曲轴

盘点百年企业通用汽车的黑科技

发布时间:2024/1/24 12:32:29   
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为什么要介绍LS7这款发动机呢,因为这台代号为LS7的7升V8自然吸气引擎,可以说是高性能自然吸气的代表,有着OHV配气机构,每缸两气门,峰值功率马力和65kg/m的最大扭矩。可能有人会问了,7升排量的引擎是什么样的庞然大物呢?其实不然,LS7采用全铝材质打造,并采用OHV布局和较小缸头设计为减重带来了巨大贡献。本体重量仅仅只有公斤,加上变速箱一共才公斤,比起同样的全铝材质打造的M3的S65B40的4.0升V8引擎要轻50公斤之多。强大的低扭加上超轻的重量,让LS7引擎成为喜爱漂移的玩家心中最终的归宿。不少手工超跑厂商也十分爱选用LS系列引擎。为什么要介绍LS7这款发动机呢,因为这台代号为LS7的7升V8自然吸气引擎,可以说是高性能自然吸气的代表,有着OHV配气机构,每缸两气门,峰值功率马力和65kg/m的最大扭矩。可能有人会问了,7升排量的引擎是什么样的庞然大物呢?其实不然,LS7采用全铝材质打造,并采用OHV布局和较小缸头设计为减重带来了巨大贡献。本体重量仅仅只有公斤,加上变速箱一共才公斤,比起同样的全铝材质打造的M3的S65B40的4.0升V8引擎要轻50公斤之多。强大的低扭加上超轻的重量,让LS7引擎成为喜爱漂移的玩家心中最终的归宿。不少手工超跑厂商也十分爱选用LS系列引擎。车辆详情为款雪佛兰考维特Z06,Centennial/Z07版本,搭载代号LS7的7升V8自然吸气引擎,OHV配气机构,每缸两气门,非直喷,无VVT(可变气门正时),峰值功率马力,匹配6速手动变速箱,车辆自重公斤,风阻系数0.35,轮胎规格为前/30ZR19,后/25ZR20,型号是米其林PilotSportCupZP。车上除驾驶员之外无乘客,也没有大件行李,满油箱,胎压设定为出厂值,全程车窗密闭,外界气温24摄氏度,空调设定在22摄氏度并全程保持开启状态。地点选在美国德克萨斯州休斯顿周围,从休斯顿南部的Manvel市壳牌加油站出发,途径TX-,I-,I-10到达休斯顿西部的Katy市壳牌加油站结束,沿途43.5英里(70公里);这段路程以限速60-65英里每小时(97-km/h)的高速公路为主,也包含一小段市区路程。测试时间选在晚高峰时期,其中严重堵车路段在图中以红圈围出,这时的高速公路俨然密密麻麻首尾相接的停车场。长度大约相当于总里程的一半。即半程高速巡航,另半程严重拥堵。测试方式为在起点加满油,里程表清零,出发;到达终点时再次加油,测得车辆实际油耗表现。在畅通的路段以65英里每小时(km/h)的速度巡航,其余路段皆采用较温和的驾驶方式,以能平稳保持当前速度或满足当前加速度需要的最高挡位行驶,全程无空挡滑行,减速时尽量避免踩刹车,采用带挡滑行方式,其中每次转速回落至转时采用转速适配法降挡,最低降至2挡。经过上述测试,车辆在43.5英里的路程中实际消耗燃油1.美制加仑,相当于26.5MPG,即百公里8.8升。另外车辆在保持公里每小时的速度巡航时,行车电脑上显示车辆的瞬时油耗在34MPG左右(随着路面的上下坡实际在31-37之间变化,主要保持在34),相当于百公里6.9升。新一代(C6)ChevroletCorvetteZ06使用的LS7OHVV8是GM第四代SmallblockOHVV8家族的新成员,由于工作还不够稳定,GM暂时弃用了全新的具有VVT和歇缸系统的双凸轮轴三气门配气机构,依然采用了传统的两气门缸盖的设计,通过7升的排量达到了转时马力,转时的扭矩输出。7升排量的引擎是什么样的庞然大物呢?如此巨大的引擎即使有hp是不是也算是很落后的呢?其实OHV引擎一直在靠增大排量的手段获得性能提升,以基本型的CorvetteZ51来说新一代Z51的LS2引擎也是GM第四代SmallblockOHVV8家族的成员,排量5升,功率hp,重量却在kg以下,大大小于功率在马力左右,排量在4-4.6升之间的DOHCV8(通常在kg以上),VW的DOHCW8虽然出奇的紧凑,重量仅kg,但功率也只有马力,功率密度实际上都远远小于LS2。只有FerrariV8等极少数成本极高的DOHCV8才能在功率密度上超过它,如果仅从升功率角度考虑,就无法看清事实的本来面貌,尽管升功率是人们常用的估计功率密度的简便方法。那么7升的LS7到底有多大呢?事实上它比6升排量的LS2还要更小!首先,在LS2的全铝缸体基础上,LS7缸体并没有任何增大,只是通过将原有的cast-iron缸衬改为高端柴油机上常见的pressed-in缸衬(材料不清楚,通常为钢或铜),加上更加精练的冷却通道,增加了缸径。其次,原有的常规wet-sump润滑方案改成了赛车引擎式的dry-sump类型,由于机底不再有体积庞大的机油盘,体积又被进一步缩小OHV因为只需要一支签于缸体V型谷内的凸轮轴,而不象顶置凸轮轴引擎缸盖需要内含凸轮轴,并且因此引起相应的加固要求,所以体积、重量相对排量原本就小又由于双气门缸盖在低转扭矩方面的先天优点,保证足够扭矩的同时OHV引擎仍可以采用大缸径设计,行程的减少也就意味着更轻的曲轴、连杆,更矮的曲轴箱。这些导致LS2比DOHCV8紧凑得多的优点也都体现在LS7上,并且与前面提到的两点新变化结合,LS7的功率密度达到了一个新巅峰。打开各位Passat车主的引擎罩,这台7升马力的OHVV8并不会比Passat的2.8L马力铸铁缸体DOHCV6大多少,重多少。什么是OHV引擎?它不光是上海GM的2.5L/3.0LV6,也可以是这样的LS7对照上图来看看LS7的特点ADry-Sump(干油底)技术,大大降低了引擎高度,使得引擎可以安放得更低矮从而降低整车重心,并使得较小的机舱可以容纳更大功率的引擎。并且由于这种润滑设计不是从极底的机油盘收集机油,所以不会出现车辆机动过于激烈时机油被甩向四周,导致润滑系抽不上机油的问题。而且没有机底尺寸限制,这种系统可以容纳更多的机油,象LS7就使用多达7.6升的机油。这类系统通常还有专用的机油收集泵,所有机油泵都容易采用独立的动力驱动,实现和引擎转速的分离,从而保证任何时候引擎都能够得到充分的润滑。BPressed-in缸衬代替Cast-in-iron缸衬,增加了缸径,帮助排量从6升增至7升的同时,依旧共享原有的缸体框架,Pressed-in缸衬将制活塞嵌在其内部,维修时要更昂贵,但是快捷,一换都换。C连杆和Ferrari的V8一样,采用了钛合金,强度重量比大大提高,使得高转速下的响应大为改善。D依然使用两气门缸盖,但液压挺杆和摇臂系统经过改进,响应更加灵敏,并且所有的气门摇臂都采用独立的摇臂轴,而不是通常的同轴设计。这样气门的安放角度要自由得多,优化了换气效率。E排气门延用了LS2的液力成型钢管设计,内部充钠,进气门则干脆采用了钛合金。不但更轻更冷,提高响应速度,也帮助引擎将压缩比提高到11。而且钛气门使得单一的进气门可以做得很大。实际上LS7虽然升功率不能和高转速的多气门DOHC引擎相比,但比之普通的多气门引擎却不算小,这也是因为其两气门构成的换气面积已经相当接近常见的多气门引擎。F排气歧管不是通常的铸铁材料,而是钢制,但和普通的改装件中常见的不锈钢排气不同的是,它是液力成型工艺一气呵成的,内壁的光滑度使它带来不少的功率。G、H为了缩短气门推杆,液力成型的凸轮轴位置提高到相当高的程度,凸轮也比LS2提供了更大的气门升程,开发时间也更长。提高的凸轮轴则由一条很短的正时链条驱动,而不是老式OHV采用的正时齿轮直接驱动。I复杂的高流量进气系统保证它在LS2基础上每分进气量又增加了25%,使功率从马力得以提高到马力。红线还在rpm以上其实DOHCV8,V12有四根凸轮轴,60度V8,V6,V10还要另加一根平衡轴,气门多意味着相应的驱动装置也多,这些都会带来额外的系统开销,OHV的开销相比之下就是多了推杆,所以如何缩短推杆就是个问题推杆的材料没有找到资料,按传统来讲,应该是钢管,但因为改装市场上有钛推杆,所以我也不能排除LS7使用了钛推杆的可能性实际上LS7在成本方面考虑,材料到不如上代LS6极端。周年纪念版的LS6连排气都使用了赛车引擎的钛合金材料一般的缸套是Cast-in的,而不是Pressed-in的。Pressed-in只在柴油机里较流行,材料多为钢(当然会是专用类型)或铜,它Cast-in要薄,但是你不容易把活塞从中取出来。MRC主动电磁感应悬挂系统MRC主动电磁感应悬挂系统是通用汽车的研发实验室率先为同级别车辆开发出的系统,它利用电极来改变减震筒内磁性粒子液体的排列形状,控制感测电脑可在一秒内连续反应次,动作反应要比传统通过液压或者气压阀门的设计更为快速,堪称全球动作最快最先进的阻尼控制悬挂系统。即使在最崎岖的路面上,也可以增加轮胎与地面的接触,减少轮胎反弹,控制车辆的重心转移和前倾后仰程度,来维护车辆的稳定,还可以在车辆急转弯或做出闪躲动作时很好地控制车身摇摆。2年,MRC主动电磁感应悬挂系统率先在凯迪拉克SevilleSTS上运用。此后MRC技术在凯迪拉克STS,以及为中国市场量身定制的SLS赛威上得到发展延续。9年,采用MRC主动电磁感应悬挂系统的凯迪拉克CTS-V在纽伯格林北环赛道上创下了7分59秒32的最快圈速,打破四门轿车圈速无法突破8分钟的魔咒。就在此后不久,同样具有MRC主动电磁感应悬挂系统的克尔维特ZR1超级跑车在纽伯格林创下7分26秒40的惊人圈速,成为这条传奇赛道上圈速最快的量产车型之一。除此之外,MRC技术还输出到多家汽车制造商,运用于豪华车及超级跑车。在年上市的凯迪拉克XTS上同样装备这一悬挂系统。MRC主动电磁感应悬挂系统利用电子反馈技术,使悬挂的响应速度呈现质的飞跃,其技术核心是减震器筒体内的一种磁流变体新材料。当电流接通后,原来处于分散状态的磁性体便会重新排列,使减震器内部的液体形态发生变化,从而增加减震器的阻尼,也就是感觉变“硬”。反之,当电流变弱时减震器则变“软”。不仅如此,减震器的阻尼可随着磁场强弱无级变化,磁流变体反应速是微秒级的,每秒可以动作次,这使得MRC主动电磁感应系统成为目前是全球响应最快的主动悬挂系统。MRC主动电磁感应悬挂系统的应用车型雪佛兰克尔维特C5,克尔维特C6(ZR1为标配),科迈罗,ZL1凯迪拉克CTS/CTS-VX,TS,STS,SLS赛威,DTS凯雷德ATS/ATS-L,CT6法拉利Fiorano,California奥迪TT,R8讴歌MDX,ZDX,TL,RDX,RLX路虎揽胜,极光

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