邁凱倫的獨特排氣管設計在車頂,難道真的能提升性能嗎?

付加苗子


聊到排氣管佈局,你能想到哪些形式?從最簡單的單邊單出、單邊雙出,到運動感更強的雙邊單出、雙邊雙出。再到一些超跑所採用的居中兩出、三出、四出、甚至六出,比如法拉利458、蘭博基尼Aventador、布加迪Chiron、帕加尼Huayra、科爾維特ZR1、布加迪La Voiture Noire等等。以及佈置到車身兩側的側出排氣,比如道奇蝰蛇、奔馳G級等等。這些還都算是比較常見,或者說是不會讓人感覺匪夷所思的設計。

而我前一陣所近距離接觸的一款超跑,邁凱倫600LT,Ta居然將排氣管設計在了車尾頂部。雖然邁凱倫一定不是唯一一家採用這種排氣管佈局的汽車品牌,但親眼所見後,我的腦中還是閃現出許多問題:佈置在頂部的排氣管,排氣時不會擾亂尾部的氣流,而影響到車輛的下壓力嗎?排氣溫度這麼高,排氣管直接對著尾翼,會不會給尾翼帶來損傷,甚至直接引燃?朝天的排氣管下雨時怎麼辦,雨水會不會順著排氣管流進發動機?頂出排氣這種設計除了炫酷以外,還有什麼其他用意嗎?於是我跟邁凱倫的小夥伴們聊了聊,答案可以說出乎我的意料。

我們都知道,邁凱倫600LT是一臺非常典型的中置後驅超跑,什麼意思呢?前驅、後驅我們都能理解,而我們日常所駕駛的車子,絕大部分都是前置發動機的,也就是說,發動機位於車頭,駕駛艙之前。但是前置發動機的佈局,如果是前驅,很難做到前後軸50:50的完美平衡,如果是後驅或者四驅,過重的傳動軸會給整車帶來很多不必要的負擔,這些都違背了一臺跑車的設計理念。因此,很多超跑會採用中置後驅的佈局,也就是發動機位於駕駛艙後,後軸之前,同時採用後輪驅動,儘可能減少傳動部分的體積和重量,來滿足輕量化需求。

但同樣是中置後驅,排氣的整體佈局之間會有什麼樣的差異呢?我們可以對比與600LT採用相同發動機的邁凱倫570S車型。在570S這款車上,排氣管從3.8升雙渦輪增壓V8發動機的兩側伸出後,分別向後方以及上方進行延伸,越過後驅動軸以及變速箱體,再下落,最終從尾部擴散器的兩端伸出。

但是在600LT車型上,整個排氣管路更短,近乎570S的一半。同樣是從發動機兩側伸出分別向後方以及上方進行延伸,但最終左右兩側的排氣管也就在變速箱的上方進行匯合,並直接從車尾的頂部伸出。

整體體積縮小,重量自然也就減邁凱倫把排氣管設計在車頂,真的能提升性能嗎?

2019年5月23日 汽車工程師聯盟 關注

聊到排氣管佈局,你能想到哪些形式?從最簡單的單邊單出、單邊雙出,到運動感更強的雙邊單出、雙邊雙出。再到一些超跑所採用的居中兩出、三出、四出、甚至六出,比如法拉利458、蘭博基尼Aventador、布加迪Chiron、帕加尼Huayra、科爾維特ZR1、布加迪La Voiture Noire等等。以及佈置到車身兩側的側出排氣,比如道奇蝰蛇、奔馳G級等等。這些還都算是比較常見,或者說是不會讓人感覺匪夷所思的設計。

而我前一陣所近距離接觸的一款超跑,邁凱倫600LT,Ta居然將排氣管設計在了車尾頂部。雖然邁凱倫一定不是唯一一家採用這種排氣管佈局的汽車品牌,但親眼所見後,我的腦中還是閃現出許多問題:佈置在頂部的排氣管,排氣時不會擾亂尾部的氣流,而影響到車輛的下壓力嗎?排氣溫度這麼高,排氣管直接對著尾翼,會不會給尾翼帶來損傷,甚至直接引燃?朝天的排氣管下雨時怎麼辦,雨水會不會順著排氣管流進發動機?頂出排氣這種設計除了炫酷以外,還有什麼其他用意嗎?於是我跟邁凱倫的小夥伴們聊了聊,答案可以說出乎我的意料。

我們都知道,邁凱倫600LT是一臺非常典型的中置後驅超跑,什麼意思呢?前驅、後驅我們都能理解,而我們日常所駕駛的車子,絕大部分都是前置發動機的,也就是說,發動機位於車頭,駕駛艙之前。但是前置發動機的佈局,如果是前驅,很難做到前後軸50:50的完美平衡,如果是後驅或者四驅,過重的傳動軸會給整車帶來很多不必要的負擔,這些都違背了一臺跑車的設計理念。因此,很多超跑會採用中置後驅的佈局,也就是發動機位於駕駛艙後,後軸之前,同時採用後輪驅動,儘可能減少傳動部分的體積和重量,來滿足輕量化需求。

但同樣是中置後驅,排氣的整體佈局之間會有什麼樣的差異呢?我們可以對比與600LT採用相同發動機的邁凱倫570S車型。在570S這款車上,排氣管從3.8升雙渦輪增壓V8發動機的兩側伸出後,分別向後方以及上方進行延伸,越過後驅動軸以及變速箱體,再下落,最終從尾部擴散器的兩端伸出。

但是在600LT車型上,整個排氣管路更短,近乎570S的一半。同樣是從發動機兩側伸出分別向後方以及上方進行延伸,但最終左右兩側的排氣管也就在變速箱的上方進行匯合,並直接從車尾的頂部伸出。

整體體積縮小,重量自然也就減輕性能整體體積縮小,重量自然也就減輕了。從數據上看,採用頂出排氣的600LT,要比570S,僅在排氣管的重量上,就減輕了8公斤,同時又省掉了570S這臺車上,4.6公斤重的,用來給車尾進行散熱的位於後保險槓兩端的風扇。因此,在整套排氣系統的重量上,600LT就減輕了12.6公斤,這可不是一個小數目。所以說,輕量化是頂出排氣所帶來的優勢之一。而另一方面,更短的排氣管路,使得排氣背壓得到降低,也就意味著發動機的呼吸會更加順暢直接。排氣背壓可以簡單理解成發動機的排氣阻力,很長的排氣管,或是彎曲較多的排氣管,都會帶來比較大的排氣背壓。而排氣背壓過大,不僅會使得發動機動力性下降,還會降低燃油經濟性。所以我們看到,600LT儘管採用了與570S相同的發動機,但是馬力多了30匹,確實與排氣佈局的重新設計有很大關係。再看下一個問題:頂出排氣對於車輛的空氣動力學性能上有什麼影響呢?首先我們可以很直觀地看到,600LT的排氣管並不像570S那樣佈置在尾部擴散器的兩端,這也就意味600LT的擴散器尺寸可以設計得更大,以此來增加了尾部的下壓力。同樣用數據來說話,在250公里/小時的速度下,600LT甚至能比570S增加約100公斤的下壓力。這是頂出排氣佈局所帶來的巨大優勢之一。但在我們的意識中,一臺超跑的下壓力,主要來自於前擾流板、尾翼以及尾部擴散器。其中尾翼所起到的作用,理應是全部空氣動力學套件中最關鍵的。但是這臺600LT的排氣管口,正好佈置在尾翼之前,靠正中的位置。所排出的尾氣是否會擾亂通過尾翼的氣流,從而影響到下壓力呢?答案不僅是否定的,甚至讓人覺有有些不可思議。頂出排氣確實會帶來一些亂流,但這並不會對尾翼所提供的下壓力產生什麼影響,至少與頂出排氣所帶來的優勢相比顯得十分微不足道。為什麼呢?因為尾翼所提供的大部分下壓力,並非像我們想象的那樣,靠的是中間部分。正相反,尾翼的兩端才是產生下壓力的關鍵。所以我們可以注意到,邁凱倫600LT的後翼子板,設計得非常平整,就是為了讓空氣能夠順滑地流過車身。


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能,邁凱倫主生產公路跑車,它是以f1為主的超跑品牌,跑車都是中置後驅佈局,發動機在駕駛艙後邊,後軸前邊,減少傳動部分的功率損耗,把排氣管設計到車尾頂端距離發動機最近有效的減少了排氣管體積,排氣管重量也就減輕了,符合輕量化設計是超跑理念,這樣設計發動機排氣也更加的順暢,減少排氣阻力也就等於提升了發動機功率。


仰望那蔚藍的天空


不用說很複雜,中置發動機,在那個位置排氣距離比較短,輕量化追求是一方面,最主要還是帥。帥佔90%,95%吧。向天噴火想想他不香嘛?


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