内燃机领域拥有多种发动机类型和名称。对于不了解HEMI、VTEC 和 NISMO 等术语含义的外行来说,听一群机动交通爱好者 (gearheads) 之间的讨论可能听起来像是某种密码。即使是发动机的基本形式也令人困惑,常见的名称包括 V-Twin、直列四缸、直列六缸、V6 和 V8。再加上 V16 和听起来更奇怪的 W16,它几乎变成了一门外语。我们将尽力解释 W16 和 V16。
您可能认为像 16 缸发动机这样大而复杂的发动机是现代发明。然而,1930 年 452 系列的 V16 发动机是凯迪拉克最雄心勃勃、最具标志性的发动机之一。W16 发动机的根源可以追溯到 1916 年法国 Gaston Mougeotte 设计的旋转阀 W16。
虽然这两种发动机的设计都可以追溯到 20 世纪初,但现代版本利用了混合动力传动系统和顺序涡轮增压器等现代技术来提供巨大的动力。随着汽车制造商努力打造更高效、更紧凑、更强大的汽车,哪种发动机设计将在未来 25 年继续发展?
内燃机通过点燃气缸内的压缩空气-燃料混合物来产生动力。虽然气缸大小和数量存在收益递减点,但气缸数量越多越好,而且至少有一家汽车制造商认为 16 个气缸仍能提供可接受的功率重量比。
那么问题来了,什么是最有效的气缸排列方式?直列 16 缸发动机需要较长的发动机缸体。想象一下将 16 个苹果排成一排;这种布局并不特别适合汽车,因为汽车更倾向于紧凑的排列方式。
想象紧凑型 W16 布局的一种方法是将 16 个苹果中的 4 个排成一条线,指向远离您的方向。接下来,在每个苹果连接处形成的凹槽中再放三个苹果,然后在三个苹果的线的末端添加第八个苹果。最后,创建另一个类似的组合,将剩余的八个苹果放在第一组右侧或左侧几英寸处。如果您查看该图案,可以看到气缸形成的 W 形。布加迪 W16 使用单个曲轴,每个气缸组的中心线相隔 90 度。
布加迪是唯一一家采用独特 W16 发动机设计的现代汽车制造商,也可能是最后一家采用这种设计的汽车制造商,因为 W16 的替代品已经投入生产。在过去的二十年里,布加迪 8.0L W16 发动机为世界上一些最奇特的超级跑车提供动力。布加迪的 W16 发动机由四个两级涡轮增压器提供强制进气,可产生高达 1,578 马力(1,600 PS)的功率和 1,180 磅英尺(1,600 Nm)的扭矩。
顾名思义,V16 发动机有两组平行的八个气缸,呈 V 形排列。多年来,汽车制造商对 V 形应用了各种角度,以提供气缸组之间的或多或少的分离。1938 年的凯迪拉克 V16 有一个 135 度的角度,几乎是平的,而新款混合动力布加迪陀飞轮的 V16则呈 90 度 V 形排列。然而,大多数 V16 发动机设计师使用 45 度布局来改善发动机平衡,正如Car and Driver提供的数学公式所证明的那样。
W16 和 V16 发动机之间的另一个区别是 W 型发动机已停产,而 V 型发动机仍在生产。近年来,布加迪以外的其他汽车制造商(无论是有意还是已成)都尝试过 V16 的现代版本。疯狂的 5,000 马力 Devel Sixteen、凯迪拉克 Sixteen 和劳斯莱斯 100EX 敞篷车等车型从未超越概念阶段。
新款布加迪 Tourbillon 的 8.3L V16 发动机在混合动力传动系统的额外动力之前,本身就可产生 1,000 马力(1013.9 PS)的功率。虽然不如即将停产的四涡轮 8.0L W16 发动机,但 V16 无需强制进气即可达到该功率等级。