水平对卧震动学？！
内燃机引擎是车辆的动力来源，这项基本理论相信再过五年也无法完全由电力马达或替代动力科技来打破它。所以，我们可以这么说：从有车辆，从有引擎开始，人类基本的汽车动力科技就一直沿用至今，甚至未来！这就是藉由压缩空气及燃料点火爆发而产生动力的内燃机理论。最早的内燃机是由比利时发明家诺瓦于1860年所制成，然而这具内燃机的混合气并未经过压缩就点燃爆发，因此产生的效率极低；而目前四行程内燃机引擎基本结构的底定是由1876年德国人鄂图所发明，它是藉由活塞的上下运动及行程产生动力，至今，一直是世界上车辆动力的主流。
还有一种另类内燃机是由德国人汪格尔所发明的引擎，也就是大家都知道安装在MAZDA RX-7上的那种转子引擎，由于气密及制造研发成本的不易突破，这种引擎目前很少出现，在此我们也不多加讨论。单纯就鄂图引擎来作讨论，它是将活塞上下的进气、压缩、爆发、排气四行程经由曲轴将动力转个90°成为旋转输出，而在每一个活塞的连续运动中，如果活塞正值爆发行程向下产生动力，对于整颗引擎势必产生一个向下的作动势，接着，动力行程结束后的排气过程，活塞藉由曲轴飞轮的惯性飞甩向上，对于引擎整体又产生了一股向上的作动势，如此这般再加上进气及压缩行程，您可想像引擎在作动时所产生的震动有多大！
因此这种引擎用在摩托车上或许能为人接受，要是用在讲求舒适的汽车上，单缸引擎的震动及动力不足特性，都教人难以恭维！以此类推，多缸引擎的天下于是展开。以双汽缸引擎来说，设计时得将曲轴加长以容下两只活塞摇臂运作；而在活塞的排列上，必须一颗活塞正好向下运动时，另一颗向上运动。如此180°的反向力才能平衡活塞上下运动的惯性力，减少引擎震动……真是这样吗？好吧！这样说好了，理论上当一颗活塞运动到上顶点时，另一颗活塞就在下顶点，这时的作用力是呈上下相反互相抵消，然而在活塞上下顶点之间的过程呢？75°？135°？160°？170 °？这些角度下活塞的施力角是不平衡的，因而也造成了引擎除了上下以外的斜向震动！
好吧！双缸引擎还是会震动，那就用三缸。算算看，用三个汽缸来分散曲轴旋转一圈360°的力矩，平均一缸要分摊120°的施力，这种情形下如果你由曲轴正面看过去，三只活塞摇臂拴点正好成一个BENZ厂徽的三星角，三者间还是有太多的无法平衡力存在，所以三缸引擎的车款平衡要理想，曲轴配重得设计精良，要不就加装平衡辅助轴来稳定引擎整体的震动！
四缸呢？以此类推，每汽缸90°的施力角，力矩接合点已经较密，配以施工精细的曲轴平衡及配重，在不用平衡辅助轴的情况下，目前市面上许多直列四缸引擎都有着不错的稳定性。看到这里，或许您会想，那这样引擎的缸数越多一定震动就越低啦？其实不是这样的！看起来引擎的缸数越多所能平分的力矩角就越少是没错，然而您是否想过在所有活塞的运动中，单位时间里有的活塞是呈施力状态，有的则是在反施力作用（例如：进气、压缩、排气）；再者，引擎活塞间的排列一定是前后顺序，而当我们都在看活塞彼此的运动力抵消，可别忽略了它们彼此间可还有一横向作用力喔！而引擎缸数越多，也就代表着生产成本的提高，也是代表引擎体积的加大，怎么看都不合汽车大量生产的理念啦！
所以，根据专业的测试显示，真正平衡性最良好、引擎震动最低的是直列六缸和V型60°十二缸引擎；无论在施力矩及反力矩行程、一次及二次作用力都能达到最完美的施力平衡。稳定表现其次的引擎呢？您可别以为是什么八缸、十缸引擎喔，因为水平对卧的四缸引擎稳定度都比它们高啦！以上是属于过度专业的理论领域，您只要参考一下便可！
用机械一点的方式来谈引擎的平衡性，如果以同样的曲轴平衡条件来说，早期的汽修业调整化油器引擎时，三缸引擎可以调到怠速1000转而不会开始震动渐趋熄火，四缸引擎就可以调到900转而不震动，六缸引擎甚至调低到600~700rpm可都还不见得会开始震动哩！而水平对卧四缸引擎呢？大概700转您也察觉不到它的震动喔！
讲到这里，相信您已了解水平对卧引擎的稳定优势，正因为它的活塞设计是以横向对向运动为主，实际最大的震动力都已在180°的施力中互相抵消，就算还有散向震动力，也不似平衡不良的直列四缸引擎那般会上下呈现，横向的震动极易被橡皮引擎脚所吸收！震动量低，可谓是水平对卧引擎的第一项优势。
水平对卧重心学？！在汽车所有组成零件中，引擎是重量最重，也最难配置的一项。直列式引擎因为活塞上下运动的先天特质，引擎整体是呈上下垂直的形态；而水平对卧引擎的设定是以横向结构为主，因此您可以把引擎想做是一个长方体，直列引擎是直的摆在引擎室内，水平对卧引擎是横的摆，因此如果设定得宜，把这个“长方体”摆在越低的位置，间接不就等于降低了车体的重心吗？
还有前面提过，水平对卧引擎因为活塞运动角的设计先天优势而平衡良好，因此相较于直列式引擎，它在曲轴上所需的反向配重也很少，间接就减轻了曲轴重量，这对于减少引擎整体重量，甚至对于转速提升反应都有相当助益喔！可以降低引擎重量及车身重心，则是水平对卧引擎的第二项优点。
水平对卧引擎的缺点前面提过种种水平对卧引擎的优点，难道它没有缺点吗？有的！首先，就以四缸引擎配置来说，直列式引擎四缸直线排列，因此车厂在制造引擎时基本上只要一个汽缸本体、气门上座、凸轮轴、汽门外盖便能组成一个引擎构型；然而水平对卧引擎的设计硬是将这些部件都拆成了左右两边，一边两缸，因此就需要两个双缸的汽缸本体、气门上座、凸轮轴及气门外盖，偏偏又因为引擎脚及周边配件的安装孔位不同，这些东西都是无法开单模成对生产，非得花更多开模成本来制造两边不同的引擎组件才行。所以，水平对卧引擎的第一项缺点就是生产成本较高！
其次，不知道您有没有骑过YAMAHA的150c.c. 迎光摩托车，想当初它也是标榜横置引擎震动较少，然而之后一连串的引擎故障问题在在使得它的风评每况愈下。其一是因为汽缸头的散热不良问题，而另一项主要的问题便是因为进气门的横置角度设计不佳，造成油气在此回流累积，间接使得气门积碳情形严重后无法气密而失去汽缸压缩功能。
所以，水平对卧引擎的汽缸也有着如此的特性，它已经改变了鄂图引擎基本的上方进排气理念，因此无论是在进排气角度、气门构型、流体惯量、地心引力……都必须有一番全新的设计考量，才能确保引擎的正常耐久运作。所以，设计困难度较高就是水平对卧引擎的第二项缺点！
水平对卧引擎的踪迹目前在世界上，生产水平对卧引擎执牛耳地位的车厂，不消说就是日本的富士重工SUBARU了！旗下许多车款，诸如Impreza、Legacy、 Forest……都是采用水平对卧引擎设定，并且成熟度早已达到满分的境界。除了SUBARU车系外，目前市面上最著名使用水平对卧引擎的车厂就是PORSCHE了，旗下车款无论是早期的气冷引擎，还是新款的水冷引擎；最小的Boxster 2700c.c.，抑或性能之王996 Turbo 3600c.c.都是水平对卧引擎。而且，PORSCHE的水平对卧引擎是六缸设定，整体的平稳度及性能指数又较四缸水平对卧引擎为高！
其它一些路上还能看到搭载水平对卧引擎的车款，包括最早的老金龟车、VW T3厢型车、以及ALFA 145/146上早期的1700c.c.水平对卧引擎……。这次，为了详细介绍及凸显水平对卧引擎的发展沿革，我们特别找来了1955年出厂的老金龟车，以及最新科技的代表作-SUBARU Legacy & Impreza GT。
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