發動機是汽車的心臟,是汽車主要的動力來源。就發動機的排列而言,分為直列發動機、水平對置發動機、v型發動機、w型發動機還有特殊點的轉子發動機等。那么水平對置發動機是什么意思?水平對置發動機有哪些優缺點?
顧名思義,水平對置發動機的氣缸分布是水平布置在曲軸兩則的。不同于直列發動機、v型發動機和w型發動機氣缸位于曲軸上方。氣缸水平放置的好處在于,氣缸是水平相對的,在活塞運轉時,可以相互抵消彼此產生的震動。在曲軸方面所需的平衡配重因素減少,有助轉速提升。它能保持650轉的低轉速,并保證發動機平穩的工作。同樣相比其它發動機型式油耗最低。
因為氣缸的水平布置,所以發動機的重心低,運轉時平順,是整車的操控性得到提高。水皮對置發動機有以上優點外,它的缺點也是明顯的。因為受重力的影響,機油會流向氣缸底部,造成氣缸上部潤滑不足,造成氣缸偏磨的問題。
水平對置發動機的優缺點:
(1)優點:
1.低重心--安全性好,操控極限高
水平對置發動機由于氣缸布局呈現180℃水平對置,發動機的重心非常低,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,由于發動機的重心低,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--噪音低、舒適性好
相對于直列四缸和V型6缸布局來說,水平對置發動機的氣缸在運轉時互相相對運動,形成一種對稱穩定結構,這樣的設計可以抵消氣缸運動時產生的振動,特別是垂直方向的振動要小的多,當然這種低振動來源于氣缸相對運動的平衡,因此,在發動機啟動或熄火瞬間,還是能感覺到明顯的橫向振動的。
3.低油耗
由于氣缸的水平運動,水平對置發動機不需要復雜的平衡軸去抵消振動,水平對置發動機取消了曲軸配重,使曲軸重量整體降低,減少曲軸旋轉慣性,減少了運轉阻力,可以降低油耗、此外也有助于發動機轉速的提升。水平對置發動機的怠速轉速要比一般的發動機低很多,一般只有580-670轉之間,低怠速自然會帶來低油耗。
(2)缺點:
1.制造設計復雜、成本高
由于氣缸水平對置,且燃燒室在發動機的兩側,這就導致必須要有兩根凸輪軸和進排氣系統,兩套進排氣系統需要比較長的正時鏈條進行協調工作,這就導致正時系統過于復雜,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,需要采用油泵強制循環潤滑,斯巴魯還通過在氣缸內壁使用鉬金屬涂層來減少摩擦,提升耐磨效果。而為了強度,部分發動機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.發動機寬度過大-避震受限
發動機扁平安放,導致發動機的橫向寬度增大,因此,水平對置發動機的物理排量一般不能超過4.0L,此外也會給汽車的避震設計帶來困難,因此,斯巴魯的車型前避震一般只能使用較為實惠的麥弗遜懸架。
3.維護保養不方便
更換火花塞對于直列發動機來說,是非常簡單的事情,但是,如果想要更換水平對置發動機的火花塞,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,有些對于普通發動機很簡單的維修動作,到了水平對置發動機上有可能就需要抬發動機。。
4.機油消耗大
很多人認為這是氣缸水平對置導致的結果,早期的斯巴魯機油消耗的確很大,但是,2015年以后出廠的發動機,改進了活塞環,燒機油早已成為過去式了 。
最后提醒大家,水平對置發動機的制造難度大,制造成本高。由于配氣機構分布于車體兩則,當發生側面撞擊時,如果沒有保護杠的保護,容易導致配氣機構的損壞、維修成本增加。