保时捷破纪录V4发动机背后的科学

尽管V-4发动机具有潜在的优势,但在汽车中仍然不常见。虽然汽车爱好者经常讨论V-6、V-8以及更大的配置,但V-4发动机通常用于高性能摩托车,而不是汽车。汽车行业青睐直列四缸发动机,因为它们结构简单、经济高效,并且易于制造,适用于各种车型。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

保时捷证明了V-4发动机在汽车应用中的卓越性能。尽管 福特蓝旗亚在战后时期也尝试过V-4配置,但 保时捷最大限度地发挥了这种配置的潜力。最近的技术进步以及对更小、更高效的动力系统的需求,重新激发了人们对V-4发动机的兴趣。

919 Hybrid 展现了 V-4 工程技术的卓越性。保时捷 919 Hybrid 的 V-4 发动机与混合动力技术相结合,实现了卓越的效率。这一成就助力其在勒芒 24 小时耐力赛中夺冠,并打破了纽博格林赛道的单圈纪录,展现了 V-4 发动机在高性能应用中的卓越表现。

为了向您提供尽可能最新、最准确的信息,编写本文所用的数据来自各个制造商网站和其他权威来源,包括保时捷。

保时捷将 V4 与混合动力系统相结合,以最大限度地提高效率

V型发动机的设计可以追溯到20世纪初,多年来经历了显著的发展。最初,这种发动机主要用于摩托车和小型车。然而,随着技术的进步和对更高动力的需求,V-4发动机也开始应用于高端汽车和跑车。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

纵观汽车发展史,只有少数几家公司敢于在其车辆的发动机舱内配备V-4发动机。福特作为战后时代的首次尝试,为瑞典汽车制造商萨博提供发动机,并将其应用于金牛座车型。

紧随其后的是意大利汽车制造商蓝旗亚 (Lancia),其车型包括富尔维亚 (Fulvia)。蓝旗亚的案例尤其引人注目,因为他们的倾斜角度设计非常紧凑,以至于只使用了一个气缸盖。最后,保时捷也加入了这个“独家俱乐部”,在 919 Hybrid 上搭载了 V4 发动机,展现了其强大的工程技术实力。

V-4 发动机的独特优势使其备受关注

在汽车工程领域,保时捷再次展现了其卓越的实力,推出了一款四缸涡轮增压内燃机,并巧妙地将其置于后桥。这款创新动力装置配备先进的能量回收系统,可有效利用尾气,并结合尖端锂离子电池技术实现高效储能,并将能量传输至前桥。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

这款发动机紧凑的尺寸、卓越的刚性和令人印象深刻的燃油效率,促使这家德国制造商将其集成到保时捷 919 Hybrid 中,后来又集成到最新的 Evo 版本中。V-4 发动机的固有优势使其成为驱动 919 Hybrid 的理想选择,能够实现最佳的重量分配并增强赛道操控性。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

保时捷为 919 Hybrid 的开发投入了大量预算,因此拥有足够的资源和专业知识来最大限度地发挥 V-4 发动机和混合动力技术的潜力,从而打造出一款在耐力赛场上占据主导地位的强大赛车。

保时捷 919 Hybrid Evo 动力高达 1160 马力

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

保时捷 919 Hybrid Evo 搭载一台排量为 2.0 升的 V4 汽油发动机,并配备涡轮增压器最大输出功率约为 720 马力。这台强劲的发动机连接在后轴上,确保在赛道上拥有强劲的性能。此外,赛车还配备了一台 440 马力的电动机,负责驱动前轮。该电动机通过两个能量回收系统获取电力,进一步提升了车辆的效率和性能。

其中第一个是液冷锂离子电池,它暂时储存制动时从前轴收集的能量以及废气产生的能量。这种增强型推进系统是迄今为止WEC赛车(例如传统的919 Hybrid)中最强大、最高效的推进系统。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

这款世界冠军发动机排量仅为 2.0 升,是保时捷有史以来最高效的内燃机总输出功率为 1,160 马力,而重量仅为1871 磅

保时捷 919 Hybrid Evo 规格

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

“919”这个名称是对保时捷辉煌的赛车传统的致敬,特别参考了 20 世纪 70 年代标志性的 917 和 2013 年首次亮相的混合动力超级跑车 918。

V-4 发动机:为其实现铺平道路的优势

在汽车工程领域,V-4发动机的紧凑特性带来了显著的优势,尤其是在封装方面。这种紧凑的设计使其更容易集成到车辆中,从而更有效地利用空间,并打造更流畅的整体造型。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

此外,V-4发动机的短曲轴有助于减少运转过程中不必要的振动。通过将发动机气缸组彼此设置为90度角,可以平衡往复运动过程中的主要作用力,从而实现更平稳的运转。

除了紧凑性之外,V-4 发动机的高刚度也是其另一显著优势。这种增强的刚度使发动机能够作为赛车的结构部件,提升整体底盘的刚度和刚性。在赛车世界中,每一点性能都至关重要,因此刚度至关重要。通过利用 V-4 发动机的高刚度,赛车队可以在赛道上实现更高的灵活性和响应速度,最终转化为更佳的单圈时间和性能。

然而,它未能得到广泛使用是有原因的

V-4发动机在汽车领域被认为是罕见的,因为它们比传统的直列发动机更复杂,开发成本也更高。与直列发动机不同,V-4发动机通常具有两个气门传动机构、两个气缸盖和两个排气歧管,这增加了其复杂性和制造成本。

V-4发动机的双重特性赋予了其多功能性和性能潜力,但也需要更复杂的工程设计和精密的制造工艺。因此,V-4发动机通常专用于特殊应用,其独特的特性(例如紧凑的尺寸和均衡的配置)具有巨大的投资价值。

引起轰动:V-4 发动机对 919 Hybrid 的影响

事实上,摩托车爱好者可能对V-4发动机更为熟悉,因为历史上各大厂商都曾推出过这种发动机。例如,阿普利亚RSV4杜卡迪Panigale V4就是搭载V-4发动机的摩托车的两个典型例子。至于汽车,如前所述,只有三家汽车公司在其车辆的发动机舱中安装了V-4发动机。

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

保时捷成为精选俱乐部的最新成员

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

最新一家将V4发动机融入汽车的制造商是保时捷,尤其是其保时捷919 LMP1混合动力赛车和混合动力Evo赛车。值得注意的是,这些车辆专为竞赛而设计,而非面向消费市场的量产车型。

保时捷决定在 919 LMP1 Hybrid 和 Hybrid Evo 赛车上搭载 V4 发动机,这标志着其对传统赛车动力系统配置的大胆突破。保时捷选择 V4 布局并结合混合动力技术,旨在最大限度地提高赛道性能和效率,同时遵守严格的耐力赛规则。

保时捷在设计 919 的动力系统时充分利用了 V-4 发动机的紧凑性和刚度,其结果不言而喻。

这一过程取得了成功,并反映在赛道上

保时捷破纪录V4发动机背后的科学-有驾

V-4 发动机的紧凑特性使保时捷实现了卓越的重量分配和空气动力学性能,这在竞争激烈的耐力赛中至关重要。此外,发动机的刚性也增强了 919 的整体结构完整性,从而提高了赛道上的稳定性和响应能力。

他们的成功意义非凡。这一论断的坚实基础在于他们目前在纽博格林赛道创下的5分19秒55的惊人最快圈速纪录。此外,他们的辉煌成就还延续了他们在勒芒24小时耐力赛上的三连冠,这标志着一个重要的里程碑,因为这款发动机是同类发动机中首个(就气缸数量、布局和排量而言)在这项享有盛誉的赛事中夺冠的发动机。

魏斯阿赫再次成为保时捷最新胜利的中心

与所有保时捷车型一脉相承,919 Hybrid Evo 在保时捷位于魏斯阿赫的著名研发中心精心打造。该中心是保时捷品牌创新与卓越工程的核心。就 919 Hybrid Evo 的驱动系统而言,由希青格领导的专业团队与负责开发保时捷量产车型的工程师们密切合作。

从这次经历中获得的启示

尽管V-4发动机本身结构复杂、造价昂贵,而且平衡性问题也屡见不鲜,但只要掌握在技艺精湛的工程师和设计师手中,它就有可能成为真正的世界级发动机。以汽车工程造诣而闻名的保时捷,就通过对V-4发动机的娴熟运用,充分展现了这一理念。

0

全部评论 (0)

暂无评论