堅守陣地! 解析兩種"非主流"發(fā)動機技術(shù)

　　前言：說到汽車的發(fā)動機，我們比較熟悉的有直列式發(fā)動機，如L4即直列4缸；V型發(fā)動機，如V6、V8；還有像大眾旗下的W型發(fā)動機，如W8和W12。而還有一些并不是十分普及的發(fā)動機技術(shù)，像水平對置發(fā)動機和三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機（轉(zhuǎn)子發(fā)動機），它們在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用仍屬小眾派，我們不妨稱它們?yōu)椤胺侵髁鳌卑l(fā)動機。氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點，對發(fā)動機機體的剛度和強度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置。下面我們就來解析一下這兩種非主流發(fā)動機技術(shù)。

　　水平對置發(fā)動機工作原理及優(yōu)缺點

　　水平對置發(fā)動機通常也被稱為B型發(fā)動機，如B6、B4，分別代表水平對置6缸和4缸發(fā)動機。B是英文單詞“Boxer”（拳擊手）的第一個字母。由于水平對置發(fā)動機的氣缸呈水平相對的方式排列，活塞在水平方向上進行往復運動，就像是拳擊手在出拳搏擊一樣，B型發(fā)動機也因此而得名。所以水平對置發(fā)動機通常也被稱為BOXER。

水平對置發(fā)動機通常也被稱為BOXER

　　如果我們將水平對置發(fā)動機的構(gòu)造理解為是把V型發(fā)動機兩排氣缸的夾角加大到180度而形成的，那么就很好理解水平對置發(fā)動機的幾大特點了。水平對置發(fā)動機的本質(zhì)依然為往復活塞式內(nèi)燃機，依然采用了曲柄連桿機構(gòu)作為運動系統(tǒng)，依然有進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，這就決定了水平對置發(fā)動依然會有普通發(fā)動機的一些優(yōu)缺點，但也正因為它獨特的氣缸排列形式又有它自己獨有的優(yōu)缺點。

水平對置發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖

可以把水平對置發(fā)動機的構(gòu)造理解為V型發(fā)動機夾角加大到180度（動態(tài)演示）

　　水平對置發(fā)動機的一個顯著優(yōu)點就是重心低，如果我們對比水平對置和V型發(fā)動機，就可以很好理解水平對置發(fā)動機重心低的這個優(yōu)點了。如果再將所有的運動部件看作質(zhì)點的話，那么他們都在一個水平面上，自然重心也就在該水平面上了。重心低這個優(yōu)點直接增加了車輛行駛穩(wěn)定性，高速過彎時車輛的側(cè)傾更小，減小了側(cè)翻的可能。

水平對置發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖（對比直列式與V型發(fā)動機）

　　水平對置發(fā)動機將氣缸放在一條直線上當然高度自然就會降低，這與前面所說的造成重心低那個優(yōu)點的原因有些類似，而發(fā)動機整體高度較小就便于在有限的發(fā)動機艙中增加渦輪增壓器的裝置。保時捷一直鐘情于水平對置式發(fā)動機有很大一部分原因是源于它的這個優(yōu)點，因為保時捷911車型都采用了“溜背”式的外形設(shè)計和后置后驅(qū)的驅(qū)動方式，這就需要高度較小的發(fā)動機來提供動力。

水平對置發(fā)動機實拍圖

　　低振動是水平對置發(fā)動機的另外一大優(yōu)點，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(zhuǎn)速提升。它能保持650轉(zhuǎn)的低轉(zhuǎn)速，并保證發(fā)動機平穩(wěn)的工作。

水平對置發(fā)動機近景實拍

　　既然水平對置發(fā)動機擁有以上諸多優(yōu)點，那為什么目前在全球市場，一直采用水平對置發(fā)動機的只有保時捷和斯巴魯兩個廠商？必然是它存在一定的缺點。首先是，潤滑系統(tǒng)不太理想，技術(shù)要求很高；其次是冷卻系統(tǒng)也要求很嚴格；最重要的是它的制造成本要比V型發(fā)動機還高，之前我們介紹的一大優(yōu)點——振動小是種理想狀態(tài)，要在實際工作中達到這種理想狀態(tài)，對發(fā)動機制造工藝和零部件裝配精度的要求較高，因此制造成本相比常見的直列或V型發(fā)動機高出不少，而且維修保養(yǎng)難度較大。