王健鵬

起源

在這個星球上，第一個已知的V8發(fā)動機是1904年在法國制造的Antoinette發(fā)動機，不久之后，這款V8發(fā)動機開始由雷諾和Buchet進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)，用于飛機和賽車。

1905年版的Antoinette發(fā)動機產(chǎn)生了50hp（37 kW）的輸出功率，重量為86 kg。同年，被應(yīng)用于公路車的第一臺V8發(fā)動機是英國制造的勞斯萊斯V-8。1907年，休伊特房車成為美國制造的第一款配備V8發(fā)動機的汽車。不過這兩款V8發(fā)動機都不算是量產(chǎn)發(fā)動機。1914年的凱迪拉克V8發(fā)動機被認(rèn)為是第一批量產(chǎn)的V8發(fā)動機。美式V8，LS系列，長青級。

排氣聲浪

如果問到你為什么為V8發(fā)動機著迷，目測你首先會說是因為喜歡它的排氣聲浪。典型的V8發(fā)動機產(chǎn)生的標(biāo)志性排氣聲浪是來自氣缸的點火順序。V8發(fā)動機單排4個氣缸和對面的4個氣缸以兩兩對應(yīng)，點火順序和目前常規(guī)的4缸發(fā)動機完全不同。“左-右-左-左-右-左-右-右”或者“右-左-右-右-左-右-左-左”的典型點火順序會使得每個氣缸組的進(jìn)氣和排氣脈沖間隔不均勻。當(dāng)每排氣缸使用單獨的排氣系統(tǒng)時，這種不均勻的脈沖就會產(chǎn)生隆隆聲了。然而，賽用V8發(fā)動機會試國避免這些不均勻的排氣壓力脈沖，使功率輸出最大化。為了連接各排的排氣系統(tǒng)以提供均勻的排氣脈沖，有的橫式V8賽用發(fā)動機會使用較長的排氣芭蕉，例如上世紀(jì)60年代的福特GT40耐力賽車，再或者是把排氣口安裝在V型角的內(nèi)側(cè)，例如Lotus 38 IndyCar。

應(yīng)用

帶有橫軸曲軸的V8發(fā)動機是大型汽車發(fā)動機的常見配置?，F(xiàn)代V8發(fā)動機的排量通常在3.5L至6.0L（214至366立方英寸）之間，盡管已經(jīng)出現(xiàn)了更大或更小的示例，例如在1971-1978年凱迪拉克Eldorado中使用的8.2L（500立方英寸）V8發(fā)動機。

由于其較大的外部尺寸，V8發(fā)動機通常以縱置布局被使用在后輪驅(qū)動或全輪驅(qū)動的汽車上。但是，V8發(fā)動機偶爾也會被應(yīng)用在橫置發(fā)動機的前輪驅(qū)動車輛上面，有時會選用更小的氣缸間距和更窄的缸體傾角來降低發(fā)動機艙的空間需求。

公路車和賽車的曲車由配置

大多數(shù)安裝在公路車上的V8發(fā)動機會使用橫軸垂直曲軸，這種配置具有相對理想的一次平衡和二次平衡，振動相對比較小。另外橫軸曲軸具有彼此間隔180度的第一和第四曲軸銷，彼此間隔180度的第二和第三曲軸銷，以及這兩對彼此間隔90度的曲軸。當(dāng)你從曲軸的一端以平行視角看過去時，會發(fā)現(xiàn)整個曲軸呈十字形。只不過這種曲軸可能會比較重，為了達(dá)到一次平衡和二次平衡時不會有多余振動，曲軸配重工作自然會增加曲軸的重量，這就直接影響了車子的加速和減速能力，旋轉(zhuǎn)慣性大了嘛。

許多賽用V8發(fā)動機會使用平面曲軸。這種配置可以通過簡單的排氣系統(tǒng)實現(xiàn)均勻的排氣脈動，這樣就能避免要進(jìn)行曲軸配重增加完全沒必要的重量。平面曲軸設(shè)計在1961-1965年的考文垂Climax FWMV一級方程式賽車中得到了廣泛的應(yīng)用。1967-1985年的考斯沃斯DFV發(fā)動機在一級方程式中的表現(xiàn)非常出色。后來幾款量產(chǎn)跑車都使用平面曲軸設(shè)計的V8發(fā)動機，例如法拉利的所有V8車型，從1973年的法拉利308 GT4到2019年至今的法拉利F8 Tributo，還有蓮花Esprit V8，保時捷918 Spyder和邁凱輪MP4-12C。

有代表性的V8發(fā)動機

要說有代表性的V8車型，那很多了，不過隨著汽車科技發(fā)展進(jìn)步，以及全世界對環(huán)境保護(hù)的要求愈加嚴(yán)苛，估計V8發(fā)動機接下來的日子也不多了。那些千奇百怪國內(nèi)又買不到的車型就不在這里贅述了，有興趣的同學(xué)自行網(wǎng)絡(luò)覓圖吧。在這里就說說其中幾款吧，這幾款發(fā)動機和其對應(yīng)的車型，有些是國內(nèi)也能買得到的。

福特Voodoo V8發(fā)動機

說高性能V8發(fā)動機那必須得提一下福特Voodoo 5.2L自然吸氣V8發(fā)動機。多年來，法拉利和其他歐洲許多V8發(fā)動機的汽車都采用了平面曲軸V8，這主要是因為它們的音浪高，轉(zhuǎn)速高，拓展性強。而福特Voodoo V8發(fā)動機是一個特別的存在，2016年福特謝爾比野馬GT350有搭載Voodoo 5.2L V8發(fā)動機的版本。跟普通的5.0L版本完全不是一回事。

謝爾比的5.2L V8發(fā)動機從本質(zhì)上來說，是全新設(shè)計的產(chǎn)物，所以它并不是其他Mustang在型提供的5.0LV8發(fā)動機的衍生產(chǎn)品。福特首席工程師埃里克·拉德納說過，Voodoo 5.2L V8發(fā)動機只有氣門嘴、發(fā)動機的部分密封件與其他福特V8發(fā)動機其用，不同設(shè)計的氣缸孔、水道和缸蓋螺栓讓這款發(fā)動機達(dá)到了新的層面。而曲軸、連桿、軸承、氣缸蓋、進(jìn)排氣門、油底殼、墊片和后曲軸油封都是獨一無二的。

盡管排量比5.0L大，功率也大了20%，不過Voodoo 5.2LV8發(fā)動機的整體重量卻輕了約13kg。同時還具有更高的壓縮比，Voodoo 5.2L的壓縮比是12：0：1，而5.0L是11.0：1，兩者相差約10%的體積效率和更低的摩擦力讓Voodoo 5.2L V8發(fā)動機可以達(dá)到驚人的8250rpm紅線轉(zhuǎn)速。綜合這些參數(shù)，這顆與眾不同的發(fā)動機具備的最大轉(zhuǎn)速和高水平的空氣流通是足夠獨特的，發(fā)動機的平面曲軸設(shè)計是主要因素。所以有Voodoo 5.2LV8發(fā)動機加持的謝爾比GT350是一款具備可以合法上路的，能夠兼顧街道駕駛的賽車。跟擁有這款車的人聊天時，討論的重點除了功率、重量和性能之外，還得包括扭矩曲線等話題，尤其是這顆發(fā)動機在賽道上的扭矩表現(xiàn)。

最初Voodoo 5.2L V8發(fā)動機的目標(biāo)是在7500rpm時功率峰值達(dá)到500 hp。后來這顆發(fā)動機的升功率目標(biāo)被設(shè)定到了102 hp，向著明確的目標(biāo)向前一步后，實際這顆發(fā)動機在7500 rpm時候可實現(xiàn)526 hp，582 Nm。發(fā)動機周邊硬件配合后，8250rpm是它的紅線轉(zhuǎn)速，且功率相當(dāng)平穩(wěn)。

雖然Voodoo 5.2L V8發(fā)動機被裝在一款2016年發(fā)布的謝爾比里面，不過這顆發(fā)動機并沒有缸內(nèi)直噴、渦輪增壓增等日益普遍的技術(shù)，這無疑也使得這顆發(fā)動機并不需要太繁雜的維護(hù)步驟和頻率。Voodoo 5.2L V8發(fā)動機的高流量進(jìn)氣歧管和排氣長芭蕉的功率增強技術(shù)使排氣效率很高，只不過芭蕉的長度導(dǎo)致三元催化器被放的太遠(yuǎn)，這就無法符合當(dāng)時一些國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，這可能也是這款車沒能出現(xiàn)在中國市場的原因，平行進(jìn)口都沒機會。不過這并不影響它成為福特有史以來功能最強大的自然吸氣公路型發(fā)動機，并入選2016年10大最佳引擎之一，似乎是當(dāng)年上榜的唯一一顆大排量自然吸氣發(fā)動機。

法拉利V8

法拉利首次接觸V8發(fā)動機是因為1955年的藍(lán)旗亞一法拉利D50，這是一級方程式賽車，當(dāng)時法拉利在購買藍(lán)旗亞的一級方程式賽車部門時一并買下了這款車。第一輛由法拉利開發(fā)的V8發(fā)動機被應(yīng)用在由Carlo Chiti設(shè)計的1962年法拉利248 SP和法拉利268 SP運動原型賽車上，當(dāng)時這款發(fā)動機只有一個頂置凸輪軸。

一直覺得法拉利從來不是一個靠銷量活著的汽車公司，總覺得他們投入在F1賽事里的錢根本沒法從超跑銷售中掙回來，那些超跑更像是為了繼續(xù)F1賽事而不得不做出來賣個樣子的物件兒。不過法拉利確實是把F1發(fā)動機技術(shù)應(yīng)用到了公路跑車中。法拉利第一款V8公路車是1973-1974年的Dino 308 GT4中置發(fā)動機跑車。發(fā)動機是帶有雙頂置凸輪軸的90度全鋁V8發(fā)動機。1975年，法拉利208 GT4的2.0L（122立方英寸）發(fā)動機成為有史以來生產(chǎn)過的最小的V8發(fā)動機。中型V8公路車的血統(tǒng)則一直延續(xù)到2019年至今的法拉利F8 Tributo。

這里重點聊聊458 Spider吧，法拉利458是一款超跑，但也是一款能夠應(yīng)付你上下班代步的超跑，你可以粗暴的使用這款車，然后在維護(hù)它的時候會發(fā)現(xiàn)它真的沒有俗稱超跑那些車款的矯情勁兒。法拉利458Spider上的4.5L自然吸氣V8發(fā)動機升功率達(dá)到了126.7hp，在自然吸氣發(fā)動機中算是名列前茅的。如果你對這個數(shù)字沒什么概念的話，前輩車型法拉利F430是113.9hp/L，蘭博基尼Huracan不過是117.5hp/L。法拉利458 Spider的4.5L V8發(fā)動機在9000rpm時的輸出功率是570hp，最大扭矩540Nm，這是一顆從握住方向盤開始就一直勾引著你把轉(zhuǎn)速踩到紅區(qū)的發(fā)動機，這種快感更多都是在開本田思域Type R的時候，還有保時捷911 GT3 RS，不過這倆不是V8發(fā)動機，這里就不聊了。

正如之前說的，F(xiàn)1技術(shù)的民用化沿用對于458 Spider的開發(fā)起著至關(guān)重要的作用，尤其是發(fā)動機本身，這顆4.5L V8發(fā)動機由法拉利自家鑄造廠生產(chǎn)，采用法拉利F1車隊專用設(shè)備和生產(chǎn)工藝，讓一些復(fù)雜的內(nèi)部部件具備了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和精密的規(guī)格，從而讓這顆發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)9000rpm的高轉(zhuǎn)速。

為了最大限度的發(fā)揮出這顆V8發(fā)動機的極限潛能，法拉利的工程師們對發(fā)動機內(nèi)部的所有部件都進(jìn)行了一系列優(yōu)化。這款發(fā)動機有一套先進(jìn)的爆震控制系統(tǒng)，能夠在火花塞放電間隙檢測電離濃度，優(yōu)化并實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)速范圍的最高燃燒效率。另外法拉利還重點改進(jìn)了整個功率曲線區(qū)間內(nèi)的扭矩輸出，校正了發(fā)動機燃燒室流體動力學(xué)，讓進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)得到優(yōu)化。特別是進(jìn)氣方面，歧管和氣缸蓋形狀都經(jīng)過重新設(shè)計，前者的進(jìn)氣管道縮短了10mm，后者的氣門升程提高了5%，重新設(shè)計過的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)使得發(fā)動機的重量降低了約8kg。

法拉利458 Spider的4.5L V8發(fā)動機在超跑中屬于典型的小排量，不過在專業(yè)賽車技術(shù)加持下，日常駕駛的可靠性得到了保證。這款車如今已經(jīng)停產(chǎn)，有興趣的同學(xué)可以入手了。再不瘋狂，以后能在國內(nèi)出現(xiàn)的V8發(fā)動機就真的不多了。

豐田1UZV8

豐田在1989年發(fā)布了雷克薩斯LS400，作為雷克薩斯品牌的開山之作，在歐美足矣對抗老牌豪華轎車奔馳S級、寶馬7系、捷豹XJ，在國內(nèi)懂它的人都稱之為凌志LS400。

雷克薩斯LS400上搭載的是一顆4.0L，242.1立方英寸（3968 cc）V8發(fā)動機，這也是1UZ-FE V8發(fā)動機首次亮相，這款發(fā)動機后來很快就在豐田/雷克薩斯系列車型中逐步發(fā)布。發(fā)動機在設(shè)計視覺上更像是方形的，缸徑和沖程尺寸為87.5mm×82.5mm。許多年過去了，它已經(jīng)被證實是強大、可靠且平穩(wěn)的V8發(fā)動機。

實際上，豐田1UZ發(fā)動機平臺類似于賽車發(fā)動機平臺，原本1UZ發(fā)動機計劃在GT500賽車上使用。這一消息也在2007年時得到過TRD USA副總裁David Currier證實。在1UZ原始標(biāo)準(zhǔn)配置中，發(fā)動機壓縮比為10.0：1，輸出功率為256hp，扭矩353 Nm。1995年時豐田對發(fā)動機進(jìn)行了稍微的修改，讓連桿和活塞更輕，壓縮比提高到10.4：1，讓轉(zhuǎn)速在5400rpm時可以產(chǎn)生261hp峰值功率，且扭矩達(dá)到365Nm。

1997年，豐田推出了VVT-i可變氣門正時技術(shù)，1UZ的發(fā)動機壓縮比進(jìn)一步提高至10.5：1，在5900 rpm時的輸出功率為290 hp。接著豐田把1UZ V8發(fā)動機裝到了GS400上，在6000 rpm時輸出功率為300hp，在4000 rpm時輸出功率為420 Nm。

1UZ-FE在1998到2000年期間被選入WARD十大最佳發(fā)動機名單。2002年豐田發(fā)布了4.7L 2UZ V8發(fā)動機，還有后來的4.3L3UZV8發(fā)動機。

奧迪4.2L V8

奧迪4.2L V8發(fā)動機是當(dāng)時全新設(shè)計的全鋁合金發(fā)動機，排量體積為254.6立方英寸，其享3.6L V8的許多組件，有32個氣門，每個氣缸4個氣門，雙氣門彈簧和四個頂置凸輪軸（DOHC）。這個設(shè)計后來為奧迪開發(fā)大眾汽車集團V8發(fā)動機樹立了典范。除了使用全鋁合金氣缸體之外，還使用混合動力方式驅(qū)動凸輪軸。發(fā)動機工作時，正時皮帶僅操作每個氣缸組中的排氣凸輪軸。然后，進(jìn)氣凸輪軸通過單排鏈條從排氣凸輪軸進(jìn)行操作。這種方式降低了同步皮帶布局的復(fù)雜性，因此，需要的部件更少，并使得同步皮帶及其相關(guān)部件的維護(hù)更容易且成本更低。同步皮帶的更換周期來說，4.2L V8發(fā)動機約120000公里才更換一次。另外恒溫控制的電子冷卻風(fēng)扇也成為標(biāo)準(zhǔn)配置，取代了早期汽車中由發(fā)動機驅(qū)動的粘性風(fēng)扇。這不僅為發(fā)動機冷卻液散熱器提供了強制氣流，還為較小的發(fā)動機機油冷卻器提供了強制氣流。

這款發(fā)動機其中一個特點是它具備可變式進(jìn)氣道技術(shù)，可通過將發(fā)動機進(jìn)氣道分成兩級以加大進(jìn)氣道橫截面?？勺兪竭M(jìn)氣道控制開關(guān)板關(guān)閉時，吸入的較長距離是705mm，可增大扭矩。而進(jìn)氣道開關(guān)板開啟時，吸入的較短距離是322mm，可增大空氣流通能力，提高功率。

奧迪4.2L V8發(fā)動機使用Bosch Motronic全電子ECU，配合發(fā)動機各部專設(shè)的信號傳感器，對發(fā)動機工作狀態(tài)的監(jiān)控覆蓋面達(dá)到了比以前更全面的效果。而且這種ECU具有汽缸組選擇性爆震控制。在更精準(zhǔn)的分層燃燒技術(shù)支持下，4.2L V8發(fā)動機同樣可以實現(xiàn)功率全開時控制燃油消耗的狀態(tài)。

其他

豐田的V8發(fā)動機算是玩的風(fēng)生水起，而本田從未生產(chǎn)過用于乘用車的V8發(fā)動機。在1990年代后期，本田公司抵制了來自美國經(jīng)銷商有關(guān)V8發(fā)動機需求的巨大誘惑。本田出售過的唯一一輛裝有V8 發(fā)動機的汽車是1993-1998年的本田Crossroad SUV，這其實是一輛經(jīng)過重新貼標(biāo)的裝有Rover V8發(fā)動機的Land RoverDiscovery。

在賽車方面，本田Indy V8是為2003-2011 IndyCar賽車系列生產(chǎn)的，并且是2006-2011賽季的賽用引擎。發(fā)動機是3.0-3.5L（183-214立方英寸）全鋁V8發(fā)動機，帶有雙頂置凸輪軸，轉(zhuǎn)速紅線為10300rpm。2006-2008年本田車隊F1車隊也使用過國際汽聯(lián)規(guī)定的V8發(fā)動機。

從1999年至2000年，三菱短暫出售過三菱8A8 發(fā)動機，這款發(fā)動機為4.5L（275立方英寸）全鋁V8發(fā)動機，帶有雙頂置凸輪軸和缸內(nèi)直噴技術(shù)。這款發(fā)動機被安裝在三菱Proudia豪華轎車和三菱Dignity豪華轎車上，后來有過一個變體版8A80，但是資金壓力迫使三菱公司僅在裝配了15輛之后就停止了這兩款車的銷售。不過三菱和現(xiàn)代的合作使得這款發(fā)動機曾經(jīng)被搭載在Hyundai Equus豪華橋車上，1999年發(fā)布的Equus轎車有搭載4.5 8A80（Omega）V8發(fā)動機的版本，但是這款車的競爭對手是寶馬7系和奔馳S系。說真的，我第一次看到這款車是在一個劇情很爛的小制作韓國電影里。