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迈凯伦把排气管设计在车顶,真的能提升性能吗?

王牌的电影 2019-09-06 00:44:32

聊到排气管布局,你能想到哪些形式?从最简单的单边单出、单边双出,到运动感更强的双边单出、双边双出。再到一些超跑所采用的居中两出、三出、四出、甚至六出,比如法拉利458、兰博基尼Aventador、布加迪Chiron、帕加尼Huayra、科尔维特ZR1、布加迪La Voiture Noire等等。以及布置到车身两侧的侧出排气,比如道奇蝰蛇、奔驰G级等等。这些还都算是比较常见,或者说是不会让人感觉匪夷所思的设计。

迈凯伦把排气管设计在车顶,真的能提升性能吗?

而我前一阵所近距离接触的一款超跑,迈凯伦600LT,Ta居然将排气管设计在了车尾顶部。虽然迈凯伦一定不是唯一一家采用这种排气管布局的汽车品牌,但亲眼所见后,我的脑中还是闪现出许多问题:布置在顶部的排气管,排气时不会扰乱尾部的气流,而影响到车辆的下压力吗?排气温度这么高,排气管直接对着尾翼,会不会给尾翼带来损伤,甚至直接引燃?朝天的排气管下雨时怎么办,雨水会不会顺着排气管流进发动机?顶出排气这种设计除了炫酷以外,还有什么其他用意吗?于是我跟迈凯伦的小伙伴们聊了聊,答案可以说出乎我的意料。

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我们都知道,迈凯伦600LT是一台非常典型的中置后驱超跑,什么意思呢?前驱、后驱我们都能理解,而我们日常所驾驶的车子,绝大部分都是前置发动机的,也就是说,发动机位于车头,驾驶舱之前。但是前置发动机的布局,如果是前驱,很难做到前后轴50:50的完美平衡,如果是后驱或者四驱,过重的传动轴会给整车带来很多不必要的负担,这些都违背了一台跑车的设计理念。因此,很多超跑会采用中置后驱的布局,也就是发动机位于驾驶舱后,后轴之前,同时采用后轮驱动,尽可能减少传动部分的体积和重量,来满足轻量化需求。

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但同样是中置后驱,排气的整体布局之间会有什么样的差异呢?我们可以对比与600LT采用相同发动机的迈凯伦570S车型。在570S这款车上,排气管从3.8升双涡轮增压V8发动机的两侧伸出后,分别向后方以及上方进行延伸,越过后驱动轴以及变速箱体,再下落,最终从尾部扩散器的两端伸出。

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但是在600LT车型上,整个排气管路更短,近乎570S的一半。同样是从发动机两侧伸出分别向后方以及上方进行延伸,但最终左右两侧的排气管也就在变速箱的上方进行汇合,并直接从车尾的顶部伸出。

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整体体积缩小,重量自然也就减轻了。从数据上看,采用顶出排气的600LT,要比570S,仅在排气管的重量上,就减轻了8公斤,同时又省掉了570S这台车上,4.6公斤重的,用来给车尾进行散热的位于后保险杠两端的风扇。因此,在整套排气系统的重量上,600LT就减轻了12.6公斤,这可不是一个小数目。所以说,轻量化是顶出排气所带来的优势之一。

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而另一方面,更短的排气管路,使得排气背压得到降低,也就意味着发动机的呼吸会更加顺畅直接。排气背压可以简单理解成发动机的排气阻力,很长的排气管,或是弯曲较多的排气管,都会带来比较大的排气背压。而排气背压过大,不仅会使得发动机动力性下降,还会降低燃油经济性。所以我们看到,600LT尽管采用了与570S相同的发动机,但是马力多了30匹,确实与排气布局的重新设计有很大关系。

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再看下一个问题:顶出排气对于车辆的空气动力学性能上有什么影响呢?首先我们可以很直观地看到,600LT的排气管并不像570S那样布置在尾部扩散器的两端,这也就意味600LT的扩散器尺寸可以设计得更大,以此来增加了尾部的下压力。同样用数据来说话,在250公里/小时的速度下,600LT甚至能比570S增加约100公斤的下压力。这是顶出排气布局所带来的巨大优势之一。

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但在我们的意识中,一台超跑的下压力,主要来自于前扰流板、尾翼以及尾部扩散器。其中尾翼所起到的作用,理应是全部空气动力学套件中最关键的。但是这台600LT的排气管口,正好布置在尾翼之前,靠正中的位置。所排出的尾气是否会扰乱通过尾翼的气流,从而影响到下压力呢?

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答案不仅是否定的,甚至让人觉有有些不可思议。顶出排气确实会带来一些乱流,但这并不会对尾翼所提供的下压力产生什么影响,至少与顶出排气所带来的优势相比显得十分微不足道。为什么呢?因为尾翼所提供的大部分下压力,并非像我们想象的那样,靠的是中间部分。正相反,尾翼的两端才是产生下压力的关键。所以我们可以注意到,迈凯伦600LT的后翼子板,设计得非常平整,就是为了让空气能够顺滑地流过车身。

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当然,尾翼设计最极致的例子,还可以参考法拉利FXX K。

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接下来,是很多人关心的排气热量问题。超跑的排气温度相当高,排气管的热气直接喷向尾翼,不会造成破坏甚至引燃尾翼吗?就像之前有个小视频中,一台超跑不断轰油门,导致车辆尾部起火。当然,迈凯伦的工程师们也考虑到了这个问题,所以我们可以看到,600LT的尾翼中间部分的颜色和材质不同于两侧。这显然不是为了颜值,而是靠这种经过特殊处理的耐热涂层,确保碳纤维材质的尾翼不会被排气的高温点燃。

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最后,如果你把一台600LT停在露天停车场,此时倾盆大雨。雨水会不会通过排气管流入发动机,从而造成故障呢?答案当然也是否定的。从排气管口往里看,会发现管壁上设计有一些特别的开口,其目的就是用来排水,从而避免雨水顺着排气管流进发动机。并且迈凯伦为了确保设计有效,还特别建立了一个实验车间,来模拟瓢泼大雨的场景。

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所以说,顶出排气,对于采用中置发动机的迈凯伦600LT来说,真的可以算是逆天设计了。而除了上面所提到的优势之外,还有一种说法,顶出排气势必会增加驾驶乐趣。想想看,排气管就在你的脑后,只需要降下“尾窗”,也就是位于头枕后方的玻璃。

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这台猛兽仿佛就在你的耳边咆哮,特别是在弯前降挡时,那独特的“啪啪”声音,会让你完全陶醉其中。当然,如果你想让这种感受来得再直接一点,那就把顶篷敞开吧。

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