發(fā)動機技術巡禮(15) 斯巴魯FB20發(fā)動機解析

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】每每到了國內(nèi)大型車展，國內(nèi)某些自主品牌就會弄一大堆油光蹭亮的發(fā)動機出來，動力參數(shù)更是誘人，而真正投產(chǎn)裝車的卻寥寥無幾。而一些日系品牌的發(fā)動機，就如經(jīng)典機型三菱4G63、日產(chǎn)VQ35還有斯巴魯EJ25，雖然歷經(jīng)歲月的洗禮，但依舊有潛力可挖。通過不斷增加新技術升級進化，既有良好的動力性能又能兼顧環(huán)保。接下來要給大家?guī)淼氖?a target="_blank" class="cmsLink">斯巴魯FB20水平對置發(fā)動機解析，F(xiàn)B20發(fā)動機是在EJ發(fā)動機基本骨架上全面更新而來的，那究竟有什么絕妙之處呢?

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● FB20發(fā)動機具體參數(shù)

● 關于斯巴魯水平對置發(fā)動機的那些事兒

　　由于斯巴魯水平對置發(fā)動機汽缸“平放”，這樣一來不僅可以降低車輛重心，還可以將車頭設計的又低又扁。水平對置發(fā)動機特有的對稱結構使其動力輸出很線性，加速度響應靈敏和低轉速扭矩充沛等這些特點，在斯巴魯車型還有豐田86上都有所體現(xiàn)。斯巴魯水平對置發(fā)動機自1966年問世以來，不斷對技術加以升級進化，就目前豐田86、斯巴魯BRZ車型的表現(xiàn)來看，已經(jīng)達到了比較高的水準。

　　第一代斯巴魯水平對置發(fā)動機(EA型發(fā)動機)

　　第一代斯巴魯水平對置發(fā)動機問世就達到了當時發(fā)動機的最高水平，一舉被選中裝配到1966年初次亮相的斯巴魯1000車型上。

　　這發(fā)動機緊湊的結構和低重心有助于車輛保持完美平衡，汽缸水平對置的設計和全鋁的機身減輕了重量，在運轉時性能表現(xiàn)出色，使車輛具有了優(yōu)異的操控性。與左右對稱全時四輪驅動系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)以及渦輪增壓系統(tǒng)結合使用的EA型發(fā)動機，首次亮相就為斯巴魯汽車贏得了滿滿的贊譽。

　　第二代斯巴魯水平對置發(fā)動機(EJ型發(fā)動機)

　　斯巴魯為了讓車輛有更卓越的行駛表現(xiàn)推出了第二代水平對置發(fā)動機——EJ型發(fā)動機。

　　第二代發(fā)動機延續(xù)了第一代EA型發(fā)動機平衡性好、重量輕和結構緊湊的優(yōu)點并引入渦輪增壓技術，以運動型發(fā)動機的性能標準來打造。1989年，這款發(fā)動機被首先應用于Legacy力獅車型。EJ型發(fā)動機以強勁的動力、理想的平衡以及穩(wěn)定耐用的性能在世界汽車拉力錦標賽(WRC)等全球各種汽車賽事中贏得贊譽，并被廣泛使用。

　　第三代斯巴魯水平對置發(fā)動機(FB型發(fā)動機)

　　斯巴魯一直延續(xù)以往不斷革新的精神，終于在2010年斯巴魯發(fā)動機的發(fā)展又翻開了新的一頁，推出了第三代水平對置發(fā)動機——FB型發(fā)動機。

　　FB型發(fā)動機是在EJ型發(fā)動機的基本骨架上全面更新而來，使燃效比原來提高10%。這是自第二代水平對置發(fā)動機裝配到1989年上市的第一代Legacy力獅車型之后，21年來的首次全面更新。FB發(fā)動機有FB20和FB25(分別是2.0L和2.5L排量)兩種機型，目前，F(xiàn)B20發(fā)動機在斯巴魯XV上有應用。下面將以FB20發(fā)動機來講解。

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● FB20發(fā)動機技術解析

　　為了提供更好的輸出效率，以及達到更好的油耗和排放性能，斯巴魯以原本的EJ20型發(fā)動機為基礎，推出了更新款的FB20水平對置四缸發(fā)動機。FB20發(fā)動機并沒有加入當下最為流行的缸內(nèi)直噴技術，而是對燃燒室結構，驅動鏈條，進排氣等機械部件進行重新設計，使發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性提升10%。

　　新改進的FB20發(fā)動機缸徑和行程由EJ20發(fā)動機的92mm×75mm變?yōu)?4mm×90mm。原來EJ型發(fā)動機著重低速扭力表現(xiàn)的長沖程設計，改為注重高轉速表現(xiàn)。FB20發(fā)動機的凸輪軸驅動方式也由原來的皮帶式改成鏈條傳動式。

　　因此EJ型發(fā)動機的塑膠側蓋已改成金屬材質(zhì)，并與發(fā)動機合為一體。而且周邊的驅動皮帶由原本的兩條配置，改成以一條皮帶帶動所有元件。

　　進排氣閥門的驅動方式也由原來的直打式改成使用滾輪搖臂的方式。進、排氣閥門的相對角度由原來的41°減至27°，進排氣閥門的間隔從126mm縮至104mm，燃燒室的形狀將更緊湊，以獲得更佳的空氣壓縮效果并加快燃燒速度。雖然FB20的行程從75mm增加到90mm，但是卻沒有因此增加引擎體積，這要歸功于重新設計的氣門結構與汽缸蓋。

　　FB20發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)也有所改進，安裝有EGR(廢氣再循環(huán))系統(tǒng)。水平對置發(fā)動機原本就有連接左右氣缸列的冷卻水配管，此次通過將冷卻水配管與EGR配管合為一體，實現(xiàn)了尾氣冷卻功能。由此一來便可以增加EGR導入量來降低進氣溫度，有助于減少泵氣損失。

　　排氣系統(tǒng)方面，為了盡快激活三元催化劑，并提高尾氣凈化性能，縮短了排氣歧管的長度。EJ20發(fā)動機采用首先將4個氣缸的排期匯集成2條，然后再匯集成1條的傳統(tǒng)4-2-1式排氣系統(tǒng)，而新改進的FB20發(fā)動機則采用簡單的4-1形式，同時縮短了長度。從而縮小了排氣系統(tǒng)的體積與表面積。

　　同時，排氣端也安裝了原來只在進氣端才有的可變正時機構。值得一提的是，此次改進還全球首次在進氣端加入了可在最快角和最遲角的中間位置固定閥門開閉時間的“中間鎖止機構”。原來的可變正時機構因啟動發(fā)動機時油壓不穩(wěn)定，只能歸位至最遲角端。因此，這種機構驅動的最遲角只能限定在能夠啟動發(fā)動機的角度范圍。

　　此次通過采用中間鎖定機構，使以往只能在50°范圍內(nèi)改變閥門開閉時機擴大到了70°，提高控制自由度。

　　而在進氣系統(tǒng)則是安裝了用來促進燃燒室內(nèi)生成滾流的隔板。盡管原來就配備了可在低轉速區(qū)關閉進氣口下半部分來提高進氣流速并促進產(chǎn)生滾流的TGV(Tumble Generation Valve，TGV，俗稱蝴蝶閥，是一個控制冷車氣動排放的閥門。發(fā)動機冷機啟動時，這個閥門不完全打開，控制進氣的量以達到排放的標準。一旦發(fā)動機啟動了，這個閥門完全打開)，但此次通過追加隔板，進一步提高了效果。

　　總結：斯巴魯作為世界上最為著名的水平對置發(fā)動機研發(fā)廠商之一，對水平對置發(fā)動機技術的貢獻是獨一無二的。雖然FB系列發(fā)動機沒有加入當下最為流行的缸內(nèi)直噴技術，但是從這么多細節(jié)的改變，足以看到FB發(fā)動機相比EJ發(fā)動機確實進步了不少。正是這種看似渺小的改進，積少成多卻足以讓一輛車的性能幾乎完美。

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