另类的5缸机族群

  • 来源:汽车导报
  • 关键字:宝马,6缸,奥迪
  • 发布时间:2012-08-01 11:14

  如同宝马对直列6缸发动机的特殊偏爱,奥迪对直列5缸发动机也有特殊的情感。从1977年的奥迪 100(C2)开始,到80年代称霸拉力赛场的Quattro S1,这种情缘已进入高潮, 直到今日,奥迪RS高性能车系的当红小生TT-RS和RS3依然在延续使用。

  5 缸机与皮耶希

  谈及奥迪与直列5缸发动机的渊源,不能不说到大众集团监事会主席、费迪南德·波尔舍的外孙费迪南德·皮耶希。这位痴迷于汽车技术的偏执狂,首次将直列5缸汽油机应用到奥迪轿车。当年,皮耶希的设计团队同时为奥迪100和保时捷924设计直列5缸发动机,最后,保时捷保守地为924选择了传统的4缸发动机,将直列5缸汽油发动机拱手让给了奥迪。事实上,这台直列5缸发动机性能表现非常出色,成就了奥迪100及之后的奥迪Quattro,其出色表现使其一直搭载于奥迪/大众品牌旗下的产品,直到1990年代才宣告停产。此后,直列5缸发动机一度从奥迪的产品线中消失,直到2009年的TTRS诞生,高性能的直列5缸发动机才得以涅槃重生,TTRS借助带有传奇色彩的直列5缸涡轮发动机,让人们重新追忆近30年前的辉煌。

  优势和局限性

  直列5缸发动机可看做介于直列6缸发动机与直列4缸发动机的奇特产物。众所周知,直列4缸发动机的曲轴每旋转180度就有一个汽缸内的混合气体被点燃而做功,因此对于4冲程发动机而言,4个缸是动力能够相对平顺输出的最低要求。而6缸发动机则可以做到曲轴每旋转120度就迎来一次“爆燃力 ”的推动。因此,直列6缸在动力输出的平顺性上相比4缸发动机有着先天的优势。而直列5缸发动机曲轴每旋转144度(720度除以5)获得一次“爆燃力”的推动,在平顺性方面比4缸发动机更好。但在制造成本和占用空间方面,相对6缸发动机却更低。

  直列5缸发动机看起来是一种性价比非常高的解决方案。那么,为什么只有少数公司采用它呢?

  奇数汽缸的发动机在动平衡上有着先天的缺陷(如单缸/3缸)。直列5缸发动机虽然比直列4缸发动机动力输出的连续性更好,但对于曲轴运转时的震动控制却不及4缸发动机,当转速超过4500rpm之后,曲轴旋转产生的摇摆就会加大,让发动机的抖动加剧。对于工作转速较低的柴油机而言,这似乎不是太大的问题,而对于断油转速动辄超过6000rpm的汽油发动机而言,直列5缸发动机在平顺性方面确实是一道难以逾越的难关,足够让大多数厂家望而却步。只有对曲轴箱和曲轴进行精确设计,并保证强度,才能将直列5缸发动机的弊端减小到最低。最后通过这一考验的,只剩下奥迪、沃尔沃、本田、菲亚特等少数车厂,正是这些厂商的坚持,让直列5缸发动机以高性价比的优势独步车坛。

  奥迪的独门神器

  2.5 R5 TFSI发动机

  上文提及的TTRS和RS3所搭载的2.5R5 TFSI发动机,可谓现今车坛最为先进的直列5缸发动机之一,单从账面数字来看,它以2.5L的排量实现了340hp的最大输出功率,从1600rpm到5300rpm的宽广范围内输出450Nm的峰值扭矩,其性能表现甚至超越了宝马目前的当家花旦N55 3.0L——直列6缸涡轮增压发动机。正是这台发动机赋予TTRS和RS3高性能的灵魂,成功延续了Quattro S1曾经的辉煌。

  能够获得如此出色的性能表现,源自其凝聚的先进科技:大众集团招牌的缸内直喷、涡轮增压、分层燃烧技术一个不漏,并采用了双顶置凸轮轴结构,每缸4气门,进排气凸轮轴均拥有VVT可变气门升程技术加持。奥迪对于这台发动机的腹内强化也非常到位,原厂就拥有高强度的锻造连杆,轻量化活塞,可谓不惜工本。这台2.5L直列5缸发动机活塞的缸径冲程分别为82.5mm和92.8mm,压缩比为10:1,发火顺序为1-2-4-5-3。坊间曾传说这台发动机由RS6的那台5.0L V10双涡轮发动机切割而来,事实上,这台发动机为奥迪全新的设计,从汽缸头到活塞/连杆,均与那台V10发动机不同。

  文︱王放

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