机吧

    究竟哪一种发动机最具威力？是V8、V10，还是V12？关于最合理的汽缸数已经成为一个长期争论不休的话题了。根据同样的规则，福特首选V8，雷诺、梅塞德斯和标致选择V10，而法拉利则选择V12。从1989年开始，当一级方程式恢复使用自然吸气式发动机时，本田的、然后是雷诺的V10取得了7个赛季中的6个冠军称号。现在所有的车队都采用V10引擎。

    发动机常识

    缸 数 汽车发动机常用缸数有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的发动机常用三缸，1-2.5升一般为四缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高；在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。

    气缸的排列形式 一般5以下发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式的，过去也有过直列8缸发动机。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛，缺点是功率较低。一般1升以下的汽油机多采用3缸直列，1-1.25升汽油机多采用直列4缸，有的四轮驱动汽车采用直列6缸，因为其宽度小，可以在旁边布置增压器等设施。

    6-12缸发动机一般采用V型排列，其中V10发动机主要装在赛车上。V型发动机长度和高度尺寸小，布置起来非常方便，而且一般认为V型发动机是比较高级的发动机，也成为轿车级别的标志之一。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车采用。大众公司近来开发出W型发动机，有W8和W12两种，即气缸分四列错开角度 布置，形体紧凑。

    气门数 轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率；也有采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率，但是结构及其复杂，加工困难。

    排气量 气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用升L来表示。 发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。

    最高输出功率 最高输出功率一般用马力PS或千瓦KW来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明书中最高输出功率同时用每分钟转速来表示r / min，如100PS / 5000r / min，即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。

    最大扭矩 发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方法是N. m / r / min，最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。
信息来源：搜弧汽车频道 
 
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