美国权威汽车杂志《Ward's AutoWorld》于2006年第1期公布了2006年度世界10佳发动机。本文是这10款发动机详细介绍的译文。
《Ward's AutoWorld》的年度10佳发动机评选已连续举办了12届。今年的10佳发动机是从美国市场第一季度前所销售的31款发动机中挑选出来的。评选的条件是,发动机必须是装备于价格低于$52500的车辆上的。
本年度的10款发动机显示了动力传动领域正发生着意义深远的变革。其中4款采用了强制进气的方式,这创造了一个新纪录,它代表着该领域正向着专家们所预言的方向发展。
在北美和世界其他地区,DIG发动机的各种机型纷纷涌现,因为该项技术在一定程度上融合了火花点燃和压燃式发动机的优点。今年的10佳发动机中有3种采用了DIG技术,我们预期将来会更多。
在2个月的评选测试中,《Ward's AutoWorld》的编辑们根据一系列日常驾驶条件下的主观和客观的标准,对每一款发动机进行了评价——不包括仪器测试,每一款发动机都要与其它的发动机进行比较。
下面是这10佳发动机的特性介绍。
2006年度世界10佳发动机
奥迪2LFSI涡轮增压DOHC I-4发动机
有些人抱怨奥迪公司的新A3轿车(如掀背式和入门级豪华款)价格太高。显然,这些批评者不是动力装置的爱好者,否则他们就会知道对于一个搭载全新的2L FSI DOHC I-4发动机的高技术含量的动力装置来说,$24740的价格是太低了。

与以前的1.8L 4缸涡轮增压发动机(该发动机多次入选10佳发动机)一样,这款FSI发动机同样具有先进发动机的高功率密度,并能满足豪华或运动款的B级和C级车的很高的经济性要求。而且,奥迪的这款2L直列4缸发动机在它所替代的1.8T所建立的高标准基础上又提高了很多。

该发动机没有采用1.8T发动机上所采用的每缸5气阀的特殊设计,而是采用了在燃烧室上安装燃油喷嘴的更为传统的4气阀设计。

直接喷射汽油(Direct Injection Gasoline)技术是动力传动装置领域最新出现的提高功率和经济性的革新技术,而通过这款2L FSI(Fuel Straight Injection的缩写)发动机,奥迪和其母公司——大众公司在该技术领域处于了领先地位。
奥迪公司称,FSI技术是该公司汽油机未来发展的关键。很快,所有奥迪的发动机系列都将采用FSI技术。因为FSI技术在提高功率和扭矩的同时,也提高了燃油经济性。如,尽管2L FSI发动机比1.8T发动机的功率提高了30hp,扭矩提高了41N·m,然而装备无级变速器的A4轿车在搭载这款发动机后的城市循环经济性却提高了20%,高速公路循环经济性提高了10%。
很多人不能公正地评价这款新直列4缸发动机的澎拜动力。其与众不同的节气门响应特性,是因为这是一款少有的在应该进行换档操作的振动和噪声出现前悄然进行连续切断燃油的新型4缸发动机。确切地讲,双平衡轴帮助实现了这个功能。
该发动机有一个可变长度的进气歧管和一个极好的BorgWarner可变涡轮增压系统,与FSI技术配合几乎可以消除增压滞后(这是涡轮增压的唯一缺点)。
与奥迪优越的3.2L V6 FSI发动机一样,FSI技术的唯一缺陷是发动机在冷机时的怠速和低转速时有短暂的不平稳运转。
这款FSI发动机被称为世界上第一个将DIG技术和涡轮增压技术结合在一起的发动机。
奥迪4.2L V-8 DOHC发动机
众所周知,目前已有很多厂家推出了V-8发动机,如BWM、Cadillac、Lexus、Infiniti等,甚至是以安全性著称的Volvo也研发了V-8发动机。
事实上,世界上所有的V-8发动机已经成为同一种形式,以至于那些一般的5L排量或小一些的发动机几乎没什么区别。但是,奥迪公司的这款优越的4.2L DOHC V-8发动机却不同。奥迪V-8发动机连续第三次入选10佳发动机就是一个例证,它的大多数“特点”是其它V-8发动机所不具备的。
首先是声音,不过可能这不是最重要的。评判人员对此赞不绝口,奥迪V-8发动机低沉的排气声就像S4运动车的声音一样。从点火启动、运转,一直到转动钥匙关闭,这款发动机将驾驶者包围在3声部的听觉享受中。

其次,这或许是最重要的,是官方的评价:“奥迪V-8的扭矩是无与伦比的”。我们知道,几乎任何一个获奖的V-8发动机都具有较高的扭矩。但是12年的10佳发动机的竞争告诉我们,只有几牛·米的扭矩增加并不能说明什么。尽管其它发动机也能在低转速获得峰值扭矩,但对于这款发动机来讲,巨大的扭矩似乎总是召之即来。

该发动机装备在S4车上的功率通过搭配手动变速箱得到增强,但是这同样是由于发动机的轻飞轮保证了连续的扭矩输出。
对于我们来说,没有比在7000r/min获得峰值功率的V-8发动机更能称为“优越的机器”了。当很多V-8发动机已经做好准备放弃的时候,奥迪4.2L DOHC发动机依然克服种种困难,追求着对所有V-8发动机都是如此不同寻常的功率高峰。

最后是价格方面的优势。很多前面提到的竞争机型都是优秀的发动机,但是都装备在一般购买者不能承受的价格的车型上。这款奥迪4.2L发动机是少有的几款获奖的、用于基价低于$52500的车辆的V-8发动机之一。
BMW3L DOHC直列6缸发动机
在12年的10佳发动机的评选中,可能没有什么能够像最近两年的BMW的大排量直列6缸发动机那样令评判者们惊奇了。

这款发动机非常令人惊奇,因为几乎没有比它对所有细节考虑得那么好的批量生产的发动机了。然而,不能忽略的是大功率的V-6发动机(主要来自日本)和大量的提高功率和效率的新技术的冲击,如直接喷射汽油的燃油供给技术(DIG)、停缸技术以及电气混合动力技术等。
从数据上看:6600r/min时发出功率为255hp,2750r/min时最大扭矩为280N·m。数据表明比上一代的M54 3L直列发动机的功率提高30hp,扭矩提高8N·m。另外,与前面提到的V-6发动机相比,这款发动机的85hp的升功率使它处于6缸发动机功率密度的排头地位。功率提高的大部分因素应归功于BMW公司的电子气门的可变气门升程系统。

电子气门增加了气门升程的变化范围,使得发动机不再需要传统的节气门。
除了突出的功率提高外,BMW公司称,电子气门技术还可以降低排放和显著地提高效率。在稳态的高速公路巡航中,经济性可以达到34m/g(6.9L/100km)。

对于驾驶性能来说,电子气门增加了可用的发动机转速变化范围。转速的警戒线达到了7000r/min,与M54的6500r/min的极限相比,是一个令人满意的增加,而且电子气门同时将峰值扭矩的转速从3500r/min降低到非同一般的2750r/min。
不过,这款发动机最突出的技术飞跃是采用了铝镁复合发动机缸体。BMW公司称,背板和上曲轴箱采用镁合金制造,用镁合金作背板的技术取自于赛车发动机,而镁质的上曲轴箱在承载结构的铝缸体外面形成了一个外套。上一代的3L 直列6缸发动机采用了铸铁汽缸盖。这种新的镁增强的结构令人惊奇地使发动机重量减轻了10kg,当然也更结实了。
新的电子气门系统增强了业已优良的节流阀响应特性和加速性能,这些是BMW公司的直列6缸发动机长久以来引以自豪的。附加的转速范围也是受欢迎的,因为一贯相信BMW公司的超平稳的6缸发动机是非常适于在不断增长的转速下工作的。尤其是这些改进使总的燃油经济性提高。当然,这款发动机的平稳性会更受欢迎。
总之,BMW公司的这个最新款发动机是同类发动机中最好的。
戴姆勒-克莱斯勒Hemi 5.7L OHV V8发动机
没有人能够想到一种因过去满是尘土的强劲汽车而得名的发动机能够与当代的购买者之间建立起全面的联系。

对很多购买克莱斯勒装备5.7L HemiV8发动机的汽车车主的统计表明,购买的原因是因为对大力士汽车的执著怀念和他的简单而震撼的名称“Hemi”。然而,“Hemi”的持续吸引力仍然使一些工业分析人士吃惊不已。“Hemi”几乎就是真正的力量和真正的工程设计。

有人怀疑当今的5.7L Hemi V8发动机(该发动机第四次蝉联10佳发动机奖)是否真的具有半球形燃烧室,他的名字“Hemi”就是由此得名。但是在某种意义上,这点并不重要。克莱斯勒的工程师们研究了一些世界最精心设计和制造的发动机(包括的Porsche的水平对置6缸发动机)气体流动特性,获得了等同于半球形燃烧室的优点的设计方案。
该发动机的节流阀响应特性是非常迅速的。Hemi的运转像很多顶置凸轮轴的V-8发动机一样优良(在克莱斯勒汽车中,Hemi的5200r/min的峰值功率并不代表它是一种技术低端的V-8发动机),而且排气和进气的声音经过了精确的调节。该发动机因功率著称——但同时也阻碍了功率的发展。
还需要更多的证据吗?经过4年市场的检验,Hemi发动机的装机比例持续增长。最近的装机比例显示,Hemi是3种可供选择的发动机:Charger汽车的比例为65%,Durango车辆的比例为50%,Ram1500汽车的比例为49%,Magnum车辆的比例为45%。
或许Hemi发动机的成功多少应归功于克莱斯勒在Hemi发动机的初始设计时的内涵和通过断缸技术实现的可变排量系统的节油效果。

Chrysler公司称可变排量系统(MDS)可以使装备Hemi发动机的车辆节油20%,这使该发动机持续保持着优势。
福特4.6L SOHC V-8发动机
在10佳发动机的测试中,关于福特的4.6L SOHC V-8发动机的主要交谈可以概括如下:
“你驾驶野马汽车了吗”?
“是的,野马汽车相貌凶恶,很威猛”。
“声音也很有气势。完美的威猛汽车的声音,完美的强劲V-8发动机”。

将福特公司的强劲4.6L V-8发动机与野马汽车紧密联系有利有弊。有利的方面是野马获得巨大成功的部分原因是装备了这款V-8发动机。没有这款发动机,车迷们就不会觉得野马汽车物有所值,尽管它有漂亮的金属板。但其弊端的是削弱了这款V-8发动机在高端市场——探险和登山多功能运动车SUV上的应用。

在SUV汽车上,去年生产的新的每缸3气阀的设计使得这款新发动机有了一些小的变化,而且4.6L V8发动机采用铸铁缸体,明显地强调了其在轻型卡车市场的应用。不过,在野马汽车上,该发动机采用了铝制缸体。
在其他的车辆上,福特继续开发2气阀的4.6L发动机的变型产品。因而,福特最近在市场上推出了3气阀全铝发动机、3气阀铸铁缸体发动机和2气阀铸铁缸体发动机等3个变型产品。
当然,野马汽车也是这款发动机的应用车型,而且它是最适合展示这款发动机的高功率密度特性的车型。其非常轻的飞轮可以寻求更高车速的应用领域,而4500r/min的最大扭矩转速更加强调了这款模块化的4.6L SOHC V8发动机能够达到老款的4.9L推杆V8发动机从未达到的转速的潜力。
另外,令人着迷的仍然是该发动机的宽广的功率范围。在中低转速范围内具有足以拔动树桩的大扭矩。并且,该发动机在1000r/min的低速下能够连续输出功率的时间要比期望的长。

60kW的升功率是V-8发动机功率密度的顶级水平,几乎与Crysler公司的引以为荣的5.7L Hemi发动机相当。并且由于一些细节的精心设计,这款顺畅的、扭矩强劲的4.6L V-8发动机并不是人们想象的“油老虎”。
如果你能够抵挡住快速响应的油门特性和野马汽车近乎完美的低沉排气声的诱惑的话,17m/g(13.8L/100km)的城市循环油耗和25m/g(9.4L/100km)的高速公路循环油耗的经济性指标是很容易获得的。另外,这款发动机也能够非常好地使用普通的无铅汽油。
通用2L增压DOHC直列4缸发动机
在投产的第一年就入选了10佳发动机,通用公司证明了它们能够在性能上发挥重要的作用。升功率接近100hp、装于价格低于$22000的汽车上的复杂的、强制进气发动机,我们能够想起的只有少数几款。GM的工程师们通过缩短标准的2.2L的Ecotec发动机的行程,设计了新的2L增压的机型。

该发动机比原机超出40%的功率主要是通过Eston公司的M62罗茨泵式的增压器实现的。罗茨泵增压器将进气送入独特的空-水中冷器(巧妙地与进气歧管集成在一起),以提高充气效率和减少噪声。最大的增压压力为12psi(1 psi=6.9kPa)。
突然开启2L增压Ecotec 4缸发动机的节气门,发动机的动力就会彭湃汹涌地从怠速达到5600r/min的最大功率。同样,凭借巨大的200lb·ft的扭矩,该发动机所能够随心所欲地产生的冲击,也与该发动机的排量很不相符。

该发动机的结构是GM公司最好的设计之一:每一款Ecotec发动机都是全铝结构、双凸轮轴、滚轮-指状凸轮摇臂、双平衡轴和直接安装的辅件驱动等。
增压的机型做了很多性能改进,比如:锻钢曲轴、直接冷却活塞顶底部的润滑油喷嘴以及充钠的排气阀杆。

该发动机就像是一块好的美玉,是这一价格中最好的紧凑型高性能发动机,而且能够在很便宜的车辆应用中与众多的发动机竞争。
通用2.8L涡轮增压DOHC V6发动机
在美国占绝对数量的发动机设计方案是V-6发动机。
去年,大约有44%在北美生产的车辆装备了V-6的机型,而且在总的销售中V-6也击败了所有其他发动机而独占鳌头。然而,非常奇怪的是很少有V-6发动机采用强制进气措施来提高输出功率。在美国,如果你希望一款更好性能的V-6发动机,你不如买一个V-8发动机。所以能见到一款全新的涡轮增压的V-6发动机是很难得的。

该发动机现在主要用于Saab轿车——具有非常令人激动的综合性能。对于那些期望获得强制进气4缸发动机的升功率数值的人而言,这款新的涡轮增压发动机所具有的89hp的升功率或许没什么,但是该升功率数值已经创造了排量几乎大1L的高功率自然吸气V-6发动机所具有的升功率的新高(即Lexus 3.5L V-6发动机所创造的87hp的升功率数值),而且大大超过了V-8发动机的升功率数值。
相对较低258lb·ft(350N·m)的扭矩数值使这款发动机相对较小的排量的优点有些逊色,但是经常受到攻击的这个缺点被它所具有的令人满意的扭矩曲线所补偿:那就是从2000r/min开始,发动机的每1 N·m的扭矩都可以随心所欲地输出。在路上,这种扭矩特性就会带来自然吸气式的V-6和V-8发动机所不具有的机动性。

在高挡位,由于较轻的惯量和双叶轮涡轮增压器,使得该机输出最大扭矩非常迅速。同时,对于中挡范围,6缸机和涡轮增压的组合也可以产生爆发力。这将使Saab的9-3 Aero车型的加速性能提升到足以与任何一款同级别的车辆相抗衡的水平,或者提升到与任何一款高一些级别的车辆相媲美。
尽管新开发的这款发动机目前仅用于Saab9-3款生产线,但预计两年后将适合于更换Saab的9-5款旗舰的发动机。

可以说,通用的这一2.8L涡轮增压V-6发动机在美国的动力传动系统领域是一款独特的和引人注目的新型发动机,是一款令人信服的具有高性能的发动机。它进一步加强了Saab在涡轮增压发动机方面的传统领先地位。
MAZDA2.3L DISI 涡轮增压DOHC 直列4缸发动机
大功率发动机对于10佳发动机的评比而言并不新鲜,甚至具有令人难以相信的低价格的大功率发动机也很寻常。这两个特点是成为10佳发动机的基本条件。然而,在美国没有一款热销的发动机比MAZDA的这款新2.3L DISI涡轮增压DOHC直列4缸发动机的价格更低了。

MAZDA的这款发动机能输出像法拉利一样的119hp的功率密度,然而采用该发动机作为动力的Mazdaspeed6轿车的价格比法拉利的调整价还要低。
人们或许会说Mazda发动机的主要竞争对手是Subaru WRX STI和Mitsubishi Lancer EVO的大功率涡轮增压4缸发动机。Subaru公司的涡轮增压2.5L DOHC H-4发动机和Mitsubishi公司的涡轮增压2L DOHC I-4 发动机都输出较高的功率和扭矩,然而MAZDA的这款发动机是经过证明了的更精致和更易驾驶的,不用说也是更便宜的。
凭借颇受好评的汽油直接喷射技术(DIG),该发动机与其日本竞争对手相比,工作更轻柔,节流阀特性抖动更小,功率范围更宽。
Mazda以它的著名的2.3L“global"4缸发动机为基础,利用DIG技术提高了扭矩,改进了燃油经济性和排放。就像我们在Audi A3车上看到的,与今年其他10佳发动机的入选机型所采用的DIG技术和涡轮增压技术一样,再没有更好的技术组合了。

通过DIG技术增强的低速扭矩很好地补偿了涡轮增压的滞后现象。当大多数没有采用DIG技术的涡轮增压发动机停滞于怠速运转、等候涡轮转速提升的时候,新的DIG涡轮增压发动机可以快速地直接从怠速到达所需的转速。当在高转速时DIG技术所获得扭矩优势失去时,涡轮增压器已经开始有效地增压,非常奇妙!

Mazda的非常优秀的设计使这款新发动机获得了优良的性能,包括一些高成本的设计,如无限可变气阀正时、双平衡轴以及内部结构的增强等。在该发动机上采用的DIG和涡轮增压技术产生了一款年度真正特别的高性能发动机。
日产3.5L DOHC V-6 发动机
日产公司里程碑式的3.5L DOHC V-6发动机已经是连续第12次获奖了。自从1995年第一届10佳发动机评比以来,每年都会有一款不同的日产传奇的VQ发动机家族成员获此殊荣。
自从3.5L VQ DOHC V-6发动机原型投放市场以来的这几十年中,日产对其进行了大量的改进和变革。这其中包括了电控节流阀、可变气门正时以及两大主要的变型。在美国市场上,多年来都是以3.5L产品作为最小排量,并且近期还增加了适用于日产轻型卡车与SUV的4L产品。
VQ发动机排量与额定功率、额定扭矩的矩阵是通过进气歧管的变化实现的。忽略变型和型号的差异,基本的发动机设计仍然保持了VQ发动机的模块化系列的设计思想:关键内部表面的微加工,重视平衡性,将减轻往复件重量放在首位等。
此次评选中,对搭配了1款6速手动变速器的Infiniti G35轿车上的3.5L VQ发动机进行了测试。在298hp输出时,进入市场长达13年之久的VQ发动机,依然以85hp的成绩排在众多高级V-6发动机的前列。

这一指数与同级别中最主要的机型——丰田直接喷射式3.5L DOHC V-6(同为本年度10佳发动机)仅有几马力之差,而丰田3.5L DOHC V-6是今年才投放市场的。
更重要的是,VQ的表现就像它是一款全新的发动机。评委们均被其中间转速段的强劲动力所折服,这种特性通过手动变速箱可以明显地感觉到。同时,动力输出并不局限于狭窄的中间转速区间。

“引人入胜的加速性”一位10佳发动机的评委这样表示,“这款发动机在任何转速区间都具有灵敏的节气门响应特性。” 另一位评委则这样形容:“绝对可以信赖的功率和扭矩输出。”

作为顶置凸轮轴V-6发动机中的1名老兵,日产3.5L VQ V-6依然能够赢得这项评选。
丰田3.5L DOHC V-6
丰田公司正致力于在全球范围内将其旗下品牌——雷克萨斯提升到业内前列。为了竞争世界最佳,丰田认识到必须首先考虑动力系统的科技和性能。首获十佳发动机殊荣的全新雷克萨斯3.5L DOHC V-6发动机,隶属于采用了汽油直接喷射技术(DIG)的新一代丰田发动机之列。丰田的工程师表示,这一代发动机将奠定雷克萨斯品牌成为动力技术领导者的基石。在下一年度,所有的雷克萨斯汽油机都将采用直接喷射。

在采用了一种结合DIG和进气道燃油喷射(port fuel injection)的新颖系统后,全新的丰田V-6(工厂代码2GR-FSE)能够产生306hp的峰值。这一指标领先于同级别高档V-6发动机,甚至超过了不少广受好评的V-8机型。
直接/间接燃油喷射系统还带来了可观的燃油经济性改善和满足超低排放车辆标准(ULEV-Ⅱ)的排放特性。
顶置的供油系保证了优良的节流阀响应特性和任何转速下的优良加速性能。

丰田的工程师表示,通过给DIG系统增加间接供油(每缸两个喷油器),能够优化混合气的形成,最大可能地发挥DIG系统的优势:改进中低转速扭矩,减少燃油消耗和排放。
大负荷时,只有DIG供油系工作,DIG以最大效能冷却进气并形成密度更大的功率油气混合气。在小负荷和部分负荷工况下,该发动机的两套供油系统同时工作,在降低油耗和排放的同时,增加高达30%的扭矩输出。

复杂的顶盖是对现有已用于丰田旗下众多车型的业已优秀的进气道喷射DOHC V-6发动机结构的完美补充。
除了革命性的供油系统,全新V-6还采用了许多其它高科技组件,如在汽缸套上采用的独特塑料导流装置,使冷冻液优先冷却缸套的上部,降低缸盖的温度。
这些技术的采用为全新的IS 350 轿车以及雷克萨斯品牌的增值努力带来了显著的成绩。
除了急加速工况外,该发动机扭矩充沛。其280 Ib.·ft. (380N·m)的扭矩爆发傲视群雄。这一扭矩输出直逼排量高出1L、甚至更多的V-8发动机。
直接喷射式供油系赋予的高压缩比(11.8:1)是这款发动机能够具有强劲动力与效率潜能的秘密所在。
该发动机具有城市循环21 m/g(11.2L/100km)、高速公路28 m/g(8.4L/100km)的经济性。
丰田这款全新3.5L DOHC V-6发动机从任何方面看都是一款不可思议的科技进步的结晶——它为6缸发动机重新制定了性能、效率和设计工艺的标准。