水平对置发动机

原标题:水平对置发动机

斯巴鲁无疑是水平对置发动机最忠实的拥护者和使用者之一(另一个是保时捷),第一代水平对置发动机始于1966年的斯巴鲁1000车型,1989年伴随着力狮的推出第二代水平对置发动机浮出水面,2010年,全新第三代斯巴鲁水平对置发动机终于千呼万唤始出来。

该发动机并不是对前款发动机进行重新调校,而是斯巴鲁投巨资重新研发的产物。制造规格上,缸径和冲程均与第二代有不小的变化(第三代84*90毫米,第二代92*75毫米)。此外,进气口被重新优化,活塞、连杆采用轻量化材料,新式紧凑型机油泵,缸体和缸盖分别设有单独冷却通道,这些改进令摩擦损失减少约30%,发动机燃烧效率及响应特性得到明显改善。

斯巴鲁新一代水平对置发动机均为四缸,包含2.0升和2.5升两种排量,将会率先搭载于新款森林人。随后,该发动机将会陆续应用于斯巴鲁其他车型上。为此,斯巴鲁还专门在日本本土修建了一座工厂,专门用于生产第三代水平对置发动机。

与普通的直列和V型发动机不同,斯巴鲁水平对置发动机把两组气缸水平相对放置,这样在发动机运转过程中,活塞做功过程的冲击力在某种程度上得到很好的抵消和化解。因此发动机拥有运转更平顺,车上安装位置更低,整体平衡性更好的固有优势。与斯巴鲁对称的全轮驱动系统相匹配,能产生更好的效果。

在水平发动机内,活塞对向运动,彼此降低了冲击和振动。在加速时作用更明显,让你控制油门随心所欲,在享受加速乐趣时不失舒适性。

低平的发动机很容易让动力输出保持在同一直线上(发动机曲轴旋转中心和中间传动轴),这使得斯巴鲁汽车的驾驶特性与众不同。水平相对的活塞运动抵消了大部分不必要的振动,使得整车运转更顺滑,发动机性能能够得到更好的发挥,使用寿命也相应延长。1989年1月,3台安装了EJ20型涡轮增压发动机的力狮车,在美国亚利桑那州测试赛道上创造了新的10万公里无故障的行驶世界记录。这也成为斯巴鲁发动机开发历史上最重要的里程碑。

低位和平坦的布置构架使车辆行驶更平衡和稳固。水平对置发动机还特别适合全轮驱动系统,造就全对称的车身底盘系统,使整车更舒适、更有魅力的驾驶,更有自信。

相对来讲,直列发动机活塞竖直安放,并往复上下运动。这样的结构决定了直列发动机机体和重心都较高,且工作时的振动较大(如下图所示)。通常,当代的直列发动机都采用横置安装,即与车辆中心线呈90º角,很难做到完全的平衡,进而影响整车的运动效果。至于全轮驱动,斯巴鲁发动机尽显简单、对称的优势。这点,普通的直列发动机很难做到。

V型发动机活塞形成构成一个夹角,有60º和90º之分。相对于水平对置发动机,V型发动机运转过程中侧向振动更大一些。V型发动机的重心高度介于直列发动机和水平对置发动机直接,这一点是三种不同发动机结构形式决定的。发动机重心位置会影响到整车重心和质量分配,进而影响车辆的动态性能。这方面重心低的斯巴鲁汽车有更好的行驶平顺性,操控严谨性和响应理论上也相对好一些。另外,为了抵消额外的振动,有些V型发动机还要添加平衡轴等部件(按理说直列发动机更需要,但装V型发动机的往往是高档车,对振动的敏感度更强些),进一步增加了重量和体积。

水平对置发动机也有其不足的地方,如润滑系统与其他发动机有较大的不同,技术要求高,要不润滑油没办法润滑到活塞与缸壁(润滑油因重力的原因润滑不均匀,容易造成磨损不平均),冷却系统要求也很严格。制造成本相对较高。相对来讲,水平对置发动机属于动力系统的少数派,厂家有更严格和特殊的需求,所以发动机各部分的设计和生产工艺相对更加苛刻,制造成本因此也相应升高了。

再有就是纵向布置才能发挥优势,不像其他车型布置灵活。限制了使用。最后一点就是维修不便(如V6发动机的气门都在引擎顶上,而水平对置6缸机的气门藏在两边)。

目前世界上只有两家公司坚持使用水平对置发动机,他们是保时捷和斯巴鲁,都是非常有特色的汽车公司。其中斯巴鲁的水平对置发动机已经发展到第三代。

斯巴鲁在1966年为斯巴鲁1000配备了第一代水平对置发动机;1989年,通过斯巴鲁力狮推出第二代水平对置发动机; 21年后,斯巴鲁又发布了第三代水平对置发动机。

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