電車時代,一臺電機不夠強,那就塞兩臺。然而,在燃油發動機時代,為何看不到兩臺發動機的車型,其實也有一些品牌曾經嘗試雙發動機車,豐田Gazoo Racing打造的“7缸凱美瑞(參數丨圖片)”再次讓這種方案進入公眾視野。
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雙發動機機械結構
豐田在一輛普通凱美瑞車身內塞入兩套完全獨立的動力系統,前軸由GR雅力士上的G16E-GTS 1.6T三缸發動機驅動,后軸則由Gazoo Racing新開發的G20E 2.0T四缸發動機驅動,安裝在后備箱和后座的中間,兩臺發動機合計擁有7個氣缸,綜合輸出達到700馬力。
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從機械結構來看,更像是將兩輛車融合到了一起,這種方案可以繞開傳統四驅系統的限制。不需要中央差速器、傳動軸,也不要前后差速器,雙發動機布局則讓前后軸完全獨立,每臺發動機只需要負責自己的車軸,不需要承受全部動力。
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對于一臺700馬力的性能車來說,這種設計能帶來更靈活的動力分配。例如車輛起步時,前后發動機同時輸出,可以利用四個輪胎的抓地力,在彎道中,通過調整前后動力比例改變車輛動態,與今天高性能電動車采用的雙電機四驅非常接近。
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能量產嗎?難度在哪里
雖然雙發動機結構聽起來簡單,但真正實現起來卻很復雜。難題并不是安裝兩臺發動機,而是如何讓兩套動力系統像一個整體一樣工作。
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普通車只有一套動力系統,踩下油門后,發動機、變速箱和車輪之間存在明確關系。但雙發動機車型相當于兩個動力系統同時控制一輛車,如果兩臺發動機輸出不同步,直接影響車輛穩定性。
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例如,前發動機已經完成升擋,而后發動機仍處于低擋狀態,此時前后輪獲得的動力特性不同,會導致車輛出現動力沖擊。如果后發動機突然增加輸出,還可能讓車輛產生明顯的轉向變化,因此雙發動機車型需要復雜的控制系統。
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另一個關鍵問題就是變速箱,兩臺發動機需要兩臺變速箱,還要協同工作,通過機械結構后者電控聯動在一起,一方面成本上升。另一方面,一套發動機和變速箱通常就超過200公斤,增加第二套動力系統后,為了支撐額外重量,車身結構也需要加強,車重增加,反而影響操控靈活性。
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歷史上還有哪些雙發動機車型?
雖然雙發動機車型沒有成為量產主流,但汽車歷史上卻出現過不少瘋狂作品,其中大眾高爾夫II Twin Engine是代表性案例之一。
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上世紀80年代,大眾為了參加派克峰國際爬山賽,希望打造一輛大馬力的四驅賽車。當時大眾并沒有成熟的大功率四驅系統,因此工程師庫爾特·伯格曼提出了一個方案:直接安裝兩臺發動機。這輛高爾夫II賽車在車頭和車尾分別安裝一臺1.8T四缸發動機,匹配KKK渦輪增壓器,增壓壓力達到1.6bar,擁有640馬力。
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在派克峰比賽中,這輛車展現出了不俗的速度,但最終由于動力系統復雜性過高,車輛在接近終點時出現故障,不得不退出比賽。
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除了大眾,AMG也曾打造過雙發動機A級A38。基于第一代A級W168,AMG在車頭和車尾分別安裝一臺2.3L四缸發動機,兩臺發動機共同輸出500馬力,讓前后輪分別承擔動力輸出,避免了傳統前驅車容易出現的扭矩轉向問題。不過,這款車也面臨許多問題,比如可靠性下降,幾乎沒有后排空間。
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選車偵探觀點:雪鐵龍Saxo Twin Engine、Mini Twini等車型也采用過類似思路,但都沒有量產,缺點明顯。進入電車時代,雙發動機概念有了新的形式,只不過發動機變成了電機。如今的雙電機、三電機車型,本質上延續了過去雙發動機車型的理念。區別在于,電機體積更小、響應速度更快,而且不需要多檔變速箱,兩天電機通過電子就能協同控制。所以,豐田這臺“7缸凱美瑞”,可能也不會量產,更多是展示豐田的新發動機。
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