水平对置发动机优缺点和工作原理

  • 2
  • 4,391 views
  • A+
所属分类:内燃机原理

水平对置发动机活塞平均分布在曲轴两侧,这样的设计会让水平对置发动机有什么优缺点呢?水平对置发动机的一系列优缺点可以从下面文章中看到。

水平对置发动机简介

水平对置发动机,发动机活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。

水平对置发动机优缺点

水平对置发动机

水平对置发动机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,使发动机转速得到很大提升,减少噪音。

水平对置发动机工作原理

水平对置发动机特点

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。

水平对置发动机优点

水平对置发动机的最大优点是重心低。由于它的汽缸为“平放”,不仅降低了汽车的重心,还能让车头设计得又扁又低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。同时,水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是最小。当然更低的重心和均衡的分配也为车辆带了更好的操控性。

水平对置发动机为什么会降低车身重心

水平对置发动机发动机又叫BOXER(拳击手),活塞作180度的对向运动,犹如拳击这种发动机的特点是汽缸和活塞平均分布在曲轴两侧,由于气缸左右水平运动,作用力相互抵消就导致了没有上下的作用力,使车辆达到最小的震动。所以说发动机“平放”是关键。水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构,这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好,运行时的功率损耗也是较小。由于工作时作用力的相互抵消也提升了燃油经济性和降低了噪音。

较低的重心使活塞运动产生的横向震动容易被支架吸收。其实发动机的重量占了整车重量的很大一部分,较低的发动机重心也能有效降低整车重心, 左右对称布置的活塞,由于相互作用力抵消,其运动平衡性变得更好。

更低的重心可以使车辆减少左右摆动从而增加稳定性和操控性。  水平对置的发动机较小的体积还能让发动机舱设计扁、平、低,这些因素都能增强汽车的行驶稳定性和运动性。也会一定程度上降低空气阻力来达到性能提升的目的。减少空气阻力可以提供更强劲的输出功率与更加经济的油耗。同时也会降低发动机舱的噪音。

水平对置发动机缺点

制造成本比较高,对润滑及冷却系统要求高。这也是很多国内水平对置发动机发动机出问题的所在,极限驾驶造成润滑和冷却系统跟不上,缸壁内部磨碎严重。一般发动机气缸壁依靠的是飞溅润滑,但对于水平对置发动机,这种润滑方式不太理想,气缸上半部往往机油过少,会加剧气缸磨损,气缸下半部分往往机油过多,会引起过度消耗,同时,由于活塞水平放置和其自身重力的作用,其水平往返运行中的顶部和底部与缸套的摩擦程度就不一样,这会使得缸套的上下两个内面出现不同的磨损,底部会磨损的要多一些。这就要求水平对置发动机必须有比其他发动机更特殊、更精密的润滑系统。

斯巴鲁的做法是:通过采用在活塞表面钼金属涂层来减少摩擦阻力,强化活塞的耐磨性能,曲轴由高硬度的钼铬合金钢铸造而成,强度及耐磨性能均大大提高。

排量受限:宽扁的外部形状造成了发动机舱的设计难题,考虑到车身尺寸,发动机排量一般不能超过4.0升。紧凑的布局导致维修难度也比较高。

还有一点就是,水平对置能够抵消横向的振动,只是一种理想状况,如果由于积碳等原因导致气门不能完全闭合,也会造成缸压不等,这就会造成横向力不等,这种情况下同样会造成左右抖动。

水平对置发动机曲轴比直列发动机的要短,而硬度要求更高,直列机需要平衡块,而对置发动机本身就有很好的平衡,所以质量更轻。以上几种设计让水平对置发动机有了高超性能的同时耐用性也非常出色。但这一切的代价是高精度制造与特殊材料的成本价格太高。

由于一般直列发动机冲程都要大于水平对置发动机,所以就延长了喷油,点火的时间,长冲程无疑是要喷射更多的燃油,那么在进气歧管喷射的油越多(缸内直喷除外),就会让燃油得不到更好的雾化与在缸体内完全燃烧。水平对置发动机的短冲程提前了喷油、点火动作的完成,汽缸内作工次数多,相对每次做工的燃油喷射量也减少了,燃油可以得到更理想的雾化效果,燃烧更充分效率自然更高。在保证发动机动力强劲的同时,燃油经济性有很好的表现,也降低了尾气排放污染。

 

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen:

目前评论:2   其中:访客  2   博主  0

    • 怡然自得 怡然自得 3

      学习一下

      • 乐享 乐享 3

        初次拜访,表示极大的支持