當前位置:首頁 技術設計 技術講堂 正文

不斷進化 斯巴魯水平對置發動機詳解

收藏 (0條) 舉報/糾錯

斯巴魯水平對置發動機的發展

勇于創新 第一代水平對置發動機

  斯巴魯的核心技術——水平對置發動機于1966年伴隨日本國內首輛正式采用前置前驅(FF)系統的量產車型斯巴魯1000而誕生。在開發斯巴魯1000車型時,斯巴魯沒有采用當時轎車一般采用的直列發動機+后輪驅動的模式,而是決心自己開創一條新的道路,選擇采用水冷4缸水平對置發動機。這是因為水平對置發動機+前輪驅動系統的配置在轎車上應用非常合理,并有利于提高車輛的操控性能。取消的傳動軸使得車內后排空間加大,提高了轎車的舒適性。由于當時的車型動力較弱,后輪驅動相對前輪驅動車型會造成更多的動力損耗,使得動力性能與燃油經濟性都不理想,并且在當時幾乎沒有任何駕駛輔助設備的后驅車型在濕滑路面的行駛穩定性令人擔憂,設計師們打破常規,自由設想,遇到困難時他們也沒有退縮,也正是這種開發者的精神,創造了獨特的斯巴魯水平對置發動機。

汽車之家

  斯巴魯最早配備量產車使用的是水平對置、四缸、水冷式、4沖程EA系列發動機,包括斯巴魯1000上采用的EA52發動機,1971年首代Leone車型使用的EA63型以及EA71型發動機等等。斯巴魯靈活應用了水平對置發動機可以很容易地通過擴大缸徑來提高排量這一特性。EA型系列發動機,在基本設計沒有大幅變更的情況下,對斯巴魯早期的汽車生產發揮了重要作用。

  1984年4月,通過對材料和加工工藝進行改進,縮短曲軸、改進EA型發動機曲軸支撐構造等方法,同時采用四氣門雙頂置凸輪軸(DOHC)和單頂置凸輪軸(SOHC)的設計,斯巴魯完成了高剛性,高輸出功率,低震動的新型水平對置發動機的研發。出于參戰WRC世界汽車拉力錦標賽的需要,斯巴魯還成功設計了同級別中輸出功率最大的2.0升渦輪增壓發動機。斯巴魯持之以恒地研制新款水平對置發動機的努力終于得到回報。

輝煌的年代 第二代EJ系列水平對置發動機

  1989年1月,3臺安裝了第二代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新的連續行駛10萬公里,平均車速 223.345km的紀錄,充分證明了新開發的第二代EJ系列發動機的出色動力性及可靠性。這也成為斯巴魯發動機開發歷史上最重要的里程碑。

汽車之家
第二代EJ系列發動機首先使用在力獅車型上

  以新型斯巴魯水平對置發動機為基礎,力獅和翼豹車型取得巨大的市場成功,斯巴魯汽車的高性能形象也因此樹立。在這之后,斯巴魯水平對置發動機仍不斷取得更多技術上的進步。第二代力獅車型配備的水平對置發動機采用了雙渦輪二級增壓器,使發動機從低速到高速的各個轉速區域都能提供充沛的動力輸出。2003年5月,在日本銷售的第4代力獅的發動機采用了雙渦輪增壓器和新開發的等長等爆排氣系統,不僅動力輸出性能得到了提高,更實現了操控性、燃油消耗、廢氣低排放等方面的大幅度進化。

  斯巴魯公司在1996年推出了第一款SUV車型森林人,森林人的渦輪增壓車型于當年成功地在印第安納波里斯賽道上創下了新的24小時連續高速行駛速度世界記錄。由此可以看出,斯巴魯一直不斷想方設法地檢驗旗下搭載斯巴魯水平對置發動機(SUBARU BOXER)的車型,使其不僅速度表現優越而且值得信賴。

  在1995、1996和1997年,斯巴魯的翼豹WRX車型連續三年在世界拉力錦標賽中獲得廠商杯冠軍,這也是日本汽車生產廠商第一次連續三年在汽車拉力比賽中獲此殊榮。著名車手科林麥克雷、理查德伯恩斯和皮特索爾伯格曾經駕駛搭載2.0升EJ系列發動機的賽車分別在1995年、2001年和2003年獲得世界汽車拉力錦標賽的車手冠軍。這些成績,充分展示斯巴魯水平對置發動機的優異性能。斯巴魯的森林人、翼豹、力獅和傲虎車型,憑借其獨有的水平對置發動機,在過去20年內榮獲汽車行業諸多獎項。

紅頭神器,斯巴魯EJ207發動機

汽車之家
在WRC賽場上叱咤風云的EJ207渦輪增壓水平對置發動機,
強大的改裝潛力更是為車迷們所狂熱追捧

  1998年的9月,被車迷們奉為神器的EJ207發動機被用在第5代翼豹STi車型上,最初的EJ207是從配備于第4代翼豹STi的EJ20K/E基礎上改進而來,引擎內部經過了進一步的強化,鑄鐵中缸可使其承受巨大的動力。這臺發動機從1998年到2008年,一直是STi的心臟。在這10年中,EJ207進行了持續的改進,讓自己日趨完美。

汽車之家
簡單的STI三個字母就足以令斯巴魯粉絲們熱血沸騰

  斯巴魯為了提高發動機的響應性苦心研究,憑借水平對置發動機轉速攀升速度較好的先天優勢,再加上頂置式中冷器,讓STi擁有了采用渦輪發動機的日系性能車中較好的響應性。不幸的是,從斯巴魯正式向內地市場銷售STi車型開始,配備的就是最初運用于更青睞大排量引擎的北美市場的美規車型所使用的EJ257發動機,這臺引擎雖然排量較大,但是在實際的耐用性、改裝潛力上都不及日規車型上所使用的EJ207發動機。在EJ207系列之后,斯巴魯開始為了得到更多用戶青睞的家用車市場以及日趨嚴格的環保規定而做出妥協。隨著銷量的提高斯巴魯也逐漸失去了一群狂熱的鐵桿車迷。

汽車之家
第八代翼豹STI是日本市場以外最后一代使用EJ207發動機的車型

國際年度最佳發動機

  斯巴魯生產的EJ25型2.5 升雙頂置凸輪軸(DOHC) 渦輪增壓水平對置發動機曾兩次(2006 年和2008年) 榮獲“國際年度最佳發動機”稱號。經過改進之后,在各個轉速區域都具備了極為強勁的動力輸出。此外,通過使用新型雙主動氣門控制系統(AVCS) 并重新設計改良的渦輪增壓器,尾氣排量也大為減少,接近理想水平。最大功率:195千瓦(265馬力)/5600轉,峰值扭矩為350牛米/2400–5200轉,這臺升功率過百匹的強勁心臟被裝在了力獅B4型號上。配合斯巴魯特有的智能駕駛提升系統,保證了迅猛的動力性能以及出色的燃油經濟性能。在日常駕駛中,這款發動機確實做到了各方面都趨于完美,但是相對之前的2.0升渦輪增壓發動機,似乎少了一些讓人熱血沸騰的快感。

汽車之家

轉型之作 第三代水平對置發動機

  2010年斯巴魯己經開發出第三代水平對置發動機,代號由第二代的EJ系列改為FB,新發動機將會取代己經使用了21年的第二代型號,被使用在未來的斯巴魯車型上。這次斯巴魯非常具有針對性地進行了全新的設計,不再一如既往的追求強大的賬面數據,更多地考慮到發動機的平順表現以及經濟性。顯然斯巴魯已經拋棄了之前一味追求性能與駕駛快感的設計路線。這是一個嶄新的產品,富士重工為了生產這顆第三代Boxer在群馬制作所大泉工廠內新建了專用工廠。

汽車之家
汽車之家

進排氣門夾角由原來的41度減小到27度,這一結構同樣對燃燒室的小型化作出了貢獻,并且使得發動機的動力輸出更加線性和順暢

  新發動機的缸徑及沖程均有調整,FB20和FB25的缸徑、沖程都較老款EJ系列發生了改變,2.0升機型將缸徑和沖程由EJ發動機的92mm×75mm調整到84mm×90mm;2.5L機型將缸徑和沖程由EJ發動機的99.5mm×79.0mm調整到94.0mm×90.0mm,很顯然這樣設計的目的就是要改變水平對置發動機發力點偏后的輸出特性,讓高扭矩輸出區域提前,以更加適合城市使用。

汽車之家
第三代水平對置發動機對排氣系統也進行了重新設計

  2.5升發動機排量從2457毫升增加到2498毫升,峰值扭矩也增加到236牛米,比現款發動機增加了7牛米。另外,新發動機配備正時鏈條系統,從而取代了舊款的正時皮帶,節約了用戶的使用成本。而2.5T發動機也有不同程度的提升,最大功率為169千瓦(230馬力),最大扭矩達到330牛米。新發動機的燃油經濟性得到了10%的提升。

  第三代發動機的進氣口也被重新設計,活塞和連桿變得較輕,以降低內部摩擦,使加速行駛更為平順。FB系列發動機相比EJ系列而言,重新設計了缸蓋,將氣門的驅動方式由直打式改成了使用滾輪搖臂的方式,從而使進排氣門夾角由原來的41度減小到27度,這一結構同樣對燃燒室的小型化作出了貢獻,并且使得發動機的動力輸出更加線性和順暢。雙VVT可變氣門正時也經過了技術升級;裝備了新的廢氣循環冷卻系統;并且通過科技創新而大幅度減少了缸內摩擦損失,最終第三代水平對置發動機在燃油經濟性和排放指標等方面都得到明顯改善。

  顯然斯巴魯這次全新開發的FB系列發動機取悅了更多的家用消費者,平順與經濟的設計初衷使得新款發動機更適合城市道路及未來汽車的發展趨勢,但這種設計會使水平對置發動機本身具有轉速提升快,高轉動力強勁的優秀特性消失,失去了水平對置發動機應有的優勢,其實不難看出,近幾年斯巴魯推出的新車型也完全轉變了以往桀驁不馴的犀利風格,更經濟更平衡,適合家用的設計理念不能說不好,但作為一個以運動性能聞名世界的個性品牌,難免會讓一些熱愛斯巴魯的車迷感到失望。

文章標簽: 發動機技術
共3頁<>
文章導航
收藏
+1
+1
推薦閱讀
發表我的評論
您認為文章寫的好么:
評價內容: 修改 本文共有 4 個網友評價,其中100.00%好評,0%差評。
評價理由:語句不通/文章閱讀困難
0/5000字 提 交 同步到:
最新文章
加載中
91久久精品国产