水平对置发动机
概要
优点
活塞的往复运动是左右相对地运作,产生的震动有所抵销,故其运转相当平顺。其次是活塞运动角度的设计拥有平衡良好的优势,相对于直列型发动机(英语:Straight engine)来说,曲轴所需的反向配重比较少,间接减轻了曲轴的重量。如此一来非但可以减轻发动机的整体重量,对于转速提升的反应也有所助益。因为汽缸呈现水平状态,汽缸盖、汽门系统皆随着采水平配置,因此发动机的重心位置极低。此外,低平的发动机本体外型更贴近底盘,车身稳定性更高、更均衡,比起直列型或V型发动机更能抵抗侧向偏移。
缺点
水平对卧发动机最大的缺点是打造费时,制造成本相对较高。譬如同样四汽缸的配置,直列型发动机的四缸呈直线排列,车厂在制造时只需一个汽缸本体、气门上座、凸轮轴、汽门外盖便能构成一具发动机的主要元件。然而水平对卧发动机必须将这些部件拆成左、右两侧,每一侧两汽缸就需要双倍的汽缸本体、气门上座、凸轮轴、汽门外盖。正因周边配件和发动机脚的安装孔位不一样,这些零件无法开发单模成对生产,非得花费更多开模成本来制造两侧不同的发动机组件才行。同时为了确保发动机工作效率和耐用度,进排气角度、燃烧室气流形状、气门结构等都必须经过精密的计算,增加了设计的困难度。
由于汽缸头分列左右两端,两个分离的燃烧室(英语:Combustion chamber)的进排气系统、点火系统、供油系统、进排气阀门等各自独立,如何处理这些必要元件变得很繁杂。地球引力造成了汽缸上半部机油偏少,大多累积在下半部,产生活塞上半部偏磨的问题。所以水平对卧发动机的润滑系统和冷却系统相对而言较为复杂,也影响到发动机室的布局。加上发动机本体呈扁平状,紧凑的发动机室布局增高了维修困难度。其摆放方式多半为纵置,较适合后轮驱动或四轮驱动车,故应用范围受限。
种类
水平对卧二缸发动机
水平对卧四缸发动机
水平对卧六缸发动机
水平对卧八缸发动机
水平对卧十缸发动机
水平对卧十二缸发动机
水平对卧十六缸发动机
V型180度发动机
左为180°V型,右为水平对卧型,可以看出六汽缸里的活塞作动方向不同
虽然从外观上来看,V型180度型和水平对卧型并没有太大差异,但是从曲轴、汽缸形式等内部构造便可见出端倪:V型180度的左右汽缸内曲柄销是共通的,而水平对卧型则是汽缸分列左右,以曲轴为中心呈现180度夹角。V型180度的震动在对向汽缸间并无法抵销,若无8汽缸以上的偶数汽缸则会产生激烈的震动。
参考资料
Autonet: 组件精密、设计难度高的水平对卧发动机
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