鲜为人知但强到离谱，3S-GTE，丰田最强之一赛用发动机
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2024-11-23 01:32
美国
比如4A-GE，它曾搭载于AE86和初代MR2之上，还有大量皮卡配备1UZ V8发动机，以及改装爱好者们最为钟爱的牛魔王Supra搭载的涡轮增压2JZ - GTE直列六缸发动机。然而有一款发动机却不常被人提及，那便是3S-GTE，而这台鲜被人提起的发动机堪称丰田最成功的赛车发动机之一。3S-GTE也被应用于许多优秀的公路汽车之中，并且有着极大的改装潜力。
3S-GTE发动机于1986年随着Celica GT - Four（在北美被称为全轮驱动涡轮增压版，即All - Trac Turbo）首次亮相，之后又出现在MR2涡轮增压版以及仅在日本本土销售的丰田Caldina旅行车版本上。它隶属于丰田“S”系列发动机家族，该系列发动机诞生于20世纪70年代，其研发目标在当初看似相互矛盾，即要打造出一款体积更小、更为清洁节能的发动机，同时还得提升性能。丰田为其选用了铸铁缸体与铝合金双顶置凸轮轴缸盖，而在打造高性能版本时，丰田则向长期合作伙伴雅马哈寻求协助，由此诞生的16气门3S-GE发动机于1984年在日本市场销售的凯美瑞上首次亮相，号称拥有160马力以及185Nm扭矩。在3S-GE发动机亮相的同年，丰田也着手在研发一款中置发动机拉力赛车 —— 222D，该车原本计划参加即将到来的世界拉力锦标赛S组赛事，然而由于1986年世界拉力锦标赛赛季混乱不堪，出现了安全问题，该组别最终被取消。而当拉力赛改为使用经改装可做出漂移动作的A组房车时，丰田决定派即将面世的Celica GT - Four参赛。依据丰田英国公司的历史资料记载，222D曾采用GT-Four的全轮驱动传动系统进行过测试。因此可以推测，到20世纪80年代中期时，丰田已经在研发3S-GE的涡轮增压版本了。与此同时，丰田也正在基于3S研发一款赛车发动机 —— 503E。目前尚不清楚这两款发动机有多少共用部件，但我们知道503E的排量为2.1升，并且得益于其巨大的涡轮增压器，它能够输出超过700马力的功率。率先推出的是Celica GT-Four公路版车型，该车于1986年投入生产，其搭载的2.0升3S-GTE发动机可输出约190马力的功率。次年，503E发动机在丰田的C组原型赛车87C中首次亮相，在这款赛车上，该发动机可输出超过600马力的功率。1988年，Celica GT-Four首次亮相世界拉力锦标赛，其按赛事限定输出约300马力左右的功率。美国得克萨斯州ATS赛车改装店（专注于3S-GTE发动机改装）的Aaron Bunch表示，3S发动机各部件相比4A-GE都大了约 25%，他将3S-GTE的连杆和轴承尺寸与雪佛兰V8发动机作了比较，而这也便是3S发动机能够承受如此大功率的缘由。87C亮相后不久，503E发动机随Dan Gurney的All American Racers赛车队来到美国，该车队受委托为丰田研发一款国际汽车运动协会（IMSA）的GTP赛车。All American Racers使用了87C继任车型88C的相关版本参赛，后来又推出了自己的赛车HF89。503E发动机为HF89以及后来的HF90赛车提供动力，使其在两个赛季中赢得了五场胜利，而到了1991至1993年的Eagle MkIII赛车上，这款发动机才真正展现出了它的最佳性能。20世纪90年代初丰田赛车发展部 —— 也就是TRD，其美国分部的发动机制造师Michael Cook回忆道，他刚开始工作的时候，Eagle MkIII功率输出大约在700马力左右，不过当时对于该引擎的功率水平有很多夸大的说法，有些声称能达到900甚至1000马力，但都不准确，因为功率水平属于严格保密的信息。不过在1991年的代托纳赛道，Eagle MkIII确实能输出大约700马力，而在短程冲刺赛中，功率能调教达到790至800马力这个区间。对于一款三十多年前制造的四缸发动机而言，这样的功率数据着实令人惊叹，这款发动机，再加上All American Racers设计制造的出色底盘，几乎堪称无敌。当时汽车媒体表示，Eagle MkIII能产生大约4500公斤的下压力，是的你没看错，不是450公斤，而是4500公斤，也就是4.5吨。而且在IMSA的赛事中，它在所参加的27场比赛里赢下了21场，由于其表现得太过优异，以至于IMSA在1993赛季结束时取消了GTP组别赛事。Cook表示，发动机总体来说可靠性还不错，但在早期，随着功率水平的提升，TRD在机械燃油泵方面遇到了难题。由于燃油泵是由凸轮轴驱动的，当赛车在维修站时，燃油泵的运转速度就会变慢，燃油会沸腾，混合气体就会变得过稀。由于这些故障，他们也输掉了很多比赛名次，而在新闻稿中，这些故障大部分会被归咎于交流发电机故障，不过当连杆从缸体穿出时确实会砸坏交流发电机，所以这样说也是没太大问题。后来在改用博世电子燃油喷射系统后，这个问题得以解决。虽然503E发动机与3S-GTE发动机相关，但它属于真正的赛车发动机，由TRD在日本和加州制造。虽然许多503E发动机在比赛后都被用大铁锤砸穿缸体销毁了，但仍有一些至今还装在Eagle MkIII赛车上留存了下来。回到Celica GT-Four拉力赛车上，该车于1988年首次亮相，但直到1989年才赢得第一场胜利，当年Juha Kankkunen驾驶该车夺得了澳大利亚拉力赛的冠军。1990年开始，Carlos Sainz赢得四场胜利，并斩获车手总冠军头衔。次年，Carlos Sainz和丰田车队获得亚军。1992年，Carlos Sainz又驾驶新款的ST185 Celica GT-Four再次赢得车手总冠军头衔。最终在1993年，丰田车队重新签下Kankkunen后，包揽了车队和车手两项总冠军头衔，并且在1994年，尽管车手换成了Didier Auriol，丰田车队依旧再次包揽这两项总冠军头衔。另外，丰田还对3S-GTE公路版发动机进行了改进。在ST185 GT-Four车型上，这款全球首创的双涡管涡轮增压器搭配新的中冷器将发动机功率提升至222马力，扭矩达到303Nm。这款发动机也应用于MR2涡轮增压版车型上，也是丰田高性能、横置涡轮增压四缸发动机的上佳之选。1994年，第三代ST205 GT-Four配备了新的涡轮增压器和中冷器，使功率提升至约250马力左右。ST205车型最为人所熟知的是其巧妙的作弊涡轮增压器，当把它安装在车上时，能够绕过限流板，丰田因这一作弊行为被禁赛，直到1997年才凭借卡罗拉WRC车型重返拉力赛场，该车借鉴了ST205的许多传动部件。卡罗拉WRC车型未曾取得太多胜利，但它在1999年为丰田赢得了厂商总冠军头衔。即便IMSA的GTP赛事项目终止，但TRD美国分部仍然在使用503E发动机，它被应用于Rod Millen的派克峰Celica赛车上，该车在1994年、1996年和1997年创下派克峰登山赛的最快纪录，后来这台发动机又被安装到米伦的Tacoma赛车上，该车在1998年和1999年的比赛中取得胜利。在日本，这款发动机经过改装后被应用于日本超级房车锦标赛（JGTC）的Supra赛车上，因为它比公路版车型上的六缸2JZ发动机要轻得多。配备这款发动机的Supra GT500赛车助力车手赢得了三次日本超级房车锦标赛车手总冠军头衔以及两次厂商总冠军头衔。甚至还有一辆搭载3S发动机的Supra赛车出现在1995年勒芒赛场，不过成绩并不理想。既然这台发动机如此强大，那么为何3S-GTE发动机如今并不那么广为人知？这类发动机进入美国市场的数量并不多，丰田在美国销售的Celica全轮驱动涡轮增压版也寥寥无几，而MR2涡轮增压版虽然销量相对好些，但仍然属于小众产品。和众多日本高性能发动机一样，丰田也懒得为其重新认证以符合1996年的OBD II排放标准。虽然3S-GTE发动机潜力巨大，但如今本田K系列发动机量大好用，更受大众欢迎。如果把一台3S发动机压榨出的最大功率达到了870匹轮上马力，甚至提升到900匹这个级别，那确实非常强悍，但可能也只有你自己在做这件事，如果遇到问题你根本不知道向谁求助，而本田的K系列发动机能将功率提升到1500至1700马力，所以实际上如果改用K系列发动机的话，方案十分成熟。不过，3S-GTE和503E都是极为出色的发动机，它们是日本泡沫经济时期的产物，当时汽车制造商在工程研发方面投入了巨额资金。而它们也和强大的2JZ-GTE发动机属于同一个时代，2JZ-GTE发动机的设计潜力非常大，即便到了今天，它仍被用于打造高性能改装车。虽然3S发动机大概率要一直潜藏在2JZ发动机的阴影之下，但它仍被那些真正的拥趸们铭记，它在日本赛车运动的伟大发动机殿堂中理应占据一席之地。
