水平对置发动机真有那么神?为什么几乎没人用!
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我写过很多关于发动机的文章,但大多数都是围绕着气缸的数量展开的,比如:三缸发动机怎么会如此不受欢迎?三缸发动机为何如此不受欢迎?但实际上,除了受发动机影响的气缸数量外,排列方式也很重要。
发动机的共同布置
1. l型引擎:
“L”发动机,也被称为“直线发动机”,意味着汽缸排列成一条直线,并排在一个平面上以相同的角度排列。“在行”通常用L表示,后面跟着气缸数是发动机代码,如L3、L4、L5、L6发动机。突出的是著名的BMW直列6缸L6,这是顶峰。
2. v型发动机:
“v型”发动机将所有气缸分成两组,并将相邻气缸按一定角度分布在一起,使两组气缸呈90度角排列成v形。这种发动机高度和长度尺寸小,布置更方便。常见的v型发动机有V6、V8、V10、V12。奥迪的A6和梅赛德斯-奔驰的S600是最受欢迎的车型。
3.w型引擎:
W发动机是大众汽车的独家发动机技术。简单来说,就是把两个V型发动机加在一起,形成一个V型发动机,即“V+V=W”。
w型发动机可以做得比v型发动机短,曲轴也可以做得更短,这样发动机占空间更小,重量更轻,但其更宽的宽度使发动机舱更饱满。由于专利原因,这种发动机只能在大众和奥迪的顶级车型上使用。
除了这些常见的发动机布置外,还有一种奇怪的H型发动机,通常被称为水平对置发动机。这也是一种v型发动机,但角度从90度变成了180度。
水平对置发动机也被称为BOXER,意思是“拳击手”。发动机的特点是汽缸和活塞均匀分布在曲轴的两侧,像拳击手的出拳一样从一侧水平移动到另一侧。
说到起源,水平对置发动机也是汽车之父卡尔本茨的作品。1886年,卡尔本茨发明了世界上第一辆汽车。十年后的1896年,这位天才发明了世界上第一台水平对置发动机。大众、宝马、保时捷、阿尔法罗密欧紧随其后,甚至法拉利的F1赛车也一度横冲直撞。
水平对置发动机的优点
1. 重心低
水平对置发动机的最大优点是重心低。其气缸“扁平化”,发动机体积小,发动机舱可设计扁平而低矮,充分利用横向空间,缩短纵向空间和厚度,在一定程度上可增强汽车的行驶稳定性和运动性。还能有效降低车辆重心,提高行驶稳定性。在高速行驶时,车辆的侧倾较小,从而减少了侧翻的可能性。因此,这种发动机适合用于追求动力性能和操纵性能的车辆。
2、电阻低
水平对置气缸布局对称稳定的结构,使发动机运行性能优于v型发动机,运行时的功率损失可降至最低,可提供更稳健的动力输出和更经济的油耗。这种气缸布置的实质是使两个气缸内相对的两组活塞随时朝相反的方向运动,或远离或靠近,从而抵消活塞的往复惯性力,即使在v型发动机中也具有优异的平顺性和加速能力。
3、振动小
由于发动机活塞在曲轴的左右运动中振动相互抵消,从而实现低噪声、低振动。
鉴于这些优势,为什么一个多世纪后,保时捷和斯巴鲁是仅有的仍在使用汽车的公司?
其中最大的原因之一就是卧式对置发动机的特殊结构,其零部件的设计和生产工艺要求非常高,制造成本相比普通的直列或v型发动机要高得多,同时,高精度制造的要求也带来了更高的维护成本,这是很多倾向于走量产的汽车制造商难以接受的。
另一个原因是它的缸体比其他发动机的缸体宽。其宽而平的外形使发动机舱的设计和布局变得困难。考虑到车身大小,发动机排量一般不超过4.0升。所以水平对置发动机的稀缺性并不是因为它不好,而是因为品牌权衡了利弊,做出了自己的选择。
保时捷和斯巴鲁坚持横向并列的原因是,这两个品牌都把操控放在第一位。卧式对置发动机刚好能够满足极端控制的需要,成本高,最后才勉强坚持下去。对于斯巴鲁这样的小众品牌来说,重要的是要有难以复制的、吸引消费者的独特产品。
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