星型發(fā)動(dòng)機(jī)
星型發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于很多朋友來說可能有些陌生,這是一種氣缸環(huán)繞曲軸排列的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī),其活塞通過一根主連桿連接到曲軸上,最上方活塞連接的連桿即為主連桿,其它活塞的連桿為活節(jié)式連桿,通過梢孔連接在主連桿中央位置,整體外觀看上去酷似星星,故得名“星型發(fā)動(dòng)機(jī)”。
二戰(zhàn)前中期的飛機(jī),包括日本的0式、美國(guó)的P-47雷電戰(zhàn)斗機(jī)都配備了星型發(fā)動(dòng)機(jī),直到后期德國(guó)才正式將燃?xì)鉁u輪飛機(jī)引入戰(zhàn)場(chǎng),也就是現(xiàn)在最常見的軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
裝備星型發(fā)動(dòng)機(jī)的P-47雷電戰(zhàn)斗機(jī)
星型發(fā)動(dòng)機(jī)一般都垂直放置在飛機(jī)螺旋槳的后方,直接帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn),這種布局方式比直列式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)更合理地利用了空間,省去了減速機(jī)構(gòu)和動(dòng)力變向傳遞機(jī)構(gòu),有利于減輕機(jī)身重量,使機(jī)體更靈活。同時(shí),核心部件占用的空間越小,飛機(jī)受致命傷害的概率就越低,這也是其被廣泛應(yīng)用的原因之一。
現(xiàn)在我們還可以在很多改裝重機(jī)車上見到該類型發(fā)動(dòng)機(jī),一般都為單數(shù)缸,5、7、9缸居多,如需提高功率,還可以配合正時(shí)曲軸,多層氣缸組來疊加使用。星型發(fā)動(dòng)機(jī)相比現(xiàn)在的直列式發(fā)動(dòng)機(jī)少了很多外圍組件,包括曲軸連桿、散熱系統(tǒng)以及飛輪,所以擁有占用空間小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。
而星型發(fā)動(dòng)機(jī)不能被汽車廣泛應(yīng)用有多方面原因,首先是星型發(fā)動(dòng)機(jī)很難在汽車上水平放置,因?yàn)檫@樣動(dòng)力輸出軸就變成了垂直的,而像飛機(jī)一樣垂直放置則會(huì)導(dǎo)致重心過高、占用面積過大等問題。此外,因?yàn)檫@種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排布角度過于特殊,每個(gè)氣缸角度都不同,所以很難滿足運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的潤(rùn)滑需求。
對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的歷史來說,星型發(fā)動(dòng)機(jī)可謂是曇花一現(xiàn),雖然其有著結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高、功率高等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)也同樣非常明顯,散熱性差、油耗高、 噪音大、振動(dòng)明顯,隨著時(shí)間的推移,逐漸被淘汰也是必然結(jié)果。
橢圓活塞發(fā)動(dòng)機(jī)
氣缸和活塞必須是圓柱形嗎?在本田這里可不一定!1987年在法國(guó)勒芒賽道上,本田車隊(duì)新戰(zhàn)車NR750的亮相成為了全場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn),這臺(tái)車使用的是本田研發(fā)的NR橢圓活塞發(fā)動(dòng)機(jī),相比于常規(guī)圓形活塞擁有更多的氣門,可以帶來更順暢的進(jìn)排氣以及更高的轉(zhuǎn)速極限。
因?yàn)閾碛袡E圓形的氣缸和活塞,所以每個(gè)氣缸可以配兩個(gè)火花塞、兩個(gè)噴油嘴、八個(gè)氣門,每個(gè)活塞裝有兩根連桿,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以輕松達(dá)到2萬轉(zhuǎn)速以上,最大功率可突破200馬力!初次亮相的NR750不費(fèi)吹灰之力便取得了桿位,將對(duì)手遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在了身后。
在本田這片工程師的樂土,大家可以根據(jù)自己的想法實(shí)現(xiàn)各種腦洞大開的創(chuàng)意,也正是這種創(chuàng)造性成就了本田“技術(shù)宅”的人設(shè)。
V16發(fā)動(dòng)機(jī)
當(dāng)談起16缸發(fā)動(dòng)機(jī),大家腦海中第一個(gè)浮現(xiàn)出來的肯定是布加迪上那臺(tái)W16發(fā)動(dòng)機(jī),然而知道V16發(fā)動(dòng)機(jī)的人卻寥寥無幾。其實(shí)V16發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)上是由兩個(gè)直列8缸發(fā)動(dòng)機(jī)以90度夾角拼接而成,跟它同樣缸數(shù)的W16發(fā)動(dòng)機(jī)則是兩臺(tái)VR8以45度夾角排列而成。
1929年,瑪莎拉蒂最先在其Tipo V4車型上采用V型16缸發(fā)動(dòng)機(jī),緊隨其后的是阿爾法羅密歐打造的490馬力3.0升V16發(fā)動(dòng)機(jī)。在二戰(zhàn)之后,BRM公司為了參加大獎(jiǎng)賽,制造了一款1.5升的V16發(fā)動(dòng)機(jī),能夠爆發(fā)出600馬力,但其增壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障,可靠性方面并不盡如人意。
直列8缸發(fā)動(dòng)機(jī)本身的體積就已經(jīng)很大了,更何況是兩臺(tái)拼接在一起組成的V16發(fā)動(dòng)機(jī),這也是上世紀(jì)二三十年代的老爺車都擁有超長(zhǎng)”鼻子”的原因。2003年,通用汽車公司將一臺(tái)排量為13.6升的V16發(fā)動(dòng)機(jī)裝在了凱迪拉克Sixteen概念車上,最大功率可達(dá)1000馬力,最大扭矩1355NM。
搭載13.6升V16發(fā)動(dòng)機(jī)的凱迪拉克Sixteen概念車,最大功率1000馬力,最大扭矩1355NM
當(dāng)然,V16發(fā)動(dòng)機(jī)早已退出了歷史舞臺(tái),畢竟這款發(fā)動(dòng)機(jī)無論是在實(shí)用性還是在成本層面都完全不適合大規(guī)模量產(chǎn)。