L6真的比V6平順那麼多?

L6真的比V6平顺那么多?

我們最近測試了L6機器的新奔馳S500,還與同是3.0L的V6的S320比較,結果是L6發動機無論在噪音和震動都比V6好一點點,這個結果令不少車迷感到詫異,大家不禁問:V6不是比L6更新更先進的嗎?其實論發動機平衡,理論上L6的確比V6好一丁點,但相差很輕微,不過駕駛消費文化就是這樣,有時不花點錢去檢驗一下真理,渾身總是不舒服似的,試驗結果出來了,在馬上排隊交訂金之餘,有沒想過這丁點差別是來自哪裡呢?

L6真的比V6平顺那么多?

去年中我從媒體的報導得知奔馳迴歸L6,在本欄簡單介紹過發動機平衡的基本原理,大家有興趣可以翻閱一下(為何新S500上的直6比V8還平穩?既然這麼好為什麼之前不用?丨例湯)。L6因為曲軸銷成120度的分佈,令活塞往復運動產生的次級震動互相抵消,因此無須平衡軸也能平順高速地運轉。然而這不是L6的專利,60度夾角的V6,它的曲軸銷同樣是120度分佈,也是沒有次級震動的,即是說兩者之間的差異,在於比次級震動還要微小的地方。

發動機的平衡是很複雜而有趣的課題,所謂平衡就是要把震動抵消,一部發動機裡面有上百件零件高速運動,震動源其實有很多,要完全平衡它們的震動是非常困難的,工程師能做的是見招拆招,我們常常說的初級和次級震動是活塞往復運動產生,也是最強烈的震動,既然直6和V6在這回合打和,我們繼續往下找尋吧。氣缸點火間隔時間是否均勻也很影響平衡,四衝程發動機一個循環要轉兩個圈即720度,對6氣缸而言,720度內每個氣缸都點火一次,平均分配正好是相隔120度,早期的V6是將90度V8切掉兩個氣缸改短而成的,這樣如果用120度曲軸銷來解決次級平衡就必須要用不均勻的點火時間,會做成震動和低轉不順暢,這設計是過渡產物,到60度V6面世很快便成為主流,因為60是120的因子,它不僅解決次級震動,還剛好把點火時間均勻地分隔,目前還有一些摩托車故意用不均勻點火的V型發動機來表示獨特個性,但畢竟數目不多。

L6真的比V6平顺那么多?

L6和60度V6都能解決這兩大震源,剩下就是點火的次序,即是各活塞上落的順序,L6的活塞是1和6,2和5,3和4一對對地一起上落的,三股內力互相抵消。這點V6就無法做到,因為V6每邊三個氣缸,點火次序只有兩個可能性,不是1,2,3就是3,2,1,無論那一種,活塞的上落的慣性力都會把缸體當成搖搖板一樣地推動,V型汽缸無論夾角是多少,這兩股力量都無法互相抵消的,工程師能做的是用平衡軸和曲軸上加些平衡碼,但無論精準都只是近似值,60度夾角V6總無法做到直6的自然平衡,兩者就差了這麼一點點。

大家可能會問,直6那麼好為何這二三十年來越來越少?這樣問只問對了一半,在重型商用車輛上,過去二三十年直6發動機差不多統一了天下,曾經雄霸一時的V8已經消聲匿跡了。當然世事沒有完美的,直6本身也有缺點,長度是它的致命傷,對於戰前流行的非承載式車架而言它的長度問題不大,但戰後單體殼車身興起,軸距大幅減短,要放置長長的發動機就有困難了,初期還有車廠執意於直6的平順而為它度身設計的車型,好像捷豹E-type, 豐田2000,日產Fairlady等等俱往矣,對注動實用性的房車而言,直6實在佔用了太多寶貴的軸距。

L6真的比V6平顺那么多?

儘管V6的生產成本略高於直6,還是逐漸取代了直6的地位,尤其當橫置發動機的前驅興起,直6更無法參與其盛,這些FF本來只是廉價貨色,直4是再合適不過,到七八十年代前驅成了氣候,要找性能更高的發動機,V6就成了最佳的選擇。

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