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無對稱不任性

2015-09-10 22:43:06找北
汽車之友 2015年10期
關鍵詞:發動機水平

找北

對稱的美太多,從古埃及的金字塔開始,人們便對對稱建筑的美和意義理解頗深。金字塔的造型極為對稱,在美的同時也用對稱的穩妥將這種美保留了數千年。數學中的圓,一個幾乎可以用完美來形容的圖形,從各個角度看它都有著絕對的對稱效果,而圓擺在那里,無論任何人也找不到它的瑕疵。對稱的東西就是有這種魔力,一種近乎于純自然的魔力,所有人都可以在心中輕松勾勒出一個對稱的平衡,這個最容易被人理解的形狀。

歷史長河,明星兩顆

對稱在工業中可能更意味著平衡,能夠把左右兩半部分做成平衡就是工程師們心中的對稱了。比如橫向布置的發動機由于離合器變速器等布置多少會偏向車身的一側,而另一側則被用來放置蓄電池等物品以保持平衡,這可能就是大部分工程師心中的對稱了。可是總有一些工程師對此并不滿意,所以,我們現在也便會看到那種代表著發動機事業中最完美平衡的發動機——水平對置發動機。

使用這種發動機的廠家現在只有保時捷和斯巴魯兩家,而恰巧這兩家正好是全世界最精密工業的代表,當然在我們進行“學術性討論”的時候,放下大家的各種成見。其實在汽車工業的歷史長河中,使用過水平對置發動機的并非只有保時捷和斯巴魯兩家,很多汽車企業都曾使用過這種發動機,直至今日,寶馬R32摩托車也還在使用這種形式的發動機。

工業美學中的完美對稱

很多人會把水平對置發動機簡單理解為V型發動機的夾角加大到180°,這是一個看似非常合理的解釋,也是一個對并不了解水平對置發動機的朋友最快捷的解釋方式。可是,事實上這種解釋僅僅能說明發動機長成什么樣子,卻完全無法解釋清楚水平對置發動機最重要的特點——對稱。V型發動機左右兩個對位氣缸的曲柄是安裝在曲軸的同一位置,也就是說,當一個氣缸壓縮時,另一個氣缸必然處于放松狀態,所以我們可以想象,當V型發動機的夾角變為180°之后,左右兩個貌似對稱的氣缸其實是在做同向的運動,要么一起向左,要么一起向右,而這在水平對置發動機中是無法忍受的。

斯巴魯水平對置發動機的左右對稱氣缸的曲柄并不連接在一起,而是180°對向布置,所以水平對置發動機才能展現出那種異乎尋常的平衡——左右兩個氣缸同時向外或者同時向內。這種在平衡方面的優勢對于V型這種同樣在乎平衡的發動機是個嚴重的打擊,因為型式上的平衡遠不及運動上的平衡那么重要。所以,這也才是水平對置發動機被稱為Boxer Engine的原因——就好像兩個勢均力敵的拳擊手同時揮拳擊打一般。

性能優先的產物

斯巴魯的水平對置發動機是如何誕生的?早在開發斯巴魯1000車型時,發動機型式的問題就困擾著當時的兩位名聲赫赫的工程師——百瀨晉六和本田元光。他們要減輕整車質量并且減少零部件的數量,所以在發動機布置型式方面選擇了FF(前置前驅),FF在那個時代還是新鮮玩意兒,傳統中人們對于車輛發動機布置形式的理解還是RR(后置后驅)或者FR(前置后驅)。而當時擺在他們面前的有三種方案:其一直列橫置發動機,其二V型橫置發動機,其三就是成就斯巴魯獨步天下的縱置水平對置發動機。其實,前兩種發動機相對更加成熟,可是在面對斯巴魯1000車型設計上的那些近乎于苛刻的要求——減小振動、降低重心、提高穩定性等時發現,唯有第三種最復雜且成本最高的方式才能滿足這諸多訴求——V型發動機無法解決振動的問題,而直列發動機的重心實在達不到要求。

就是因為水平對置發動機在重心、振動以及穩定性方面的巨大優勢,斯巴魯讓它成為了自己的核心技術,同時水平對置發動機也成就了斯巴魯在汽車工業璀璨的地位。相比同樣使用水平對置發動機的保時捷來說,斯巴魯更加偏執。保時捷僅在Boxster、Cayman和911三款性能跑車上使用了這種發動機,而其他車型則未能搭載,原因很明顯——在堅持本我的車型上使用經典技術,而目的是掙錢的車型上則使用了旁家舶來的技術。

得益于水平對置發動機極低的重心,斯巴魯全系車型都做到了令其他品牌車型艷羨的性能——同樣高度更低重心,同樣重心更高高度。重心降低后車輛的穩定性和操控性便會得到質的提升,斯巴魯翼豹在WRC賽場上的輝煌戰績正是該系列發動機發揚光大的佐證,當然還有同樣以對稱為理念的全時四輪驅動系統(Symmetrical AWD)的功勞。

當斯巴魯將人們最原始的對稱美發揮到極致的時候,一切美好的事情便都來到。斯巴魯車型以極低重心的特點讓很多以操控見長的品牌都自慚形穢,而從發動機開始的左右完美對稱讓車輛的操控性得以極大提升,當你駕駛一輛斯巴魯汽車時,你才能理解什么叫做貼地,什么叫做均衡。

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