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大话富士重工—白话浅析水平对置发动机

今夜·2016-01-26 10:59
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凭借独特的结构和优秀的性能,水平对置发动机早已家喻户晓,民用量产车中这种H型发动机主要就是斯巴鲁保时捷在用。 水平对置发动机能够有效的降低车身重心,这点是非常适用于跑车上的,重心降低后车辆的稳定性提高,高速行进和过弯会更加稳定踏实,操控性能大幅提升。

水平对置发动机

1:水平对置发动机为什么会降低车身重心

主要是其工作原理:水平对置发动机发动机又叫BOXER(拳击手),活塞作180度的对向运动,犹如拳击这种发动机的特点是汽缸和活塞平均分布在曲轴两侧,由于气缸左右水平运动,作用力相互抵消就导致了没有上下的作用力,使车辆达到最小的震动。所以说发动机“平放”是关键。水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是较小。由于工作时作用力的相互抵消也提升了燃油经济性和降低了噪音。

较低的重心使活塞运动产生的横向震动容易被支架吸收。其实发动机的重量占了整车重量的很大一部分,较低的发动机重心也能有效降低整车重心, 左右对称布置的活塞,由于相互作用力抵消,其运动平衡性变得更好。

和直列式发动机相比较,在曲轴方面也取消了配重设计,曲轴重量下降,有助于转速的提升。这种发动机非常适合在追求动力性能与操控性能的运动车型上使用。由于较高的制造难度与成本,以及水平对置发动机较宽的缸体形状,对于发动机舱的布局相对复杂。所以并不是所有车型都在用。

下面是水平对置发动机直列发动机 V型发动机活塞运动的作用力图。能够完全抵消的只有水平对置。

水平对置发动机

更低的重心可以使车辆减少左右摆动从而增加稳定性和操控性。水平对置的发动机较小的体积还能让发动机舱设计扁、平、低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性和运动性。也会一定程度上降低空气阻力来达到性能提升的目的。减少空气阻力可以提供更强劲的输出功率与更加经济的油耗。同时也会降低发动机舱的噪音。

2.下面说说水平对置发动机的缺点:

任何技术和车型都不应该被神化,制造成本比较高,对润滑及冷却系统要求高。这也是很多国内水平对置发动机发动机出问题的所在,(一般翼豹STI居多)爆缸现象,作为性能车免不了极限驾驶,造成润滑和冷却系统跟不上,缸壁内部磨碎严重。一般发动机气缸壁依靠的是飞溅润滑,但对于水平对置发动机,这种润滑方式不太理想,气缸上半部往往机油过少,会加剧气缸磨损,气缸下半部分往往机油过多,会引起过度消耗,这就要求水平对置发动机必须有比其他发动机更特殊、更精密的润滑系统。

水平对置发动机

斯巴鲁的做法是:通过采用在活塞表面钼金属涂层来减少摩擦阻力,强化活塞的耐磨性能,曲轴由高硬度的钼铬合金钢铸造而成,强度及耐磨性能均大大提高。

排量受限:宽扁的外部形状造成了发动机舱的设计难题,考虑到车身尺寸,发动机排量一般不能超过4.0升。紧凑的布局导致维修难度也比较高。

水平对置发动机曲轴比直列发动机的要短,而硬度要求更高,直列机需要平衡块,而对置发动机本身就有很好的平衡,所以质量更轻。以上几种设计让水平对置发动机有了高超性能的同时耐用性也非常出色。但这一切的代价是高精度制造与特殊材料的成本价格太高。

由于一般直列发动机冲程都要大于水平对置发动机,所以就延长了喷油,点火的时间,长冲程无疑是要喷射更多的燃油,那么在进气歧管喷射的油越多(缸内直喷除外),就会让燃油得不到更好的雾化与在缸体内完全燃烧。水平对置发动机的短冲程提前了喷油、点火动作的完成,汽缸内作工次数多,相对每次做工的燃油喷射量也减少了,燃油可以得到更理想的雾化效果,燃烧更充分效率自然更高。在保证发动机动力强劲的同时,燃油经济性有很好的表现,也降低了尾气排放污染。

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