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

● 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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