水平对置发动机又被称为BOXER,因为BOXER原意是拳击手,这种汽缸分成左右两边,活塞作180度的对向运动,犹如拳击手出拳动作,因此得名。
这种发动机的特点是汽缸和活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动。较低的重心使活塞运动产生的横向震动容易被支架吸收。发动机的重量占了整车重量的很大一部分,较低的发动机重心也能有效降低整车重心,使车辆行驶稳定性更好。
左右对称布置的活塞,由于相互作用力抵消,其运动平衡性变得更好。相对于直列式发动机,在曲轴方面也取消了配重设计,曲轴重量下降,有助于转速的提升。这种发动机非常适合在追求动力性能与操控性能的运动车型上使用。但由于较高的制造难度与成本,以及水平对置发动机较宽的缸体形状,对于发动机舱的布局相对复杂。目前世界上只有保时捷和斯巴鲁在使用这种形式的发动机。
相对一般的四缸发动机来说水平对置发动机的转速的确比较高,传统的水平对置发动机的峰值扭矩输出范围也偏向中高转速。这样的设计会不会更费油呢?其实恰恰相反,四缸发动机的曲轴每旋转180度就有一个汽缸燃烧,由于一般直列发动机冲程都要大于水平对置发动机,所以就延长了喷油、点火的时间,长冲程无疑要喷射更多的燃油,那么在进气歧管喷射的油越多,就会让燃油得不到更好的雾化与在缸体内完全燃烧。水平对置发动机的短冲程提前了喷油、点火动作的完成,汽缸内做工次数多,相对每次做工的燃油喷射量也减少了,燃油可以得到更理想的雾化效果,燃烧更充分效率自然更高。
还有人担心水平对置发动机会造成汽缸偏磨问题。首先,一般发动机气缸壁依靠的是飞溅润滑,但对于发动机水平对置,这种润滑方式不太理想,气缸上半部往往机油过少,会加剧气缸磨损,气缸下半部分往往机油过多,会引起过度消耗,这就要求水平对置发动机必须有比其他发动机更特殊、更精密的润滑系统。目前,研究人员通过在活塞表面使用钼金属涂层来减少摩擦阻力,强化活塞的耐磨性能,曲轴也由高硬度的钼铬合金钢铸造而成,强度及耐磨性能均大大提高。
但是,水平对置发动机制造成本比较高,对润滑及冷却系统要求高,紧凑的布局导致维修难度也比较高。此外,宽扁的外部形状造成了发动机舱的设计难题,考虑到车身尺寸,发动机排量一般不能超过4.0升