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發(fā)動機水平對置,水平對置發(fā)動機優(yōu)缺點( 二 )


斯巴魯的水平對置發(fā)動機有什么優(yōu)缺點,耐用性怎么樣?

發(fā)動機水平對置,水平對置發(fā)動機優(yōu)缺點


H型水平對置發(fā)動機優(yōu)缺點分析活塞式內燃機的結構特點按照不同氣缸數,大致分為5類 。3/4缸發(fā)動機以直列L型為主 。6/8缸發(fā)動機以對稱V型為主 。12缸發(fā)動機的標桿為對稱W型 。少數性能車使用水平對置(對稱)H型 。極少數車輛曾使用過星型發(fā)動機 。(下圖為星型發(fā)動機,因主要為飛機使用所以不討論)上述五種類型的內燃機以直列L型為主,因為四缸發(fā)動機才是當下的主流機型,絕大多數中低端(40萬以下)的量產汽車使用L4 。
隨著排放要求的愈發(fā)嚴苛以及雙積分對量產車油耗的高要求,V型六缸發(fā)動機即使在豪華品牌汽車中也已經很少見了,8/12缸發(fā)動機主要出現在奢侈級的高端車或跑車車型中 。下面通過一組圖集大致了解一下不同類型布局的結構特點,以及結構實現的穩(wěn)定性 。圖1:直列四缸發(fā)動機布局,結構特點為活塞垂直于地面,結構簡單但是足夠穩(wěn)定,缸套的磨損程度會相當均勻,耐用性很理想 。
圖2:V型6/8/12缸發(fā)動機結構特點,對稱的氣缸布局決定了活塞運行中產生的作用力可以穩(wěn)定的抵消,這種布局的發(fā)動機穩(wěn)定性會很理想且耐用仍舊不差 。圖3:W型12缸高端發(fā)動機,嚴格定義W型實際也是V型發(fā)動機的范疇,區(qū)別無非是把布局兩側的氣缸再分為兩組,可理解為兩臺V6發(fā)動機的集成,氣缸“連線”后就像W字母 。
特殊造型:H型水平對置發(fā)動機對V型或W型發(fā)動機不同,這些發(fā)動機會有較大傾角氫活塞立體的運行;而H型發(fā)動機是把氣缸“掰平”了,指氣缸與活塞連桿平行于地面,發(fā)動機變成了躺著運行的結構 。這種結構的優(yōu)點非常突出,因為發(fā)動機扁平化的設計可以讓車輛的重心更低;且活塞對稱同步的伸展可以實現點火做功時慣性作用力的抵消,H型發(fā)動機即使以很高的轉速運行也能帶來理想的NVH體驗,下圖為H型發(fā)動機的運動狀態(tài) 。
H型發(fā)動機的優(yōu)點非常突出,所以也才會有保時捷這種等級的跑車使用這種發(fā)動機,其次則是日系汽車品牌中比較特殊的斯巴魯也再使用 。不過這么“秀”的發(fā)動機為什么其他車企普遍不選擇呢?原因在于H型發(fā)動機的缺點和優(yōu)點一樣突出,因為氣缸活塞均平行于地面,那么布局在氣缸內的活塞勢必受到重力的影響;在重力的作用下活塞會加速磨損缸套的底部,久而久之則是正圓形的氣缸被磨成了“準V型” 。
內燃式發(fā)動機所謂的燃燒室實際正是氣缸內的空間,點火做功時會產生非常大的推動力使氣缸與活塞產生物理接觸,而金屬之間的接觸運動則必然會產生磨損 。為了延緩磨損需要對缸壁進行潤滑,也就是在活塞下部噴射機油,利用活塞的運動擠壓機油形成油膜實現填充與潤滑 。H型發(fā)動機嚴重磨損了氣缸底部的位置,這會使得活塞頂部與缸壁的間隙擴大,機油在高壓下則會被擠入燃燒室參與燃燒,也就是所謂的燒機油 。
裝備H型發(fā)動機的汽車大多都有燒機油的通病,且性能越強出現燒機油的里程數越短;全球知名的保時捷跑車在數萬甚至不足一萬就會開始燒機油,而這些車之所以問題沒有被放大,原因為保有量極低且豪華品牌跑車并不被廣泛關注 。但是某些中低端品牌的汽車則會凸顯出問題的嚴重性,比如斯巴魯汽車就因H型發(fā)動機被市場淘汰 。斯巴魯的量產車因燒機油問題被總局多次要求召回,再加上CVT變速箱的低傳動率以及較差的耐用性,一臺車的兩大核心總成都存在耐用性差的問題,這種車被淘汰也就不足為奇了 。

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