水平对卧四缸引擎
水平对卧四缸引擎是一种往复式发动机，由4个活塞分成左右各2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-four”称呼（包含V型180度引擎），略称成F4；也有人称作“boxer-4”，略称成B4。
概要
[编辑]此形式引擎的长度大体上和直列二缸引擎同长，高度却比较低，在底盘的装载位置也比后者更能改善车身平衡配重。加上震动比较小，也能适时和气冷装置搭配。跟V型四缸引擎相较之下，此形式引擎需要更大的引擎室，而且制造成本也较高，是以采用此形式引擎的车厂并不多。
跟直列四缸引擎相较，此形式引擎虽然较大但运转平顺，且重心比较低。反过来说，直列型引擎的四缸呈直线排列，车厂在制造时只需一个汽缸本体、气孔上座、凸轮轴、汽门外盖便能构成一具引擎的主要元件。然而水平对卧四缸引擎必须将这些部件拆成左、右两侧，每一侧两汽缸就需要双倍的汽缸本体、气孔上座、凸轮轴、汽门外盖。加上周边配件和引擎脚的安装孔位不一样，这些零件无法开发单模成对生产，非得花费更多开模成本。不过，此形式引擎的汽缸组较为宽广，故气冷式结构可获得和水冷式一样的冷却效果。在水冷式尚未普及之前，很多车厂都使用气冷风扇或强制气冷风扇达到冷却的目的。
另外在飞机用引擎方面，前方投影面积比星型引擎小的水平对卧四缸引擎可使机体尖端变得更小。因此二战结束后开始出现分水岭，小型飞机多半使用水平对卧引擎，位于美国阿拉巴马州的飞机引擎制造商大陆引擎公司（Continental Motors, Inc.）和宾夕法尼亚州的莱康明引擎公司（Lycoming Engines）便是其中的佼佼者。这两家公司皆以水平对卧四缸引擎为基础，扩充出六缸、八缸等产品。
搭载水平对卧四缸引擎的汽车，通常会采用后置后驱、中置后驱等布局，以保持后轮轴的低重心。倘若将水平对卧四缸引擎置于前轮轴上，横幅较大的引擎可能影响前轮操控系统的配置。目前采用水平对卧引擎的日本富士重工业的车款搭配全时四轮驱动系统以求操控性能。
应用范围
[编辑]汽车
[编辑]全球第一家将水平对卧四缸引擎搭载于汽车的车厂乃捷克斯洛伐克的太脱拉（Tatra），1926年首度将此形式引擎装置于塔特拉T30；随后1930年的T52、1931年的T54及T57、1933年的T75等车款亦搭载排气量不一的水平对卧四缸引擎。1936年推出的T97采后置引擎布局、背骨型车架的设计，深深影响到德国第三帝国的KdF-Wagen和后来的福斯金龟车。英国的汽车厂乔维特（Jowett）乃著名的水平对卧二缸引擎制造商，1936年上市的乔维特10型（Jowett Ten）采用1,881c.c.水平对卧四缸引擎。二战结束后，该公司透过杰洛德·帕尔默（Gerald Palmer）的巧手设计，分别推出1947年的乔维特Javelin和1950年的乔维特Jupiter等车款，所搭载的动力来源也是水平对卧四缸之构造。同时期隶属于莫里斯汽车（Morris Motors）的汽车设计师亚历克·伊斯哥尼斯（Alec Issigonis，也就是著名车款迷你的设计者）也曾计画替莫里斯Minor搭载水平对卧四缸引擎，最后因制造成本的问题而作罢。
德国福斯汽车也将水平对卧四缸引擎广泛地使用于福斯金龟车及其他车款，同样这具引擎也搭载于保时捷汽车的保时捷356、保时捷550、保时捷904、保时捷912乃至于保时捷914等车款。1957年3月德国另一车厂博格瓦德（（德文）Borgward）在日内瓦汽车展上展出一辆前轮驱动、搭载1.1L水冷式水平对卧四缸引擎的歌利亚1100，翌年更名成韩沙1100（Hansa 1100），并于1961年停产[1]。同年起法国雪铁龙汽车陆续推出的雪铁龙Ami、1970年的雪铁龙GS/GSA、1984年的雪铁龙Axel等车款，皆搭载水平对卧四缸引擎。义大利的车厂爱快罗密欧自1971年起持续开发出1.2L至1.7L不等的水冷式水平对卧四缸引擎，并装置于爱快罗密欧Alfasud上。1984年由日本日产汽车供应日产Pulsar的底盘车体[2]，加上爱快罗密欧的水平对卧四缸引擎而成为爱快罗密欧Arna，其兄弟车款为日产Cherry Europe GTi。爱快罗密欧的水平对卧四缸引擎亦陆续搭载于爱快罗密欧33、爱快罗密欧Sprint、爱快罗密欧145与146等车款，直到1997年后二者停产，这具水平对卧四缸引擎共沿用了26年。另一家义大利车厂兰吉雅从1961年推出兰吉雅Flavia，搭载1.5L至2.0L不等的水平对卧四缸引擎。直到1984年停产的兰吉雅Gamma，也是以此形式引擎为动力来源。1982年起福斯汽车开始将冷却方式由气冷式改成水冷式，发展出水冷型水平对卧四缸引擎（Wasserboxer）。搭载该具引擎的福斯T3虽然在德国于1992年停产，不过南非和巴西的生产线仍分别维持至2002年和2005年为止。
日本富士重工业的汽车制造部门速霸陆汽车跨入水平对卧引擎的发端，乃是1966年上市的速霸陆1000，迄今仍以水平对卧四缸构造的速霸陆EJ族引擎装置在主力车种上。不过，该公司一向习惯称呼此形式引擎为“horizontal-4”或“H4”，事实上跟真正的H型引擎一点关系也没有。2005年另一日本车厂丰田汽车成为该公司的最大股东，2012年两家车厂携手推出丰田86、速霸陆BRZ、赛昂FR-S（专售北美洲市场）。该公司在2007年9月举办的法兰克福车展上展出全球首具采水平对卧四缸配置的柴油引擎“EE20型”，并从2008年起开始陆续搭载在欧规车款中。
摩托车
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德国第三帝国时期的摩托车制造商春达普（Zündapp）曾于1938年至1939年推出轴传动方式的春达普K800摩托车，亦搭载水平对卧四缸引擎。1955年英国摩托车制造商伍勒（Wooler）曾少量生产轴传动方式搭配500c.c.水平对卧四缸引擎的机车。更早之前这家公司在1945年至1953年期间曾经引用桥式横梁发动机（beam engine）的概念，将水平对卧四缸的汽缸竖立起来，四个活塞的左右运动以连接杆作为曲轴的方式组成，变成异想天开的直立水平对卧四缸引擎[3]。这么复杂的机械构造几乎没有实用性，为了开发这种形式引擎而注入毕生心血的约翰·伍勒（John Wooler）在1954年过世后，他继承公司的儿子将构造改回正常的水平对卧四缸。虽然该公司出产的水平对卧四缸引擎拥有当时同业比不上的静肃性，可惜资本耗尽，1956年伍勒公司宣告倒闭[4]。
日本本田技研工业的摩托车制造部门曾将水平对卧引擎搭载于针对外销市场的高级车款本田Gold Wing，1975年推出的亚型“GL1000”就是搭载1.0L水冷式水平对卧四缸引擎，同时采取轴传动方式来加强静肃性。1982年法国有一家名为“BFG公司”的摩托车制造商，取三个创办人的姓氏字首而成[5]。此公司利用雪铁龙汽车开发的1.3L水平对卧四缸引擎装置在摩托车上，推出“BFG Citroën 1300”重型机车[6]。从1982年到1983年12月倒闭歇业之间，他们大约制造了450辆，其中约100辆卖给法国警察部门。翌年埃纳省圣康坦有一家“MBK公司”接手其设备与零件，又制造了约150辆[7]。
飞机
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美国宾夕法尼亚州的莱康明引擎公司（Lycoming Engines）所生产的5.9L气冷式水平对卧四缸引擎，大量地搭载于堪萨斯州西斯纳飞机公司制造的小型飞机。莱康明公司的高明之处乃以水平对卧四缸为基础，以扩缸的方式建造出六缸、八缸的产品。类似的情况也发生在阿拉巴马州的大陆引擎公司（Continental Motors, Inc.）和纽约州的富兰克林引擎公司（Franklin Engine Company，但1975年被波兰政府收购）。此外，飞机用的水平对卧四缸引擎也被搭载于风扇艇，驰骋于佛罗里达大沼泽地。
日本的小川精机以“OS”为品牌名称，专门制造40至52c.c.的遥控飞机用水平对卧四缸引擎。特别是排气量52c.c.的FF-320型针对大型遥控飞机设计，受到许多使用者的推崇。
内部链接
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 请参考（西班牙文）Goliath Hansa fabricados en Argentina （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
- ^ 1980年10月9日爱快罗密欧及日产汽车各出资50%，成立“爱快罗密欧日产汽车公司”（Alfa Romeo Nissan Autoveicoli S.p.A.）。
- ^ 请参看（英文）Stranger than Spagthorpe （页面存档备份，存于互联网档案馆）的图文介绍。
- ^ 请见（英文）The National Motorcycle Museum: 1953 500cc Wooler （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
- ^ 这三个创办人分别是：Louis Boccardo、Dominique Favario、Thierry Grange，合起来便是“BFG”。
- ^ 详情请见（英文）BFG Citroën 1300 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
- ^ 参考（英文）Citroën GS + GSA boxer engine （页面存档备份，存于互联网档案馆）。