了解奥迪W12发动机研发技术

以色列摩雷

  来源: 汽车知识  作者: 汽车知识

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[摘要] 新型奥迪四轮驱动A86．0L quattro轿车配备一台排量为6L的12缸全铝发动机，其功率可达309kw。它是豪华型轿车中所能看到的排量最大、功率最强的12缸发动机。它的最大扭矩可达550N.m，这在配备12缸发动机的同类轿车中创下了新....
新型奥迪四轮驱动A86．0L quattro轿车配备一台排量为6L的12缸全铝发动机 ，其功率可达309kw 。它是豪华型轿车中所能看到的排量最大 、功率最强的12缸发动机 。它的最大扭矩可达550N.m ，这在配备12缸发动机的同类轿车中创下了新的记录 。
　在汽车发动机历史上 ，曾经已有过采用W型设计发动机的例子 。早在20年代 ，就有人曾设计出了传奇性的“泪滴”形汽车 。该车的设计者采用了3x2排列6缸发动机 。几年之后又出现了以飞机用W12发动机为动力 、排量达24L 、功率为370kW的汽车 。三人曾驾驶这辆车创造了世界记录 。
　　在70年前 ，即1931年秋季 ，霍希公司率先设计出了供成批生产的12缸发动机 ，成为德国汽车发展史上的里程碑 。霍希公司后来成为奥迪品牌的渊源之一 ，它曾将一台V12发动机安装在敞篷车里 ，该发动机与新型W12一样 ，都是6L发动机 。
　　奥迪是当前采用双V型或W型串联配置12汽缸制造发动机的厂商之一 。W型发动机的设计原理具有非常显著的特点：尽管汽缸数量多 、排量大 ，但是W12新型发动机的体积却与V8型一样大 ，而比传统的V12型要小得多 。
　　W12新型发动机的特点
　　与以往技术相比 ，新型奥迪12缸发动机具有无法比拟的优点 。它结构紧凑 ，动力强劲 ，而且重量很轻 。由于这款发动机的长度仅为513mm ，而宽度为690mm ，因此安装在汽车前面 ，可与四轮驱动系统组合在一起 。然而 ，其他类型的12缸发动机因体积较大 ，只能与后轮驱动系统相匹配 。因为在汽车前面的发动机下部没有足够的空间容纳前轮驱动部件 。
　　新型W12发动机设计紧凑 ，再加上采用铝和镁等轻金属材料 ，使这款12缸发动机具有另一个优点 ，这就是重量很轻 。奥迪A8L6．0 quattro轿车上因采用W12发动机 ，整车重量随之被空前地降低到1980kg ，低于所有其他车型 。该车单位马力需加速的重量仅为4．7kg ，这一数字堪与高性能跑车相竞争 。
　　与以往设计相比 ，这款发动机已算不上是经典意义的W12型发动机 ，因为它没有采用三排式分离配置 ，而是将三根连杆安置在同一曲轴销上 。这种由奥迪与大众公司联合开发的新型12缸发动机确实与众不同 。
　　关注一下发动机的汽缸排列就会发现：该机器是由两组超小型V6总成制成 。每组都有六个汽缸 、呈15°角排列 。这种偏置式排列兼备了经典的V64缸发动机的优点 ，而其宽度和长度都缩减到最小程度 。
　　将这两排汽缸连接成72°的另一个优点是发动机的高度显著降低 ，这意味着汽车的前端轮廓可以设计得很扁平 ，而更富于流线感 。还有一个优点就是它为高级轿车带来了独特的动感 ，这或许正是人们最盼望的 。
　　W12发动机的核心部件是重量仅为20．5kg的带七个轴承的曲轴传动装置 。曲轴销呈偏置式配置 ，可像V6发动机一样保持恒定的点火次序 。这款发动机的整体刚性也非同寻常 。其优秀的抗振性所带来的舒适感甚至超过对12缸发动机的预期水平 。
　　干式润滑系统
　　为确保非凡性能 ，奥迪W12发动机采用干式润滑系统 。干式润滑系统最大的优越性是：即使在高度侧向加速的状态下 ，也可以向发动机以最佳方式提供润滑油 。它与普通湿式润滑系统不同 ，油泵是从一个单独的油箱向发动机提供润滑油的 。这种方式比普通方式更便于达到最佳化设计 。
　　 奥迪W12发动机的润滑油油箱位于右前大灯的后面 ，通过两根软管与发动机连接 。油泵由直接与曲轴相连的链条驱动 。发动机左侧的水冷却系统可以确保润滑油的充分冷却 。这种系统很少应用在批量生产的轿车中 ，只可用于高级跑车中 。
　　优化设计减少废气排放
　　每排汽缸上的双顶置式凸轮轴负责控制气门动作 。凸轮轴由同一链条驱动 ，通过低摩擦系数的辊式凸轮随动件操作每个汽缸的两个进气门和两个排气门 。这一设计原理有助于显著降低油耗 。可变气门正时装置的调整范围很宽 ，进气门为52° ，排气门为22 。这意味着在整个发动机速度范围内都可实现最佳气门开启时刻 ，同时也可以达到良好的怠速排放 ，减少未完全燃烧颗粒的排放 ，并在整个速度范围内保持充分的扭矩 。