12个最不寻常的日本发动机
2025-06-05 22:02

12个最不寻常的日本发动机

  

  日本汽车制造商以其耐用、可靠的汽车而闻名,其精选的发动机通常被描述为防弹或不死。在许多情况下,直接的工程选择最终交付了高质量的机器,而常识制造技术则在其他人中占上风。毕竟,在20世纪80年代,丰田与通用汽车一起在加州建立了一家工厂,并通过实施丰田的制造实践,教会通用如何生产高质量的汽车。但在众多标准的日本四缸和V6发动机中,有几款脱颖而出。

  在一家向全球各地运送汽车的跨国制造公司中,总会有一些偏离常规的产品开发。好的工程需要一定程度的聪明和创造力。每当一家汽车制造商为一款主流轿车推出一款强劲且可预测的发动机时,总会有一些试验无法进入研发阶段。然而,偶尔,实验使它很好地通过了测试阶段,进入生产车辆或在赛道上。许多聪明而不寻常的产品都可以归功于日本人的独创性,这里有12个引擎。

  Ho<em></em>nda NR750 engine internals

  二战后生产的许多日本摩托车都使用了二冲程发动机。尽管二冲程发动机制造简单、成本低廉,而且能够提供出色的动力和良好的可靠性,但同名制造商的创始人本田宗一郎(Soichiro Honda)讨厌二冲程发动机,转而致力于制造具有竞争力的四冲程发动机。

  1979年至1981年间,本田派出了NR500大奖赛赛车,由V4发动机提供动力,每个气缸有八个气门,使用椭圆形活塞。然而,它未能取得任何重大胜利,迫使本田在1982年改用二冲程发动机。据《Cycle World》报道,本田仍想打造一款具有竞争力的四冲程摩托车,于是重新考虑了椭圆形活塞的想法,并推出了NR750。这款V4摩托车共有32个气门、8个火花塞、双节气门车身,以及“8进4进2进1进2排气系统”。凭借短行程,V4立即建立动力,无缝地继续其令人印象深刻的15,000转红线。

  椭圆形活塞是发动机异常中的异常。这种设置使得在符合规则的V4配置中创建具有V8组件的引擎成为可能。它从未制造出一辆赢得比赛的自行车,但它确实展示了本田的工程优势。此外,本田只生产了300辆NR750,并在1992年以5万美元的价格出售,这是当时最昂贵的本田摩托车。

  Mazda RX-7 Wankel disassembled engine

  虽然这个聪明的旋转引擎是由纳粹党的热心支持者Felix Wankel发明的,但这并没有阻止马自达获得使用该设计的权利。迄今为止,马自达比其他任何公司都更深入地开发了这款车。这款标志性的旋转发动机后来被用于马自达的一系列车型,包括RX-2到RX-5,仅限日本市场的Cosmo,以及仅限美国市场的REPU皮卡,但最终还是RX-7坚持了下来,并证明了三角动力发动机的持久力。

  与传统发动机不同的是,Wankel发动机使用一个三角形的转子,几乎没有运动部件,通过进气和排气口完成奥托循环,使燃烧室沿椭圆形路径运动。这个运动使转子中心的偏心轴转动,将运动传递回传动装置。没有气门、凸轮轴、升降器、摇臂、正时链或其他许多降低成本和可能导致发动机故障的部件。这的确是一台不同寻常的发动机。

  由于万克尔发动机的部件更少,制造起来更容易,而且比传统发动机更轻。但如果你想知道为什么马自达是唯一一家广泛使用它的公司,它有缺陷。即使万克尔能产生很大的马力,它的扭矩输出也很糟糕。此外,转子侧面和尖端的表面很难密封,而且它的燃油效率很低,这就是为什么大多数公司在70年代放弃了这项技术。

  Toyota Century interior view

  当丰田想要进入高端市场时,它在1989年将雷克萨斯引入了美国市场。尽管雷克萨斯LS400证明了丰田知道如何做豪华车,但日本社会的许多人已经认识到这一事实。早在1968年,丰田就开始销售一款为最挑剔的传统日本商务阶层打造的汽车,其精致程度正是皇室所期望的。此外,它还成为日本唯一一款采用V12发动机的量产车。

  Toyota Century dashboard

  尽管从1968年开始生产,世纪号只经历了两次彻底的大修。第一代由先进的V8发动机提供动力,持续了30年,直到1997年被配备全新V12发动机的新一代取代。最新一代于2017年问世。配备48个气门,4个凸轮轴,一个平衡曲轴和5升排量,1GZ-FE V12不是为了像意大利公牛一样在最大红线旋转时产生高马力而开发的。为了平稳和精致,这台发动机得到了12个汽缸,在默默无闻中提供了充足的动力。

  这款V12发动机提供的豪华动力与汽车其余部分的豪华相匹配。每一辆车都是由丰田最好的工匠手工制作的,细节如此之好,甚至车身成形工具都是为每个工人的手定制的。完成后,它是完美的运动,披着保留的富裕,动力来自日本最不寻常的发动机,一个V12。

  Toyota Century

  Mazda MX-3

  虽然从来都不是日本最大的汽车制造商之一,但马自达在创造具有引人入胜的驾驶体验和时尚设计的创新汽车方面有着悠久的历史。鉴于其致力于万克尔旋转发动机,汽车制造商并不害怕承担风险,并引入非正统的设计。上世纪90年代初,马自达生产了有史以来最小的V6发动机之一。

  1991年,马自达推出了MX-3,这是一款既有趣又运动的小而活泼的汽车,适合年轻买家,而不需要家庭所需的额外空间。这是一款价格实惠的运动型轿跑车,在对这种车有需求的时候,它的造型很好——今天很少有这样的车存在。作为一辆前轮驱动的汽车,你可能会认为它的发动机与当时其他汽车的发动机相似——四缸1.5到2.0升的发动机。相反,马自达采取了折中办法,增加了两个气缸。

  1.8升K8-DE V6是一款令人难以置信的小V6,输出功率为130马力,尽管同等的四缸发动机提供了更高的功率。马自达主要为MX-3制造了这款发动机,但也在日本市场的euos 500和其他一些车型上使用了这款发动机。这是该公司针对不同细分市场创建独立品牌的失败尝试的一部分。日本的汽车税随着发动机排量的增加而增加,因此当时将排量控制在2.0升以下可以为国内买家节省开支。

  最后,没有其他汽车接收到这种异常小的V6发动机,也不太可能有。

  Kawasaki MACH III H1 500

  在20世纪60年代,摩托车行业发生了巨大的变化,英国品牌如BSA和Triumph开始失去对日本自行车的主导地位。似乎几乎在一夜之间,随着日本自行车的体积和排量的增长,骑手们抛弃了他们的英国双胞胎。川崎最初制造了一款BSA的复制品,但销量有限。回到绘图板上,工程师们看到市场上已经有一款很棒的350cc双缸发动机,于是决定增加一个气缸。

  川崎在1969年推出了一款名为Mach III的新车型,又名H1。它的特点是新的500cc二冲程三缸发动机,让任何人在一团蓝色烟雾中跟随,耳朵里回荡着排气管里愤怒的蜜蜂发出的刺耳的声音。花不到1000美元,买家就能得到一辆简单但光滑的轻型自行车,它充满动力,可以在12.96秒内跑完1 / 4英里,时速达到125英里。燃油喷射,CDI点火,以及缺乏阀门调整,使所有权没有麻烦,留下时间来恐吓街头即兴比赛。

  H1的成功导致川崎在1972年增加了新的750cc马赫IV H2三倍的赌注。74马力的马力,这辆轻如羽毛的街头自行车很难驾驭。川崎三胞胎赢得了声誉,并获得了“寡妇制造者”的绰号。虽然这些故事可能被夸大了,但随着四冲程四缸发动机占领市场,二冲程三缸发动机的统治结束了。

  Acura Vigor in traffic

  在发动机设计选择中,五缸发动机是罕见的。四缸、六缸和八缸发动机在汽车行业占据主导地位,这种情况已经持续了一个多世纪。首款五缸发动机出现在1974年的梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz) 300D轿车的3.0升柴油发动机上。几年后,奥迪也推出了自己的汽油版,沃尔沃最终也加入了这一潮流。

  五缸发动机只能使用燃油喷射。由于燃料输送不均匀以及为奇数气缸设计进气歧管的挑战,它们从未与化油器一起使用。即使这些问题得到解决,由于一些工程和物理相关的原因,发射顺序也使其不切实际。但在每个气缸上安装燃油喷射器,这些问题就被消除了。

  这种发动机的设计从一开始就很奇怪,但数以百万计的汽车证明它是可行的。你可能不知道的是,一家日本汽车制造商在上世纪90年代加入了竞争。本田为Vigor生产了一款2.5升的五缸发动机,在美国以讴歌Vigor的名字销售。这台纵向安装的直列五缸发动机,变速箱位于后面,仍然驱动前轮。它也被用于讴歌TL,但在1998年消失了,这是迄今为止唯一一个为日本车型提供直列五缸发动机的车型。

  Mazda Millenia

  马自达认为,在上世纪90年代的豪华车市场上,它常常采用非常规的方式来制造汽车,可能会获得回报,因为它的同行已经成功推出了讴歌(Acura)、雷克萨斯(Lexus)和英菲尼迪(Infiniti)。为了迎头赶上,马自达计划推出一个名为Amati的新豪华品牌。在日本经济陷入混乱、迫使马自达彻底放弃豪华车项目之际,马自达的时机再糟糕不过了。

  马自达挽救了失败的项目,发布了其一款阿玛蒂车型作为千禧年,提供顶部装饰的发动机具有不同寻常的运行周期。在Millenia S车型中,买家可以选择2.3升V6增压发动机。增压器是必要的,因为V6运行在米勒循环,而不是奥托循环几乎所有其他发动机。从本质上讲,这个循环使进气阀打开的时间更长,并通过复杂的物理原理提高了效率,这是很难简单解释的。更重要的是,这需要包括一个增压器,以防止压缩燃料/空气混合物从进气歧管逃逸。因此,增压器不是一个高性能的配件,而是一个高效率的要求。

  事实证明,千禧年是一款胜任但平淡无奇的汽车,配备了与雷克萨斯(Lexus)或讴歌(Acura)竞争的高档装饰。不管怎样,销量并不理想,马自达的豪华车试验停滞不前。聪明而不寻常的米勒循环V6也在千禧年生产结束后消失了,因为它没有带来显著的好处来证明它的复杂性和增加的制造成本是合理的。

  Ho<em></em>nda RC211V engine

  尽管部分本田汽车采用的五缸发动机仍然相对不为人知,但其摩托车部门曾经生产过一款影响更大的发动机。本田1958年推出的超级幼崽引起了轰动,并在全球范围内取得了成功。随着小型通勤自行车销量的飙升,本田将目光投向了赛道,进入了1959年的马恩岛TT,并在1961年的西班牙大奖赛上获得了首次全面胜利。

  开发一流的赛车以赢得胜利仍然是本田DNA中不可或缺的一部分。虽然本田在规则允许的情况下不情愿地使用了500cc的二冲程发动机,但MotoGP规则的修改允许四冲程发动机的排量达到990cc,这促使本田开发了一种新的动力装置。新的MotoGP摩托车配备了一个非常不寻常的发动机:V5发动机。

  前面有三个汽缸,后面有两个,有人可能会认为这台发动机本来就不平衡。相反的情况是,工程师将V4发动机的90度v角改为75.5度v角,并使用额外的活塞来解决平衡问题。这导致了发动机更紧凑比V4与相同的排量,同时消除了平衡轴的重量。V5发动机的马力高达260马力,使本田车队赢得了多次胜利,并确立了四冲程的统治地位。

  Ford Taurus SHO Yamaha 3.0-liter V6 engine

  虽然雅马哈汽车公司经常因其出色的越野车、四轮摩托车和水上摩托车而受到赞誉,但大多数人可能对其在汽车方面的工作知之甚少。然而,这家摩托车制造商偶尔也会向汽车制造商提供专业知识,比如丰田聘请雅马哈帮助开发1965年的丰田2000GT,这是丰田有史以来最好的设计之一。

  上世纪80年代初,福特背负着一系列不时尚、老旧的汽车,开始着手推出一款新轿车来扭转局面。受欧洲和日本的启发,福特在1985年推出了金牛座,这款车扭转了福特的颓势,引起了轰动。

  Ford Taurus SHO

  为了打造金牛座SHO,福特与雅马哈合作设计了一款全新的3.0升DOHC V6发动机,专为高性能应用而设计。雅马哈创造了新的铝制缸盖,每个缸盖带有一对凸轮轴来控制总共24个阀门,将其红线提高到7300转,增加80马力。让这款发动机真正与众不同的是,雅马哈不仅为福特设计,而且还为福特制造了这款发动机,将金牛座变成了一辆标志性的220马力卧铺车。

  Ho<em></em>nda Supercharged V3

  虽然它还没有发布,本田最新的发动机是在几个不同寻常的工程选择掀起波浪。虽然在EICMA 2024揭幕后,细节仍然不足,但它确实向我们展示了看起来非常聪明和独特的发动机包装。

  三元组可能不是摩托车最常见的发动机布局,但它们也绝非罕见。然而,我们最习惯的三元组是将圆柱体排成一行,纵向或横向安装。这个新的本田块运动的V3安排与两个向前气缸和中间气缸向后方倾斜。这种安排并不完全新颖,因为本田曾经参加过两冲程500cc V3的比赛,两个气缸向上,一个气缸向下,都是向前的。然而,这款新发动机在许多方面将是两个世界的不同,最重要的是,它似乎已经准备好投入生产。

  本田发布新的V3不一定是突破性的,但增加一个增压器-更具体地说,一个电动增压器-当然是。目前,只有电动辅助涡轮增压器在量产车中被发现,因为全电动增压器所需的功率使得这个概念不可行。虽然本田尚未公布有关这款新发动机的技术规格,但它似乎是利用相对较小的排量,仅靠电池供电来实现强制感应。这看起来很有希望,但时间会证明它在现实世界中是否有效。

  Suzuki RG500 at 1979 Grand Prix

  与其他汽车制造商一样,铃木的成功植根于可靠的机器,这些机器采用成熟的技术和传统的布局。当一台直列四缸发动机强大、可靠、高效时,坚持使用它是有意义的。然而,在赛车中,尝试非传统的设计是有回报的。

  早在70年代,铃木就试图进入500cc级别的大奖赛,其中MV Agusta强大的四冲程三缸占主导地位。当时,铃木只生产小型二冲程自行车,这使它成为一个极不可能的竞争对手。铃木的研发团队有两个人负责发动机,两个人负责底盘,他们决心要在这个项目上留下自己的印记,于是开始研发一款新的二冲程发动机,主要是因为这是他们所知道的。这个选择让他们被贴上了疯狂的标签。

  车队采用了以前用于小型发动机的发动机布局,将其放大以适应大奖赛500cc级别。这是一个方形四配置,与一对气缸在前面和另一个在后面-通过齿轮连接在各自的曲轴。这是一个庞大的设计,但没有凸轮轴和阀门,它不会遭受超重。不同寻常的发动机设计导致了多个冠军头衔,并确立了二冲程发动机在竞争中的可行性。赛道上的成功转化为销售上的成功,RG500街头自行车复制了客户在赛道上看到的大部分东西,使它成为今天很有价值的机器。

  Lexus LFA V10 prototype engine

  自推出以来的许多年里,雷克萨斯一直遵循着它的口号:“不懈追求完美。”十多年来,这意味着尽可能制造最好的豪华汽车,丰田在很大程度上实现了它的目标。雷克萨斯因其专注于提供具有丰田传奇可靠性的豪华产品而迅速得到认可。虽然丰田在提供极其舒适的汽车方面做得很好,但很少有人会说它们令人兴奋。这种情况本应在2010年随着LFA的发布而改变。

  经过十年的发展,雷克萨斯LFA一推出就震惊了所有人。它代表了丰田毫不妥协的承诺,即不遗余力地打造最优秀的高性能豪华车。在研发初期,总工程师Tanahashi Haruhiko向雅马哈寻求帮助,以制造出完美的发动机。雅马哈对此表示同意,但他强调,丰田在制造汽车方面的谨慎和保守方法需要被搁置一边,以挑战极限。幸运的是,他听了,雅马哈制造了一件杰作。

  Lexus LFA

  除了赛车或重型柴油发动机外,雷克萨斯LFA的V10发动机是日本公司开发的为数不多的生产V10发动机之一。自然吸气的V10发动机产生了令人难以置信的8700转/分的峰值马力,略低于9000转/分的红线。雅马哈汽车和雅马哈公司合作设计了雷克萨斯LFA发动机的声学特性,创造了一种增强驾驶体验的声音。从那以后,丰田的其他发动机都无法与雷克萨斯LFA V10的完美相媲美,其他公司的发动机也很少能与之媲美。

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