水平对置六缸发动机
水平对卧六缸发动机是一种往复式发动机，由6个活塞分成左右各3个汽缸，以水平对卧的方式组成，而本条目专指活塞式内燃机。一般国外以“flat-six”称呼（包含V型180度发动机），略称成F6；也有人称作“boxer-6”，略称成B6。
概要
[编辑]一般说来，水平对卧六缸发动机的总长度与V型六缸发动机差不多，可是高度却比较低。此形式发动机配置在底盘的重心位置较低，所以车身的稳定性更高也更均衡。比起水平对卧六缸发动机，水平对卧十二缸发动机需要更大的发动机室空间来安置排气系统，还有散热问题也较难解决，因此前者的应用范围比较广泛。
水平对卧六缸发动机有许多例子是应用于跑车和摩托车上，且采用气冷式。因此散热用风扇和强制气冷风扇是必需元件，加上制造大排气量的气冷式汽缸需要高度加工技术及优良材质的钢材，自然垫高了生产成本，是以此形式发动机很少应用于飞机上[1]。受限于此形式发动机的特性，汽车驱动方式通常为中置后驱，才能尽可能保持后轮轴的低重心。当然也有车厂采前轮驱动的形式，不过前轮操控系统可能会受到影响。
近年世界车坛上仍使用水平对卧六缸发动机的车厂屈指可数，仅有保时捷、速霸陆；机车界则有BMW和本田技研工业的摩托车制造部门。保时捷仍持续将水平对卧六缸发动机搭载于高级车款上，速霸陆也是自1980年代起将此形式发动机装置于旗舰车款，且搭配对称式全时4WD系统而广为人知。往昔美国通用汽车麾下的雪佛兰汽车将此形式发动机搭载于1960年代生产的车款雪佛兰Corvair，更早还有汽车设计者普瑞斯顿·塔克（Preston Tucker）投注毕生心血开发的车款塔克48（1948 Tucker Sedan），亦搭载5.5L水平对卧六缸OHV发动机，这些都是著名的例子。不过，法国雪铁龙汽车在1955年发表的雪铁龙DS，曾在试作阶段开发水平对卧六缸发动机，最后却以失败收场，改以直列四缸发动机发售。
应用范围
[编辑]汽车
[编辑]
1959年美国通用汽车麾下雪佛兰汽车发表雪佛兰Corvair，采用强制气冷式水平对卧六缸发动机。此车款和德国福斯汽车的金龟车一样，也是针对普罗大众发售的国民车。据1960年代美国汽车市场的状况，竞争对手的车款主要采用直列六缸发动机。由于当时水平对卧四缸发动机的生产技术及震动问题仍无法与既存的六缸发动机对抗，所以雪佛兰汽车决定使用水平对卧六缸的构造。这在当时的美国车坛来讲相当稀奇，但因发动机的生产成本大增，雪佛兰被迫削减其他元件的制造成本。可是Corvair采用后置发动机和摇轴式悬吊系统（swing axle）的组合，使得车体重心压在后轮轴上，亦无防倾杆等部品的辅助，于是操控起来容易转向过度。紧急状况时后轮容易失去循迹性而偏移滑行，甚至造成翻车的意外事故。雪佛兰汽车对外宣称前、后轮的循迹性一致，而且车身设计对车体前半部来说拥有极佳气流下压力。但是对于购入Corvair的驾驶人而言却是一场噩梦，打滑、翻车的意外事故屡屡发生。拉尔夫·纳德于1965年出版的著作《任何速度都不安全（Unsafe at Any Speed）》便质疑雪佛兰Corvair的操控性大有问题，促使美国各界更加重视汽车安全问题。后来雪佛兰汽车从善如流，将后轮悬吊系统流用该品牌高级跑车第二代雪佛兰Corvette的独立悬吊系统，社会大众对Corvair安全性不足的疑虑才逐渐消失[2]。
德国保时捷汽车是制造水平对卧发动机的佼佼者，当1963年装载水平对卧四缸OHV发动机的保时捷356面临改朝换代之际，该公司推出了搭载2.0L水平对卧六缸SOHC发动机的保时捷911。起初保时捷911跟前述的雪佛兰Corvair同样遇到转向过度的问题，在高速过弯时必须稍微提早将车头回正，适当地反打方向盘（或称逆转舵）以防止车身飘移。驾驶者必须具备一些基本的驾车技巧，才能预防翻车的意外。由于雪佛兰Corvair设定的定位是普罗大众，购买保时捷911的主要顾客却是比较热血、追求速度快感的富裕阶层，以此之故灵敏转向的特性反而成为911爱好者的一大挑战。对于习惯前驱车转向不足或开车技术不纯熟的驾驶者而言，初期型911是一辆高难度的障碍，在高速过弯时犹豫是否踩下刹车却造成甩尾，这都是家常便饭的事。不过保时捷911车系历经40年以上的演进，原厂也发展出PSM车身动态稳定系统（Porsche Stability Management之缩写）的电子辅助设备来确保车身稳定性。另一方面，初期型可输出130ps马力的2.0L水平对卧六缸SOHC发动机经历多年来扩缸增大排气量，直到1997年推出搭载于保时捷993的3.8L水平对卧六缸发动机，这具该公司最后一款强制气冷式水平对卧六缸发动机的最大马力达300ps。搭载于第二代保时捷卡曼的2.7L水平对卧六缸发动机可输出275ps的最大马力，曾获得2014年华德十大最佳汽车发动机的奖项。
日本富士重工业的汽车制造部门斯巴鲁汽车向来强调水平对卧发动机搭配全时四轮驱动，回顾该公司的发展历史，亦是从水平对卧四缸发动机逐渐扩缸成六缸。1987年上市的速霸陆Alcyone乃装置了该公司初次发表的水平对卧六缸发动机 - ER27型，此具发动机承袭1.8L水平对卧四缸EA82型而来，扩缸成六缸，排气量也增加至2.7L。可惜这款车无论是发动机或车身设计，在当时的日本车坛算是崭新的概念，销售成绩自然陷入苦战，1991年交由速霸陆Alcyone SVX接棒。继任的Alcyone SVX装载了同为水平对卧六缸、3.3L EG33型发动机，可发挥240ps / 6,000rpm的最大马力。纵然拥有这般实力，仍敌不过销售惨淡的事实而黯然退出市场。2000年随着第三代速霸陆Legacy的推出，后继的速霸陆EZ族发动机也是采水平对卧六缸的构造。值得注意的是，富士重工业总以“horizontal-6”来称呼自己的水平对卧六缸发动机，事实上与H型发动机一点关系也没有。
摩托车
[编辑]日本本田技研工业的摩托车制造部门曾将水平对卧发动机搭载于针对外销市场的高级车款本田Gold Wing和本田Valkyrie。1988年本田Gold Wing的亚型“GL 1500”推出时，便搭载1,520c.c.水平对卧六缸发动机；同时为了追求静肃性，采用了轴传动方式。1996年上市的本田Valkyrie算是Gold Wing的进化版，沿用1,520c.c.水平对卧六缸发动机，也同样采取轴传动方式。这两款重型机车的造车理念乃是重视高速域及高速巡航，故本田技研工业承袭以往直列六缸发动机的制造经验，开发出相对前者而言震动较小、布局较为紧凑的水平对卧六缸发动机。
飞机
[编辑]
第二次世界大战前大多数飞机都使用散热效果良好的星型发动机，不过这种形式的缺点是占用体积和空气阻力大。二战结束后开始出现分水岭，小型飞机多半使用水平对卧发动机，位于美国阿拉巴马州的飞机发动机制造商大陆发动机公司（Continental Motors, Inc.）和宾夕法尼亚州的莱康明发动机公司（Lycoming Engines）便是其中的佼佼者。这两家公司皆以水平对卧四缸发动机为基础，扩充出六缸、八缸等产品。以这种方式生产的水平对卧六缸发动机具有震动较少、运转细致的优点，特别受到堪萨斯州西斯纳飞机公司的青睐，制造出许多畅销的小型飞机。话说回来，这种形式的发动机活塞位于中央位置，反而难以冷却。此外，1980年代德国保时捷汽车曾以保时捷911的发动机为基础，开发出PFM 3200型水平对卧六缸飞机发动机。由于当时小型飞机的市场景气低迷，保时捷仅制造了约80具[3]。
内部链接
[编辑]参考资料
[编辑]- （英文）Lycoming 540 Series （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）Porsche Factory Aircraft Engines （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 参考《Light and Heavy Vehicle Technology》，Malcolm J. Nunney著，Routledge出版，2006年9月25日，ISBN 978-0750680370，页13。
- ^ 参看〈Driving the New Corvette〉，《Popular Mechanics》杂志第165卷第9号，Hearst Magazines出版，1988年9月，ISSN 0032-4558。
- ^ 参看（英文）Porsche Factory Aircraft Engines （页面存档备份，存于互联网档案馆）内文。