水平對置發動機不光是斯巴魯和保時捷在用,以前法拉利、藍旗亞、阿爾法·羅密歐、雪佛蘭等等品牌都是在用的。
隻不過在權衡利弊之後,它們就放棄了這個技術。
這就好比:有雙非常好看的鞋子,一買到手,穿過一段時間,腳疼、起泡、不合腳,隻好再去挑一雙新的了,沒辦法,你再喜歡也不行。
水平對置發動機好在哪裡
水平對置發動機,其實就是把氣缸橫着放,叫做“H型發動機”。
氣缸其實和我們人一樣的,很好理解的,筆直站在那邊的時候,就叫“直列發動機”了,對吧?而且是豎的。
比如像Michael Jackson一樣的,斜過來的,就是“V型發動機”了。
“水平對置發動機”什麼意思?躺平了,它就這麼動了,這個就是“水平對置發動機”了。
就是因為它是水平這樣放的原因,整個車子的重心可以相差很多了,對車輛性能是有提升的。
就好比:人站着的時候,重心差不多是在肚子的高度;平躺的時候,重心高度基本上就貼地了。
《測試試驗》期刊上面有論文《重心高度對車輛動力學性能的影響》上面講:車輛重心越低,動力性、制動性以及操控穩定性就是越好。
拿操控穩定性來講:重心低,就有利于提高過彎的穩定性,過彎的極限也會變高。
好比:一根立着的棍子,你「叭」一碰,它不就倒了?
但是你把這個棍子平放在桌子上,它還怎麼倒?你踢踢它頂多移來移去,不會倒了,已經倒在那邊了,對不對?
保時捷用水平對置發動機也是隻有跑車系列的,718、911,低重心、易于操控,恰恰就是這些跑車的追求。
這就好比:2個人看上了眼,一見鐘情、天造地設一對,就是喜歡這個東西的。
另外,保時捷用水平對置發動機也和曆史有關系,有曆史原因的。
最開始用水平對置發動機的車型,是1948年投産的保時捷356,也就是911的“爹”。
設計師費迪南參考了大衆甲殼蟲的設計,同樣是采用後置後驅水平對置發動機的布局。
甲殼蟲在研發之初,是為了成為一款全民都開得起的汽車,成本是放在第1位的。
前置前驅在那個年代還沒弄出來了,不需要額外的傳動系統的後置後驅,就變成了最節約成本的驅動方式了。
甲殼蟲後面的引擎艙空間是有限的,而且又有一個溜背的、矮矮的造型,縱向空間就比較小。
簡單來說:就是發動機太大,塞不進去,所以隻能用水平對置的四缸發動機放,要是豎起來,車頂就頂上了。
所以說:無論是356、911還是718,用水平對置發動機都是代代相傳傳下來的,變成文化傳承了,而且用得也挺好,調校也有自己的風格。
水平對置發動機還有一個特點,就是它的氣缸是左右對稱的。
華北電力大學有個論文《水平對置與直列四缸發動機曲軸的模态與動态分析》上面講。
由于氣缸它是左右對稱的放置,可以相互抵消活塞在運轉時産生的振動。
說人話:左邊的活塞運動方向和右邊的活塞運動方向剛好相反,這個往這邊,這個往這邊,「pia」一下就抵消了,這樣也抵消了。
拉長的皮筋,2頭一起拉,一點點往中間放掉,它也是不會彈在手上的。
皮筋「叭」一拉,如果1頭放掉,不是彈到手嗎?如果同時放掉,在中間,2個手都不會彈到痛的。
斯巴魯決定采用水平對置發動機,我覺得很有可能就是它那個設計師被牛皮筋彈到過,痛了,就是為了要解決振動和噪音的問題。
日本政府在1966年提出了個緊湊車型發展計劃,日本經濟發展了,市場急需4門4座車了,要坐下4個成年人的車型了,一頓說。
斯巴魯搞了個調研,當時的車子都是前置後驅,龐大、笨重的,有個傳動軸的,很大的,就影響空間和操控性。
而且傳動軸轉動的時候是很響、很吵的,對舒适性也是有影響的,畢竟那個時候技術是有限的。
斯巴魯的理念是想要造一個有質感的汽車,它就想要解決這個問題,不要那麼吵,不要那麼難受……
最後面搞了一個斯巴魯1000車型,它首先是前置前驅,然後發動機又用水平對置,就完美解決了當時的振動、噪音這方面一系列的問題。
這麼好為什麼别的車企不用
看起來挺完美的、挺好的,為什麼用的人那麼少呢,是不是?
兩面性,凡事肯定有兩面性,好處說完,我們要聊壞處了,對不對?其他的廠家也不傻的。
首先,水平對置發動機存在潤滑上的先天缺陷。
大連海事大學有論文《對置活塞對置氣缸發動機缸套一活塞環油膜厚度測量及潤滑狀态分析》上面講。
由于氣缸是水平放置,地球重力影響,會造成潤滑油在活塞底部大量聚集,流下來了,使頂部的潤滑油相對就減少。
下面的油多,上面的油少,潤滑效果就是會大打折扣。
而缸套-活塞環組件的摩擦損失,占整個内燃機摩擦損失的50%到68%,對吧?沒辦法,流下來了,上面的就少了。
就相當于:你長時間在那邊用,上面就先磨壞了,因為上面油就比較少,下面有油沒什麼事情了,就會産生問題了,對不對?
現在來說的話,潤滑油的問題也是可以解決的,就是錢、就是貴。
比如說:保時捷911,根本就是沒有油底槽的,它是用3個油泵來保證機油的壓力。
更高級的車子甚至是5個,就開始噴了,是不是?你上面不是沒油嘛?我噴給你。貴。
水平對置發動機還有個缺點,就是發動機其實更複雜,生産成本也會更高。
水平對置不是簡單的就是:原來是這樣上下動的,你給我橫過來,就結束了,許多部件都是要重新設計的。
維基百科上有個資料:同樣四氣缸的配置,直列引擎是一條直的排列的。
造的時候就一個氣缸本體、氣門上座、凸輪軸、氣門外蓋「啪」蓋上,大緻上的元件都能構成了。
水平對置發動機必須要把這些部件拆成左右2邊,每一側都需要雙倍的氣缸本體、氣門上座、凸輪軸、氣門外蓋。
而且周邊的配件、引擎腳的安裝孔位還不一樣,就會導緻兩側的模具組件不一樣,都要單獨地來開模。
你就這麼理解:鞋子,不能一模一樣地生産2隻鞋子讓你穿的,那肯定是左腳有1隻,右腳有1隻的。
如果他一旦做得不好,設計不行:“我左腳是42.3碼的,右腳是42.9碼的。”你穿起來是不是難受死了?就惡心死了?
日積月累,走的時間長,要麼就是鞋子容易破,要麼就是你腳容易破,對吧?分左右了,這個就是他很頭疼的一個問題了。
為了确保引擎工作效率和耐用度:進排氣角度、燃燒室氣流形狀、氣門結構這些又要開始進行更精密的計算。
這就增加了設計的困難,制造成本就高出很多了。
其他品牌不用,是因為沒有必要用總而言之,斯巴魯和保時捷在一定的契機下,發現水平對置這東西真的是挺适合自己的,挺好。
有一個特性:它們都是追求操控的,也是追求性能的,而且這個品牌本身就是比較任性的,自己說了算的,所以也就一直在把水平對置發動機給堅持下來。
其他品牌不用,主要就是這東西用起來和人家差不多,你說重心穩和不穩,人家感覺還沒有那麼明顯,一個轉彎的時候側傾15°,一個轉彎的時候側傾25°。
“「噢呦」你這好像有點側傾。”“不要緊,我那個側傾25°的,多便宜3萬塊錢。”“我就要那個側傾25°的,15°的沒關系。”
定位問題,品牌問題,對不對?和錢也有關系。
所以說:真的是沒有好壞之分,真的就是适合不适合的問題。
進化的終點,Evolution之死說起斯巴魯,不少朋友有可能對它稍微有一點印象,喜歡車子的人有可能是知道的,它有一個死對頭的競争品牌就是三菱。
如今STI還活着,EVO停産許久,到底是什麼讓這個Evolution那麼厲害的,電視劇、電影、動畫片裡面都要去吹一吹的神車走向了滅亡?沒有了。
家用車很少用水平對置發動機,F1賽車總不缺錢了吧,為什麼它也是不用的?
如果把F1賽車的引擎,搬到我們家用車裡面一裝,是不是比布加迪威龍還要厲害?
坦克發動機能不能裝在家用車上面?
這些奇奇怪怪的東西,我們公司裡的小夥伴也各種在讨論,我們把它竟然都收集起來了,有答案,有資料。
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