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4 斯巴魯第三代水平對置發動機

在汽車界,斯巴魯是個另類,其水平對置發動機與全輪驅動的組合獨樹一幟。可以說,水平對置發動機是斯巴魯汽車最大的招牌。

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斯巴魯無疑是水平對置發動機最忠實的擁護者和使用者之一(另一個是保時捷)。第一代水平對置發動機始于1966年的斯巴魯1000車型,1989年伴隨著力獅的推出第二代水平對置發動機浮出水面,2010年,全新第三代斯巴魯水平對置發動機終于千呼萬喚始出來。

毫無疑問,第三代發動機并不是對前款發動機進行重新調校,而是斯巴魯投巨資重新研發的產物。制造規格上,缸徑和行程均與第二代有不小的變化(第三代84毫米×90毫米,第二代92毫米×75毫米)。此外,進氣口被重新優化,活塞、連桿采用輕量化材料,新式緊湊型機油泵、缸體和缸蓋分別設有單獨冷卻通道,這些改進令摩擦損失減少約30%,發動機燃燒效率及響應特性得到明顯改善。

斯巴魯新一代水平對置發動機均為4缸,包含2.0升和2.5升兩種排量,率先搭載于新款森林人。隨后,該發動機陸續應用于斯巴魯其他車型上。為此,斯巴魯還專門在日本修建了一座工廠,專門用于生產第三代水平對置發動機。

(1)斯巴魯發動機的優勢

在水平對置發動機內,活塞對向運動,彼此降低了沖擊和振動。在加速時作用更明顯,讓你控制加速踏板隨心所欲,在享受加速樂趣時不失舒適性。

低平的發動機很容易讓動力輸出保持在同一直線上(發動機曲軸旋轉中心和中間傳動軸),這使得斯巴魯汽車的駕駛特性與眾不同。水平相對的活塞運動抵消了大部分不必要的振動,使得整車運轉更順滑,使用壽命也相應延長。1989年1月,3臺安裝了EJ20型渦輪增壓發動機的力獅車,在美國亞利桑那州測試賽道上創造了10萬公里無故障的行駛記錄。這也成為斯巴魯發動機開發歷史上最重要的里程碑。

低位和平坦的布置構架使車輛行駛更平衡和穩固。水平對置發動機還特別適合全輪驅動系統,造就全對稱的車身底盤系統,使整車行駛更平順、更舒適。1)對直列發動機。

直列發動機活塞豎直安放,并往復上下運動。這樣的結構決定了直列發動機機體和重心都較高,且工作時的振動較大。通常,當代的直列發動機都采用橫置安裝,即與車輛中心線呈90o角,很難做到完全的平衡,進而影響整車的運動效果。至于全輪驅動,斯巴魯發動機盡顯簡單、對稱的優勢。這點,普通的直列發動機很難做到。2)對V型發動機。

V型發動機活塞行程構成一個夾角,有60o和90o之分。相對于水平對置發動機,V型發動機運轉過程中上下振動更大一些。V型發動機的重心高度介于直列發動機和水平對置發動機之間,這一點是由三種不同發動機結構形式決定的。發動機重心位置會影響到整車重心和質量分配,進而影響車輛的動態性能。這方面重心低的斯巴魯汽車有更好的行駛平順性和操控嚴謹性,動態響應理論上也相對好一些。另外,為了抵消額外的振動,有些V型發動機還要添加平衡軸等部件(按理說直列發動機更需要,但裝V型發動機的往往是高檔車,對振動的敏感度更強些),進一步增加了重量和體積。

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用于森林人的2.0升水平對置發動機

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2.0升渦輪增壓水平對置柴油機

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水平對置發動機與全輪驅動的結合,帶來非常平衡的整車布局

(2)水平對置發動機的缺陷

潤滑系統與其他發動機有較大的不同,技術要求高,否則潤滑油沒辦法良好潤滑到活塞與缸壁的某些部位(潤滑油因重力的原因潤滑不均勻,容易造成磨損不平均)。冷卻系統要求也很嚴格,制造成本相對較高。總的來說,水平對置發動機屬于動力系統的少數派,廠家有更嚴格和特殊的需求,所以發動機各部分的設計和生產工藝相對更加苛刻,制造成本因此也相應升高了。

另外,水平對置發動機在汽車上縱向布置才能發揮優勢,不像其他機型布置靈活,限制了使用。

最后一點就是維修不便(如V6發動機的氣門都在發動機頂端,而水平對置6缸發動機的氣門在兩端)。

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