為什么只有少數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中采用的水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī) 只有少數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中采用的水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)是什么原因

50 多年來(lái)，斯巴魯汽車一直使用水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)，左右活塞交替水平運(yùn)行。世界上只有斯巴魯和保時(shí)捷在少數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中使用水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的原因是什么？

斯巴魯汽車在國(guó)內(nèi)的銷量不是很好，但是有很多人用“一日斯巴魯，終生斯巴魯”來(lái)形容。斯巴魯?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)不僅非常好，而且四驅(qū)技術(shù)也是一流的。此外，配合鏈條式CVT變速箱，在燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛性能方面取得了很好的平衡。

不過(guò)，拿銷量更高的“森林人”小車來(lái)說(shuō)，似乎不太適合中國(guó)市場(chǎng)。主要原因是整車進(jìn)口，價(jià)格較高；發(fā)動(dòng)機(jī)成本占比較大；空間緊湊等。與中國(guó)市場(chǎng)大多數(shù)人喜歡的大空間、高配置、漂亮的外觀等汽車特性相比，“森林人”的優(yōu)勢(shì)恰恰相反。

目前在售的斯巴魯森林人將于2021年11月發(fā)布，依舊搭載水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)，但排量有所下降，2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)取代了老款2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)。可見(jiàn)，即便是在全球車企都在加速向電動(dòng)車轉(zhuǎn)型的時(shí)代，斯巴魯依然看重這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。

水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)消除對(duì)置活塞之間的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)良好的旋轉(zhuǎn)平衡，并且通過(guò)橫向放置氣缸，可以縮短上下和前后方向，易于降低重心和緊湊性。其結(jié)果是旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)振動(dòng)小，并且不需要平衡器。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的低重心設(shè)計(jì)對(duì)汽車的機(jī)動(dòng)性影響很大。由于這一因素直接關(guān)系到汽車的運(yùn)動(dòng)性和高運(yùn)動(dòng)性能，因此得到了眾多用戶的大力支持。

然而，雖然有許多身體優(yōu)勢(shì)，但也有許多缺點(diǎn)。首先，由于它需要兩個(gè)氣缸蓋，零件數(shù)量更多，成本更高。因此，如果裝在低價(jià)車上，除非在發(fā)動(dòng)機(jī)以外的地方賺取利潤(rùn)或降低成本，否則在價(jià)格上將無(wú)法保持競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)具有縱向和縱向短而橫向長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，因此這一特性成為該發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上安裝的主要障礙。當(dāng)安裝在尺寸受限的車身上時(shí)，進(jìn)排氣系統(tǒng)部件等輔助設(shè)備的布置變得困難，增加了設(shè)計(jì)難度。特別是安裝在車寬小于1700mm的車輛上時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)艙橫向沒(méi)有空間，排氣處理難度較大。在EJ20渦輪增壓器中，渦輪增壓器被提升到發(fā)動(dòng)機(jī)的右側(cè)并放置，排氣管必須加長(zhǎng)。此外，還存在三元催化的發(fā)熱問(wèn)題。

由于難以橫向擴(kuò)展的特點(diǎn)，受到各種限制，趨向于短行程/大缸徑。短沖程/大缸徑發(fā)動(dòng)機(jī)很容易達(dá)到高轉(zhuǎn)速并產(chǎn)生高輸出，但大缸徑燃燒室的尺寸和形狀使其難以降低油耗。 EJ20 發(fā)動(dòng)機(jī)最終退役，因?yàn)樗y以燃燒以達(dá)到未來(lái)所需的燃油效率水平。由于短沖程不適合產(chǎn)生低速扭矩，因此是難以制造中低速高扭矩和低油耗的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)因素。新一代FA/FB發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)設(shè)計(jì)連桿和活塞的形狀，實(shí)現(xiàn)了更長(zhǎng)的沖程。

雖然水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的特性使其成為跑車的理想選擇，但有許多因素使其不適用于節(jié)油型多功能車，而且它們往往價(jià)格昂貴。這也是為什么斯巴魯以外的廠商沒(méi)有新采用水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的原因，這些發(fā)動(dòng)機(jī)在理論上有很多優(yōu)秀的因素。即使在追求真正運(yùn)動(dòng)性能的保時(shí)捷中，911 和Boxster 仍然是四角形，而其他則是V 形。這主要是由于上述原因。

斯巴魯?shù)那吧砉臼且患颐麨镹akajima Aircraft 的飛機(jī)制造商，所以它堅(jiān)持使用水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)的原因之一是其制造活塞相互對(duì)抗的徑向發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史，例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)“Sakae”。

斯巴魯在第一代翼豹的開(kāi)發(fā)概念階段也考慮過(guò)采用直列四缸，甚至做出了在測(cè)試中表現(xiàn)不錯(cuò)的樣機(jī)，但最終還是采用了水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)。

曾在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)部擔(dān)任主考官的野村拓志先生說(shuō)：“因?yàn)槲覀兪且患易非笃嚒畼?lè)趣’的制造商，此外，‘樂(lè)趣’和‘感覺(jué)良好’的元素對(duì)于車手是絕對(duì)不可或缺的。當(dāng)然，它是一款出色的跑車是一個(gè)大前提，我們?nèi)匀怀鲇趯?duì)理想汽車的追求而來(lái)到水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)。”

斯巴魯?shù)墓こ處煱l(fā)現(xiàn)解決其他公司已經(jīng)放棄并克服的問(wèn)題是值得的，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)彌補(bǔ)其弱點(diǎn)而更具吸引力。許多斯巴魯車迷都被水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)本身以及這些斯巴魯工程師在選擇斯巴魯汽車時(shí)的想法和愿望所吸引。

不過(guò)，在電動(dòng)車普及的背景下，燃油車將舉步維艱。但是拳擊手引擎的斯巴魯是經(jīng)典之作。