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降低车辆重心的秘诀:水平对置气缸

来源:无敌汽车网 文:DEEP 图:网络 鸣谢: 审:R.P

2011-09-16

[导读] 水平对置气缸(Boxer cylinder),我们在介绍V型发动机的时候就已经提过V型气缸的两组气缸夹角不大于180°,而水平对置气缸就是特殊的“V型气缸”,只是它的两组气缸对应夹角为180°而已。目前在世界范围内使用水平对置气缸布局的厂家只有保时捷和斯巴鲁两家,在代号方面用“B”或者“H”来表示,有B4、B6、B8等型号的布局。

水平对置气缸(Boxer cylinder),也有称为Flat及水平对向引擎,我们在介绍V型发动机的时候就已经提过V型气缸的两组气缸夹角不大于180°,而水平对置气缸就是特殊的“V型气缸”,只是它的两组气缸对应夹角为180°而已。目前在汽车上使用水平对置气缸布局的厂家只剩下保时捷斯巴鲁两家,加上摩托车的话还有宝马,在代号方面用“B”、“F”或者“H”来表示均可,但历史也曾出现过众多水平对置发动机,除了我们常见的B4、B6外,还有B2(宝马摩托车至今仍在使用)、B8(保时捷908上的3公升水平对向8缸引擎)、B12(法拉利的水平对向引擎曾在顶级车系512BBTestarossa等上服役多年)、B16(1963年英国的Coventry Climax和后来的保时捷都研究过水平对向16缸引擎)等型号的布局。

B4一直是斯巴鲁的专属,在1966年以前置前驱的方式搭载在斯巴鲁1000上,就此揭开了斯巴鲁前纵置水平对置发动机四驱的序幕。B6气缸斯巴鲁与保时捷都有对应的产品,但是论名气而言,则保时捷的B6更为正宗。早在1963年,法兰克福国际车展上保时捷就推出了风冷的水平对置发动机的911,在水平对置六缸发动机领域内保时捷对润滑、进排气的修正都有着不可复刻的意味。B8仅是在保时捷内出现过,1969保时捷打造了两辆水平八缸的914一部作为小保时捷的生日礼物,另一部则收藏在斯图加特的保时捷博物馆内。

图:水平八缸的914

至于水平对置气缸的布置形式有何优劣,小编浅谈一下。

图:水平对置气缸的正视图

从上图看到,水平对置气缸的工作平面在曲轴轴线中心线上,所以这可以令到汽车的中心尽量低(比V型气缸布置还要低),相应地车子的设计可以变得更变更平,风阻更小,理论上对操纵稳定性有很大的优势。这只是对4、6缸的发动机而言,如果要靠增多气缸数再增大排量的话,是比会使车子的宽度增大,这又与原来的开发理念相悖,所以水平对置6气缸以上的发动机还没能实现量产。我们提及过V型气缸的平稳性好,但遇到水平对置的对称布局,V型气缸也要甘拜下风。惯性力基本可以由两边的气缸运动相抵消,运转平顺性更好,即损耗功率最小,所以转速有所提高,功率比一般4、6缸发动机要高。这也带来了另外的难题,润滑与冷却液会自然因重力因素下滑,活塞上部的润滑情况恶化,磨损加剧;由于要分开布置两套进排气系统,成本高,制造复杂;相比其他气缸,垂直方向上的空间利用不足;控制气门正时和升程都比同类发动机要难。这些因素都成为制约其他厂家的障碍,但保时捷与斯巴鲁都通过加强缸体、改善进排气结构、添多油泵、加入可变气门正时等技术完善了水平对置气缸。我们也期待水平对置气缸在排量上的制约能及早得到解决,水平对置气缸可以在保时捷和斯巴鲁努力下发扬光大!

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