(责任编辑:宋政 HN002)
在汽车行业,上世纪90年代是创新的十年。
有许多里程碑式的事件发生:Acura NSX证明尖端性能车也可以具有日常驾驶的特性,而日产Skyline GT-R和丰田Supra等车型让我们了解了改装潜力的上限远没有尽头。
迈凯伦F1则重新定义了超跑性能界限,同时通过借鉴赛车技术从而创造出一款能够达到前所未有速度的公路车辆。
在十年结束时,宝马X5和雷克萨斯RX的推出证明市场上对豪华精致且路感强的SUV有着不错的需求,而商务车已经没那么受欢迎,直到2023年,新能源商务车的井喷才让其在国内又开始流行。
在这一切的变革中,一些著名发动机的面世也随之而来。
尽管日本品牌率先推出了许多当时最具创新性的发动机,但欧洲制造商在此期间也彻底改造了他们的产品线,以可以与日本厂商抗衡。
以下八款是90年代最受欢迎的发动机,每款都有独特的创新之处,排名不分先后。
Author / 酷乐汽车
Colombo V12发动机被认为是法拉利最传奇的发动机,它被装在大量法拉利超过里,也包括价值连城的250 GTO。
因此要替代Colombo V12并非易事,直到1992年,Colombo V12发动机才最终退役,它被全新F116/F133取代,这是自上世纪70年代以来法拉利的首款全新十二缸发动机。
率先登场的是法拉利456搭载的F116发动机。相比Colombo Engine,新一代V12发动机不仅将气缸夹角作到65°,更把气门数量从单缸2气门加到每缸4气门,而此前的单点喷射系统也被更理想的多点喷射系统所取代,就连缸体亦已换用更轻的铝合金材料;同时,凭借更大的缸径和冲程,发动机排量也达到5.5 L。之后,法拉利又在F116的基础上,推出性能更强的F133。
F116/F133对法拉利V12的贡献不容小觑。
Colombo V12在当年退役时已经走下了全盛时期,其最后应用在412i上,这款车由于其不常规的设计和可选三速自动变速箱,现在仍被许多法拉利收藏家视为诟病。而456上的V12,以及后来的550和575,证明了法拉利仍然能够制造最强的豪华跑车,法拉利可以在动力输出与精致内涵上取得平衡。
虽然在技术或性能方面并不像这里提到的其他发动机那样具有革命性,但它是法拉利的引擎,值得铭记。
上述引擎都搭载于宝马的常规车型上,而宝马史上最著名的V12,则是用于迈凯轮F1上的S70/2。
S70/2的开发与M70有部分关联,由已故的Paul Rosche领导开发,他名下开发了许多具有里程碑意义的引擎,例如M31、S14和M88。
这些引擎都为宝马后期引擎的打造奠定了基础,如S50B32和后来的S62B50 —— 其设计理念都出现在迈凯伦F1的V12中。
其中与之相比,超越常规M70的开发包括DOHC气缸设计,每个气缸有四个气门,具有双VANOS控制正时,气缸盖和缸体均为铝合金,气缸孔涂有Nikasil镍基碳化硅涂层,内部部件由镁合金制成。
该引擎每个气缸都有点火线圈 , 每个燃烧室都由一对燃油喷射器供油,一个用于低转速,另一个用于高转速,两者之间可以无缝过渡。
这些全新的技术最终使这台极致的引擎在7,400转时输出618匹马力,在5,600转时输出650Nm的扭矩,而红线达到7,500转/分。
同时由于搭载强劲的S70/2,迈凯伦F1保持世界上最快量产公路车的时间比其他竞争对手都要长。S70/2 V12也是一款可靠而强大的赛用动力,搭载该引擎的F1 GTR在1995年赢得了勒芒冠军。
而另一件非常重要的事情是,尽管有更强的性能车取代了迈凯轮F1,以及宝马也开发了更多拥有更强数据的引擎,而有一点是无法磨灭的,那就是迈凯轮F1的S70/2是自吸引擎,这就是BMW M工程技术的真正体现。
尼桑RB系列是尼桑旗下直列六缸发动机的一整个系列的集合。
排量从2.0升到3.0升不等,每个排量都可搭配不同的进气方式,有些是自然吸气,有些是单涡轮增压,有些是双涡轮增压。
但我们一般谈论RB系列的时候,谈论的就是RB系列的皇冠,那台装配在skyline GTR上的RB发动机:RB26DETT。
RB26DETT是一款直列六缸的2.6升涡轮增压引擎。
其主要用在了1989-2002年的尼桑SkylineGTR上。RB26DETT受限于当年成本和技术的因素,缸体采用的是铸铁材质,而缸头则采用了铝制材质。
也正是这种设计赋予了RB26DETT近乎于可怕的潜力。
DOHC以及每缸四气门这种当年流行的做法一个不拉的全部运用在RB26DETT上。
和RB家族其他引擎不一样,RB26DETT采用了独立节气门的设计。加上采用了并列式双涡轮设计,以及轻量化陶瓷材质涡轮,这台RB26DETT拥有了非常棒的响应能力。
历年原厂RB26DETT的动力都是非常有限。
初期马力仅仅只有276hp@6800rpm,扭矩则维持在353Nm@4400rpm,即使后期也仅仅只有可怜的276hp@6800rpm和392Nm@4400rpm。
这种设定都是由于君子协议的因素,也给GTR车主后期自行改装留下了空间。
1989年日产推出的第三代GT-R BNR32在欧洲赛场血洗各国列强,不仅仅是在赛道上让人震惊,R32的销售成绩也让人眼红。于是,丰田也决定为Supra造一颗强悍的“心脏”来与R32的那台RB26DETT发动机抗衡。
终于在1992年,第四代Supra搭载着台强劲的2JZ-GTE双涡轮增压发动机展现在世人面前。由于日本国内的规定,2JZ-GTE日本本土版本被施以很大程度的封印,最大功率仅为280马力(206千瓦)/5600rpm,最大扭矩435牛·米/4000rpm。
不过由此埋藏的深厚改装潜力,则成为了后人不断追捧的理由。在1997年配备了VVT-i技术后,最大扭矩提高到了451牛·米。海外版则不拘泥于功率的限制,最大功率可达320马力。
不过,由于前置发动机的布置形式所限,Supra在弯道的表现不尽如人意,即便如此,其仍凭借强大的2JZ-GTE发动机在直线赛道上占据着统治地位,江湖人送外号“直线之王”。
Supra虽然没有像“战神GT-R”那样在世界大赛上血洗欧洲列强的传奇,也没有在本土赛式中连续问鼎的精彩,但其在与“战神”多年的较量中也能分得一杯羹。丰田多年的努力获得了些许的回报,而这一切都依赖于与它同生死、共存亡的2JZ-GTE发动机。
发动机缸体及缸盖的材质影响了发动机重量,对于一辆家用轿车的影响也许只是多花点油钱,但对于一辆像Supra这种前置后驱的跑车,前后配重的平衡、剧烈燃烧导致的散热问题、缸体的承受能力又分别对发动机缸体及缸盖材料有着不同程度的要求。
2JZ-GTE虽然由于日本本土的协议,最大功率不能高于280马力,但其在设计时所承载的意向却不只280马力,双涡轮的配备就是最好的证据。所以工程师选择了铸铁缸体,使其具备更强的抗热冲击能力。
2JZ-GTE在2JZ-GE的基础上增加了并联式双涡轮增压和中冷器。每三个气缸驱动一个涡轮,每组涡轮都是同规格的,其优点就是增压反应快并减低管道的复杂程度。
如保时捷911 turbo,Skyline GT-R的RB26DETT都是并联涡轮的杰出代表。2JZ-GTE的海外版本配备了CT12B不锈钢涡轮增压器,本土版本则使用了CT20陶瓷涡轮增压器。
2JZ-GTE改用顶部带有凹槽的活塞,连杆也做了相应改变,压缩比降低为8.5:1。同时缸体底部增加喷油嘴,喷油嘴向活塞底部持续喷油,以冷却活塞温度。
经过涡轮增压后的压缩空气温度会上升,过高的进气温度会降低发动机的充气效率,还可能导致发动机的爆震,所以2JZ-GTE配备了中冷器来降低进气温度,其位置在雾灯处,充分利用车头的迎风面积散热。1997年,丰田为2JZ-GTE增加VVT-i智能可变气门正时系统,最大扭矩提高到了451牛·米。
马自达推出了最激动人心的转子发动机,第三代转子发动机,代号13B。
顺道说下,13B和13A本身没有任何联系,13B是12A的拉长版。depth增加到了80mm,每个转子排量约为654cc。这也是马自达生产时间最长的转子发动机,时间长达30年。
受70年代石油危机的影响,13B的设计思路是高性能低排放,并且开始注重油耗,13B是一个总称,他也分成许多不同的改进型。早期的13B也被称为AP,用在了诸如马自达皮卡和RX-4以及RX-5上。
1984-1985年13B-RESI被引入。RESI是指转子发动机类机械增压。13B-RESI有一套被称为动态进气的两段式进气系统,通过特殊设计的进气产生了Helmholts共振,从而起到类似机械增压的效果。
RESI也使用Bosch燃油喷射技术,输出可产生135hp和180Nm。
1986年马自达推出13B-DEI。DEI是指搭载variable-intakesystem可变进气和四个燃油喷嘴的电喷系统。总输出在6500rpm可产生146hp,3500rpm可产生187Nm。
13B-T的涡轮版本在同年引入,但该涡轮版本处于不知名的原因缺少13B-DEI上一些关键技术。对于13B-T,马自达主要在涡轮的位置上做了极大的优化。
在86-88年,13B-T上的涡轮由一个两级的驱动阀控制,但是89-91年间,马自达优化了涡轮和转子发动机的相对位置和结构,从而取消了這结构。这一期间的涡轮转子发动机可达到185hp和248Nm的输出。
在80年代后期,马自达推出了13B-RE。13B-RE则是13B家族中仅仅生产5000套的稀有品种。据称13B-RE搭载的是序列式涡轮,可输出超过238匹马力。
1992年推出的13B-REW是13B中比较知名的一台发动机。
其搭载有两台来自于HITACHI的序列式涡轮,第一台涡轮从1500rpm开始起压一直推动到4500rpm,但是第二台在4500rpm之后接手的涡轮可一直推动发动机到8000rpm红线位置。小涡轮直径约为51mm,大涡轮为57mm。
根据wiki,这也是世界上第一台大规模量产的序列式涡轮。由于君子协议的原因,输出被限定在280hp,但据称实际输出远大于账面数据。相比于之前的13B,REW做了大范围的修改。
冷却系统和润滑系统都做了增强,进气和排气都做了重新设计,apex seal也变得更加坚硬,即使发动机管理系统也得到了极大地提升,更高功率的CPU可不间断监测油气混合比例,点火时间和增压系统。这一切都使得REW寿命得到提升。
这台转子主要搭载于RX-7上。
和上述引擎比起来,SR20DET似乎更加低调一些。
但是,SR20是所有日产爱好者不容错过的一台引擎。这台引擎仅仅只有四个气缸,但是可以提供轮上350hp的输出。如果有一些气缸的强化工作加上更大的涡轮,在某些情况下甚至可以和RB26一较高低。
SR20原厂下可以提供190-220hp轮上马力。这个数字和SR20的年代相关。
相比之下,S14上的SR20DET拥有者可变进气凸轮正时(VCT),因此涡轮可以更快地介入,中段输出也更棒。而S13上的SR20就缺少这一重要的组件。
但是,S13上的SR20因为没有VCT,因此在更激进的凸轮轴设计下反而更加牢靠,因此,如果只是想要轮上马力控制在400hp以下,S14上的SR是更好的选择。
SR20的瓶颈在于原厂涡轮。
取决于最终调教的目的,也许你只需要一个新涡轮,也许你需要配合上新的油嘴,也许你需要再来一个ECU配合。
总而言之,350hp轮上马力需要更换缸头垫片和缸盖螺栓,400hp以上需要强化气缸。原厂气门lifter需要更换成后期加强版本,而气门弹簧必须要能够配合凸轮轴以防止被撞击损坏。
还有一点,就是SR20后期可以选择的部件实在是太多了。这也导致改装市场鱼龙混杂,选择一个真正适合改装的部件需要一些甄别工作。
在一些赛车运动中,车辆采用的引擎是从公路车引擎改造成赛车引擎,但丰田1UZ V8引擎不是这样,这台活跃于90年代雷克萨斯车型中的引擎,最初是作为一款赛车引擎设计的,然后才被改装成为公路引擎。
丰田在80年代末花费约3000万美元开发了1UZ引擎,打算将其用作勒芒赛车和日本GT赛车的赛用引擎。然而他们计划准备参加的比赛类别规则发生了改变,这使得这款引擎无法参加赛事。
因此,该引擎被大幅降低功率并安装在各种豪华车上。
1UZ引擎不仅非常轻巧,甚至比许多2.0升排量的引擎还要轻,而且它真的就像一款赛车引擎,可以在标准部件下轻松达到8000rpm/分钟。
这对于一款V8发动机来说是难以置信的,非常经典。
通过将进排气系统替换为独立节气门和固定歧管,并安装四个凸轮轴,该引擎可以在标准零件上实现超过400皮马力的自然吸气动力输出。
即使调教成耐力赛规格连续运行24小时,该引擎也可以在没有涡轮增压的情况下产生超过500匹马力,并且可以红线达到10,000rpm/分钟。
而加装涡轮后,其安全承受输出可以超过600批马力,而1000匹马力以上的输出也已经被调教出来,并且运行稳定。
马自达在80年代到90年代初活跃于勒芒24小时耐力赛的舞台上,13G,13J和20B就是在那时候孕育而生的产物。
13G是当年勒芒的赛用发动机而20B则是民用量产版本。唯一区别在于进气方式。13G使用工厂版本的进气口,20B使用的侧面进气口。
13J则是第一台马自达四转子发动机,用于1988年和1989年马自达勒芒原型车767上,后被26B取代。
R26B则是马自达最著名的转子发动机。
这是一台四转子发动机,用于取代老旧的13J赛用转子发动机,26B总排量2622cc。
根据马自达的测试,这台发动机其实可产出超过900hp,可能逼近1000hp的输出,但是为了勒芒24小时耐力赛,输出被限制在9000rpm产生700hp。这台转子发动机搭载于767和787B,这也是唯一一台赢得勒芒24小时耐力赛的日本原型赛车。
相比于之前的767,787和787B研究的重点是转子发动机的进气方式。
重新设计的散热器使得车身风阻更少,787B增加了连续可变长度的进气使得马力R26B的马力和扭矩输出可以适应rpm的变化,而767则是分阶段可调式,无法达到787B的连续可变。
相比于同时期的尼桑和丰田,马自达787B有着极佳的可靠性。
为了 1991 年的比赛,发动机进行了一系列升级,包括新的空气进气口、新的点火系统和新的喷射器。这些升级将发动机的总输出功率提升到约 690 马力,而不影响 24 小时比赛所需的可靠性。
在前一年的问题之后,可靠性依然是一个大未知数,当车辆在勒芒的起跑线上准备出发时,但这一次不成问题。
787B夺得总冠军,并成为首家获得此荣誉的日本制造商,它也成为有史以来第一辆、也是最后一辆转子发动机形式的赛车获胜,因为在1992年实施的规则导致马自达最终将这台发动机推出了赛事。
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