在發動機界,除了我們常用的發動機和馬自達專一的轉子發動機外,有一種發動機也是和轉子發動機一樣屬于讓人又愛又恨的發動機,它就是今天的主角——水平對置發動機。
常見發動機的類别
1.L型發動機
“L型”發動機又稱“直列”(LineEngine)發動機,是指汽缸按直線排列,以同一角度肩并肩排成一個平面。“直列”一般用L代表,後面加上汽缸數就是發動機代号,比如L3、L4、L5、L6型發動機。其中的佼佼者就是著名寶馬直列6缸L6,堪稱巅峰之作。
2.V型發動機
“V型”發動機是将所有汽缸分成兩組,把相鄰汽缸以一定的夾角分布在一起,使兩組汽缸呈V字形90度角排列。這樣發動機的高度和長度尺寸小,布置起來較為方便。常見的V型發動機有V6、V8、V10、V12。代表車型有奧迪的A6、R8
3.W型發動機
W型發動機是大衆的專屬發動機技術。簡單說就是兩個V型發動機相加,再組成一個V型發動機,也就是“V V=W”。W型與V型發動機相比可以将發動機做得更短一些,曲軸也可短些,這樣就能節省發動機所占的空間,同時重量也可輕些,但它的寬度更大,使得發動機室更滿。由于專利的原因,這種發動機隻在大衆和奧迪頂級車上可以見到。最經典的就是國内段子裡的輝騰W12發動機。
4.轉子發動機
這個發動機就比較特殊了,不在常用發動機系列的,國内基本上除了可能某些地方還有小量RX-8以外,基本上你是看不到這樣的神級發動機的了。
5、水平對置發動機
接下來正式進入本次的主題,那麼剛才上面介紹的幾款發動機(除轉子發動機外)都是比較常用的發動機,而以下的這款發動機則是常用于保時捷和斯巴魯品牌身上,尤其斯巴魯更加是把水平對置發動機發揚光大。
水平對置發動機又被稱為BOXER,就是“拳擊手”的意思。這種發動機的特點是汽缸和活塞平均分布在曲軸兩側,在水平方向上左右運動,猶如拳擊手的出拳動作。
水平對置發動機于1896年誕生後,曾被很多品牌使用過。列如,阿爾法 · 羅密歐、大衆、寶馬、保時捷、雪鐵龍、豐田等。那時候還沒有斯巴魯什麼事。而如今,本田和寶馬的部分摩托車/保時捷部分汽車上仍然使用着水平對置形式的發動機。法拉利也曾在很長一段時間内使用水平對置發動機,而且還是12缸。就連過去的一些F1賽車,也使用過水平對置的發動機。但是!水平對置發動機有一個比較明顯的缺點,就是這種發動機的氣缸和活塞是橫置的。在重力的作用下,缸壁的潤滑不均勻會産生偏磨的現象。就這樣,原本流行的發動機,後來大家都不使用了。
水平對置發動機的優缺點
1、重心低
水平對置發動機的最大優點是重心低。它的汽缸“平放”,發動機體積較小,發動機艙可以設計得又扁又低,充分利用橫向空間,縮短縱向空間和厚度,在一定程度上可以增強汽車的行駛穩定性和運動性。也能有效降低整車重心,提升駕駛穩定性。在高速過彎時車輛的側傾表現的更為小,從而減小了側翻的可能。因此這種發動機适合在追求動力性能和操控性能的車型使用。
2、阻力小
水平對置的汽缸布局是一種對稱穩定結構,這使發動機的運轉平順性比V型發動機更好,運行時的功率損耗能達到最小值,可以提供更強勁的輸出功率與更加經濟的油耗。這種氣缸布置的精髓在于兩邊氣缸中左右相對的兩組活塞在任何時刻的運動方向都是相反的,要麼一起遠離,要麼一起接近,從而抵消掉活塞往複慣性力,擁有出色的平順性和加速能力,即使是V型發動機也要甘拜下風。
3、振動小
由于發動機内活塞曲軸在左右運動時産生的振動互相抵消,進而實現了低噪音、低震動。
那麼為何現在的汽車也就斯巴魯和保時捷還有使用水平對置發動機呢?很大程度上就是因為以下的缺點使水平對置發動機不能普及地使用。
①、制造複雜、成本高
水平對置發動機的制作過程極其複雜,導緻成本較高,所以這也是為什麼大部分廠商都不使用它的原因。成本高是因為生産過程中必須把發動機主體一分為二變成左右兩側,相比一般直列發動機直接一體成型的做法,這種分開打造的做法當然相對更費時、工藝要求更高也更消耗成本。
②、潤滑效果不佳
由于重力的原因,機油會流到底部,囤積在底部的機油無法很好的潤滑上半部分,造成上下潤滑效果的不一緻,所以原廠在開發和設計這類型的引擎時也必須把這些問題列入考量,包括日後必須開發出不一樣的引擎潤滑和冷卻系統,因此要開發一具水平對置發動機,要考量到的其它重點還相當的多。
③、引擎占用空間大
汽缸缸體相比其他類型發動機更為寬大,其寬扁的外部形狀造成了發動機艙的在設計和布局方面較為困難,考慮到車身尺寸,所以發動機排量一般不超過4.0升。
④、維修成本大
其實單從第一點缺點就已經注定水平對置發動機的稀有以及後期的維修成本高。因為畢竟水平對置發動機就不是市場上的大衆産品,若果出現問題,可不是随便找個修理廠就能解決的問題。
總的來說,還在使用水平對置發動機的廠家就是對操控有執念的廠家,當然他們對水平對置發動機的研究已經相當純熟,正常情況下像保時捷、斯巴魯這樣的廠牌,購買他們水平對置發動機的産品還是相當穩的。就像斯巴魯出産的BRZ及STI來說,雖然小衆,但在業内口碑相當好,也擁有了相當大一批水平對置發動機的忠實粉絲。
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