宝马的V12发动机
奥迪A8L的W12发动机
V12和W12的比拼:
V型排列:汽缸呈两列,安装于一根曲轴上,两列汽缸为V字型排列,因而得名,有点为占用体积小,但是成本较高。多用于6缸及以上的发动机使用。
宝马的V12发动机的构造同普通V6发动机相差不大,每侧6个汽缸的V型布置,汽缸夹角60°,双顶置凸轮轴(DOHC),每缸4气门,曲轴由7个轴承固定,把12个汽缸编下号,左侧从前到后为1—6号,右侧从前到后为7—12号,每侧的一个连杆与另一侧位置对应的连杆安装于同一个曲轴销上,即1—7、2—8….6—12,点火顺序采用了1—12—5—8—3—10—6—7—2—11—4—9—1的顺序,这样做的最大好处有首先减小了同侧汽缸进排气的相互干扰,可以增加进排气效率,其次采用这样的点火顺序可以尽量减小发动机的振动,同时对发动机的平顺性有一定的好处。由于发动机连杆的安装形式使V12发动机的曲轴运动特性和L6相似,所以V12发动机的振动小,平顺性好。
W12发动机是大众特有技术。W12发动机构造比较特殊,这款发动机是在大众原有的窄汽缸夹角V6发动机VR6的基础上(汽缸夹角15°),类似于把两台VR6发动机V型连接于一根曲轴上,这样就构成了一个非常特殊的汽缸布置形式,相当于有4排汽缸,每排3个,4排汽缸呈15°—57°—15°排列,这就需要4套配气机构,成本大大增加,同时大众公司为这台W12发动机设计了更为独特的点火系统,即两侧汽缸独立进行点火控制;
W12发动机的连杆安装形式也很特殊,每相近的3个连杆安装于一个曲轴销上,这样曲轴仅仅需要5个轴承即可,使W12的发动机长度仅相当于一个V8发动机,连杆的安装形式使曲轴部分看起来更像是一个4缸发动机,尽管降低了曲轴的制造成本和难度,但是由于每个曲轴销连接3个连杆,发动机运转的时候必然保持一侧2个连杆另一侧1个,这样造成发动机震动难以控制,同时发动机两侧汽缸独立控制,导致震动控制更难,所以发动机平顺性较差。
什么设计W12发动机?
从一系列的对比中我们可以看出,W12发动机并没有比V12发动机有任何的优势,甚至很多方面落后于V12发动机,但是大众
公司研发并量产肯定不会仅仅为了显示科研实力这么简单,那么我们就分析一下W12发动机:
1.由于W12发动机的长度小,仅仅513mm(V12为770mm),因而发动机的动态响应性好,特别是对于凸轮轴这种需要精确定时的配气机构,因而采用W型布置的W12发动机应该有着更好的动态响应。这是V12发动机所不能比拟的。
2.我们都知道,大众特别是奥迪品牌,他们的车采用的是前置前驱的形式,就连奥迪一直引以为傲的高端技术QUATTRO四驱也是在前置前驱的基础上开发的,这样导致发动机、变速器、转向机构、悬架都安装于前轮附近,使这个空间异常狭小,甚至无法安装复杂的悬架系统,因而设计制造更小的发动机成为了大众工程师必须解决的问题,W型汽缸布置的发动机恰好可以满足这样的要求,因而大众设计研发W型发动机也就成为了必然。
总结:
V12发动机优点:结构较W12简单,制造成本低,发动机运转平顺、震动小。
V12发动机缺点:体积较大,影响了驱动系统的灵活布置,甚至只能采用前置后驱。
W12发动机优点:体积小,重量轻,结构紧凑,便于灵活布置。
W12发动机缺点:结构复杂,成本过高。
总之,尽管年轻的W12发动机未能战胜老大哥V12发动机,但是对于大众来说研制量产的目的和意义非凡,但是对于其他品牌来说意义并不大。V12发动机的综合表现更优秀,在豪车领域内肯定还将稳坐霸主地位。