為啥只有斯巴魯和保時捷用水平對置發動機?這種發動機有啥優缺點

時間 2021-05-29 23:10:28

1樓:淘車二手車

保時捷也在用,水平對置發動機,發動機活塞平均分布在曲軸兩側,在水平方向上左右運動。使發動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低,車輛行駛更加平穩,發動機安裝在整車的中心線上,兩側活塞產生的力矩相互抵消,大大降低車輛在行駛中的振動,使發動機轉速得到很大提公升,減少噪音。

水平對置發動機的最大優點是重心低。由於它的氣缸為「平放」,不僅降低了汽車的重心,還能讓車頭設計得又扁又低,這些因素都能增強汽車的行駛穩定性。同時,水平對置的氣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,執行時的功率損耗也是最小。

當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。

低重心:產生的橫向震動容易被支架吸收、有效將全車較重的發動機重心降低,更容易達到整體平衡。

低振動:活塞運動的平衡良好(180度左右抵消)。相比直列式,在曲軸方面所需的平衡配重因素減少,有助轉速提公升。

它能保持650轉的低轉速,並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。

2樓:歐亞國仁愛部長張居正

不止斯巴魯和保時捷

試舉幾例

萊康明H-2470,24缸,2300馬力。

普拉特惠特尼H-2600,24缸,2200馬力普拉特惠特尼H-3130,24缸,2650馬力梅納斯克XH-4070,24缸,3400馬力斯蒂貝克XH-9350,24缸,5000馬力羅爾斯羅伊斯鷹,24缸,3200馬力

羅爾斯羅伊斯兀鷲(Vulture),24缸,1780馬力羅爾斯羅伊斯北風之神(Boreas),24缸,1150馬力納皮爾匕首III MS,24缸,725馬力納皮爾軍刀VA,24缸,3040馬力

納皮爾遊牧民,12缸,3150馬力

茲韋茲達 M503,42缸,3942馬力(三角形布局,即三組對置)多博雷寧VD-4K,24缸,4300馬力

戴姆勒賓士DB-604,24缸,2350馬力5TDF,5缸,700馬力

6TD,6缸,1000馬力

6TD-2,6缸,1250馬力

優點在於能夠布置很多氣缸,進而拉高功率

缺點在於太大,太重

3樓:metal

不只這兩家,本田也有啊,只不過只用在電單車上,本田金翼了解一下,1.8L排量,水平對置6缸。

水平對置發動機優點是整車重心低,這點在電單車上優勢特別明顯,所以本田只在電單車上用,沒有在汽車上用。缺點是汽缸朝上的那一側潤滑更困難,需要採用技術手段解決。

4樓:impressa

兩任水平對置車主,按自己現有的理解發表一下觀點,不代表工程專業人士的角度。

首先水平對置曾經也有很多廠家投入過研發。但後來大多放棄,主要還是因為這種發動機結構的特性對於家用轎車關注的指標來說並沒有質的提公升,而成本卻提高了不少,價效比比較低。在四輪汽車上只留下了富士和波子兩家還在堅持,則是由於它們的產品路線恰好對水平對置有一些剛需(不可替代性)。

水平對置總的來說是一種比較適合運動取向車型的結構,這也是為什麼選擇繼續發展boxer的是富士和波子。而不是豐田或大眾。

其優勢包括以下幾點:

1.比較適合高轉效能的發揮。

首先眾所周知boxer是一種自平衡的發動機結構(直4和V6不是),也就是一階震動和二階震動天然平衡(什麼是一階震動和二階震動高讚已經講的很通俗易懂了),運轉平順,這種特性的好處就是不需要平衡軸和大飛輪這些為了減少震動而消耗發動機出力,並且增大轉動慣量的部件。

其次就是便於輕量化。因為boxer engine的汽缸和連桿是分列兩側交錯排列,汽缸間距近,曲軸可以比直列發動機設計的更緊湊,長度更短,重量更輕,轉動慣量就要比直列引擎小很多。

這是斯巴魯ej發動機的曲軸,重約9.3kg

這是三菱直列四缸4G63的曲軸,歷代evo的曲軸重量在14kg到16kg左右

少了平衡件,用了更輕量化的曲軸和飛輪,就能用更短的時間把曲軸帶動到相應的轉速,也就是動力響應更好。開起來的直觀感受就是,一點油門瞬間轉速就往上竄,毫無拖拽感。通俗的說,你想想你用雙手去旋轉乙個竹竿和旋轉乙個同樣尺寸的鋼管哪個更輕鬆,就明白旋轉件輕量化對於高轉引擎的好處了。

2.容易實現低重心的設計

水平對置的結構是活塞和缸體與地面平行,連桿也主要是在水平方向運動,所以發動機占用的高度就很小,方便壓低重心。注意用詞是容易實現而不是絕對,畢竟Forester無論如何也不會比brz重心低。對於家用車來說重心低否也不是很關鍵的指標,但對於跑車來說盡量低的重心還是很有裨益的,比如brz&86,boxer engine配合合適的原廠防傾桿剛度和避震調教,把側傾控制到了乙個非常微弱的程度,帶來很強的駕駛信心,這是我在任何原廠運動轎車上都不曾感受過的。

3.對於一些特定的傳動布局有特殊優化效果

水平對置的結構決定它既不占用機艙高度,也不占用縱向空間。而前置引擎的運動房車上使用的高效能全時四驅系統,因為空間狹小,且要考慮傳動過程中的機械損失,通常需要布置非常緊湊。斯巴魯的做法就是把分動系統和前軸的限滑差速器都整合在了縱置的變速箱殼體裡,這樣一來就限制了調整車輛前後配重比的空間,因為變速箱要連線前軸,就無法像後驅那樣把發動機和變速箱後移來減少前部的載荷。

這時縱向長度更短的水平對置引擎就和斯巴魯的全時四驅成了天然一對,貼近前軸布置發動機時水平對置就能實現比縱置直列引擎更居中的前後質量分配,優化操控性。

另乙個例子就是911,正是因為使用水平對置引擎,歷代911才能始終保持GT跑車的設定和後置後驅這種復古的傳動布局,而且優化得越來越易於駕駛。設想一下如果911要使用乙個大排量的V型或直列引擎,必然要布置在後軸之前變成中置布局,如果是在後軸之後那必然會產生乙個又大又高的屁股,這樣的東西恐怕就和跑車,高效能等等屬性毫無關係了。而水平對置的短和矮恰好適應了後置後驅,911才有了乙個漂亮的溜背扁尾巴且不至於讓過彎時尾部的甩動強到難以控制。

缺點則包括:

1.製造成本高

水平對置引擎的複雜程度高於直列引擎,更接近V型引擎。因為活塞被分為兩組並列兩側,所以boxer和V型一樣需要兩半缸體兩個缸蓋兩組凸輪軸兩套正時機構。這就比四或六缸公用乙個缸體乙個缸蓋一組凸輪軸一套正時的直列要麻煩不少。

並且水平對置更近的缸距需要曲柄臂更薄,活塞到達止點的時候又會產生比直列引擎更大的對曲軸的拉扯力,所以生產水平對置引擎的曲軸往往要用更複雜更高強度的工藝,像EJ系列的曲軸一直都是鍛造的。尤其四缸的boxer相對於直四而言成本差異更加明顯,對於更關注成本的家用車開發而言這顯然是不必要的。

2.限制懸掛系統的布置空間:

之前說了水平對置不占用縱向和垂直方向的空間,但極大占用水平方向的空間,因為活塞連桿要在水平方向運動,活塞兩側是燃燒室和氣門機構,而現代乘用車普遍採用的雙頂置凸輪軸(DOHC)這種高效的配氣結構到了水平對置上就變成了雙側置,也就是在氣門機構兩側再布置凸輪軸。這樣一來整個機體就相當的寬了。在車身寬度有限的情況下自然就容易擠占布置懸掛部件的空間。

於是就會看到因為水平對置引擎的存在,斯巴魯系的車無論是運動取向還是舒適取向,前懸掛永遠用不上雙A臂,只能使用結構最簡單占用空間最少但效能也最普通的麥弗遜(不過這倒不太影響斯巴魯玩拉力賽,因為wrc賽車四輪都是麥弗遜懸掛,拉力賽段的惡劣路況和各種碰撞對懸掛的消耗極大,麥弗遜結構簡單便於野外快速修車)。718中置水平對置的布局四輪都是麥弗遜懸掛。86&brz為了優化前後配重,把水平對置引擎直接布置在兩個前避震塔頂之間,於是避震筒的角度比一般車都要接近垂直。

3.限制乘坐空間的提公升:

水平對置引擎通常是只能縱置擺放,不像L4或V6既能縱置也能橫置,搭配橫置變速箱,完全不占用車廂空間。雖然boxer引擎本身長度不大,但位於前軸之後的縱置的變速箱依然會侵占不少乘坐空間,所以力獅相比同級的日系B級轎車雅閣佳美等空間表現總是更遜色。其布局與「機械空間最小化,乘坐空間最大化」這個普適於純舒適取向家用車的理念是相悖的。

4.低扭表現通常較弱:

小型車輛的boxer缸體通常無法設計太長,不能給活塞衝程留出很多富餘,不然缸體更長連桿更長曲軸箱更大整體就更寬了,對於懸掛更不利。所以同乙個系列的水平對置引擎增大排量往往要擴大缸徑,而不是拉長衝程。這種天生短衝程的結構跟它適合高轉速輸出的優勢也是相輔相成。

無論斯巴魯還是保時捷在運動車型上用的水平對置都是大缸徑x短衝程的設定。運動車型相對看重高轉速帶來的功率提公升,加上turbo的應用,低扭往往不是關鍵。但對於家用車型而言,低轉速輸出充沛能在城市複雜路況更輕鬆的駕駛以及獲得更好的經濟性卻更重要。

斯巴魯ej系列70多mm的衝程,在3000轉以下日常代步總是比較無力。所以到了後來為家用車型開發的FB系列的時候衝程加到了90mm,。而對於大眾,psa這些歐洲廠家,他們的內燃機開發多年來都以柴油機為主導,汽油機和柴油機共用缸體,柴油機自然是需要長衝程,大扭矩的,因此水平對置對他們而言更是食之無味。

所以存在即合理,從來沒有哪一種引擎構型是完美無缺的,。

5樓:Ramback

閃開... 斯巴魯水平對置六缸發動機EZ30R的車主來一發!

06款的Outback,3.0排量的H6自吸發動機,此款力獅/Outback車是2023年的日本年度車「Car of the Year」,我認為是斯巴魯的商務/家用車型的巔峰之作,沒有之一。此款發動機180千瓦的功率和300牛公尺的扭矩,也曾經是款獲獎明星產品,主要配於斯巴魯高階車型。

源於機械結構的平衡效能這裡就不再贅述了,轉速公升降順滑帶來流暢的機械運轉感,跟獨特的聲線一起組成斯巴魯的個性駕駛風格。

低平的外形尺寸也是斯巴魯頗為看中的,既能讓出較為寬裕的離地距離,也明顯降低了引擎蓋高度,確保前方廣闊的視野達成主動安全性的高標準。

耐用性方面,主要的挑戰是潤滑系統,H6先天的結構特點使活塞的圓周均勻潤滑難度很大。以斯巴魯多年的造車經驗看來足以應對,這輛車在廣州氣候條件下的15萬公里使用,從來沒有發生過水溫異常的現象。

十一年的使用時間,15萬公里行程,炎熱氣候和較為激進的駕駛操作,這輛Outback和H6機器舉重若輕、輕鬆應付,沒發生任何的故障和損壞,絕對令人愛不釋手!

最後總結一下來回答問題:斯巴魯為什麼堅持使用水平對置發動機?

1是因為獨有的機械平衡效能帶來獨特的運轉感受,符合斯巴魯一貫追求的駕駛風格。

2是尺寸上的優勢實現了較高的離地距離和寬廣的視野,有利於斯巴魯達成主動安全性。

3是技術優勢的炫耀和體現,以人無我有的氣勢在激烈的市場競爭中脫穎而出。

事實證明,保時捷和斯巴魯作為僅有的水平對置發動機的使用者,在廣大車主的心目中建立了崇高的地位和形象,是內燃發動機時代中的絕代雙驕。

英武轉瞬逝,傳奇永流傳!

為什麼只有斯巴魯在堅持水平對置發動機?水平對置發動機和V型各有何優劣?

馬大強 本田笑了!水平對置發動機有它的優勢,但是有個最大的缺點就是 換火花塞好難!電單車還好辦,都露在外面,汽車發動機艙這個點的小地方怎麼施工啊! 送你離開 優點很明顯,要達到同樣的功率,水平對置發動機所需的體積小,可以節省很大的空間和質量。缺點嘛,新東西,許多地方,技術還在改進,離成熟還有距離。 ...

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