3. 机械喷射与汽车盛世(1960-1970s)

     随著时间的滚动,汽车的发展开始追求燃油的精准运用,对于引擎的供油方式也从使用化油器开始大量转用机械式的汽油喷射。与化油器不同,本文所指的「喷射」概念,其实是将引擎新增一者名为喷油嘴的构件,并援以适当的油量以喷雾形式喷洒在进气门前,因而称为燃油喷射系统。而有另一者不同形式是将燃油直接喷洒在汽缸内,省略需通过进气门的过程,以避免淤积油垢在管道内,这种喷射方式则另称为缸内喷射或直接喷射。汽车发展史中,燃油喷射系统的演进基本是以德国著名的博世公司(Bosch)所开发的系统作为依归,而于此,我们能用两个关键的时间点进行讨论:

     其一、西元1950年,博世公司开发了一套机械柱塞式喷射系统,并在汽缸内直接喷射汽油,因此能显著提高引擎的输出与加速性能。本喷射系统运作方式是借由供油帮浦(Fuel Pump)将燃油自油箱(Tank)吸至喷射帮浦(Injection Pump)内,而喷射帮浦内有一者靠引擎传动的凸轮轴,当引擎开始正时旋转,便会压动帮浦以提高燃油的压力,以此将燃油藉高压油管输送至各缸的喷油嘴,并让燃油注入汽缸。

图:机械柱塞式喷射系统

     综上可知,喷油嘴的开闭是由引擎凸轮轴所控制,引擎利用运转来驱动喷射帮浦,燃油压力也会随著引擎转速的不同而改变。时至今日,因为其制造技术成熟、制造成本低,柱塞式喷射系统仍为传统柴油引擎所采用之供油系统,但因为其喷射帮浦是以机械方式驱动,无法依据引擎负荷状况来提供更精确的供油量,并且,由于喷射帮浦经由高压油管至各汽缸的距离并不相同,使得输送至各缸的燃油压力也不尽然相同,这样的缺陷会降低引擎运转的精致性,并增加噪音、排污及油耗。

     其二、西元1967 年,博世公司发表了K-Jetronic机械喷射系统,俗称K喷,其不同于之前的机械喷射,K-Jetronic并不需要引擎驱动,而是改由燃油分配器加压来供给燃料,而供给量的多寡,则依据吸入的空气量来带动空气流量板,而流量板的挪动会带动连杆让燃油分配器中的栓塞位移,让油能过通过阀门进到油管内。本系统构造简单、维修较容易、稳定性高。

图: K-Jetronic

     随著机械式K喷的出现,化油器油耗过大、供油不精的问题慢慢浮现,也因此,于1960年代开始便慢慢的退出汽车发展史的舞台。对于化油器来说,利用白努利定律带动供油终究比不过机械式的开口准确,这也就是本章后期所介绍之车厂大量使用K喷的原因。

 

 

 

 

3.1安全科技的应起:宾士车厂

     随著世局的逐渐平稳,宾士车厂开始面对各车厂战后复苏的强大压力,无论是1950年代较为销售的轿车(Sedan)或是双门轿跑车(Coupé)都面临各式对手挑战。于是,本时代的宾士车厂除了继续推出优秀的车系外,开始把更多的心力放在汽车科技的研发,试图在强调马力和外型的汽车市场中开拓另一个品牌型态-安全。屡经战后复苏期,宾士车厂也逐渐蓄集了元气,将这期间所获得的资金朝向研发技术领域发展,并成为诸多安全科技的开山始祖。而这大胆的投资也在1970年代得到了回报,在当时,宾士所推出的车款一口气拥有了安全气囊以及自动刹车系统(ABS)的技术,在当时可说是最为前瞻也是最为安全的车辆品牌,以下分别介绍之。

     首先,由于驾驶时,用来煞车的制动力往往会超过路面能提供的附著力,造成车轮和路面间容易打滑,考量安全下,必须利用刹车系统将传输动力的车轮给停止,否则将无法完整操作,导致车体的漂移。而车轮经刹车系统锁死后,将产生两种现象,若是前轮锁死,会导致汽车丧失转向能力;若是将后轮锁死,则会引起汽车甩尾、失稳。由博世公司(Bosch)开发的自动刹车系统,在1978年使用于宾士旗下的车系中。而所谓的自动刹车是指说,煞车系统会根据各车轮的角速度信号,计算得到车速、车轮角减速度等讯息,自动煞车系统在经计算后,若车轮趋向锁死时会产生制动力,让车轮的角减速度或滑移率保持一定范围内,若车轮滑移率恢复正常,则将减少制动力,使其恢复加速度。由于这部分的行进十分迅速,远远看会像是驾驶在用脚点放煞车板。而装有自动刹车系统的车使用煞车时,煞车踏板会有上下震动的现象,这是正常的现象。

图: 博世公司开发的自动刹车系统

    

图:自动煞车系统的控制顺序

     在特别路面湿滑的情况下,自动刹车系统能明显修正车辆的煞车,并进一步缩短煞车距离。据试验证明,车辆在滑移率约15%的轻微锁死情况下,地面提供的附著能力最大,从而让车辆能更快地减速,而自动刹车系统能调整车辆的制动力,让车轮趋近于此理想状况。而在松软的路面上,比如沙地、雪地,该系统则会让车辆增加煞车距离,避免锁紧的车轮会挤压路面,最后形成隆起而陷入土堆。

     而后,宾士开发许久的安全气囊(Supplementary Restraint System,缩写SRS),也开始被应用于宾士的S Class车系中,这使得宾士俨然成为车辆安全中的典范。所谓的安全气囊,其实就是指安装在汽车上的充气软囊,当车辆撞击事故产生瞬间就会弹出,借以达到乘客冲击被缓冲的作用,以此保护车上人员安全。根据美国高速公路安全管理局调查,安全气囊的使用能让轿车的驾驶死亡率减少11%,正面撞击甚至能降低30%左右的冲击力。而本系统的启动需要倚赖车辆装设撞击感知器,当感知器检测到撞击,控制系统会决定触发充气装置,由汽油或其他化学燃料促成气体产生,并配合点火装置进行充气。由于撞击过程时间非常短,一般气囊由触发至完成充气过程约25至35毫秒,充气时间过长便会失去其效用。 除了安全之外,科技的进步迎来电脑,宾士车厂也应用于汽车产业之中,但当时不管是传输或纪录都只能仰赖线材传输,因此为纪录测试车辆的相关资料,还得特别打造一款专用车。电脑传输与记录技术还不成熟的时代,要测试车辆还必须仰赖专门开发打造的记录车紧跟在后,才能顺利完成任务。

 

图: 安全气囊示意图

图: 安全气囊控制顺序

    

     介绍完安全科技的运用后,本章节后面的段落将介绍福斯车厂1960至1970年代的车款,并依照车型进一步区分为房车、豪华轿车、跑车和面包车四者,搭载当时宾士公司的市场策略,详实说明当初公司开发车款的脉络,且记载车款的表现、销售成绩。

 

(1) 房车:W110/W114(四缸)W111/W115(六缸)

  1961年代,宾士车厂推出了W110车系,本车系被宾士当做中型汽车入门款,本车又被宾士称为尾翼(Fintail,德语:Heckflosse),主要采用前置引擎、后轮驱动的布局,并均推出了柴油版本。而本车的引擎都采用直列式四汽缸设计,而车款使用数字190和200命名,即代表其排量为1.9 L和2.0 L。 第一代的W110车系推出了两种车款,分别命名为190C和190Dc,替代了前一代车系W120继续做为低价的四缸轿车。而命名中的D,代表的柴油引擎(Diesel),这是当时宾士车厂率先推出的一项技术,尽管本引擎尤如摩托车引擎因而受到广泛的嘲笑。本车的车身和六缸的W111系列共用,但轴距缩短了145毫米的鼻子,并选用了不一样的圆形头灯,这样的前端外观让人联想到W120/121的Ponton车体。 第二代的W110于1965年生产,考虑其排量为2.0 L,分别以200、200D为其型号命名。200和200D分别替代190c、190Dc型号,他们的引擎孔径从85毫米增加到了87毫米,排放量为1,988c.c,并配有双化油器,比190c还多了一个化油器。

图: W110车系的190C

    W114车系同属于是宾士的中型轿车,其中包含了230、250、250C、250CE、280、280C、280CE。 W114车型是宾士新设计的底盘,而不是援以前的型号改造而成的。首先,本车悬吊使用半拖尾的后臂,并利用球关节(Ball Joint)做为新底盘格式,这个底盘设计之后被将用于所有新的宾士用车型号,直到1980年代的多连杆后悬挂被开发后才弃用。虽然说本车以直列式四缸引擎为主,但也曾推出过了第一款5缸柴油发动机OM617,而其他较大的变种,就是本款车于1969年将博世公司 D-jetronic全电子燃油喷射系统引入了250CE。所以W114 和 W115车型都有一个中控台。而1969年,宾士推出了W114 的Coupé型号,具有较长的引擎罩,采用可提供2.5或2.8升排量六缸引擎。W114 在1973年进行了整修,具有较低的引擎罩和更宽的格栅,车前使用单个保险杠取代双重保险杠,增加A柱以保持侧窗以及较大的侧视镜。

图:W114车系的Coupe车型250C

     W111车系是宾士和W110一同推出的车系,但其采用直列式六缸引擎,主要于1959至1971之间产生,而此车系推出包括四门轿车、和双门轿跑车和敞篷车的版本。而W111的四门轿车系列生产于1959年8月,在法兰克福车展初亮相,该系列由220b、220Sb和220SEb组成,这些车款分别取代了(W105)219、(W180)220S和(W128)220SE的 Ponton轿车。本车共享了排量为2,195 c.c的M127直列式六缸引擎,220b能以4800 rpm的速度生产95匹马力。而220Sb的特点是双化油器,能以5000 rpm的速度生产110匹马力,并将最高速度提升到165 km/hr,并将从0-100 km/hr的加速提前1秒到15秒内完成。而顶级220SEB的特点是使用博世燃油喷射,能在4800 rpm时产生120匹马力,最高时速为172 km / h,0至100 km/hr的加速再提前一秒,在14秒钟内能完成。

图: W111车系的四门轿车220Sb

     本车的设计,主要著重于乘客舒适度和安全性。基本的车内空间被扩大,而驾驶前方采用大玻璃,提高了驾驶员的视野。另一个汽车设计的一个里程碑是宾士使用于了能吸收冲击动能的皮带,最后也获得了可伸缩安全带的专利。W111的最终的车款在1969年8月被建造,称为280 SE 3.5。该车为敞篷车版本,配备了全新的M116 引擎,排量为3,499 c.c,并大胆采用V-8引擎。它能以5800 rpm的速度产生200匹马力,最高时速为210 km/hr,0至100公里的加速时间为9.5秒。为了容纳大型引擎,汽车的前格栅进气口扩大了,前后保险杠也被添加橡胶条改造,后视镜改为更平坦的设计。

图: W111车系的两门轿车280 SE 3.5

     而W115车系在1968年和W114车系一起被推出,以直列式六缸引擎特色出售,共有200、200D、220、220D和240D等车款。

图: W115车系的220D

(2) 豪华轿车:W100(600)/W116

     宾士600是一台豪华轿车,主要从1963年生产到1981年。而在当时,600就标志著超豪华车型。本车的四门轿车有两个主要版本,第一是短轴距的四门轿车,前排座椅与后座椅座分开;第二则是长轴距的4门铂尔曼豪华轿车,两个额外的后排座椅。另外,宾士600还有一个六门豪华轿车版本。600的尺寸、重量以及众多的液压驱动设备比当时宾士任何车款都还要大,于是采用当时宾士最大的引擎满足功率需求,本车使用即排量3升的直列式六缸M189引擎。之后为了更大的马力需求,进一步开发出新一代V-8引擎,排量达两倍以上,成为6.3升的M100引擎,其配备单顶置凸轮轴(SOHC)和博世机械燃油喷射,能产生300匹马力,然而总输出大约为250马力,因为有50匹马力得用于液压系统的供电。

图: 600

     W116是一系列的从1972年9月生产的旗舰豪华轿车,直到1980年才停展,本系列的汽车是野第一批车型被正式称为Class-S,主要包含了Seban版本的280S、280SE、280SEL、350SE、350SEL、450SE、450SEL等车款。该车型最初包括两个版本的引擎,第一版本为使用Solex化油器的直列式六缸M110引擎,排量为2,746c.c,使用在Sedan版本的车款280 S、280SE、280SEL;第二版本为使用博世开发的D-Jetronic 喷射系统,使用V-8与排量3,499 c.c的M116引擎,使用于Sedan版本的350SE、350SEL。半年后,1973年初,两款由M117引擎(V-8,4,520c.c排量)供电的新车型被添加到Sedan版本的450 SE和Sedan版本的450 SEL内,成为了W116系列的基本设备。在大多数市场上,450的输出功率都是225PS,而美国版本的汽车仅提供190匹马力。

     最著名的W116是1975年推出的高性能、限量生产的450 SEL 6.9,这款车型是战后宾士最大型的引擎。W116系列在1972年秋季在巴黎车展上首次推出,被评为欧洲年度最佳车型。并且,W116系列成为第一款使用电子喷射的量产车,更从1978年以来,开始博世研发的自动刹车系统(ABS)作为选配。本车的产量高达473,035台,在欧洲、美洲、亚洲、中东、非洲和澳洲都有销售。另外,S-Class的高性能450 SEL 6.9版本由Daimler-Benz在德国斯图加特的装配线上被另行建造,并使用长轴距版本的W116底盘。该模型在公司文献中通常被称为6.9,将其与常规450 SEL进行分离。1974年在日内瓦车展上,宾士首次向汽车界展示了6.9车型,由于数量极为有限,被列为宾士汽车的旗舰款。

图: 450 SEL 6.9

     6.9是第一辆配有雪铁龙于1954年推出的液压自动调平悬挂系统车款,其使用充满液体的支柱和填充氮气的压力容器的组合来代替传统的减震器和弹簧,系统由引擎正时链驱动的液压泵加压。与宾士的系统相比,雪铁龙是皮带驱动的,完全倚赖传统的动力转向泵,因此,雪铁龙系统一旦故障就可能导致停机。相反的,6.9每个单位都装有用作临时弹簧的硬橡胶紧急阻尼器,并允许在液压故障的情况下驾驶汽车。系统不仅完全自动调整,还可以通过在速度计下方的仪表推拉旋钮来改变行驶高度,使升降车增加两英寸(50毫米),以提高离地间隙。这台顶级车型的四轮盘式刹车和四轮独立悬架都是标准配置,而该M100引擎则是由铸铁制成的 V-8单顶置凸轮轴引擎,并使用博世K-Jetronic机械燃油喷射。本车的最高速度为225公里/小时。

 (3) 跑车:W112W113

     宾士车厂于1962年推出300SE,内部代号又称为W112,本车生产至1967年,可作为轿跑车、敞篷和一般轿车。本车是根据W111车系的Fintail底盘和车身所为基础制作而成,使用管状底盘,配备3.0升燃油喷射M189直列式六缸引擎和自动变速器,而300SE的性能是当时宾士的首选,他使用M189六缸引擎能产生160马力,最高时速为180公里/小时。1963年,300SEL长轴距轿车首次亮相,L代表著Lang(德语Long)。

图: 敞篷车版本的300SE

     W113系列延续上一代的SL车款,由技术总监Fritz Nallinger、总工程师Rudolf Uhlenhaut和造型负责人Friedrich Geiger的支持下持续开发。本车系所有型号均配备了具有燃油喷射的直列六缸引擎,主要有230SL、250SL和280SL三个版本,引擎罩、行李箱盖、车门都由铝制成,以减轻重量。相对于前一代,本车使用较短和宽的底盘,并使用结合优良的悬挂和强大的制动器。W113的SL系列通常配置软顶和可选可移动硬顶,也个别有Coupé和Roadster版本。

图: W113系列的230SL

     230 SL的生产于1967年6月,其底盘采用W111车系的版本,但轴距做了些修正,减少了30厘米,成为W113底盘,悬吊使用双A臂悬吊,而后悬吊使用横向补偿弹簧和悬臂。 230 SL变速采用自手排变速,配有4段手动变速或可选式液力4速自动变速器。本车使用2,308 c.c的M127.II 直列六缸引擎,并使用机械式博世多端口燃油喷射,能产生高达150匹马力。而250SL则延续230SL的设计,并将排量扩增,但马力依然为150匹马力。至于本系列最后一款车280 SL于1967年12月推出,并于1971年停产。此为当时W113最强车款,为一台全新而且重量更大的SL车款。多年来,W113从跑车演变成舒适的大轿车,而美国的车型通常配备4速自动变速器和空调。手动变速器型号配备了标准的4速或可选的ZF 5速,仅生产了882台车。本车得主要变化是升级到最大功率为170 匹马力,这得归功于排量微2,778 c.c的M130发动机给足了W113足够的功率。

图: W113系列的280SL

 (4) 货卡:T2

     宾士车厂推出的T2是该车厂第二款制造卡车,于1967年于杜塞尔多夫建成,于是T2也被称为杜塞尔多夫运输车。T2可用作厢式货车、平板轻型卡车(有单人或双人驾驶室版本)或小型巴士,从1977年起,为了安装更大的厢式货车和公共汽车车身,宾士也提供两种不同宽度的底盘。而1981年,T2做了部分的车身修正,使用新型散热器格栅,由黑色塑料的制成。

图: 做为货车的T2

     而各种T2被广泛的应用,它们被用作货车,轻型货车或卡车,包括消防队和救援支援车辆、邮政包裹运输车(具有滑动门)都是他的射程范围。

图: 做为邮务车的T2

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