法拉利首创，德系四巨头都在用的「 Hot Vee 」是什么引擎？

Author / 酷乐汽车

去年，科尼赛克宣布旗下Gemera车型放弃生产三缸发动机版，因为太多客户选择V8，而这台V8版Gemera就搭载的所谓“Hot Vee”引擎。

“Hot Vee”是指一种将涡轮增压器置于V型发动机两排气缸之间的构型。

在传统双涡轮增压V6或V8发动机布局中，进气歧管位于缸体上方，在两个气缸组之间，排气歧管则位于气缸组外侧。

而在“Hot Vee”发动机中，气缸组的布局被翻转，排气口位于气缸组之间的“V”型谷内，涡轮增压器也随之安置在靠近其供气口的位置，进气歧管则被分为两部分，安置在各气缸组相对两侧。

那么这样布局有什么优势？

首先，使发动机的封装更为紧凑，涡轮增压器置于V型结构内，释放了发动机缸体外部的空间，缩短的排气歧管也节省了空间，有利于在现代汽车日益复杂、发动机舱空间紧张的情况下进行合理布局。

其次，能减少部件和管道数量，有助于降低整体重量和成本，并且更利于重量分配，改善车辆的操控特性。另外可使涡轮增压器更快升温，更早发挥最佳性能，而三元催化也能更快发挥作用，还能实现更精确的增压控制，提高效率和性能，改善油门响应。

传统上一台双涡轮增压V6或V8发动机的布局与自然吸气V8发动机几乎相同，即进气歧管会位于气缸体上方，且处于两排气缸组之间的V型夹角内，比如玛莎拉蒂MC20（参数丨图片） Nettuno V6发动机就是这种情况，而排气歧管则会位于气缸组的外侧。

在很长一段时间里，这似乎是最佳的解决方案，但就像许多其他技术一样，赛车运动的严酷考验永远改变了我们看待涡轮增压V8发动机的方式。

“热端涡轮”由此诞生。

20世纪80年代初，法拉利推出其首款涡轮增压F1赛车 —— 1981年款的法拉利126C，这标志着法拉利在该领域的首次尝试，这款车搭载的发动机被称为Tipo 021/1，取代已经过时的水平对置12缸发动机。

起初，这款车计划采用Comprex压力波（或称波动转子）增压器来实现强制进气，但该增压器存在优化设计问题，如发动机在车内的高度及废气与进气的混合问题等暂未解决，因此法拉利放弃了上述装置。

波动转子增压器：是一种利用压力波传递能量的高效流体机械装置，常见于动力系统或能量回收领域。波动转子通过旋转的转子引导高压和低压流体（如气体）的压力波，实现能量的高效转换。其工作过程类似于 “压力波涡轮增压”，但通过转子结构更直接地利用压力波传递能量，减少传统涡轮增压器的滞后问题。

于是法拉利转而尝试在发动机上安装一对KKK涡轮增压，由此打造出了世界上首款“Hot Vee”双涡轮增压发动机。

事实证明，这款发动机在顶级赛车运动中具备竞争力，尽管这一概念还需要进一步完善 —— 它仅为两个涡轮增压器配备一个废气旁通阀，但法拉利率先提出这一理念。

上文提到，传统涡轮增压V8发动机将涡轮增压器安装在发动机外部，因为与自然吸气V8发动机相比，其布局无需太多改变。

但在“Hot Vee”发动机中，要将气缸组翻转过来，使排气口位于V型夹角的内侧而非外侧。这意味着涡轮增压器就位于为其提供废气的排气口旁边，因此气缸组之间的空间就所剩无几了。

由于这种布局以及该区域温度较高，进气歧管分成两部分，分别移到了各气缸组的相对外侧，也就是涡轮增压器原本所在的位置。这样进气歧管就不会受到过多热量的影响，而且每侧的进气歧管可以做得更小，同时还能为燃烧室提供更多空气。

一般来说，“Hot Vee”发动机通过双空/水中冷进行冷却，因为就尺寸而言，它们比单个大型空/空中冷效率更高。从根本上说，“Hot Vee”发动机的设计目的是为了节省空间，而它也确实做到了这一点，并且还有其他优点。

布局

随着现代汽车越来越多配备庞大的技术设备，比如需要额外的传感器和线束，因此在发动机舱内留给发动机本体的空间就不断减少。

将涡轮增压器置于V型夹角内，释放了发动机缸体外部的一些空间，这些空间来自涡轮增压器和废气旁通阀本身，以及从发动机直接通向涡轮增压器排气口、再通过排气管进入排气系统的较短的排气歧管。

在传统V8发动机中，废气必须绕过转向柱和其他主要部件，而在“Hot Vee”发动机中，这些都不需要，甚至连接进气歧管的管道通常也可以缩短，而且两个较小的中冷相比一个顶部或前部安装的大型中冷，也为发动机舱腾出了空间。

重量

另外，部件与管道的减少也有助于降低整体重量和成本，但更大的好处在于可以优化重量分布。

在AMG GT车型中，发动机缸体刚好位于前轴后方，使其成为前中置发动机车型，如果没有“Hot Vee”发动机布局，排气歧管会过于庞大。有了这种布局，在无需对悬架、轮胎或底盘本身进行额外改进的情况下，汽车就具备了更好的操控性能。

但在这里必须指出，“Hot Vee”发动机通常比传统V型发动机高度更高，这会使发动机本身的重心情况变差。然而这种紧凑布局具备宽度优势，加上较短的进排气管道，也为发动机的创新布局创造了更多方案，从整体上改善了横向和纵向的重量平衡。

而且，更换或升级涡轮增压器通常也更加方便。

性能

涡轮增压器，尤其是相邻安装的涡轮增压器，会产生大量热量。

这对涡轮增压器来说是件好事，但对进气系统而言则相反。涡轮增压器升温越快，就能越快达到最佳性能状态。这是因为热空气是涡轮增压器的动力源泉 —— 随着空气温度升高，空气压力下降，从而使其更易于达到峰值流速。

性能良好的涡轮温度都不低，当然，如果随意设置增压和点火正时参数，涡轮增压器确实可能出现过热或超速运转的情况，但这是调校的问题，而非发动机布局的问题。

涡轮增压器产生的热量也会传递到三元催化上，而三元催化恰好位于涡轮排气口的后方，有助于吸收部分热能。三元催化升温越快，就能越快发挥作用。

“Hot Vee”发动机还将进气歧管置于发动机下方，这样上升的热量就无法影响到进气歧管，而且独立的进气口可以保证进入的空气更凉爽，也更容易排查潜在的增压泄漏问题。

此外，V型发动机的点火顺序可能会使涡轮增压器的控制变得困难，因为在发动机运转过程中，涡轮叶轮的转速在不断变化。为了解决这个问题，需要大量额外的管道来稳定泵入涡轮增压器的空气压力，使其更具可预测性，从而让发动机实现平稳点火。

“Hot Vee”发动机由于涡轮增压器靠近发动机，就消除了这种需求，在这种布局下可以实现更精准的增压控制，同时提高效率和性能，而且爆震早燃的风险大大降低。

而另一个显著的优势则是油门响应速度，因为涡轮增压器离燃烧室更近，这意味着当你踩下油门时，涡轮增压器能够更快地启动并达到工作转速。

尺寸

这是一把双刃剑。

虽然发动机部件的总体占用空间变小了，但涡轮增压器的尺寸也必须相应变小，这意味着涡轮迟滞现象减少了，但动力也会减弱。

对于传统V型发动机来说，涡轮增压器的尺寸由发动机舱内的空间决定，而对于“Hot Vee”发动机来说，涡轮增压器的尺寸则取决于V型夹角的宽窄以及由此所允许的空间大小。

这就是为什么科尼赛克Gemera的发动机无法像在Jesko车型中那样输出那么大的功率，因为在Jesko中有更多空间来安装更大的涡轮增压器，同时也能安装更大的排气管和进气口。

这两款车在优缺点方面的差异是由围绕发动机的其他部件来衡量的，这其中也包括混动系统，在这里就不展开了，但重点是如果从改装调校的角度来看，“Hot Vee”发动机安装更大涡轮增压器的空间要小得多。

比如SSC Tuatara和Hoonicorn使用的是擦传统V型布局，迈凯伦W1的发动机是一项工程杰作，它也没有采用“Hot Vee”设计。

热量

这是另一把双刃剑。

温度较高的涡轮增压器会更快处于合适的工作状态，但过热则会引发灾难。因为在“Hot Vee”布局中的涡轮增压器尺寸较小，要获取更大的动力往往意味着更高的增压压力，这就导致它们以更高的转速运转并产生更多的热量。

而涡轮增压器被安装在一个有限的空间内，在这个空间里燃烧将迅速产生热量，这样将加剧涡轮增压器过热隐患。

传统V型发动机涡轮布局中，涡轮增压器的三个面都暴露在“冷”空气中，而“Hot Vee”布局则恰恰相反，这就需要独特的冷却解决方案。

奔驰AMG GT采用一种定制的通气管来解决这个问题，在行驶时，通气管将冷空气输送到涡轮增压器上方，而在车辆静止时，挡板会关闭，以防止热空气从涡轮增压器被推回到进气区域。

调教

这虽然是一个小问题，但由于所有部件都紧密排列且需要精细控制，在首次开发“Hot Vee”布局时，让系统正常工作就是一个挑战。最大的问题是，V型发动机的点火顺序有时会干扰叶轮的不规则旋转，因为这会不断改变叶轮的转速。

让燃油和空气在合适的时间混合燃烧至关重要，而对于那些希望通过改装调校套件从V8发动机中获取更多动力的玩家来说，这有时可能是一个风险大于回报的选择。

但总体而言，“Hot Vee”发动机的优点远大于缺点。

之前提过，法拉利制造并在F1比赛中首次应用了“Hot Vee”发动机，但第一辆采用该概念的量产车是2008年的宝马X6 xDrive50i，它搭载的是N63 V8发动机。这款发动机的改进版至今仍在使用，其高性能版本S68发动机多年来也应用于多款高性能轿车和SUV车型中，包括最新款的宝马X5 M和X6 M。