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大話富士重工 淺析水平對置發動機

  • 2016-2-3 14:27:38
  • 來源:中國鍛壓網

憑借獨特的結構和優秀的性能,水平對置發動機早已家喻戶曉,民用量產車中這種H型發動機主要就是斯巴魯和保時捷在用。 水平對置發動機能夠有效的降低車身重心,這點是非常適用于跑車上的,重心降低后車輛的穩定性提高,高速行進和過彎會更加穩定踏實,操控性能大幅提升。

1:水平對置發動機為什么會降低車身重心

主要是其工作原理:水平對置發動機發動機又叫BOXER(拳擊手),活塞作180度的對向運動,猶如拳擊這種發動機的特點是汽缸和活塞平均分布在曲軸兩側,由于氣缸左右水平運動,作用力相互抵消就導致了沒有上下的作用力,使車輛達到最小的震動。所以說發動機“平放”是關鍵。水平對置的汽缸布局是一種對稱穩定結構,這使得發動機的運轉平順性比V型發動機更好,運行時的功率損耗也是較小。由于工作時作用力的相互抵消也提升了燃油經濟性和降低了噪音。

較低的重心使活塞運動產生的橫向震動容易被支架吸收。其實發動機的重量占了整車重量的很大一部分,較低的發動機重心也能有效降低整車重心, 左右對稱布置的活塞,由于相互作用力抵消,其運動平衡性變得更好。

和直列式發動機相比較,在曲軸方面也取消了配重設計,曲軸重量下降,有助于轉速的提升。這種發動機非常適合在追求動力性能與操控性能的運動車型上使用。由于較高的制造難度與成本,以及水平對置發動機較寬的缸體形狀,對于發動機艙的布局相對復雜。所以并不是所有車型都在用。

下面是水平對置發動機直列發動機 V型發動機活塞運動的作用力圖。能夠完全抵消的只有水平對置。

更低的重心可以使車輛減少左右擺動從而增加穩定性和操控性。水平對置的發動機較小的體積還能讓發動機艙設計扁、平、低,這些因素都能增強汽車的行駛穩定性和運動性。也會一定程度上降低空氣阻力來達到性能提升的目的。減少空氣阻力可以提供更強勁的輸出功率與更加經濟的油耗。同時也會降低發動機艙的噪音。

2.下面說說水平對置發動機的缺點:

任何技術和車型都不應該被神化,制造成本比較高,對潤滑及冷卻系統要求高。這也是很多國內水平對置發動機發動機出問題的所在,(一般翼豹STI居多)爆缸現象,作為性能車免不了極限駕駛,造成潤滑和冷卻系統跟不上,缸壁內部磨碎嚴重。一般發動機氣缸壁依靠的是飛濺潤滑,但對于水平對置發動機,這種潤滑方式不太理想,氣缸上半部往往機油過少,會加劇氣缸磨損,氣缸下半部分往往機油過多,會引起過度消耗,這就要求水平對置發動機必須有比其他發動機更特殊、更精密的潤滑系統。

斯巴魯的做法是:通過采用在活塞表面鉬金屬涂層來減少摩擦阻力,強化活塞的耐磨性能,曲軸由高硬度的鉬鉻合金鋼鑄造而成,強度及耐磨性能均大大提高。

排量受限:寬扁的外部形狀造成了發動機艙的設計難題,考慮到車身尺寸,發動機排量一般不能超過4.0升。緊湊的布局導致維修難度也比較高。

水平對置發動機曲軸比直列發動機的要短,而硬度要求更高,直列機需要平衡塊,而對置發動機本身就有很好的平衡,所以質量更輕。以上幾種設計讓水平對置發動機有了高超性能的同時耐用性也非常出色。但這一切的代價是高精度制造與特殊材料的成本價格太高。

由于一般直列發動機沖程都要大于水平對置發動機,所以就延長了噴油,點火的時間,長沖程無疑是要噴射更多的燃油,那么在進氣歧管噴射的油越多(缸內直噴除外),就會讓燃油得不到更好的霧化與在缸體內完全燃燒。水平對置發動機的短沖程提前了噴油、點火動作的完成,汽缸內作工次數多,相對每次做工的燃油噴射量也減少了,燃油可以得到更理想的霧化效果,燃燒更充分效率自然更高。在保證發動機動力強勁的同時,燃油經濟性有很好的表現,也降低了尾氣排放污染。

(管理員)



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