發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟,是汽車主要的動(dòng)力來源。就發(fā)動(dòng)機(jī)的排列而言,分為直列發(fā)動(dòng)機(jī)、水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)、v型發(fā)動(dòng)機(jī)、w型發(fā)動(dòng)機(jī)還有特殊點(diǎn)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等。那么水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)是什么意思?水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
顧名思義,水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸分布是水平布置在曲軸兩則的。不同于直列發(fā)動(dòng)機(jī)、v型發(fā)動(dòng)機(jī)和w型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸位于曲軸上方。氣缸水平放置的好處在于,氣缸是水平相對的,在活塞運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可以相互抵消彼此產(chǎn)生的震動(dòng)。在曲軸方面所需的平衡配重因素減少,有助轉(zhuǎn)速提升。它能保持650轉(zhuǎn)的低轉(zhuǎn)速,并保證發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)的工作。同樣相比其它發(fā)動(dòng)機(jī)型式油耗最低。
因?yàn)闅飧椎乃讲贾?,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的重心低,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平順,是整車的操控性得到提高。水皮對置發(fā)動(dòng)機(jī)有以上優(yōu)點(diǎn)外,它的缺點(diǎn)也是明顯的。因?yàn)槭苤亓Φ挠绊懀瑱C(jī)油會流向氣缸底部,造成氣缸上部潤滑不足,造成氣缸偏磨的問題。
水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn):
(1)優(yōu)點(diǎn):
1.低重心--安全性好,操控極限高
水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)由于氣缸布局呈現(xiàn)180℃水平對置,發(fā)動(dòng)機(jī)的重心非常低,而對于汽車來說,低重心可以增加高速行駛穩(wěn)定性、增加過彎極限、增加抓地力,從而增加汽車行駛的安全性,此外,由于發(fā)動(dòng)機(jī)的重心低,允許使用相對軟一些的避震,這樣可以增加舒適性。
2.低振動(dòng)--噪音低、舒適性好
相對于直列四缸和V型6缸布局來說,水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)互相相對運(yùn)動(dòng),形成一種對稱穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)可以抵消氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),特別是垂直方向的振動(dòng)要小的多,當(dāng)然這種低振動(dòng)來源于氣缸相對運(yùn)動(dòng)的平衡,因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或熄火瞬間,還是能感覺到明顯的橫向振動(dòng)的。
3.低油耗
由于氣缸的水平運(yùn)動(dòng),水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)不需要復(fù)雜的平衡軸去抵消振動(dòng),水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)取消了曲軸配重,使曲軸重量整體降低,減少曲軸旋轉(zhuǎn)慣性,減少了運(yùn)轉(zhuǎn)阻力,可以降低油耗、此外也有助于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提升。水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速要比一般的發(fā)動(dòng)機(jī)低很多,一般只有580-670轉(zhuǎn)之間,低怠速自然會帶來低油耗。
(2)缺點(diǎn):
1.制造設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高
由于氣缸水平對置,且燃燒室在發(fā)動(dòng)機(jī)的兩側(cè),這就導(dǎo)致必須要有兩根凸輪軸和進(jìn)排氣系統(tǒng),兩套進(jìn)排氣系統(tǒng)需要比較長的正時(shí)鏈條進(jìn)行協(xié)調(diào)工作,這就導(dǎo)致正時(shí)系統(tǒng)過于復(fù)雜,降低可靠性。此外,在重力的影響下,潤滑要求比較高,飛濺效果差,需要采用油泵強(qiáng)制循環(huán)潤滑,斯巴魯還通過在氣缸內(nèi)壁使用鉬金屬涂層來減少摩擦,提升耐磨效果。而為了強(qiáng)度,部分發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通常還采用高硬度的鉬鉻合金鋼鑄造,這些都會增加制造成本。
2.發(fā)動(dòng)機(jī)寬度過大-避震受限
發(fā)動(dòng)機(jī)扁平安放,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向?qū)挾仍龃?,因此,水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的物理排量一般不能超過4.0L,此外也會給汽車的避震設(shè)計(jì)帶來困難,因此,斯巴魯?shù)能囆颓氨苷鹨话阒荒苁褂幂^為實(shí)惠的麥弗遜懸架。
3.維護(hù)保養(yǎng)不方便
更換火花塞對于直列發(fā)動(dòng)機(jī)來說,是非常簡單的事情,但是,如果想要更換水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞,就比較麻煩,不僅需要拆開一些附屬配件,還需要專用的工具,有些對于普通發(fā)動(dòng)機(jī)很簡單的維修動(dòng)作,到了水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)上有可能就需要抬發(fā)動(dòng)機(jī)。。
4.機(jī)油消耗大
很多人認(rèn)為這是氣缸水平對置導(dǎo)致的結(jié)果,早期的斯巴魯機(jī)油消耗的確很大,但是,2015年以后出廠的發(fā)動(dòng)機(jī),改進(jìn)了活塞環(huán),燒機(jī)油早已成為過去式了 。
最后提醒大家,水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的制造難度大,制造成本高。由于配氣機(jī)構(gòu)分布于車體兩則,當(dāng)發(fā)生側(cè)面撞擊時(shí),如果沒有保護(hù)杠的保護(hù),容易導(dǎo)致配氣機(jī)構(gòu)的損壞、維修成本增加。