水平对置的发动机、有什么好处?还有水平对置最多有好多缸?

关于汽车的水平对置发动机,来个详细点的

如果按照汽缸排列方式划分汽车发动机的种类,那么普通的直列发动机、高档轿车上应用的V型发动机以及大众汽车辉腾等豪华车型特有的W型排列发动机,很多汽车爱好者或许都比较了解。但提起水平对置发动机,大家一定会感到陌生。近日,在斯巴鲁五省九城市西南之旅西安站活动上,专家向记者详细讲解了这种应用在斯巴鲁全系车型以及保时捷911超级跑车上面的独特的水平对置发动机。
  据专家介绍:水平对置发动机作为斯巴鲁车型两大核心技术之一,其活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动,而不同于普通直列发动机活塞上下运动,或者V型排列发动机活塞成一定夹角运动。这种设计使得水平对置发动机的整体高度大大降低,长度有所缩短,发动机外形看上去更为扁小,带来的直接优点就是降低了整车重心,令车辆行驶更加平稳,实现了汽车应有的敏捷性,降低了侧翻的可能。例如,记者在试乘斯巴鲁翼豹时,明显感觉高速过弯时该车的侧倾更小一些。由此看来,超级跑车保时捷911选择水平对置发动机自然有降低重心的考虑。此外,水平对置发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消,能够大大降低车辆在行驶中的振动,能够从一定程度上降低发动机噪音。活塞运动的平衡良好(180度左右抵消),相比直列发动机,在曲轴方面所需的平衡配重减少,有助于转速提升,而相比其他发动机油耗也更低些。
  当然,独特的设计除了为水平对置发动机带来了众多的优势,也为其推广普及造成一定的不利因素。据介绍,水平对置发动机各部分的设计和生产工艺均要求相当苛刻,因此制造成本相比常见的置列或V型发动机高出不少。因此,采用水平对置发动机的车型价格往往也较同级别、同排量车型高出不少。本报记者金文

之所以水平对置发动机通常被称为BOXER,是因为BOXER原意是拳击手,这种引擎汽缸分成左右两边,每边2或3个汽缸,左右两边的活塞作180度的对向运动,犹如拳击手出拳对打,因而得此称呼。世界上只有富士重工、德国保时捷才有这种发动机技术。它的特点是:
◆ 发动机活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低,车辆行驶更加平稳,发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消,大大降低车辆在行驶中的振动,便发动机转速得到很大提升,减少噪音。
◆ 低重心:产生的横向震动容易被支架吸收、有效将全车较重的发动机重心降低,更容易达到整体平衡。
◆ 低振动:活塞运动的平衡良好(180度左右抵消)。 相比直列式,在曲轴方面所需的平衡配重因素减少,有助转速提升。它能保持650转的低转速,并保证发动机平稳的工作。同样相比其它发动机行式油耗最低。
Porsche和Subaru的水平对置引擎之间最大的区别其实在于安装方式:Subaru是前纵置引擎、前轮驱动或者四轮驱动,跟一般的前横置引擎前轮驱动车型不一样,Subaru的引擎实际上跟Audi的V型引擎+Quadro的布局很相似,是非常典型的Symmetric AWD Layout。由于EJ系列引擎只有4/6缸容积不超过3000cc,前置引擎仓的空间比较充裕因此Subaru只需要解决引擎的供油和散热问题就可以。其实Subaru的引擎并不是很先进或者很特别的设计,只是现在同级厂商没有使用水平对向设计所以显得“与众不同”。
Porsche的水平对向引擎最早是从6缸2.0L风冷开始的。911从诞生的头一天开始就是高性能跑车,因此Porsche引擎上面使用了昂贵的尖端技术。911是后纵置引擎后轮/四轮驱动布局风冷设计,引擎仓可用空间不多,Porsche设计之初只预留2.7L的空间认为2.7L是一个极限。
进入70年代不断增长的马力需求,催化转换器/无铅汽油引入以及新废气排放条例的实施让Porsche急需增大引擎容积。要扩大容积有两个选择:一个拉长冲程(增加长度),一个增大口径(增加宽度)。 虽然在911 Turbo上Porsche可以大幅增加车尾的宽度来增大引擎仓空间,但这样会大大增加空气阻力而且成本也非常高,在普通的911行不通。凭借在赛车场上累积的技术和经验,Porsche从增强缸体强度减少缸壁厚度增大汽缸口径找到突破点,新型高强度金属材料和电子燃油喷注的应用也让911引擎最高转数和输出大幅提升。虽然引擎的总体尺寸没有明显增大,但容积在2.7L以上的911引擎为了不增加车尾宽度保持最优化的整体布局,引擎和排挡箱/传动轴之间是有一个倾斜的齿轮连接,跟一般汽车直连是有区别的。
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第1个回答  2013-08-26
很多人都知道水平对置发动机全世界只有保时捷和斯巴鲁有,但是也有一部分人提出质疑,为什么这么好的发动机别的汽车厂家不采用!不明白的人看完下文就会对水平对置发动机有一个充分的认识!
我们先得首先了解一下什么叫做水平对置发动机。如果你能将水平对置发动机的构造理解为是把V型发动机两排气缸的夹角加大到180度而形成的,那么就很好理解水平对置发动机的几大特点了,水平对置发动机的本质依然为往复活塞式内燃机,依然采用了曲柄连杆机构作为运动系统,依然有进气、压缩、做功、排气四个冲程,这就决定了水平对置发动依然会有普通发动机的一些优缺点,但也正因为它独特的气缸布置方式又有它自己独有的优缺点。
水平对置发动机的一个显著优点就是重心低。如果将B4理解为V4(尽管V4是用在摩托车上的),将B6理解为V6,就可以很好理解水平对置发动机重心低的这个优点了。如果再将所有的运动部件看作质点的话,那么他们都在一个水平面上,自然重心也就在该水平面上了。重心低这个优点直接增加了车辆行驶稳定性,高速过弯时车辆的侧倾更小,减小了侧翻的可能,注重操控的车型一般采用这种发动机,显然斯巴鲁,保时捷的911都是属于这类车型。
高度低是水平对置发动机又一大优点。将气缸放在一条直线上当然高度自然就会降低,这与前面所说的造成重心低那个优点的原因有些类似。另外,我们知道,发动机不光有曲柄连杆机构,还有配气机构、燃油系统、进排气系统、点火系统、起动系统、润滑系统等其他部分,水平对置发动机这样的气缸形式有利于其他部分的布置,使发动机整体高度较小,这样就便于在有限的发动机舱中增加涡轮增压器的装置。而保时捷一直钟情于水平对置式发动机有很大一部分原因是源于它的这个优点,因为保时捷911车型都采用了“溜背”式的外形设计和后置后驱的驱动方式,这就需要高度较小的发动机来提供动力。
其实这都不是水平对置发动机最主要的优点。振动小才是这类发动机不同于其他发动机最显著的优点。由于可以将B型发动机看作特殊的V型发动机看,而V型又可以看作是两个直列的组合,那么我们就先从最基础的直列发动机看起。往复活塞式发动机的当量系统为曲柄连杆系统,在x、y、z轴上均有振动发生,其中x、y轴的振动是可以相互抵消掉的,而z轴上的振动是无法通过机体自身的机构平衡掉的,z轴上的这个振动不是我们所需要的,肯定有人不禁要问,这个z轴上的振动是怎么产生的,实际应用中又是通过什么办法解决这个振动问题的呢? 直列四缸发动机的点火顺序为1423,那么在1缸做功的时候,2、3、4缸分别处在进气、排气、压缩过程,我们都知道做功是气体迅速膨胀的过程,这时气体对活塞的压力是很大的,远远大于其它三个缸内的气体对活塞的压力,这样就造成了整个机体不平衡的振动。V型发动机由于两排气缸有一定的夹角,这个z轴上的振动是活塞上下振动的一个分力造成的,而水平方向上的分力是可以互相抵消的,如果将V型发动机的夹角无限扩大,扩大到180度,也就是B型发动机在z轴上没有分力,活塞上下振动的力等于水平方向上的力,是可以互相抵消的。 在实际的直列和V型发动机上为解决这个振动设计安装了两根平衡轴来平衡掉这个并不需要而又确实存在的振动,B型发动机由于特殊的机体形状没有这个z轴上的振动,这样就不需要额外增加平衡机构,直接带来的好处就是运动部件少,可以提高一定的转速,从而提高发动机的功率。
对置发动机有以上这么多优点:重心低、体积小、振动小、功率大,为什么全世界只有斯巴鲁和保时捷两家汽车公司采用呢?必然是他存在一定的缺点。首先是,润滑系统不太理想,技术要求很高;其次是冷却系统也要求很严格;最重要的是它的制造成本比V型发动机高,之前我们介绍的一大优点——振动小是种理想状态,要在实际工作中达到这种理想状态,对发动机各部分的设计和生产工艺是相当苛刻的,因此制造成本相比常见的直列或V型发动机高出不少。
总的说来,在原理上水平对置发动机与常见的直列和V型发动机是一样的,但由于气缸布置的特殊性,它又比常见的发动机有着重心低,体积小,振动小,功率大等优点,如果想要获得理想中的这些优秀的性能,就必须有苛刻的生产工艺保证,从而造成了它的成本要高于普通发动机,一般不太追求车辆的操控性不太看重发动机大小的汽车厂家不会用这样高成本的发动机。
针对水平对置发动机润滑系统和冷却系统严格要求,所以必须要采用全合成机油,半合成的机油都不行,没有全合成机油的润滑会直接导致发动机损伤!所以如果你的爱车是水平对置发动机的,那就请赶紧使用全合成机油!
第2个回答  2013-08-26
更低的重心,更平衡的前后重量分配,更能增加车辆的操控性,发动机工作的震动,相比直列更小些~目前世界上只有两家公司使用此技术,PORSCHE和SUBARU~如果将直列发动机看成是夹角为0度的V型发动机,那么当两排汽缸的夹角扩大为180度时,那就是水平对置发动机了。所有的汽缸呈水平对置排列,就像是拳击手在搏斗,活塞就是拳击手的拳头(当然拳头可以不止两个),你来我往,毫不示弱。水平对置发动机的英文名(Boxer Engine)意义就是“拳击手发动机”,可简称为B型发动机,如B6、B4,分别代表水平对置6缸和4缸发动机。由于相邻两个汽缸水平对置,可以很简单地相互抵消振动,使发动机旋转更平稳。 水平对置发动机的重心低。由于它的气缸为“平放”,而不是像V型或直列发动机那样“斜放”或“立放”,因此降低了汽车的重心,同时又能让车头设计得又扁又低。这两些因素都能增强汽车的行驶稳定性。 由于水平对置发动机本身就左右对称,因此它可使变速器等放置在车身正中,让汽车左右重量对称,而不会像大多数汽车那样重心偏向一侧。 水平对置发动机的动力输出轴方向与传动轴方向一致,因此不需要改变动力传递方向或利用齿轮传动,而是可以直接与离合器、变速器对接,动力传递效率较高,使汽车的起跑和加速更迅猛。 水平对置发动机的缺点是维修不方便,而且各缸点火间隔独特,使其排气声响比较怪异,普通汽车极少装配水平对置发动机。现在世界上只有德国保时捷和日本富士两家车厂仍生产这种发动机。缺点:润滑系统不太理想,技术要求很高,要不润滑油没办法润滑到活塞与缸壁,冷却系统也要求很严格。制造成本比V型发动机更高。斯巴鲁水平对置12汽缸发动机,每个缸有5个气门,12缸共60个气门。 1988年斯巴鲁研发12缸水平对置发动机,主要是用于F1赛事,后来因退出F1而放弃了对大排量发动机的的使用,现在大家所说的保时捷的水平对置发动机就是与斯巴鲁这款12缸水平对置发动机极其相似,在保时捷的车系里只有超级跑车才配备8缸以上水平对置发动机,因为保时捷对水平对置发动机的研发受到一定的限制,所以而今世界上只有“斯巴鲁”才真正拥有水平对置发动机的成熟技
第3个回答  2020-02-19
很多人都知道水平对置发动机全世界只有保时捷和斯巴鲁有,但是也有一部分人提出质疑,为什么这么好的发动机别的汽车厂家不采用!不明白的人看完下文就会对水平对置发动机有一个充分的认识!
我们先得首先了解一下什么叫做水平对置发动机。如果你能将水平对置发动机的构造理解为是把V型发动机两排气缸的夹角加大到180度而形成的,那么就很好理解水平对置发动机的几大特点了,水平对置发动机的本质依然为往复活塞式内燃机,依然采用了曲柄连杆机构作为运动系统,依然有进气、压缩、做功、排气四个冲程,这就决定了水平对置发动依然会有普通发动机的一些优缺点,但也正因为它独特的气缸布置方式又有它自己独有的优缺点。
水平对置发动机的一个显著优点就是重心低。如果将B4理解为V4(尽管V4是用在摩托车上的),将B6理解为V6,就可以很好理解水平对置发动机重心低的这个优点了。如果再将所有的运动部件看作质点的话,那么他们都在一个水平面上,自然重心也就在该水平面上了。重心低这个优点直接增加了车辆行驶稳定性,高速过弯时车辆的侧倾更小,减小了侧翻的可能,注重操控的车型一般采用这种发动机,显然斯巴鲁,保时捷的911都是属于这类车型。
高度低是水平对置发动机又一大优...很多人都知道水平对置发动机全世界只有保时捷和斯巴鲁有,但是也有一部分人提出质疑,为什么这么好的发动机别的汽车厂家不采用!不明白的人看完下文就会对水平对置发动机有一个充分的认识!
我们先得首先了解一下什么叫做水平对置发动机。如果你能将水平对置发动机的构造理解为是把V型发动机两排气缸的夹角加大到180度而形成的,那么就很好理解水平对置发动机的几大特点了,水平对置发动机的本质依然为往复活塞式内燃机,依然采用了曲柄连杆机构作为运动系统,依然有进气、压缩、做功、排气四个冲程,这就决定了水平对置发动依然会有普通发动机的一些优缺点,但也正因为它独特的气缸布置方式又有它自己独有的优缺点。
水平对置发动机的一个显著优点就是重心低。如果将B4理解为V4(尽管V4是用在摩托车上的),将B6理解为V6,就可以很好理解水平对置发动机重心低的这个优点了。如果再将所有的运动部件看作质点的话,那么他们都在一个水平面上,自然重心也就在该水平面上了。重心低这个优点直接增加了车辆行驶稳定性,高速过弯时车辆的侧倾更小,减小了侧翻的可能,注重操控的车型一般采用这种发动机,显然斯巴鲁,保时捷的911都是属于这类车型。
高度低是水平对置发动机又一大优点
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