老司机们进来鉴定一下,你见过等边三角形气缸的发动机吗?
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发布时间：2022-06-18 12:23
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时间：2024-12-04 13:11
[汽车之家 车闻趣事]? 活塞发动机的结构布局有多少种？各位肯定都知道汽车常用的是直列和V形，稍微小众的有水平对置和W形状等等，再特别点的，二战时期航空发动机还有星形，也就这样了吧？其实还有好多！这篇文章带各位看几种更奇葩的样式。
布加迪U16发动机和32缸Quadimoteurs
从大家比较熟悉的品牌说起比较好。埃托奥·布加迪咱都认识，跑车现在都是天价文物。不过正如很多车企一样，第一次世界大战期间他老人家也搞起了航空发动机的设计，成果是一台U-16发动机。
U-16发动机采用16气缸U形布局，看上去很像现在常见的V形，然而并不是，它的气缸完全垂直，分成平行的两组排列，每边8个缸，一共16缸，总排气量24.3升，功率400马力。
两组8缸各自驱动两套独立的曲轴，这也是它和现在V形发动机的本质区别。这么说来似乎可以看做是把两台直列8缸发动机并排放在一起，但它们的曲轴箱是一体的，像是连体婴，而且这两个曲轴通过齿轮共连接到中间的一个输出轴上，如果一边的发动机卡死，另一边的也跟着完蛋。
布加迪搞了研发但没能力生产，把生产工作交给法国别的工厂，后来一名叫做Charles B. King的工程师改进了这台发动机并引入美国进行大批量制造，所以你会在一些资料中看到这台发动机也被称为King-Bugatti U-16发动机。美国杜森堡公司（Duesenberg就是那个早期美国顶级豪车生产商）制造了几十台这种发动机，装备于美国的军用飞机上，产量不大。
还嫌功率不够大，如果再把两个U-16发动机组合在一起会怎样？这就是32A和32B Quadimoteur发动机。“Quadimoteur”法语里是“二聚体”的意思。
32A是把两台U-16发动机前后串连起来，后面的比前面的稍微高出一点，32缸总排气量48.7升，最大功率850到1000马力。这种排列方式未免简单粗暴，整个机器太长，形状也不够规则，装在飞机上很占地方。
另一种相对（仅仅是相对）紧凑的设计是32B型发动机，它是把两个U-16发动机上下对着拼到一起，形成一个类似“H”形结构，曲轴依然是各自分开的，但共用一体化的曲轴箱，正儿八经的是一台发动机。
32A顶多生产了两台，其中一台装上飞机参加了一次飞行大赛，但因为技师的人为失误没能完赛。32B只生产了一台，并且保留至今，应该在法国某个航空博物馆里吧。
菱形发动机 Jumo 223
接下来开始变得奇怪了。雨果·容克斯博士，德国航空先驱，飞机界的一代宗师，他的容克斯飞机公司开创了很多先河，例如制造了世界上第一架全金属结构客机等等。同时他还积极推动柴油机在飞机上的应用，其中一款特别奇怪的型号，菱形的！
20世纪30年代初，容克斯飞机公司设计了一种对置活塞发动机Jumo 204和Jumo 205，这个对置可不是咱们现在说的那种水平对置，它两个活塞在同一个气缸里，反向安装，听起来不太好理解，你们看下面这张图就明白了。
具体原理咱们不必深究，总之是一种柴油压燃两冲程的设计，活塞在里面对向运动压缩和做功，这样做的好处大概是省去了汽缸盖，但曲轴就必须弄成两组，还得通过齿轮组给连接到一个输出轴。以现在眼光来看这种发动机似乎得不偿失，不过对于那个年代的技术水平来说，它较高的压缩比使得整体热效率会高一些。
后来到了1936年（容克斯老爷子去世了），公司里的工程师Johannes Gasterstudt突发奇想，把四个对置活塞发动机搞到了一起，各呈90°夹角，变成正方形，然后倾斜一下，于是菱形发动机Jumo 223诞生。
Jumo 223的每边都有3个气缸，4边一共12缸，每个气缸里2个对向活塞，也就是说整个发动机有24活塞，总排气量28.95升，压缩比17:1，在自然吸气状态下可达到将近2000马力，在当时绝对顶级参数。
不过它遇到了很多新技术都会面临的问题——可靠性。这台发动机的转速超过4000rpm，比当时的主流活塞航空发动机都高，所以总是运转得不那么稳定，后来研发工作持续到1943年停止，最终也没量产。
等边三角形发动机 Napier Deltic
借着菱形发动机的话茬，给你们介绍一下发动机界的另一个不走寻常路的主，Napier纳皮尔。Napier这家公司的历史悠久，可追溯到1808年David·Napier到伦敦创业开始，他的公司业务广泛，主要生产各种工程机械部件，搞得风生水起，后来儿子James加入，公司改名成“D Napier & Son”，纳皮尔和儿子。
19世纪末创始人David的孙子Montague掌管公司，他喜欢车，开始搞汽车和发动机，1900年纳皮尔制造了世界上第一辆6缸车，1903年产量达到250辆，成为当时技术还不错的汽车生产商。1924年之后公司不再造车，专注于航空发动机以及后来的船用发动机。
1933年纳皮尔公司买了容克斯公司Jumo 203的生产权，就是刚才咱们提到的那种对置活塞发动机，这种奇特的布局显然启发了纳佩儿工程师们的灵感。1944年时英*方希望得到一种船用发动机，于是纳皮尔公司基于对置气缸结构研发了Deltic。
Deltic的名字来源于希腊文Delta三角形，很形象的形容了这台发动机的结构。这是一台倒置的等边三角形的发动机，三组气缸以60°夹角相连接。
发动机每边3个气缸6个对置活塞，总共18个活塞，排量88.2升，在2000rpm时可输出2500马力。功率确实够强，不过机器也不小，它全长2.67米，宽1.81米，高2.03米，总重量近4.8吨。
可能有些出乎你意料的是，Deltic的研发过程居然还算顺利，50年代初的时候生产了6台装备到军用舰船上。
故事还没完。1954年纳皮尔推出了Deltic D18的民用版机型，动力有所阉割，功率1900马力/1500rpm，不过维修间隔和可靠性增强了。
民用版比较成功，不仅装备船舶，还用在了火车上，最著名的是英国铁路公司1960年代初的BR Class 55 "Deltic"，它采用两台D18-25型发动机，单台功率1650马力。
这种机车一共生产了30多台，虽然可靠性方面并不算特别完美，但为英国铁路的标准化和内燃机化奠定了基础，成为很多铁路迷心目中的经典机型。
我本来只是想写一篇简单的短文完事，结果一写起来感觉这玩意太有意思了必须得详细聊聊！所以篇幅扩增为上下两集。上集内容就这么多，希望各位看完能感觉涨了点新见识，下集我们将介绍X形、工字形和难以名状形发动机，或许超出你的想象。（文/图 汽车之家 罗浩）
