问题

为什么大众性能车要用不占优的非主流汽缸排列方式?

回答
大众高性能车之所以会选择一些在主流之外的汽缸排列方式,背后其实有不少深思熟虑的工程考量,并不是一味地追求“不占优”。相反,这些非主流的选择,往往是为了在特定领域达到极致,从而塑造出大众性能车独特的产品个性与驾驶体验。

咱们就拿大众在高性能领域最标志性的几款车,比如高尔夫GTI、高尔夫R以及曾经的辉腾(虽然它并非纯粹意义上的高性能车,但其搭载的W12发动机是大众独特机械造诣的体现),来聊聊为什么他们会选择那些看似“另类”的汽缸布局。

1. 为什么是直列四缸?—— 精干、均衡、易于调校的经典选择

首先,我们得纠正一个观念:直列四缸并非“非主流”。在高性能领域,直列四缸发动机可以说是 最主流、最核心的配置 之一。从高尔夫GTI这样入门级性能车,到一些顶级的性能轿车,直列四缸的身影随处可见。大众在GTI和高尔夫R上,就是将直列四缸发动机玩到了极致。

那么,为什么直列四缸如此受欢迎,以至于大众在这个领域反复打磨?

紧凑的体积和重量: 直列四缸发动机的结构相对简单,气缸呈一条直线排列,使得发动机整体尺寸小巧。这对于前驱或四驱车型来说至关重要,它能更轻松地布置在发动机舱内,为其他部件(如变速箱、驱动轴、冷却系统等)留出更多空间,也对车辆的重心分布和操控性有着积极影响。更轻的发动机重量,意味着更低的整车质量,这直接关系到加速、刹车以及弯道表现。
出色的平衡性(相对而言): 虽然直列四缸发动机在固有设计上存在二次振动,但通过精巧的曲轴设计、平衡轴(很多高性能四缸都配备了双平衡轴)以及精密的发动机支架,大众能够将这些振动抑制到非常低的水平,甚至让一些车主感觉不到明显的抖动。相比V型发动机,它在曲轴长度、曲轴旋转惯量上都相对较小,更容易达到高转速。
易于实现高增压和高功率: 涡轮增压技术的发展,使得小排量直列四缸发动机能够轻松榨取出巨大的动力。大众EA888系列发动机,就是直列四缸技术成熟的代表。通过精密的燃油喷射系统、可变气门正时和升程技术(如VVT、VVL),以及高效的涡轮增压器,大众能够让这些四缸发动机爆发出媲美甚至超越许多老式V6发动机的动力。并且,高缸压(即压缩比)和高增压压力的配合,也是现代高性能四缸发动机能够提供强大动力的关键。
成熟的生产工艺和成本控制: 直列四缸发动机的制造工艺已经非常成熟,供应链完善,良品率高,这使得大众能够以相对合理的成本生产出高性能且可靠的发动机,从而降低了GTI等车型的售价,让更多消费者能体验到性能车的乐趣。
操控灵活性的提升: 由于发动机重量和体积的优势,车辆的前后配重比可以做得更均衡,这对于追求敏捷操控的性能车来说是巨大的优势。发动机前端重量的减轻,意味着转向时更少的惯性,能提供更直接、更灵敏的转向感受。

所以,当你看到高尔夫GTI和高尔夫R搭载直列四缸时,这绝对是 最主流、最符合性能需求的解决方案之一。大众之所以能在四缸机上做得这么出色,正是因为他们在发动机的进气、排气、燃油喷射、点火、冷却以及最重要的——涡轮增压的匹配与调校上投入了巨大的研发资源。他们通过不断优化发动机管理系统(ECU),甚至在材料、缸体结构、活塞、连杆等方面进行改进,以应对高功率输出带来的巨大负荷和热量。

2. 为什么是VR6?—— 在V型和直列之间的独特尝试

说完直列四缸,我们来看看大众更具“非主流”色彩的VR6。这个名字本身就很有意思,“VR”代表“V型带直列”(VReihenmotor),是一种结合了V型和直列发动机特点的独特布局。

什么是VR6? 简单来说,它是在一个紧凑的“V”型夹角内(通常是15度),将六个气缸排列成几乎呈直线的方式。你可以想象成,它就像是在一个非常窄的V型夹角里,把一排直列六缸发动机给“塞”了进去。
VR6的优势:
紧凑的尺寸,媲美直列四缸甚至更小: 这是VR6最大的杀手锏。相比传统的V6发动机(通常夹角在60或90度),VR6的夹角非常小,使得它的长度和高度都大大缩减。这意味着它能够轻松地塞进原本为直列四缸设计的发动机舱内。这为前驱和四驱平台的设计提供了极大的灵活性,使得大众能够在前置前驱布局上搭载更强劲的六缸动力,而无需像某些竞争对手那样被迫采用纵置布局或开发全新的平台。
优异的平顺性: 直列六缸发动机以其天然的平衡性而闻名,被认为是内燃机中最平顺的布局之一。VR6通过巧妙的曲轴和连接杆设计,在一定程度上继承了直列六缸的平顺特性,相比传统的V6发动机,它的振动更少,运行起来更加柔顺。这对于提升车辆的舒适性和高级感非常有帮助。
声音的独特性: VR6发动机独特的排气声浪,也是它区别于其他发动机的重要标志。这种声浪通常被形容为浑厚、带有几分丝绸般的质感,与V8的咆哮或直列四缸的高亢声浪都不同,形成了一种独特的高级运动感。
VR6的挑战与大众的解决方案:
曲轴设计复杂: 为了实现V型夹角内的直列排列,VR6的曲轴设计非常复杂,需要特殊的曲轴颈和连接杆布局。这无疑增加了制造成本和技术难度。
平衡轴的必要性: 虽然比传统V6更平顺,但VR6依然需要平衡轴来进一步抑制振动,以达到大众对平顺性的要求。
气缸盖设计挑战: 狭窄的夹角也给气缸盖的设计带来了挑战,例如进排气门的布置、凸轮轴的驱动方式等,都需要特殊的解决方案。

大众之所以会选择并持续研发VR6,就是看中了它在 紧凑性、平顺性和动力输出 上的独特平衡。它让大众能够在前驱平台上提供更强大的六缸动力,并且在不牺牲太多操控灵活性的前提下,提升了产品的动力上限和豪华感,尤其是在早期的一些性能化旅行车或轿车上,VR6提供了独特的产品竞争力。

3. 为什么是W12?—— 极致豪华与机械艺术的展现

虽然W12发动机并非大众“性能车”的主流,但在辉腾等旗舰车型上的应用,则代表了大众在 极致动力和工程技术的探索。

什么是W12? W12发动机是将两个VR6发动机,通过一个特殊设计的曲轴,以“W”型连接在一起,夹角非常小,使得整体长度比同等排量的V12发动机要短得多。你可以想象成两个VR6发动机共享一根曲轴。
W12的优势:
极短的长度,极高的平顺性: W12布局使得发动机的长度非常紧凑,甚至比很多V8发动机还要短。同时,由于其特殊的设计,可以实现非常高的固有平衡性,运行起来极其平顺,几乎感受不到任何振动,这是顶级豪华车对平顺性的极致追求。
强大的动力潜力: 12个气缸,意味着巨大的排量和潜在的动力输出。在大众精密的调校下,W12发动机能够提供极其强劲且源源不断的动力输出。
工程奇迹: W12发动机的设计本身就是一项了不起的工程成就,它展现了大众集团在发动机技术上的雄心和能力,是其技术实力的象征。
W12的挑战:
复杂性与成本: W12发动机的设计和制造极其复杂,涉及的零部件众多,精度要求极高,因此成本也异常昂贵。
体积依然不小: 虽然长度缩短,但由于气缸数量多,其宽度和高度依然需要相当大的空间,对车辆的整体布局提出了很高的要求。
油耗和维护: 12个气缸意味着更大的燃油消耗和更高的维护成本。

大众在W12上的选择,更多的是一种 技术展示和产品定位 的策略。它代表了大众集团在高端豪华领域的实力,并为用户提供了前所未有的平顺动力体验。在高性能领域,W12虽然不常见,但其对发动机技术的深入理解,也间接推动了大众在其他车型上的动力研发。

总结一下:

大众在性能车领域选择非主流汽缸排列方式,并非盲目跟风或“不占优”。

对于 直列四缸,大众将其做到了极致,通过精密的调校和涡轮增压技术,使其在性能、尺寸、成本和操控性之间取得了绝佳的平衡,成为高性能小钢炮的不二之选。
对于 VR6,大众是巧妙地利用了其独特的“夹角”优势,在不牺牲太多操控灵活性的前提下,实现了比传统V6更紧凑的尺寸和更好的平顺性,这让大众能够在前驱平台上搭载更强劲的动力,塑造了独特的产品魅力。
而对于 W12,这更多是一种对 工程极限的探索和豪华定位的体现,它展示了大众集团的技术实力,同时也为用户提供了极致的平顺与动力。

这些“非主流”的选择,恰恰是大众多年来在汽车工程领域 敢于创新、精益求精 的体现。他们不是简单地跟随市场主流,而是根据自身平台架构、产品定位和用户需求,选择最适合的解决方案,并通过持续的技术研发,将这些“非主流”的布局发挥出惊人的性能和独特的产品价值。这正是大众性能车,尤其是高尔夫GTI、R等车型能够长久以来吸引无数车迷的重要原因之一。

网友意见

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比如说奥迪的L5,SOHC的VR6发动机,从理论层面这些布局方式一点好处都没有,而且保养研发都复出了极大的代价

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