T-34坦克与法拉利跑车 哪一款V12发动机更先进？让我们用事实说话

今天对比一下两款V12发动机到底有哪些不同，它们分别来自T-34中型坦克和法拉利125S跑车。

也许你会觉得两种发动机差距过于悬殊，甚至使用的燃料都不同，但它们都采用了同样的V形气缸排列方式，配备12个气缸，从机械角度上，两者都是相同的设计。而且它们在各自领域都是具有里程碑意义的产品，无论性能还是历史地位都可以视为超越时代的杰出设计。

恩佐·法拉利（Enzo Ferrari）对V12发动机设计非常痴迷，但直到上世纪40年代后期这种设计才逐渐成熟。由乔亚基诺·科伦波（Joacchino Colombo）设计的这款发动机，气缸夹角为60°，铝制缸体，水冷，气缸容积仅为1.5升。最初，这种发动机的功率只有118马力（后提升到280马力），与现代的四缸发动机功率相同。这种发动机被安装到法拉利125S跑车（如图）上，成就这款经典跑车的一代威名。

同时，这款发动机也被安装到法拉利125F赛车（如图）上，它是法拉利第一款参加F1方程式比赛的车型，同时也是世界上第一款配备V12发动机的赛车。从这张剖面图上可以看到发动机前部配备了涡轮增压器。乔亚基诺·科伦波选用铝作为发动机的主要材料，是因为跑车需要尽可能轻的发动机，另外铝的导热系数更高，从而提高了散热效果。

早在乔亚基诺·科伦波研制成功V12跑车发动机之前的15年，哈尔科夫的一群年轻设计师，在康斯坦丁·谢尔凡（Konstantin Chelpan）和雅科夫·维克曼（Yakov Vikhman）率领下，研制未来的坦克发动机。他们同样选择了V形气缸布局，V-2发动机转速达到2000转/分钟，这对于一款柴油发动机来说已经非常快了，是当时同类发动机的几倍。


哈尔科夫的设计师同样采用了铝作为发动机的主要材料，因为考虑到它可能会安装到轻型或高速坦克上，对重量要求可能会比较严格。当然两种发动机有着很大不同，V-2使用柴油，而法拉利使用汽油，法拉利发动机的气缸容积只有V-2发动机单个气缸容积的一半。图为安装着活塞连杆的V-2柴油发动机曲轴，背景是曲轴箱，缸体和活塞已经拆下。


科伦波选择铝作为主要材料，似乎是很自然的事情，但在上世纪30年代初期的苏联，柴油发动机缸体更倾向于采用耐用性更好的铸铁材料。V-2柴油发动机经过了艰苦的测试，期间铝制缸体发生过开裂、破碎等严重故障，很多人都认为它无法承受柴油发动机的高温高压的工作状态。但这群设计师坚持了下来，至今V-2系列发动机都采用的是铝制曲轴箱、缸体和缸盖，这让发动机的重量显著减轻。


说到重量，大家必须明确一个概念，就是V-2发动机的重量约1吨，几乎是法拉利125S跑车的两倍。图为苏联V-6发动机，这款6缸发动机就是将V-2发动机分成一半的产物，性能照样出色，广泛应用到卡车甚至是小型船舶上。


V-2发动机每个气缸都有四个气门（两个进气，两个排气），而晚于它诞生的第一台法拉利V12发动机，每个气缸只有两个气门。实际上，法拉利直到上世纪80年代才开始采用四气门设计。图为V-2发动机的活塞，可以看到活塞顶部配合四气门的特殊设计，同时活塞顶部还有配合燃料喷口的部分。


在V-2发动机诞生的那个时代，四气门设计非常罕见，即便是赛车领域也极少。只有1937年梅赛德斯-奔驰的W125赛车（如图）采用了四气门发动机，由此可以看出V-2发动机设计上的超前性。


由于汽油和柴油发动机在供油系统上有很大区别，因此很难进行比较，但依旧会有一种感觉，就是V-2柴油发动机的设计更大胆。法拉利首款V12发动机采用的是当时常见的化油器，而V-2发动机则是将燃油直接喷入气缸。


可能有人会说，所有柴油发动机都是燃油喷射型的，但在V-2诞生的那个时代，所有发动机都采用的是“间接”喷射方式。即燃油进入涡流室或前室，与空气混合后并点燃，然后再进入气缸。V-2采用直接喷射设计，就是说燃料直接喷射入汽缸，这需要通过复杂的活塞头设计来解决。汽缸顶部有高压燃油泵和进气管，外侧是排气管，外观上看这种设计非常简洁，同样是经过多次修改的结果。

为了参加F1方程式比赛，法拉利V12发动机通过安装涡轮增压器来提高功率。早期的V-2发动机采用常规设计，但在后续型号上安装了涡轮增压器。图为V-2的直系后代V-46发动机采用的机械式涡轮增压器，将发动机功率提升了50%，达到780马力。T-90主战坦克采用了双涡轮增压器，将功率提高到1000马力以上。

当然，很难比较两台差距如此悬殊的发动机，而且它们是根据不同的技术规范制造的。比如，法拉利发动机的每升气缸容积可以产生180马力，而V-2比它低了15倍。但这个需要从坦克发动机的性能需求来看，毕竟低转速，大扭矩，可维护性和许多细微要求决定了两者的区别。图为法拉利125S跑车剖面图。

如果忽略这些细节，会发现V-2发动机在技术层面，与法拉利首款参加F1赛车的V12发动机一样先进。V-2和法拉利V12这两款发动机都成功完成了历史赋予它们的使命，只不过有人赢得了战争，而另一些人则赢得了比赛。V-2发动机的后续发展型至今仍安装在俄罗斯制造的各种车辆上，可谓子孙满堂。


最后说一下，V-2柴油发动机通过测试后，开始大批量生产。即便当时没有那么多坦克可以安装这种发动机，作为重要的战略物资，大批崭新的V-2发动机被储存起来，以应对迫在眉睫的战争。在二战中，这些提前制造出的大批发动机成为苏联坦克的心脏，为赢得战争的最后胜利发挥了重要的作用。本人曾经跟朋友开玩笑：如果上世纪30年代苏联没有搞出V-2发动机，是不是苏联就没有了……

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