发动机是汽车的心脏,是汽车主要的动力来源。就发动机的排列而言,分为直列发动机、水平对置发动机、v型发动机、w型发动机还有特殊点的转子发动机等。那么水平对置发动机是什么意思?水平对置发动机有哪些优缺点?
顾名思义,水平对置发动机的气缸分布是水平布置在曲轴两则的。不同于直列发动机、v型发动机和w型发动机气缸位于曲轴上方。气缸水平放置的好处在于,气缸是水平相对的,在活塞运转时,可以相互抵消彼此产生的震动。在曲轴方面所需的平衡配重因素减少,有助转速提升。它能保持650转的低转速,并保证发动机平稳的工作。同样相比其它发动机型式油耗最低。
因为气缸的水平布置,所以发动机的重心低,运转时平顺,是整车的操控性得到提高。水皮对置发动机有以上优点外,它的缺点也是明显的。因为受重力的影响,机油会流向气缸底部,造成气缸上部润滑不足,造成气缸偏磨的问题。
水平对置发动机的优缺点:
(1)优点:
1.低重心--安全性好,操控极限高
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。
2.低振动--噪音低、舒适性好
相对于直列四缸和V型6缸布局来说,水平对置发动机的气缸在运转时互相相对运动,形成一种对称稳定结构,这样的设计可以抵消气缸运动时产生的振动,特别是垂直方向的振动要小的多,当然这种低振动来源于气缸相对运动的平衡,因此,在发动机启动或熄火瞬间,还是能感觉到明显的横向振动的。
3.低油耗
由于气缸的水平运动,水平对置发动机不需要复杂的平衡轴去抵消振动,水平对置发动机取消了曲轴配重,使曲轴重量整体降低,减少曲轴旋转惯性,减少了运转阻力,可以降低油耗、此外也有助于发动机转速的提升。水平对置发动机的怠速转速要比一般的发动机低很多,一般只有580-670转之间,低怠速自然会带来低油耗。
(2)缺点:
1.制造设计复杂、成本高
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。
2.发动机宽度过大-避震受限
发动机扁平安放,导致发动机的横向宽度增大,因此,水平对置发动机的物理排量一般不能超过4.0L,此外也会给汽车的避震设计带来困难,因此,斯巴鲁的车型前避震一般只能使用较为实惠的麦弗逊悬架。
3.维护保养不方便
更换火花塞对于直列发动机来说,是非常简单的事情,但是,如果想要更换水平对置发动机的火花塞,就比较麻烦,不仅需要拆开一些附属配件,还需要专用的工具,有些对于普通发动机很简单的维修动作,到了水平对置发动机上有可能就需要抬发动机。。
4.机油消耗大
很多人认为这是气缸水平对置导致的结果,早期的斯巴鲁机油消耗的确很大,但是,2015年以后出厂的发动机,改进了活塞环,烧机油早已成为过去式了 。
最后提醒大家,水平对置发动机的制造难度大,制造成本高。由于配气机构分布于车体两则,当发生侧面撞击时,如果没有保护杠的保护,容易导致配气机构的损坏、维修成本增加。