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美國經典 V8巡禮


文 超越車訊
美國製造V型汽缸引擎的歷史悠久,即便搭載V8引擎的美國車售價也相當親民,因而廣受北美消費者歡迎。近來隨著歐陸掀起的排氣量Downsize風潮,V型引擎因排氣量偏大,漸漸退出主流地位。不過美國三大車廠仍保有不少世代新的V型引擎,甚至持續開發新作。

V型汽缸引擎符合美洲民情,經典機體輩出
還記得國產2.0 升V6房車當紅的90年代嗎?Nissan Cefiro於當時掀起一股小排氣量平價V6熱潮,首度讓國產車消費者見識到V型引擎的順暢和寧靜,讓許多車主開過就「回不去了」!即使現在的直列四缸引擎兼具節能和性能,仍有不少人懷念V6引擎的美好和便宜的油價,也因為油價高漲,讓全世界最愛用V型引擎的北美市場,不得不有所改變。
進入主題之前,先讓我們回到引擎發展的啟蒙時代,約在20世紀初,多汽缸直列式和V型排列汽缸引擎皆於相近的時間開發成功,起先大多用於飛行器,後來才運用到汽車上。不少北美車廠已開始推出V6和V8 引擎,1905年時Marmon車廠(已於1933年歇業)推出搭載V6的試驗車款,而1914年Calillac亦推出採90度夾角設計的「L-Head」系列5.15升V8引擎,最大馬力僅有70hp。有趣的是,當時美國車廠大多偏好開發V8引擎而非V6,應是與V8大多由兩組現成的直四汽缸組合而來有關。不過由於V8製作複雜且成本高,直到1932年Ford推出「Flathead」系列才真正將V8大量生產。此系列排氣量涵蓋2.2升到5.5升,採現在已經很少見的側置式氣門(Side Valve),進排氣門並非安裝於汽缸頭,效率難比當代引擎,但由於堅固耐用且兼用於乘用車與卡車,再加上Ford授權給其他公司生產,所以量產近40年,甚至今日仍有硬派Hot Rod改裝車仍視搭載Flathead引擎為「正宗」。
值得一提的是,美國對V8動力偏好也反應在二戰坦克上。出現於電影「怒火特攻隊」裡的M4A3E8雪曼戰車,便搭載Ford GAA系列鋁合金雙凸輪軸18升V8汽油引擎,最大馬力為525hp/2800rpm,最大扭力則超過138kgm/2600rpm,而德軍坦克則偏愛V12設計,例如虎式戰車所搭載的Maybach V12引擎。
二戰後,美國國內經濟大好,對汽車的需求轉向豪華大器,車廠紛紛推出車長超過5米的大型房車,成為當時越來越富裕的中產階級之首選;再加上Mustang、Charger、Camaro等美式肌肉跑車接連於60年代問世,而另一方面,北美洲交通環境得天獨厚,擁有大量寬闊且筆直的道路,且各州幅員遼闊,於路上駕駛的時間也長,造就消費者不僅對性能有所要求,亦要求引擎運轉精緻度,進而造就一個V6(或L6)為入門、V8是王道的黃金時代,好景持續到石油危機後,才遭遇油耗議題的第一波衝擊。 美國三大造車龍頭,Ford、GM和Chrysler,則各自打造為數頗多的經典V8引擎,由於族繁不及備載,以下不分年代介紹各集團經典機體。


cu-in?大缸體?小缸體?
關心美系車的車迷應會發現一些經典老車的銘牌有一串數字,例如初代Camero SS的車身銘牌便寫著「350」,表示其引擎容積為350 cu-in。「cu-in」為立方英吋的縮寫,只要將它除以61.024便是常用的公制c.c.數,所以350引擎即為5.7升。
此外,大家也常在美國汽車改裝節目裡聽到技師常提到「Big Block」或「Small Block」引擎,其Block指的是Engine Block,就是汽缸本體,想當然Big就是大缸體,Small即為小缸體。最早是Chevrolet用來稱呼它的V8引擎,後來各家車廠也因方便而挪用了。也因為如此,排氣量多少才叫大,或是本體尺寸多少才叫大,其實眾說紛紜,莫衷一是。但基本上,5.9升以上即為Big Block,4.4升至5.9升之間多稱為Small Block。

GM集團的LS傳奇
在集團資源整合概念尚未興起之前,GM集團旗下各品牌,如Chevrolet、 Pontiac、Buick或Oldsmobile皆擁有獨立開發的V8引擎,雖然各具特色,但其實對製造成本不利。後來在集團整合之時,由Chevrolet設計的Small Block系列出線,成為集團內主要V8動力平台。此系列最早始於1955年,整併後將1992年以前的版本稱為Gen. I (第一代),1992~1997為Gen. II(原廠代號LT), 1997~2007為Gen. III(原廠代號LS或Vortec),2005~2014為Gen. IV(原廠代號LS或Vortec),2013~為Gen. V(原廠代號LT)。此系列雖歷經時代考驗,但基本設計皆為90度夾角,OHV每缸2氣門結構,且由於其通用於轎車、跑車和卡車,引擎本體依車種特性分別可用鑄鐵和鋁合金打造,泛用性極強,展現美式實用主義與規模經濟的思維。
有趣的是,此系列引擎的原廠代號排列規則有些混亂,但習慣以不同缸徑區分子系列,其中缸徑4英吋的機種(排氣量介於5.7升至7.0升),便是運用於Chevrolet當家跑車Corvette之上,成就一代美式純種跑車的傳奇 。以1997年推出,搭載5.7升Gen III. LS-1 引擎的Corvette C5為例,擁有350hp/48.4kgm最大動力,雖然排氣量出力比跟歐系跑車相比很不起眼,但百公里加速仍具有4.8秒的實力;而搭載於Corvette C5 Z06的LS-6則為LS-1的高輸出版,最大動力上漲至385hp/53.2kgm,LS-6亦沿用至初代Cadillac ATS-V運動房車,性能進一步提高到400hp/54.6kgm,成為當時M5和E63 AMG的競爭對手。
LS引擎來到C6 Corvette(2004~2013)世代則以擴缸為提升性能的主要手法,加大缸徑為4.06英吋,進而衍生出LS-2(6.0升)、LS-3(6.2升)以及LS-7(7.0升)等型號,相當符合傳統美式「數大便是美」的特色。2009年時更推出LS-9動力以充實頂級ZR-1車型之實力,其整合強化後的LS-3汽缸搭配Eaton製機械增壓器,可壓榨出638hp/83.5kgm最大動力,首度將排氣量馬力比推至100hp/L。
最近於跑車市場掀起一陣熱潮的C7 Corvette,便採用第五代LS引擎,其原廠型號回歸初代版的LT-1,雖然缸徑與衝程與LS-3同為6.2升,但改採全新設計的汽缸頭,並導入可變式氣門與缸內直噴系統,擁有455hp/63.6kgm最大動力。至於中級車型 Z06則搭載LT-4機體,並採10.0:1的高壓縮比以及9.4PSI之機械增壓設計,催生出650hp/89.9kgm最大動力;而且其低速扭力十分強悍,僅2800rpm即能輸出86.4kgm,到了3600rpm便全數釋放,搭配八速自排變速箱,2.95秒便能完成百公里加速。至於一向為Corvette車系顛峰的ZR-1則尚未現身,不免讓人期待它的最終性能表現。
OHV V8與每缸2氣門這種老舊設計,很難想像能夠在純跑車身上跨越一甲子,但它不僅在持續進化後能跟上歐系新銳引擎的腳步,亦在相同的設計基礎上,進而製造出符合Pick-up使用的系列引擎。更令人驚訝的是,LS系列機種也是「落引擎」改裝的首選,無論是Formula-D甩尾賽車或是街道改裝車,甚至不分日、歐、美系車,都有大量移植LS動力的例子,畢竟以其取得方便性、便宜的價格與零件豐富度而言,的確敵手難逢,堪稱一代北美經典。


Chrysler 的黑米(HEMI)暴力
Chrysler由於受2008年金融風暴,以及2014年與Fiat集團整併之影響,旗下產品線大幅縮減,顯得有些欲振乏力。但是在這些風雨之前,Chrysler亦曾打造過不少經典引擎,其中Hemi便屬其中最頂尖系列。「Hemi」一詞指得是汽缸上部的半球形(Hemispherical)燃燒室,而這正是Chrysler V8引擎的主要賣點。
對現代車迷而言是理所當然的半球形燃燒室結構,怎麼會是亮點呢?原來時值1950年代,Hemi引擎剛應用於Chrysler的量產車時,並非所有車用引擎均採用此結構,例如Ford的 「平頭」(Flathead)V8,仍舊採側置氣門(SV)搭配方形燃燒室的設計。相較之下,Hemi引擎不僅具備進排氣較快速的頂置式氣門(OHV)架構,安裝於半球形頂端的火星塞,更意味著缸內燃燒遠較平頭引擎完全,且壓縮比可以從平頭的7.0:1提高至10.0:1左右,自然創造出較佳的性能表現。因此,即使其他在歐系引擎把半球形燃燒室當成標準設計時,Chrysler卻把Hemi列為註冊商標,讓它成為性能引擎的代名詞。
值得一提的是,Hemi汽缸設計起初並非為提升汽車性能,而是Chrysler於1940年受美國空軍委託,為了新一代戰機引擎所研發的結晶。當時Chrysler打造出代號XIV-2200的36公升V16引擎,本來要裝載於P-47雷霆式戰機的後期款,但完成時已屆1945年終戰之時,未能趕上戰場。
由於掛上Hemi名號引擎曾於1970年後停產中斷,之後又於2003年重新推出,所以美國的車迷習慣將2003年以後的Hemi引擎稱為Modern Hemi,而70年代以前的稱為Classic Hemi。Modern Hemi依等級可分為Truck Hemi、5.7、6.1 SRT、6.4 SRT、6.2 機械增壓「地獄貓」,而以上所有引擎基礎架構均為90度夾角V8,每缸2氣門OHV設計,但導入VVT可變式氣門,雙火星塞點火以及汽缸間歇啟動系統(2009年以後車款),逐漸納入當代設計,提升性能也能符合環保要求。
Hemi能在美國車壇佔有重要地位,最大的原因在於它不時會推出驚世駭俗的作品。早於Classic Hemi時代,Chrysler於1955年推出300車型,搭載5.4升(331cu-in)FirePower V8,其355hp最大馬力,不但達到1hp/cu-in的美國版效率標準,亦以成為當時馬力最大的雙門房車。以Modern Hemi而言,6.2升Hemi於腹內換上鍛造曲軸、活塞和氣門連桿等強化件,再輔以IHI製作的高流量機械增壓器,壓榨出驚人的707hp/89.9kgm最大動力(甚至超過Dodge Viper的640hp/83.0kgm),讓原廠為其封上「地獄貓」(Hellcat,源自二戰美國海軍艦載機F6F)的稱號。Chrysler旗下的Dodge 品牌將地獄貓引擎裝進Charger,便打造出世界馬力最大四門房車,將它落入Challenger,便成了世界最強肌肉跑車,更不用說只要歐系跑車十分之一的價格便能買到700hp以上的爽度。

Ford 的老闆(BOSS)很兇
美國三大汽車集團中,Ford的行事理念最為創新,不僅對新技術的導入較積極,亦是北美地區併購其他車廠的先鋒,而它也大量投入各項賽事,從北美限定的NASCAR到歐洲起源的F1和Le Mans均可見到Ford的身影。Ford活躍車壇超過百年,產生非常豐富的V8引擎系譜,而各個時代的主要引擎族底下又枝開葉散,不像其他兩大集團常是一套引擎打天下,在此先大致以時間斷代瀏覽Ford 旗下V8動力,再介紹知名的Boss引擎。
1932年Ford推出Flathead V8,成為V8動力普及化的濫觴;1940年衍生出GAA系列,既是M4A3戰車的動力源,也是目前世界上最大的V8引擎,而接連在50、60至70年代,依序推出FE、Windsor和335/Cleveland等Small Block 90度夾角V8,這三個系列相互間並非世代承傳,服役時間互有重疊,但一致的是三者均為每缸2氣門的OHV結構;直到90年才逐漸由Modular系列全面取代。
觀察各系列,不難發現從Windsor以後都有個很特別的型號—Boss !車系編成計有Boss 302、429、351、427等,每具引擎的屬性皆為高性能,而到了2010年,Boss引擎則獨立成為單一系列。其實,Boss系列是與Mustang車系一起成長茁壯,為Mustang中的性能款所搭載。將時序拉回1960年代,當時Ford為與同時期的Chrysler 340以及AMC 360 競爭,而推出4.9升(302 cu-in)Windsor V8引擎。時任Ford CEO Bunkie Knudsen當時說了一句話:「我要設計一部史上最酷的Mustang,並且不要再有任何人的名字貼在上頭,例如Shelby。」於是302引擎設計師Larry Shinoda便半開玩笑地將這具引擎命名為「Boss」,因為「老闆」有命令!
Boss 302與標準302引擎不同,採用含鎳金屬的缸體鑄造方式以提供更佳強度,新型進氣歧管與汽缸頭亦有利於性能表現,並首度搭載轉速限制器,免得車主太興奮而操爆引擎,其最大馬力達290hp/5200rpm,最大扭力則為40kgm/4300rpm。而Boss系列中名氣最大的莫過於429(7.0升)機型,它運用於每個男人都想要一部的Mustang Shelby GT500 「Elenor」,搭載四喉化油器,10.5:1高壓縮比,最大馬力達355hp/5400rpm,最大扭力則為58kgm/3200rpm,搭配四速手排,0~100km/h加速僅需6.2秒。

 

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