發(fā)動機(jī)技術(shù)巡禮(15) 斯巴魯FB20發(fā)動機(jī)解析

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)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(jī)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(jī)，就如經(jīng)典機(jī)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(shù)升級進(jìn)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(jī)解析，F(xiàn)B20發(fā)動機(jī)是在EJ發(fā)動機(jī)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(jī)具體參數(shù)

● 關(guān)于斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)的那些事兒

　　由于斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)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(shè)計(jì)的又低又扁。水平對置發(fā)動機(jī)特有的對稱結(jié)構(gòu)使其動力輸出很線性，加速度響應(yīng)靈敏和低轉(zhuǎn)速扭矩充沛等這些特點(diǎn)，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(jī)自1966年問世以來，不斷對技術(shù)加以升級進(jìn)化，就目前豐田86、斯巴魯BRZ車型的表現(xiàn)來看，已經(jīng)達(dá)到了比較高的水準(zhǔn)。

　　第一代斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)(EA型發(fā)動機(jī))

　　第一代斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)問世就達(dá)到了當(dāng)時發(fā)動機(jī)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(jī)緊湊的結(jié)構(gòu)和低重心有助于車輛保持完美平衡，汽缸水平對置的設(shè)計(jì)和全鋁的機(jī)身減輕了重量，在運(yùn)轉(zhuǎn)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(qū)動系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)以及渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)合使用的EA型發(fā)動機(jī)，首次亮相就為斯巴魯汽車贏得了滿滿的贊譽(yù)。

　　第二代斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)(EJ型發(fā)動機(jī))

　　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(jī)——EJ型發(fā)動機(jī)。

　　第二代發(fā)動機(jī)延續(xù)了第一代EA型發(fā)動機(jī)平衡性好、重量輕和結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)并引入渦輪增壓技術(shù)，以運(yùn)動型發(fā)動機(jī)的性能標(biāo)準(zhǔn)來打造。1989年，這款發(fā)動機(jī)被首先應(yīng)用于Legacy力獅車型。EJ型發(fā)動機(jī)以強(qiáng)勁的動力、理想的平衡以及穩(wěn)定耐用的性能在世界汽車?yán)﹀\標(biāo)賽(WRC)等全球各種汽車賽事中贏得贊譽(yù)，并被廣泛使用。

　　第三代斯巴魯水平對置發(fā)動機(jī)(FB型發(fā)動機(jī))

　　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(jī)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(jī)——FB型發(fā)動機(jī)。

　　FB型發(fā)動機(jī)是在EJ型發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)有FB20和FB25(分別是2.0L和2.5L排量)兩種機(jī)型，目前，F(xiàn)B20發(fā)動機(jī)在斯巴魯XV上有應(yīng)用。下面將以FB20發(fā)動機(jī)來講解。

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● FB20發(fā)動機(jī)技術(shù)解析

　　為了提供更好的輸出效率，以及達(dá)到更好的油耗和排放性能，斯巴魯以原本的EJ20型發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)，推出了更新款的FB20水平對置四缸發(fā)動機(jī)。FB20發(fā)動機(jī)并沒有加入當(dāng)下最為流行的缸內(nèi)直噴技術(shù)，而是對燃燒室結(jié)構(gòu)，驅(qū)動鏈條，進(jìn)排氣等機(jī)械部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性提升10%。

　　新改進(jìn)的FB20發(fā)動機(jī)缸徑和行程由EJ20發(fā)動機(jī)的92mm×75mm變?yōu)?4mm×90mm。原來EJ型發(fā)動機(jī)著重低速扭力表現(xiàn)的長沖程設(shè)計(jì)，改為注重高轉(zhuǎn)速表現(xiàn)。FB20發(fā)動機(jī)的凸輪軸驅(qū)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(jī)的塑膠側(cè)蓋已改成金屬材質(zhì)，并與發(fā)動機(jī)合為一體。而且周邊的驅(qū)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(jìn)排氣閥門的驅(qū)動方式也由原來的直打式改成使用滾輪搖臂的方式。進(jìn)、排氣閥門的相對角度由原來的41°減至27°，進(jìn)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?dú)w功于重新設(shè)計(jì)的氣門結(jié)構(gòu)與汽缸蓋。

　　FB20發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)也有所改進(jìn)，安裝有EGR(廢氣再循環(huán))系統(tǒng)。水平對置發(fā)動機(jī)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(shí)現(xiàn)了尾氣冷卻功能。由此一來便可以增加EGR導(dǎo)入量來降低進(jìn)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(jī)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(jìn)的FB20發(fā)動機(jī)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(jìn)氣端才有的可變正時機(jī)構(gòu)。值得一提的是，此次改進(jìn)還全球首次在進(jìn)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(jī)構(gòu)”。原來的可變正時機(jī)構(gòu)因啟動發(fā)動機(jī)時油壓不穩(wěn)定，只能歸位至最遲角端。因此，這種機(jī)構(gòu)驅(qū)動的最遲角只能限定在能夠啟動發(fā)動機(jī)的角度范圍。

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

　　而在進(jìn)氣系統(tǒng)則是安裝了用來促進(jìn)燃燒室內(nèi)生成滾流的隔板。盡管原來就配備了可在低轉(zhuǎn)速區(qū)關(guān)閉進(jìn)氣口下半部分來提高進(jìn)氣流速并促進(jìn)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(jī)冷機(jī)啟動時，這個閥門不完全打開，控制進(jìn)氣的量以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)動機(jī)啟動了，這個閥門完全打開)，但此次通過追加隔板，進(jìn)一步提高了效果。

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

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