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至于大叶片加工就更不要提了,叶片代工的利润低得可怜,凌世哲保留它只是为了给后期的航空叶片加工积累技术经验,更加撑不空发动机所需要的巨额研发资金。
待众人走后,布劳迪。麦克劳又来了,进门的第一句话:“boss,我和我团队搞出了一种新的汽车发动机,你要来看一看吗?”
新的汽车发动机?这才过来几天,他们就在4g63的三菱机头上搞出了新型号了?带着疑问,两人来到汽车动力实验室。
展现他面前的是两台2。0发动机,奇怪,4g63发动机不就是2。0的吗,怎么又搞了两台2。0发动机?看着麦克劳做了个“请”的手势,凌世哲疑惑的走上了发动机的展示台,仔细的看了起来……
这两台发动机都属于双凸轮轴+可变正时链条技术的发动机,同时还配备了两个涡轮增压器,一个是低惯量转子涡轮增压器,一个双流道涡轮增压器;同时还配备了多点电喷供油系统。
两台发动机唯一的区别的是,一台属于dohc双顶置式凸轮轴发动机;一台属于双底置凸轮轴发动机。
双流道涡轮增压器的优点是可以有效减少发动机的排气干涉,并提高发动机排气管的尾气流速,从而使涡轮更早介入,以此来提高发动机的效率。
而凸轮轴发动机分为顶置和底置两种,安装在发动机顶部的被称为双顶置发动机,即dohc。安装在发动机底部,就被称为底置发动机,比如后世通用汽车著名的gdi发动机就是底置凸轮轴配置。
dohc发动机的优点在于动力足、功率大、速度快,缺点是扭矩小,不是很耐用,道路的适应能力较差,因此,它适合欧洲那样的高等级的高速公路上行驶。
而底置发动机相对于dohc来说,其动力和功率要小一些,但是扭矩很大,很经得起艹,道路适应能也很强,因此,它适合路况比较恶劣的公路上行驶。像美国的汽车绝大部分配得都是底置发动机。
在仔细一看,凌世哲发现这两台发动机居然是铝制发动机,不会是全铝的吧?凌世哲转头看向站在一旁的麦克劳。
麦克劳微微一笑,从旁边牵过一台吊葫芦。把铁链拴在发动机的两边,然后一拉,发动机的内部结构完全展示在凌世哲的眼前。
果然。凌世哲猜得一点没错,这两台都是全铝制发动机。
“麦克劳,你的发动机设计有问题,还是改用铸铁材料吧。”凌世哲淡淡的说道。
“boss,我的设计哪有问题?”
凌世哲用手一指说道:“你看,你设计的发动机的缸体采用的是开放式水道设计,但你又给它们加上了双涡轮增压系统。缸体承受不住会裂开的。”
作为穿越者,铸铁缸体和全铝缸体这两个词凌世哲都不陌生,两种材料制造的发动机的区别不仅仅是制造材料那么简单。制造发动机缸体时除了要考虑重量、成本等因素。最重要的还是要考虑到强度和耐用性,而缸体的这两个特性和使用什么材料制造并没有直接关系。
汽车发动机用的铝制材料,50年代末就已经出现,真正开始在汽车发动机上大规模的应用是在八十年代早期。在这之前。汽车发动机的制造材料一直都是用的铸铁。
早期的汽车发动机很多都是采用风冷式冷却方式,缸体就是一个带有体积很大散热片的铸件,保时捷911在996车系之前使用的都是这种缸体,就连大众的甲壳虫也是。不过风冷式汽车发动机需要结构复杂的冷却生风系统,环境适应能力也较差,很快就被结构紧凑的水冷系统所取代。
水冷式发动机不仅需要水箱、冷却管路、水泵这些循环冷却液的装置,还需要在气缸壁与缸体外壳之间设计出冷却水道,为了实现冷却液的正常循环。就需要在缸体平面上设计出冷却水道的开口。这些开口的排列方式和大小,可直接影响到活塞、连杆机构高速运转时对缸体所造成的冲击程度。所以根据冷却水道不同的设计,可分为开放式、半封闭式和封闭式冷却水道。
开放式冷却水道是全铝缸体最常见的设计,完全环绕着缸筒的冷却水道开口,使气缸壁和缸体外壳之间完全没有任何支撑结构,完全可以将缸筒“浸泡”在冷却液里,从外观上看呈现为“8”字形。这种设计的优点是冷却效率高、发动机重量轻,缺点自然就是缸体强度有所不足,所以常用于自然吸气或低增压发动机,代表发动机有本田的大部分机型、丰田zr、gr系列发动机、宝马的n46、52、54系列机型、保时捷自然吸气水平对置发动机、斯巴鲁ej205涡轮增压发动机。
这种铝合金缸体设计并不属于新技术,铃木g、k系列和本田d系列发动机,在上世纪80年代就已经广泛使用了。大众1。4tsi为了适应双增压系统的要求改用了铸铁缸体,但也采用了开放式冷却水道设计。
之后就是半封闭式冷却水道了,它实际上是强化版的开放式水道,可以使全铝缸体的强度得到一定的提高,这种设计通常出现在涡轮增压车型上,不过只有很少的发动机采用这种“亡羊补牢”的技术。最具代表性的就是斯巴鲁的ej207、ej255 2。5升和三菱evo x的4b11t涡轮增压发动机,不过仍无法承受1。0bar以上的增压值,在不做缸体强化的动力改装之后,缸体发生破裂的案例并不在少数。
这也是凌世哲为什么说,麦克劳的发动机设计有问题,开放式水道的铝合金缸体承受不住…涡轮增压器带来的高压,何况又是双涡轮体系结构,可以想象发动机缸体承受的压力会有多大,缸体破裂是迟早的事情,弄不好发动机还会炸。
如果要想保留这种设计,唯一的办法就是把涡轮增压系统给去掉;如果不想去掉,就只能重新进行设计和换发动机的制造材料;既封闭式水道设计。
封闭式冷却水道是铸铁缸体最常用的设计,仅是在缸体平面上设有面积很小的冷却水道开口,活塞、连杆机构运转时对缸体的冲击力可以得到均匀的吸收,在高增压状态下缸垫的密封性也更强。
由于铸铁材料自身强度较高,而且更耐用,提升动力的潜力也明显高于常见的全铝缸体,不过缺点是冷却效率有所不足,对冷却系统的性能要求较高。但对于涡轮增压发动机而言,铸铁缸体的可靠性和耐用性还是比较理想的,所以奥迪axx、大众ea113、ea888系列四缸涡轮增压发动机,一直采用的是封闭式水道铸铁缸体。
但为了减轻发动机自重、提高冷却效率,同时保证足够的缸体强度,采用封闭式冷却水道设计的全铝缸体发动机于是诞生了,阿斯顿…马丁、法拉利、兰博基尼在上世纪60年代就已经广泛采用这一技术。
而对于超跑以外的量产车,采用封闭式冷却水道全铝缸体的发动机却并不多,宝马也只是在x5m、x6m、全新m5、760li等高端车型上配备的,s63b44和n74b60发动机的镁合金缸体上使用了封闭式水道设计。奥迪则在rs4、6、8、r8、gallardo车型中使用的v8、v10发动机上,采用了封闭式水道硅铝镁合金缸体,但主轴承座仍采用传统的铸铁材料。
所以说这个时代采用的封闭式水道设计的全铝发动机不是没有,而是这样的发动机制造成本实在是太高,只能在跑车和豪华车上才会见到。
而眼前的这两台发动机,从它的铸造工艺上就可以看出,它是融合了三菱的4g63和明锐斯达的1。6t发动机两者的优点,是一种全新的高性价比发动机,在ecu不加限制的情况下,两台发动机可以释放出最大550到600马力的威力,虽然比三菱的4g63机头最大可以释放出700马力要小一点,但它且融合了明锐斯达1。6t排量发动机的高可靠性、高节油性、高耐用性,以及可易维护性和低成本的优点。
因此,这种发动机更适合中低端实用型家庭轿车,而不能作为高端桥车和豪华跑车的动力装备。
可偏偏这样的平民发动机,却采用价格昂贵的铝合金材料来铸造,这让它的优势一下就没有了,这让凌世哲是蛋疼不已。麦克劳是完全搞错了方向。(未完待续。。)
。。。
第二百二十九章 重新设计发动机()
“麦克劳,你认为未来汽车发展的方向是什么?”
麦克劳是个名副其实的技术宅,这种人最大的特点就是爱认死理,爱较真,想要改变他们的看法往往很难,凌世哲不想用老板的身份去强压,于是决定才用引导的方式让他来接手自己的观念。
可麦克劳不是笨蛋,听话听音,见老板这么一说,就知道老板对自己搞的发动机不太满意,于是说道:“怎么老板,你对这两台发动机有什么不满意吗?”无错小说网不跳字。
见他没有按照自己设定的节奏来,凌世哲叹了口气,想了想又换了一种方式,说道:“你先告诉我,这两台全铝制的发动机需要多少制造成本?”
“嗯……一台差不多要2万美元。”麦克劳迟疑了一下,还是报出了数字。
“两万美元一台的汽车发动机,从各项参数来看,这种发动机都只能算是平民发动机,但是现在这样的发动机的制造成本却要两万美元,安装汽车上后,你说这辆汽车该卖多少钱才合适?”
“可是BOSS,你应该知道,铝制材料要比铸铁轻,这是未来的发展趋势。”麦克劳有点不服气的说道。
“全铝发动机是未来的发展的方向,但不是现在。”凌世哲指了指旁边的DOHC发动机的汽缸壁,“新材料从诞生到普及是需要时间的,全铝制的发动机市面上不是没有,因铝合金材料目前的价格太过昂贵的关系,那些超级跑车以及像劳斯莱斯那样的豪华车上。才会用全铝制的发动机,而一般的汽车发动机是不会用铝合金来铸造的。
铝制发动机要想大规模的普及。除非材料价格像铸铁那样的低廉,否则它很难普及的开。况且现在用在汽车发动机的铝合金材料技术还并不成熟。就盲目的把它作为发动机的铸造材料你认为合适吗?”无错小说网不跳字。
“对不起老板,我……“技术人员虽然有些顽固,但麦克劳也明白一个道理,那就是产品终究还是要为市场、为公司的利润服务,如果不能赚钱,那公司又凭什么研究新技术?
“没关系,认清楚了就好。”凌世哲摆了摆手表示自己并不介意,“把它改回铸铁吧,记住采用全封闭水道设计。”
“嗯。我会改过来的。”麦克劳点点头。
这两台发动机完全是麦克劳的技术团队完全按照凌世哲要求设计的,突出的是节能、可靠、耐用和可易维护性,以及较高的输出功率,三菱的4G63机头除了输出功率大,其余就没有什么令人称道的地方了。
而明瑞斯达的1。6T发动机又以节能和高性价比著称,因此凌世哲要求麦克劳的团队以这两款发动机为基础,按照模块化、系列化的要求,重新设计一种高性能和高性价比的发动机。
这是一种非常中庸的发动机,各种参数指标都不是很出色。适合作为一般的家庭轿车的动力心脏。
如果你认为这种发动机性能一般,那你可就大错特错了,双凸轮轴结构、DVVT+VIS技术,双涡轮增压系统。以及多点电喷控制技术,可控正时链条技术,这些都赋予了这种发动机极高的动力表现。平民化的高性能发动机就是它卖点。
为了让麦克劳的错误尽快的纠正过来,接下来的几天。凌世哲一直都泡在汽车动力实验室。
首先发动机缸体换回了铸铁材料,冷却水道被改成了封闭式。是缸体能够抗得住双涡轮带来的高强压。由于这款发动机使用了众多的新的技术,发动机的升功率比目前市面上的发动机高不少,使得发动机的热量也增加了不少,而铸铁又没有铝的散热性好,于是凌世哲采用了硅铝合金作为机盖,这即增加了发动机的散热性,还减轻了发动机的重量。
为了更好的散热,麦克劳在发动机的循环冷却通路中,采用了两台高压水泵来增加水循环,同时还增大的发动机的散热风扇。为了让发动机的重量有更进一步的减轻,凌世哲和麦克劳的技术团队经过多次讨论后,决定在发动机最不重要的地方,也就是齿轮箱底给换成硅铝合金材料。
这让发动机的整体整体重量比传统的发动机轻了10公斤,而且发动机的整体结构也非常的紧凑,市面上绝大多数的欧、日普通家庭轿车都能装下,如果是微型车,只需把发动机变成三缸,就可以装下了。
“算一下,这样下来,发动机的总成本是多少?”
一名会计拿着财务表过来说道:“BO