水平对置发动机的优缺点

水平对置发动机的优缺点
一提起水平对置发动机,人们就会想起保时捷和斯巴鲁,目前,坚持使用水平对置发动机的只有这两个车企 , 保时捷只在911系列使用,斯巴鲁则全系使用 。那么水平对置发动机的优缺点是什么?
1、水平对置发动机的优点是:重心点低、安全性好、操控极限高;缺点是:构造相对比较繁杂,使得机油润滑等问题难以处理 。
2、水水平对置发动机由于气缸布局呈现180℃水平对置,发动机的重心非常低,而对于汽车来说,低重心可以增加高速行驶稳定性、增加过弯极限、增加抓地力 , 从而增加汽车行驶的安全性,此外,由于发动机的重心低 , 允许使用相对软一些的避震,这样可以增加舒适性 。
3、由于气缸水平对置,且燃烧室在发动机的两侧,这就导致必须要有两根凸轮轴和进排气系统,两套进排气系统需要比较长的正时链条进行协调工作,这就导致正时系统过于复杂,降低可靠性 。此外,在重力的影响下 , 润滑要求比较高,飞溅效果差,需要采用油泵强制循环润滑,斯巴鲁还通过在气缸内壁使用钼金属涂层来减少摩擦,提升耐磨效果 。而为了强度,部分发动机的曲轴通常还采用高硬度的钼铬合金钢铸造,这些都会增加制造成本 。
【水平对置发动机的优缺点】
在多年前第一次知道这世上除了斯巴鲁之外,保时捷的跑车居然也在执着地使用水平对置发动机时,不禁让我对这个有点异类的发动机产生了浓厚的兴趣 。
有一点汽车常识的小伙伴大都知道不管是V6/8发动机还是常见的直列发动机,它们都是“站”着的,活塞在气缸内部上下往复做工给汽车提供源源不断的动力 。如果突然某一天,我们打破常规思维,让直立的发动机“躺下来“ , 那么发动机的动力传输路径和很多做工特性势必发生诸多改变,对工程师来说也是相当头疼的问题 。
水平对置发动机的发明者是汽车界鼎鼎有名的大明星——卡尔·本茨 , 就是那个发明了第一辆奔驰三轮车的人,他将活塞对称的安置在曲轴的两侧,水平方向做往复运动 , 工作时犹如拳击手的拳头一样出击,所以水平对置发动机也被人称之为Boxer 。
水平对置发动机有哪些优点?
1. 因为发动机整个处在“躺在“发动机舱里的状态,所以优点也很明显 。大大降低了车辆的重心 , 对于操控有着极为明显的改善 。比如斯巴鲁的森林人和翼豹,它们在弯中的姿态就明显要更稳一点,侧倾也没有那么夸张 。
2. 优点之二就是可以很好地从物理角度来看,它自然的平衡掉了很多的振动,比很多其他发动机要额外设计很多平衡轴要省时省力 。而对于我们驾驶员来说,车辆的NVH表现也要更好 , 当然NVH还涉及到很多其他车辆方面的综合影响,比如架构设计和用料,组装工艺等 。而在这些层面上斯巴鲁给人的感觉并没有特别出彩,毕竟车型的售价放在那里 。
在历史上 , 不仅有保时捷和斯巴鲁用过水平对置发动机,宝马和大众之前也短暂的“宠幸“过它 。但是好景不长,水平对置发动机的一些缺点相比较优点而言更加棘手 , 而且制造难度更大,越来越少的人愿意在这个方面持续投入还吃力不讨好,于是它们很快就放弃了 。
那么 , 水平对置发动机的哪些缺点让大众宝马对它也摇头兴叹呢?
首先就是发动机的偏磨问题,机油在发动机里面也会受到重力的作用,所以会沉积在气缸的下方 , 这样导致了活塞与气缸的上半部分润滑不是很好,时间长了,气缸和活塞上部的磨损就会大一点 。当然要解决这个问题也不是没有办法,但是发动机在设计时就要考虑更多方面 , 设计时长和成本难以估计 。
其次水平对置发动机“半躺“在发动机舱,这样对于发动机舱的横向宽度有了不小的要求,不仅如此,水平对置发动机在平时保养时也是非常反人类了 , 尤其是换火花塞 。因为水平对置发动机的特殊结构,它的生产制造工艺也相当苛刻,成本方面要比很多V型发动机高出许多 , 这使很多车厂对水平对置发动机始终爱不起来 。