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HOT水平對臥引擎,有哪些特點?

發佈日期:2019-01-03
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水平對臥引擎,目前被保時捷Porsche、速霸陸Subaru兩大車廠廣泛採用。

水平對臥引擎的概念,最早是由賓士Benz創始人之一的德國機械工程師卡爾·本茨提出,並於1896年獲得專利。


水平對臥引擎,英文名稱是flat engine,它是根據複數的汽缸分成兩等分,以曲軸為中心呈現180度夾角而分列左右的形狀,因而得名水平對臥。

再者,左右對稱的活塞作動時像拳擊手出拳,故又名boxer engine。
 
水平對臥引擎很容易跟相對活塞式引擎混淆,另外一種容易混淆的例子是直列型二、三、四甚至多個汽缸的引擎,傾斜呈V型180度,但一般認為這與傳統直列型引擎並無二致。

OiCar 水平對臥引擎,有哪些特點?

水平對臥引擎的優點,在於活塞的往復運動是左右相對地運作,產生的震動有所抵銷,故其運轉相當平順。

其次是活塞運動角度的設計擁有平衡良好的優勢,相對於直列型引擎來說,曲軸所需的反向配重比較少,間接減輕了曲軸的重量。

如此一來,非但可以減輕引擎的整體重量,對於轉速提升的反應也有所助益。

因為汽缸呈現水平狀態,汽缸蓋、汽門系統皆隨著採水平配置,因此引擎的重心位置極低。

此外,低平的引擎本體外型更貼近底盤,車身穩定性更高、更均衡,比起直列型或V型引擎更能抵抗側向偏移。

OiCar 水平對臥引擎,有哪些特點?

水平對臥引擎最大的缺點就是打造費時、製造成本相對較高。

譬如同樣四汽缸的配置,直列型引擎的四缸呈直線排列,車廠在製造時只需一個汽缸本體、氣門上座、凸輪軸、汽門外蓋便能構成一具引擎的主要元件。

然而,水平對臥引擎必須將這些部件拆成左、右兩側,每一側兩汽缸就需要雙倍的汽缸本體、氣門上座、凸輪軸、汽門外蓋。

正因周邊配件和引擎腳的安裝孔位不一樣,這些零件無法開發單模成對生產,非得花費更多開模成本來製造兩側不同的引擎組件才行。

同時,為了確保引擎工作效率和耐用度,進排氣角度、燃燒室氣流形狀、氣門結構等都必須經過精密的計算,增加了設計的困難度。
 
由於汽缸頭分列左右兩端,兩個分離的燃燒室的進排氣系統、點火系統、供油系統、進排氣閥門等各自獨立,如何處理這些必要元件變得很繁雜。

地球引力造成了汽缸上半部機油偏少,大多累積在下半部,產生活塞上半部偏磨的問題。

所以水平對臥引擎的潤滑系統和冷卻系統相對而言較為複雜,也影響到引擎室的布局。

加上引擎本體呈扁平狀,緊湊的引擎室布局增高了維修困難度。

其擺放方式多半為縱置,較適合後輪驅動或四輪驅動車,故應用範圍受限。

OiCar 水平對臥引擎,有哪些特點?

除此之外,水平對臥引擎跟V型180度型引擎的外觀也非常相像,但水平對臥引擎則是汽缸分列左右,以曲軸為中心呈現180度夾角,
V型180度型引擎的左右汽缸內曲柄銷是共通的

V型180度的震動在對向汽缸間並無法抵銷,若無8汽缸以上的偶數汽缸則會產生激烈的震動。


OiCar 水平對臥引擎,有哪些特點?

水平對臥引擎的種類,目前有水平對臥二缸引擎、水平對臥四缸引擎、水平對臥六缸引擎、水平對臥八缸引擎、水平對臥十缸引擎、水平對臥十二缸引擎、水平對臥十六缸引擎等。


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