玄“机”V10

如果把V8、V12发动机拿出来当主题，相信咱们厉害的《汽车杂志》读者们可以对接上一大串超跑名号！但V10呢……？

回顾历史你会发现，相比V8、V12发动机已过百年的发展史，V10发动机应用于民用车的历史居然只有短短20余年，要说V10发动机是汽车产业的“先进”科技实不为过，但偏偏现实状况是——如今采用V10发动机的车型屈指可数，超跑类目更是近乎绝迹！

V10发动机到底有何机密档案？为什么它年轻却也日薄西山？仅以此“稀有中的稀有”一文注解，亦缅怀与寄情那段V10的荣光岁月！

为什么会产生V10.2.

此番封面故事大篇幅重温20多年来各家经典V10的热血表现，但没有专门回答一个比较哲学而基础的问题——为什么会产生V10引擎？这里摘选封面故事中的一些内文，编辑一下算是做出解答。

V10发动机使用于民用车的历史只有短短的20余年，而多数搭载V10发动机的性能车型都出现于21世纪，为何？因为直列五缸很少有人采用，天生平衡I生不如六缸，即使用了为了确保高转速运转及振动刚性，其曲轴箱的结构设计必须更为复杂，而由此将两组直列五缸组成以V型排列时，其所面对的技术挑战至少是直5的双倍，因此对于V10设计难题的解决，是到了21世纪科技进步才渐渐在设计V10时驾轻就熟。

V12是先天合理平顺而且性能强劲的引擎，被许多超级跑车所喜欢采用，但V12较长较重，增加车辆配重与外型设计的难度，于是就产生了V8，但为了维持原排量、动力性而减少汽缸数，则要加大排气量，不外乎扩缸或加长活塞冲程，而由于过去冶金加工与材料技术的金属应力限制，加长活塞运动冲程必须降低最高转速上限以避免活塞运动速度过高损坏。因此相同排气量的V8发动机可增加低转速扭力，却难以利用拉高转速的方式提升马力。

在鱼与熊掌不可兼得的情况下，V10发动机这种折衷的结构设计，就刚好弥补了前述缺点！

V10引擎比起V12较短且较轻，利于车身配重，相同排量比V12能以较少的汽缸数带来更充沛的低扭，更为实用且顺畅。对比V8，V10又有多汽缸动力输出连贯的优势。唯一缺点，就是设计难度的挑战一单边直五的配置，动力重迭与点火正时调整的困难性容易造成发动机抖动大、且会破坏平衡性导致动能损耗，因此V10需要相当精密的调校与更复杂的曲轴箱设计。所幸在经过十余年F1赛事的实践之后，许多车厂的发动机工程团队已经对V10发动机设计驾轻就熟。

但V10式微是不争事实，由于环保趋势以及V8发动机零部件与涡轮增压技术的科技突破，V8加涡轮已能取代过去的VIO，降低制造成本与整车售价，这正是V10在当今能见度不高的原因之一。

严绍健

过去，我们做过不少关于发动机汽缸数的特辑，从小排量带T发动机、2.0T发动机、超级V8特辑到金字塔顶端的V12特辑，这些被我们品头论足的發动机都是一方之选，代表了某种趋势，而且还不断在进化。

但今天，我们制作的V10超跑特辑多少有些悼念的意味，套用当年严绍健的话，它们都是“文明时代的异数”，从Viper、Gallardo、Carrera GT、R8、Huracan到LFA，V10的存在绝对不是一个效益最佳化的选项，能够在这条路上坚持下来的多半是对赛车的坚持与热情，时代的演进已经让这些V10艺术品后继无人。

我是大头义，在上海开着LFA畅快奔驰6圈过后，全球V10超跑的大满贯基本达成了，关于V10超跑我相信跟我有一样经验与资历的人应该不多，所以由我来为这篇特辑写序，这些曾经为赛事义无反顾的V10发动机，可能不久后就会在江湖上绝迹，仅以此文记录V10超跑曾经带给我们的美好。

2017.02.13 大头义

PART 1

关于10的奥托密码 许鸿德、吴佳德

10个圆筒。依着142年前奥托先生的构思往复运动了起来，那种机械的动感美是尔等车迷眼中西施，那种穿过排气管后谱出的连绵声浪亦是难忘之耳边蜜语。只可惜，它们却像我们少年十五二十时暗恋的校花一般，仰望爱慕遥不可及，待啊了好些年同学会上再见面时，虽功成名就渴望追求，却又发现她已嫁作人妇、退隐厨后。

到底V10因何稀有？因何领有一段光辉岁月？我们先从结构说起……

工程上的挑战与魅力

自从内燃式发动机发明以来，人类始终在寻找提升其动力的有效方式。过去100多年来汽车工程师尝试了各种各样有趣而迷人的设计，目的不外乎提升发动机的动力性能、省油效率及减低废气排放，而对于造车成本、空间拥有更大自由度的豪华、超跑车型来说，对于发动机运转的细致度、平顺性、爆发力要求更高，除了正常工作转速范围内的运转要十分顺畅（完全没有振动或噪音），缔造安静、平顺的动力输出之外，甚至要求超越红线转速时仍能平顺运转！而这些目标的实现，与发动机结构（缸体排列方式）有绝对关系！

因使用需求不同，内燃式汽车发动机的缸体排列方式五花八门：直列二缸、三缸、四缸、五缸、六缸，水平对卧四缸、六缸，V6、V8、V10、V12，W8、W12、W16发动机等。汽缸缸体在空间结构上如何安排，虽然工程师可透过各种补强技术来吸收发动机运转时的振动和噪音，使用低摩擦零件来进一步提升平顺性和安静性，但其实，发动机的先天结构几乎已经决定了一切。

因此，要说明V10发动机的稀有性，我们要从结构设计出发！

加减两缸，V10亮点在哪儿？

优势

1.发动机是按一定点火顺序，在一个工作循环曲轴转动两周，汽缸随着曲轴在720°转角内依次作功。在相同的转速下，V10比V8点火作功间隔角度更小，时间更短，其平顺性和稳定性更佳。

2.排量大則动力强是汽车界颠扑不破的真理，增大排量有两种方式，一是扩大缸径或冲程，另一是增加缸数，由于缸径与冲程有一定增加限度，故透过增加两缸的V10增大排量就是合适之举。

劣势

1.发动机摩擦、泵气、驱动附件等机械损失，加上热传递损失，会基于V10比V8多两个汽缸等条件而随之增加。

2.V10机体比V8更长更重，在结构紧凑度、发动机舱布置简化、燃油经济性上往往不如V8发动机。

3.相比V8结构更为复杂，后期维修保养的难度和费用也会更高。

内燃式发动机由活塞在汽缸内往复运动，经由连杆带动曲轴将动力输出，而由于四冲程发动机活塞要在汽缸内往复两次才完成四个冲程（曲轴要旋转两圈720度才点火一次、完成一次动力输出），因此如果发动机只有一个汽缸（例如多数小排量摩托车发动机），发动机的动力输出会完全不连贯、运转起来自然也很不平顺，至于解决方式是加上一个质量很大的飞轮，利用其惯性来暂时储存、释放发动机输出的动能，但过大的飞轮也同时使发动机反应变慢。所幸，发动机能够基于点火顺序的主/副性而出现稳定与震动上的平衡，这意味着多汽缸发动机的曲轴旋转动力输出周期大幅减少，发动机汽缸数越多，动力输出越能连贯。

举例来说，常见的直列四缸发动机多数得加装平衡轴来减少机体运转振动，而直列六缸发动机则不论是垂直力或横向力，或者是作用在曲轴上的一阶力或二阶力都完全平衡，运转振动自然小得多，汽车工程师很早就了解直列六缸发动机的优势，因此历史上许多最好的经典发动机都是直列六缸结构。而与直列六缸发动机相比，直列五缸发动机的缺点在于每汽缸反应到曲轴的作功角为72°（360°÷5），天生平衡性不如六缸机，为了确保高转速运转及振动刚性，其曲轴箱的结构设计必须更为复杂，而由此引申也可以想象将两组直列五缸组成以V型排列时，其所面对的技术挑战有多大？至少是直5的双倍！反观V12发动机，由于它是以两组已经完美平衡的直列六缸架构组成，甚至如果以60度夹角排成V型还被视为是理论上平/衡性最完美的发动机架构，故V12发动机动力输出强劲自不待言，精致度、平顺性更堪称是内燃式发动机中的极品。

不过，V12发动机也有着致命的问题，在于制造成本、重量、尺寸较大，一般量产汽车不容易高攀，因此包括Cadillac、Packard、Liricoln、Franklin、Rolls-Royce与Hispano-Suiza等车厂都从上世纪10年代开始逐渐转用V8发动机，只留少数高端轿车、超跑作为V12的簇拥。一件有趣的事——顾看V12、V8发动机诞生都已超过百年，但V10发动机被应用于民用车的历史却只有短短20余年（上世纪90年代DodgeRam车型率先使用），而多数搭载V10发动机的性能车也都只出现于21世纪、因此要说V10发动机是汽车产业的“先进”科技也不为过，理由在于要突破5缸、10缸机器作功平衡技术难题，确实不简单！

优势

1.缸体比V12更轻更小，在发动机舱安装紧凑度上有一定优势。

2.相比V12发动机，冷却、润滑、供油系统较为简洁，制造成本与日后维护成本都相对较低。

劣势

1.点火作功间隔角相较V12大，运转平顺性先天略有不及，同时动力输出绵密度也不如V12！