气候之战对汽车行业造成了沉重打击,大排量发动机的时代也基本成为过去。监管机构不断收紧监管,迫使制造商销售更高效的汽车,与此同时,消费者也更加关注燃油经济性。在这样的背景下,人们或许会认为V8发动机根本无法生存,但令人惊讶的是,它却幸存了下来。工程师们开发出一种方法,使这八个气缸的发动机能够满足排放标准,而混合动力技术正是其中的制胜法宝。规划者们深知,如果没有某种形式的电气化,他们就不得不淘汰V8发动机,至少在未来合理的产量规模下是如此。因此,混合动力技术从来都不是一种“漂绿”或性能噱头,而是V8发动机生存的必然选择。
梅赛德斯-奔驰 AMG GT 63 SE 性能版 轿车
基本价格:194,900 美元
基本型发动机
4.0升V8插电式混合动力
像梅赛德斯-奔驰这样的汽车制造商决策者们不愿放弃V8发动机,毕竟它拥有一些显而易见的优势。例如,它在负载下运转平顺,能够提供充足的扭矩密度,更不用说它在市场上的情感吸引力,这种吸引力甚至超越了任何参数表。然而,在效率方面,它也存在一些明显的弱点。毕竟,冷启动、瞬态油门响应、怠速时间和车队平均油耗计算都会对大排量发动机造成不成比例的负面影响。但值得庆幸的是,混合动力系统可以帮助解决其中一些最严重的缺陷,而无需彻底改变V8发动机的基本特性。正因如此,制造商们纷纷采用了这种方法,尽管有些制造商在整合方面做得比其他制造商好得多。
现代排放法规几乎彻底扼杀了V8发动机。
政府强制推行的新测试方法本可能彻底扼杀V8发动机,因为这些方法往往会暴露其在日常运行中的根本性效率低下问题。这些测试方法非常重视冷启动性能、快速负载变化和低速运转,而这些恰恰是大排量发动机表现不佳的领域。遗憾的是,这类测试通常无法反映V8发动机在持续负载下的效率,因为这类发动机在实际使用中往往大部分时间都在轻载或怠速状态下运行。冷启动排放尤其有害,因为发动机必须运行在燃油混合比较高的状态下,催化转化器才能达到工作温度。有人认为气缸关闭技术可以改善这种情况,但这只会增加复杂性,而带来的提升却微乎其微。涡轮增压或许可以改善V8发动机的性能,但在缺乏某种形式的电气化的情况下,它并不能真正显著提高车队的平均排放水平。
车队合规性是问题的重要组成部分,因为这些数据会拉低制造商整个产品线的平均油耗。当一款低产量的V8发动机在技术上通过排放认证时,这尤其令人担忧。诚然,高效跨界车、轿车和紧凑型SUV数量众多,这无疑对论证有利,但制造商那些高油耗的旗舰车型却会使情况变得复杂。此外,或许存在一些针对低产量发动机的豁免条款,但大局依然存在,对大多数品牌而言,摆在他们面前的严峻选择要么是逐步淘汰V8发动机,要么是将其电气化。
因此,混合动力技术成为直接解决V8发动机弱点的途径。电力辅助可以使发动机在滑行和怠速时保持运转,同时降低冷启动时的负荷。它还有助于平顺地处理瞬态油门响应,从而减少排放峰值。但最重要的是,混合动力技术无需工程师大幅降低V8发动机的性能或对其进行其他任何妥协即可实现这些目标。因此,您不仅能获得更清洁的V8发动机,而且更重要的是,您现在还拥有一个能够使其符合现代法规框架的系统。
混合动力系统如何让V8发动机再次焕发活力
市面上有很多不同的混合动力系统,它们的用途也各不相同。在混合动力系统的轻度端,有48伏系统,它用集成式启动发电机取代了传统的交流发电机。虽然这些系统不能完全依靠电力驱动车辆,但它们确实能带来更平顺的启停体验,并且发动机可以更频繁地关闭而不会影响驾驶性能。事实证明,这些改进会对排放测试结果产生显著影响。工程师现在可以更积极地调整气缸关闭和涡轮增压,而不会影响驾驶体验。因此,与其说是改造V8发动机,不如说轻度混合动力系统能让它在更多时间里更接近最佳工作状态运行。
全混合动力系统在低速行驶时可以完全依靠电力驱动,并在负载情况下提供强大的扭矩辅助。虽然这类系统能够实现更大的减排量,但它们通常也更重、更复杂。不过,对于高端豪华车和高性能车而言,这或许是一个不错的权衡。在这种情况下,电动机可以掩盖涡轮迟滞,并带来低速行驶时的平顺性,从而在一些排放最密集的运行阶段让大型发动机保持休眠状态。
第三种类型融合了高性能汽车领域两种方法的优势。这类汽车制造商利用混合动力技术,既提升车辆的动力输出和响应速度,又降低排放。这或许是目前最优秀的V8混合动力汽车的典范,它使汽车制造商能够在不损失V8爱好者所钟爱的声浪和独特个性的前提下,打造出性能卓越的车型。
如今真正表现最佳的V8混合动力车型
梅赛德斯-AMG的V8混合动力系统取得了巨大成功,它在保持原有性能的前提下,对其进行了现代化升级。例如,它为AMG全系车型搭载的4.0升双涡轮增压发动机配备了48伏电气架构,支持集成式启动发电机和辅助电气系统。因此,这套混合动力系统能够提升GT 63等车型的油门响应和行驶平顺性,同时有效解决排放问题。在S63 E Performance车型上,梅赛德斯-AMG更进一步,将V8发动机与后置电动机相结合。这套动力系统既保留了AMG旗舰车型一贯的澎湃动力,又有效控制了内燃机排放。
保时捷也向我们展示了如何在不损害其品牌特性的前提下整合V8混合动力系统。Panamera Turbo E Hybrid和Cayenne Turbo E Hybrid等车型便是最好的例证。保时捷将电动机无缝集成到变速箱中,使驾驶者在城市环境中也能享受纯电动驾驶的便利。这显著降低了测试循环的排放,同时又不影响保时捷客户所期待的高速操控性和动力输出。
宝马在这方面与保时捷的思路基本一致,只是侧重点略有不同。宝马在X5 M60i和X7 M60i车型上,为其4.4升S68发动机配备了48伏轻混系统,以提升响应速度和燃油效率。而在备受争议的XM车型上,宝马则采用了全混动系统,以确保这款车在其运动产品线中继续占有一席之地。
在高端市场,兰博基尼在其Urus SE车型上将双涡轮增压V8发动机与插电式混合动力系统相结合,既可实现纯电动驾驶,又能降低排放数据。同行业竞争对手法拉利则利用电气化技术来提升SF90 Stradale等车型的性能极限,尽管随着时间的推移,它很可能会转向更小排量的发动机和不同的动力系统配置。
混合动力技术有时并不能拯救V8发动机,原因如下
有些厂商并没有刻意去拯救V8发动机,而且往往是出于一些比较务实的理由。例如,奥迪的高性能车型系列就逐渐放弃了V8发动机,尽管该公司在混合动力和电动化动力系统方面拥有丰富的经验。他们可能认为,重新设计现有平台以生产符合标准的V8混合动力发动机的成本和复杂性超过了其长期的潜在收益,尤其是在涡轮增压V6发动机更容易操作且通常能够提供相近性能的情况下。雷克萨斯是另一个例子,尽管你仍然可以在其旗舰车型LC500上找到自然吸气V8发动机,但未来任何高性能发动机都可能会转向V8。
八缸发动机与电气化之间的静默休战
如果没有混合动力技术,制造商们恐怕很难捍卫V8发动机的地位。因此,如今市面上大多数V8车型都不得不做出妥协,接受电气化改造,以弥补效率损失,改善性能,并最终实现账面数据上的成功。但作为回报,人们依然可以享受V8发动机带来的声浪、扭矩以及它所代表的情感魅力。这意味着V8发动机并非注定要成为历史的注脚,至少目前来看,它能继续存在,正是得益于其电气化技术的进步。
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