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水平對臥引擎

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左右對稱的活塞作動時像拳擊手出拳,故又名boxer engine

水平對臥引擎英语flat engine)乃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。這個概念最早由德國機械工程師卡爾·本茨(也就是梅賽德斯-賓士創始人之一)提出,並於1896年獲得專利,如今此行種型式之引擎廣被德國保時捷日本速霸陸兩大車廠所採用。

水平對臥引擎很容易跟相對活塞式引擎(opposed-piston engine)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。

概要[编辑]

優點[编辑]

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。

缺點[编辑]

水平對臥引擎最大的缺點是打造費時,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,也影響到引擎室的佈局。加上引擎本體呈扁平狀,緊湊的引擎室佈局增高了維修困難度。其擺放方式僅適合縱置,適合後輪驅動四輪驅動車,不適合前輪驅動車,故應用範圍受限。

種類[编辑]

V型180度引擎[编辑]

左為180°V型,右為水平對臥型,可以看出六汽缸裡的活塞作動方向不同

雖然從外觀上來看,V型180度型和水平對臥型並沒有太大差異,但是從曲軸、汽缸形式等內部構造便可見出端倪:V型180度的左右汽缸內曲柄銷是共通的,而水平對臥型則是汽缸分列左右,以曲軸為中心呈現180度夾角。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。

外部連結[编辑]

參考資料[编辑]