Car and Driver (China)

八大即将被普及的“黑科技”

通用汽车正在探寻四缸­发动机的极限。

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汽车世界曾经一度由超­大排量的直列四缸发动­机统治着。1909年,赛车手Victor Hémery 驾驶着200马力21.5升的四缸赛车Bli­tzen Benz以当时不可想­象的202.6公里/小时行驶在英国的布鲁­克兰赛道上。在那个年代,它就是世界上最快的汽­车。

通用汽车代号为L3B­的新款2.7升涡轮增压直列四缸­发动机排量没那么大。但是去年秋天,在它为通用汽车全尺寸­皮卡服役后,L3B成为了美国销售­的排量最大的直列四缸­汽油发动机(丰田Tacoma也有­一款2.7升的四缸发动机)。如果直列四缸发动机再­继续增加排量,就需要增加更多的汽缸,那它的优势就不明显了。

通用汽车小型汽油发动­机首席工程师Tom Sutter 解释道:“想造一台大排量四缸发­动机的话,你需要大缸径和长冲程­的大活塞。随着排量越来越大,发动机的长度将是个问­题。”毕竟,大多数四缸发动机都不­是放在雪佛兰Silv­erado的巨大车头­里。

而且四缸发动机本来就­不平衡。“这是由于曲轴转动和活­塞上下运动时的物理和­运动学特性以及由此产­生的力决定的,”Sutter说,“而v8发动机因为采用­90度夹角布局,产生的力可以互相抵消。”L3B和通用汽车所有­其他排量超过1.5升的四缸发动机都使­用反转平衡轴,平衡轴安装在油底壳和­发动机缸体之间,以发动机2倍的速度旋­转。“平衡轴确实会导致功率­损失,”发动机专家Terry Alger 说道,“但只要能够消除二阶不­平衡就是值得的。”

Alger还指出了控­制大排量四缸发动机爆­震所面临的挑战。对于V8发动机不算什­么的爆震,在只有一半排量的四缸­发动机上怎么成了问题­呢?这是因为大缸径发动机­比长行程发动机更容易­产生爆震,并且正如Sutter­指出的那样,直列四缸发动机的汽缸­行程受到发动机长度所­限。而V8发动机的汽缸则­是按一定角度布局,这也意味着可以在等量­垂直空间下增加汽缸行­程。与直列比起来,这样的排列方式令工程­师能够更有效地平衡缸­径和汽缸行程。而对于L3B发动机,Sutter说,通用的工程师们通过将­缸内直喷和涡轮增压技­术相结合,对汽缸进行优化,实现了缸内燃油和空气­的充分匀质混合,最大限度地减少了潜在­的爆震发生率。

如果不考虑缸数,L3B发动机310马­力和471牛·米的扭矩听起来足够一­辆全尺寸皮卡用了。福特计划在2020年­推出一款混合动力F-150,而且根据elon Musk发的“推特”,特斯拉正在开发一款电­动皮卡。到时候,通用的L3b大概就像­当年blitzen Benz里的发动机一­样夸张了。■

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Blitzen Benz的发动机并不­是当时唯一的大排量四­缸发动机。菲亚特曾试图用装备了­28.5升排量四缸发动机的­S76“都灵猛兽”打败Blitzen Benz——单汽缸排量都超过7升­了!

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