V10发动机的优点和缺点

V10发动机的优点和缺点-有驾

许多著名的发动机都曾出现过,又都已销声匿迹。在不断追求动力和燃油经济性的过程中,汽车制造商尝试了各种不同的工程和发动机技术。其中就包括如今已过时但依然令人着迷的V10发动机。V10发动机以其强劲的动力和独特的排气声浪而闻名,在赛道、公路甚至日常工作中都证明了自己的实力。2024款兰博基尼Huracán是最后一款搭载V10发动机的量产车型,它的问世标志着十缸发动机在量产车领域的终结。随着发动机技术的进步,V10发动机逐渐淡出人们的视野。本文将探讨V10发动机的优缺点,分析它如何成为传奇,又如何走向衰落。

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V10发动机:概述

双缸发动机真的会带来天壤之别吗?

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人们很容易将V10发动机与道奇蝰蛇(Dodge Viper)划上等号。但是,考虑到众多搭载V10发动机的卓越车型及其强大的性能,这种看法并不准确。V10发动机的配置可谓包罗万象。从重型卡车(作为柴油发动机的汽油替代品)到转速飙升至极高的顶级跑车,强大的V10发动机都曾为其提供动力。V10发动机轻巧、排量大、转速高,在国际汽联(FIA)对F1赛车发动机规则进行多项修改后,一些F1车队开始使用V10发动机。F1规格的V10发动机运转比V8发动机更平顺,性能与V12发动机相近,但重量更轻、结构更简单,并且能够达到19,000转/分的转速。既然这些发动机如此适应各种用途,为什么现在它们不再被广泛使用呢?答案很简单——工程和发动机技术的进步不再需要大排量发动机来满足客户所需的动力,也无需牺牲燃油经济性。至于V10发动机的赛车生涯,在经历了多年的高速竞技之后,国际汽联出于安全、降低车队成本和环保方面的考虑,最终禁止了V10发动机参赛。一级方程式赛车目前采用的是由一台1.6升涡轮增压V6发动机和两台电动机组成的混合动力系统,总功率约为1000马力。

V10发动机的优点

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尺寸和排量

V10发动机有很多优点。V10发动机将排量分配到十个气缸中,这使得它可以采用更小的缸径和活塞。这对V10发动机来说有两方面的优势。首先,由于多了两个气缸,V10发动机的排量可以比同等尺寸的V8发动机更大。

马力输出更高

它还减轻了旋转质量,使V10发动机能够更快地达到更高的转速。更高的转速通常意味着更大的马力输出空间。这使得V10发动机的尺寸不至于过于庞大,从而更容易适配各种车辆。总的来说,V10发动机在动力和重量之间取得了良好的平衡。

辉煌的原声带

如果说V10发动机有什么最令人印象深刻的特点,那一定是它那令人惊艳的声浪。这种标志性的音调源自于从发动机传递到我们耳朵的声波频率,它被称为发动机的根音。每台发动机都会发出根音,但V10发动机排气脉冲的时机和压力却能带来一种美妙的感官冲击,赋予许多V10发动机独特而强劲的声浪。

V10发动机的缺点

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振动

V10发动机的优点固然很多,但缺点也同样不少。V10发动机基本上是由两个直列五缸发动机以V形排列组合而成。因此,由于每侧气缸数为奇数以及点火方式的特殊性,V10发动机容易产生振动。为了解决这个问题,需要根据发动机的点火顺序,使用平衡轴或曲轴配重块。发动机的点火顺序可以是偶数或奇数。大多数奇数点火的V10发动机采用90度夹角,动力冲程的间隔也不均匀,通常以54度和90度交替进行。

V10发动机振动的原因之一是动力冲程不均匀或交替。奇数点火V10发动机通常不使用分体式曲轴(尽管有些发动机,例如奥迪5.2升发动机,会使用分体式曲轴)或平衡轴来实现平稳运行,但它的曲轴上装有配重块,依靠这些配重块来保持平衡。这些配重块确实有助于吸收振动,但也会限制发动机的快速转速提升能力和最高转速。等距点火V10发动机则更为复杂。它们通常采用72度夹角的缸体,并具有更优异的一级和二级发动机平衡性,但等距点火V10发动机仍然会受到摇臂振动的影响。

简而言之,就是两个大小相等、方向相反的力。采用分体式曲轴的V10发动机,每旋转72度曲轴,就能提供稳定的动力冲程。曲轴销之间的角度约为18度,以实现这种均匀的点火顺序。为了减轻V10发动机的振动,需要使用平衡轴,但这反而增加了这种发动机的复杂性。V10发动机的另一个显著问题是,只要使用就会出现故障。

燃油经济性受到影响

V10发动机的燃油经济性极差,但可以肯定的是,对于大多数购买V10发动机汽车的人来说,燃油经济性并非首要考虑因素。普遍的看法是:大排量发动机意味着高额的燃油费用。

你肯定知道哪些汽车使用V10发动机

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正如前文所述,V10发动机的应用范围极其广泛。例如,雷克萨斯LFA等车型就搭载了V10发动机,其卓越性能足以证明V10发动机的魅力。不过,值得注意的是,并非所有V10发动机都动力强劲。福特6.8升Triton V10和道奇8.0升Magnum V10都是动力强劲的汽油发动机,为那些不想购买柴油卡车的消费者提供了另一种选择。

尽管10缸发动机的燃油经济性始终无法与柴油发动机相媲美,但这两款汽油发动机在一段时间内仍保持着竞争力,直到柴油发动机技术突飞猛进,柴油发动机的性能才远远超越了V10汽油发动机。福特将V10 Triton发动机用于房车、中型卡车和巴士,直至2021年。Triton V10发动机也一直用于F-250 / F-350车型,直到2010年。而道奇则在2003年停止使用Magnum V10发动机。以下列举了一些量产车中最值得关注和性能最佳的V10发动机(此列表并非详尽无遗)。

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常见问题解答

雷克萨斯

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V10发动机比V8发动机快吗?

由于V10发动机的缸径较小,它的转速通常比V8发动机更高。V10发动机能让你的车跑得更快吗?不一定。有些V10发动机是为工作而设计的,例如福特的6.8升Triton V10发动机,或者道奇的8.0升Magnum V10发动机。

为什么V10发动机被禁用?

出于安全、成本和排放方面的考虑,国际汽联禁止V10发动机用于F1赛事。但V10发动机在街道行驶中仍然合法。然而,汽车制造商发现,通过采用强制进气技术,例如在小排量发动机上加装涡轮增压器,他们能够制造出与V10发动机相当甚至更高的动力。此外,这些小排量发动机更加经济,而且由于体积更小,更容易适配多种不同的车型。

为什么V10发动机如此稀少?

市面上搭载V10发动机的量产车型并不多见。即便有V10发动机可选,很多人也会为了更好的燃油经济性而选择排量更小的发动机。V10发动机最终被淘汰的原因有很多,包括效率低下、空间布局不合理以及与小型涡轮增压发动机相比结构过于复杂等。

V12 比 V10 更强劲吗?

发动机的“性能”完全取决于排量、调校和整体结构。然而,由于V12发动机多了两个气缸,可以说它更有可能产生更大的马力。

奥迪R8是V8还是V10?

奥迪R8曾配备过 4.2 升 V8 发动机和 5.2 升 V10 发动机。然而,最后一代奥迪 R8 只提供 5.2 升 V10 发动机作为其唯一的发动机选择。

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