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1、L型发动机:L型发动机又称“直列”(LineEngine)发动机,是指汽缸是按直线排列的,它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面。
2、V型发动机:V型发动机是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起,使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。
3、H型发动机:H型发动机又称水平对置发动机,这也是V型发动机的一种,只不过V的夹角变成了180度了,一般为4缸或6缸。
4、W型发动机:W型发动机是德国大众专属发动机技术。简单说就是两个V型发动机相加,再组成一个V型发动机,也就是“V+V=W=V
说到起源,水平对置发动机也是出自汽车之父卡尔·本茨之手。1886年卡尔·本茨发明了世界上第一辆汽车,10年后的1896年,这位天才级大师又研制出世界上第一款水平对置发动机。因为这种发动机的两个气缸是相对而置的,所以当时他将这种发动机称为反向发动机(contra engine)
水平对置发动机又被称为BOXER,因为BOXER原意是拳击手,这种汽缸分成左右两边,活塞作180度的对向运动,犹如拳击手出拳动作,因而得此称呼。这种发动机的特点是汽缸和活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。较低的重心使活塞运动产生的横向震动容易被支架吸收。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,使车辆行驶稳定性更好。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。相对于直列式发动机,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。但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。
目前全世界所有的整车汽车厂商中,能够成熟的量产并且使用到主流汽车上的,只有斯巴鲁和保时捷两家公司,而斯巴鲁旗下的车型全部都是水平对置发动机,保时捷就只有跑车是水平对置发动机。
斯巴鲁篇
勇于创新第一代水平对置发动机
斯巴鲁的核心技术——水平对置发动机于1966年伴随日本国内首辆正式采用前置前驱(FF)系统的量产车型斯巴鲁1000而诞生。在开发斯巴鲁1000车型时,斯巴鲁没有采用当时轿车一般采用的直列发动机+后轮驱动的模式,而是决心自己开创一条新的道路,选择采用水冷4缸水平对置发动机。这是因为水平对置发动机+前轮驱动系统的配置在轿车上应用非常合理,并有利于提高车辆的操控性能。取消的传动轴使得车内后排空间加大,提高轿车的舒适性。由于当时的车型动力较弱,后轮驱动相对前轮驱动车型会造成更小的动力损耗,使车辆动力性能与燃油经济性都不理想,并且在当时几乎没有任何驾驶辅助设备的后驱车型在湿滑路面的行驶稳定性令人担忧,设计师们打破常规,自由设想,遇到困难时他们也没有退缩,也正是这种开发者的精神,创造了独特的斯巴鲁水平对置发动机。
斯巴鲁最早配备量产车使用的水平对置、四缸、水冷式、4冲程EA系列发动机,包括斯巴鲁1000上采用的EA52发动机,1971年首代Leone车型使用的EA63型以及EA71型发动机等等。斯巴鲁灵活应用了水平对置发动机可以很容易地通过扩缸径来提高排量这一特性。EA型系列发动机,在基本设计没有大幅变更的情况下,对斯巴鲁早期的汽车生产发挥重要作用。
1984年4月,通过对材料加工工艺进行改进,缩短曲轴、改进EA型发动机曲轴支撑构造等方法,同时采用节气门的双顶置凸轮轴(DOHC)和单顶置凸轮轴(SOHC)的设计,斯巴鲁完成刚性,高输出功率,低震动的新型水平对置发动机的研发。出于参战WRC世界汽车拉力锦标赛的需要,斯巴鲁还成功设计了同级别中输出功率最大的2.0升涡轮增压发动机。斯巴鲁持之以恒地研制新款水平对置发动机的努力终于得到回报。
辉煌的年代第二代EJ系列水平对置发动机
1989年1月,3台安装了第二代EJ20型涡轮增压发动机的力狮车,在美国亚利桑那州测试赛道上创造了新的连续行驶10万公里,平均车速223.345km的纪录,充分证明了新开发的第二代EJ系列发动机的出色动力性及可靠性。这也成为斯巴鲁发动机开发历史上最重要的里程碑
转型之作第三代水平对置发动机
2010年斯巴鲁己经开发出第三代水平对置发动机,代号由第二代的EJ系列改为FB,新发动机将会取代己经使用了21年的第二代型号,被使用在未来的斯巴鲁车型上。这次斯巴鲁非常具有针对性地进行了全新的设计,不再一如既往地追求强大的账面数据,更多的地考虑到发动机的平顺表现以及经济性。显然斯巴鲁已经抛弃了之前一味追求性能与驾驶快感的设计路线。这是一个崭新的产品,富士重工为了生产这颗第三代Boxer在群马制作所大泉工厂内新建了专用工厂。
经过四十余载的发展,斯巴鲁克服了技术上的种种困难,坚持使用性能优良的水平对置发动机,并在此过程中不断努力进化。凭借出色的性能屡获殊荣,令斯巴鲁这样一个相对小众的个性品牌扬名四海。
保时捷篇
保时捷设计的水平对置发动机可以追溯到大众甲壳虫上,Ferry PORSCHE 将这台 35 马力的 1.1 四缸水平对置风冷发动机装到了 356-001 上,随后风冷水平对置发动机就跟随保时捷一起开启了进化之路,直至 993 时期,保时捷量产中性能最强的 911 Carrera RS 在没有涡轮增压的情况下即可输出 300 马力,在双涡轮增压器的加持下,最高功率已经有令人惊讶的提升 450 马力。
风冷式水平对置发动机重量轻、造型扁平,是跑车的理想选择,由于气缸是平躺的,所以可以被安装到特别低的位置。这有助于车辆降低重心,帮助车辆提升运动性。而且不仅仅是在过弯的时候,在加速时,后置的发动机有助于后轮获得更多牵引力,相比前置后驱车型还省去了驱动桥,大幅降低了动力总成重量。
水平对置发动机,尤其是六缸水平对置发动机的运行状态是极为平稳的,没有自由力矩和自由力,曲轴两边是非常理想的平衡状态,允许短冲程的发动机长时间高转速运转而不会产生疲劳。轻量化结构、低重心、突出的高转速运转能力都意味着 911 的发动机既适合日常驾驶,也符合赛道驾驶的基本要求。
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