水平對置發動機的工作原理是怎樣的

水平對置發動機的工作原理是活塞在水平方向做左右運動，通過進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，將燃燒膨脹的力量轉化為曲軸轉動，進而驅動車輛。具體而言，進氣時吸入空氣，壓縮時提升空氣壓力與溫度，做功時高壓噴入柴油使其自燃推動活塞，排氣時排出廢氣。這種獨特的工作方式，配合其獨特布局，賦予了發動機低重心、低振動等特性。

在進氣沖程中，進入汽缸的工質為純空氣。柴油機的進氣系統阻力相對較小，使得進氣終點壓力較高，而溫度相對較低，進氣終點壓力一般處于（0.85～0.95）p0，溫度范圍則是300～340K 。空氣在這個過程中順暢地進入氣缸，為后續的工作做好準備。

進入壓縮沖程，此時被壓縮的工質依舊是純空氣。與汽油機相比，水平對置發動機的壓縮比更高，一般在ε=16～22 。在這樣高的壓縮比下，壓縮終點的壓力可達3000～5000kPa，溫度也能達到750～1000K。如此高的壓力和溫度，為后續的做功沖程奠定了良好的基礎。

當壓縮沖程接近終了時，便進入了做功沖程。高壓油泵會將柴油以10MPa左右的高壓噴入汽缸燃燒室，柴油與之前被壓縮的高溫高壓空氣迅速混合，隨即自行發火燃燒。剎那間，汽缸內的壓力和溫度急速上升，壓力最高可達5000～9000kPa，溫度能達到1800～2000K。這種強大的爆發力推動活塞在水平方向上運動，通過連桿將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，從而為車輛提供前進的動力，這是典型的壓燃式發動機的工作模式。

最后是排氣沖程，發動機要排出燃燒后的廢氣。這一過程與汽油機基本相同，排氣溫度Tr處于700～900K 。隨著廢氣的排出，一個完整的工作循環結束，發動機周而復始地進行著這四個沖程，源源不斷地為車輛提供動力。

此外，水平對置發動機在活塞與曲軸排列、進排氣方式、配氣系統以及平衡系統等方面也有著獨特設計。活塞成對且與曲軸呈水平排列，兩組活塞對稱列在曲軸兩側，讓發動機更為緊湊，有效減少了振動和噪音。對稱的進排氣方式，進排氣歧管布置在發動機兩側且各自對稱排列，極大地提高了進排氣效率，輸出更高的動力和扭矩。雙頂置凸輪軸和雙進氣門的配氣系統設計，實現了更好的氣缸充氣效果和燃燒效率，提升了發動機動力性和燃油經濟性。而在曲軸上方安裝平衡軸或凸輪軸的平衡系統，能有效平衡發動機的慣性力和振動，使其運轉更加平穩順暢。

水平對置發動機憑借獨特的四個沖程工作過程，以及在活塞與曲軸排列、進排氣、配氣、平衡系統等多方面的精妙設計，不僅實現了將燃料的化學能轉化為車輛前進的動力，還擁有了低重心、低振動、高穩定性、良好操控性等諸多優勢，為駕駛者帶來獨特的駕駛體驗，在汽車發動機領域占據著獨特的地位 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）