Двс оппозитный: Устройство оппозитного двигателя

Содержание

Устройство оппозитного двигателя

Изобретение двигателя внутреннего сгорания обеспечило достаточно широкий шаг вперед человечеству. Но при этом и добавило головной боли – как «выжать» из двигателя максимальную мощность.

Одним из решений этого вопроса стало усложнение конструкции силового агрегата, ведь КПД двигателя с двумя цилиндрами выше, чем с одним. Введение в конструкцию дополнительных систем и механизмов тоже внесло свою лепту, но основой для достижения более лучших показателей двигателя все же осталось количество цилиндров.

Использование нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания добавило еще один вопрос для конструкторов – положение цилиндров относительно друг друга.

Каждое из последующих решений этого вопроса привело к появлению силовых агрегатов разной конструкции, каждый со своими особенностями, достоинствами и недостатками.

Первой попыткой увеличения количества цилиндров стало расположение их в ряд. Что касается конструкции этого агрегата, он является одним из оптимальных, однако большее количество цилиндров сказывается на габаритных размерах, даже 6-цилиндровый рядный двигатель имеет большие габариты, не говоря уже о версиях с 8 и 12 цилиндрами.

Уменьшить габаритные размеры позволило расположение цилиндров в два ряда с углом развала между ними до 90 град. В результате этого длина двигателя сократилась почти вдвое притом же показателе мощности. Это позволило уже создание 8-ми и 12 цилиндровых силовых установок. Однако высота самой установки осталась практически идентичной рядному мотору. А данная особенность этих моторов имеет одну из самых негативных свойств – высокий центр тяжести.

Попытки уменьшить габаритные размеры силовой установки привели к появлению двигателей с двумя рядами цилиндров, но расположенных друг к другу уже под углом 180 град. Такие силовые установки получили название оппозитных.

Этот тип силовых установок при их сравнительно небольшой высоте все же не очень «прижился», из современных производителей автомобилей такие двигатели использует только Subaru и Porsche, также он часто используется на мотоциклах. Самым, пожалуй, массовым применением оппозитного двигателя было на Фольксваген Жук.

Основные типы оппозитных двигателей

Чтобы понять, какие плюсы и минусы имеет оппозитный двигатель, следует вначале более подробно разобраться в его типах и конструкции.

На данный момент существует два типа оппозитных агрегатов. Первый тип получил название «Боксер». Этот тип оппозитника является приоритетным.

У «Боксера» два ряда цилиндров расположены горизонтально. Конструкция коленчатого вала позволяет двум параллельно расположенным поршням двигаться синхронно. То есть, если в правом цилиндре поршень достиг ВМТ, то расположенный напротив его левый поршень тоже находится в этой точке.

Количество цилиндров оппозитного двигателя может варьироваться от четырех до двенадцати.

В целом тип двигателя «Боксер» очень схож с V-образным, он является 4-тактным, поэтому конструкция подразумевает наличие головок цилиндров с установленным в них механизмом газораспределения.

Второй тип оппозитного агрегата, который сейчас активно разрабатывается – ОРОС. Конструкция этого двигателя очень интересна. На каждый цилиндр у него приходится по два поршня, которые двигаются асинхронно, при этом энергия, выделяемая при сгорании топлива и получаемая этими поршнями передается на один коленчатый вал.

Двигатель ОРОС

Двигатель ОРОС является 2-тактным, что позволило отказаться от использования головок блока и механизма газораспределения. Подача топлива и отвод продуктов горения у этого мотора производится посредством окон, проделанных в гильзе цилиндра. Один из поршней в цилиндре двигателя ОРОС отвечает за впуск топлива, а второй – за отвод отработанных газов.

Еще одной особенностью такого мотора является формирование камеры сгорания цилиндра самими поршнями за счет асинхронного их движения. При движении поршней навстречу друг другу через впускное окно подается топливная смесь, которая поршнями сжимается, а при максимальном их сближении происходит воспламенение.

Конструкция двигателя ОРОС включает два и более цилиндра, расположенных под углом 180 град. Между этими цилиндрами устанавливается коленчатый вал. В каждом цилиндре расположено по два поршня, связанных с коленвалом шатунами. Шатуны внутренних поршней короткие, а вот внешних поршней – достаточно длинные. Поскольку поршни получают линейные разнонаправленные нагрузки, это позволило существенно снизить трение в подшипниках коленчатого вала, а значит и потери мощности. Эти положительные качества двигателей ОРОС привели к тому, что ими сейчас активно занимаются многие ведущие автомобильные компании.

Устройство ОРОС

Стоит также упомянуть созданный отечественными конструкторами танковый двигатель 5ДТФ. Этот силовой агрегат тоже относился к типу ОРОС, однако конструкция его была еще интересней. В каждом цилиндре этого мотора тоже располагалось по два поршня, но усилие они передавали каждый на свой коленчатый вал. Поэтому у 5ДТФ имелось два коленчатых вала, установленных там, где у обычного оппозитного двигателя располагалась головка блока.

Положительные свойства оппозитных агрегатов

Все эти конструктивные особенности обеспечили оппозитным силовым установкам ряд преимуществ.

Достичь значительного уменьшения габаритных размеров с появлением оппозитного двигателя не особо удалось. Он небольшой по высоте и благодаря особой конструкции кривошипно-шатунного механизма имеет сравнительно меньшую длину, чем у других типов двигателей. Но он достаточно широк из-за того же большого угла положения рядов цилиндров относительно друг друга.

Из-за небольшой высоты, но достаточно большой ширины оппозитный двигатель имеет низкий центр тяжести, что является одним из основных его преимуществ. Автомобиль с таким мотором значительно устойчивее на дороге.

Оппозитные двигатели конструктивно очень сбалансированы. Уровень вибрации данного типа двигателя значительно ниже, чем рядного или V-образного. Самую лучшую балансировку имеют 6-цилиндровые оппозитники.

Из-за расположения силовой установки на одном уровне с трансмиссией обеспечивается максимальная передача крутящего момента.

Последним положительным качеством оппозитников является значительный ресурс, но, правда, только при своевременном техническом обслуживании.

Что касается двигателей ОРОС, то они способны работать практически на любом виде топлива, даже с невысокими эксплуатационными показателями.

Особая конструкция двигателя ОРОС, а также использование только двух тактов позволяет существенно снизить потребление топлива, примерно на 50% меньше, чем самый экономичный турбодизельный агрегат.

В нём удалось снизить степень сжатия до 16, соответственно температура сгорания топлива понижается, а значит и нагрузки на поршневую систему. К тому же при сравнительно компактных размерах и массе, этот двигатель способен обеспечить большой выход мощности. Двухцилиндровая установка ОРОС при своей массе в 6 кг способна выдать 13,5 л.с., а на один литр объёма 250 л.с. плюс к этому танковая тяга до 900 Нм. Такой показатель для других типов двигателей невозможен.

Недостатки этого типа силовых агрегатов

Преимуществ у оппозитных моторов достаточно, но не меньше у них и недостатков, что и привело к не очень распространенному их использованию.

Эти моторы конструктивно сложны, поэтому стоимость их большая, что сказывается на цене обслуживания и ремонта. К тому же сам ремонт их достаточно сложен и требует высокой квалификации от исполнителей. Найти толкового мастера, способного отремонтировать оппозитник крайне сложно.

Горизонтальное положение поршней приводит к тому, что поверхность гильз изнашивается неравномерно, из-за чего в камеры сгорания начинает просачиваться масло. «Жор» масла у автомобилей марки Subaru – явление, можно сказать, обыденное.

Чтобы добиться большего выхода мощности все оппозитные двигатели оснащаются турбонаддувами, которые позволяют увеличить мощностный показатель на 30-40%. Но наличие того же наддува усложняет конструкцию, при этом со временем из-за износа его элементов наддув тоже начнет «гнать» масло в цилиндры, увеличивая в разы его расход.

Трудно сказать, как себя будет показывать двигатель ОРОС в эксплуатации, будут ли у него те же проблемы что и у стандартного оппозитника. Это станет понятным только спустя некоторое время с момента выпуска первых автомобилей с ним.

Попытки использовать оппозитный силовые установки делали многие именитые автомобильные компании, однако практически все они от них отказались. Тем не менее, работы по улучшению оппозитников ведутся постоянно и на исследования выделяются значительные ресурсы.

принцип работы, достоинства и недостатки

Как в свое время V-образный мотор «эволюционировал» от рядного, так и оппозитная силовая установка стала своеобразным технологическим усовершенствованием V-образного двигателя внутреннего сгорания.

В середине 1930-х годов инженеры марки Volkswagen проводили собственные разработки силовых установок, модернизируя как рядные, так и V-образные моторы. В результате одной из таких операций инженеры «разложили» цилиндры V-образного двигателя под углом 180 градусов, получив первый в мире оппозитный двигатель. Особенность конструкции такого мотора заключается в том, что его цилиндры и поршни располагаются оппозитно (с английского «opposite» — противоположный), то есть друг напротив друга в горизонтальной плоскости.

Оппозитный двигатель

При этом, у такого двигателя в конструкции применены по два распределительных вала с каждой стороны. Еще одной особенностью конструкции такого мотора является вертикальное размещение газораспределительных механизмов. Сконструировав подобный двигатель, инженерам Volkswagen удалось решить несколько проблем, присущих V-образным моторам, главная из которых – несбалансированность, порождающая вибрации, которые от силовой установки передаются на кузов и делают езду на автомобиле некомфортной. Эти моторы с 1938 года устанавливались на культовую модель городского хэтчбека Volkswagen Beetle. А с середины 1960-х годов ставку на оппозитные моторы сделала японская компания Subaru.

Volkswagen Beetle ’1968–72

Преимущества

Оппозитный двигатель ввиду горизонтального расположения цилиндров получил сбалансированную работу за счет того, что работающие друг от друга поршни являются своеобразным противовесом и создают такой необходимый для корректной работы мотора баланс. По оценкам специалистов, лучше оппозитного двигателя уравновешен только рядный шестицилиндровый мотор.

Еще одно преимущество, которое дает оппозитное расположение цилиндров – низкий центр тяжести, что особо ценится для спортивных машин, которым важна такая характеристика, как устойчивость при прохождении поворотов на скорости. Из-за своего горизонтального расположения мотор как бы «распластан» в подкапотном пространстве, благодаря чему крены автомобиля существенно уменьшаются.

Несомненным плюсом оппозитного двигателя является его ресурс прочности: некоторые двигатели подобного типа эксплуатировались до нескольких сотен тысяч километров до капитального ремонта.

Недостатки

Наряду с указанными выше преимуществами, есть у оппозитных двигателей и свои недостатки. Связаны они с особенностью конструкции мотора и касаются дорогого обслуживания и ремонта «оппозитника». Если в том же рядном или V-образном двигателе автовладелец может поменять свечи зажигания самостоятельно, то проделать эту операцию на оппозитном моторе практически невозможно – для этого потребуется применить специальное оборудование, которым располагают только СТО. Да и стоимость его производства сравнительно высока, что в конечном итоге сказывается на ценнике автомобиля.

SUBARU BRZ оснащается оппозитным двухлитровым двигаталем мощностью 200 лошадиных сил.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга не только по виду потребляемого топлива, но также и по конструктивным особенностям. Например, велико разнообразие по расположению цилиндров. Каждый вариант имеет свои сильные и слабые стороны. В данном случае будут рассмотрены плюсы и минусы оппозитного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое атмосферный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и главных отличиях атмосферных ДВС от аналогов с турбонаддувом.

Содержание статьи

В чем особенности оппозитного двигателя

В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а бывают еще и роторные) размещение цилиндров может быть разным по отношению друг к другу: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее. В случае с оппозитным ДВС цилиндры находятся в одной плоскости и размещены один напротив другого под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных моторов, оппозитный агрегат зачастую имеет два распределительных вала, а также вертикальное распределение газораспределительного механизма. Существует несколько типов оппозитных двигателей. Среди них наиболее известны:

  • Boxer («Боксер»). Отличается тем, что поршни, расположенные друг перед другом, движутся подобно боксерам на ринге. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй занимает крайнее нижнее положение. Они все время в равной степени удалены один от другого;
  • ОРОС — Opposed Piston Opposed Cylinder. Принцип работы в данном случае заключается в том, что поршни попарно находятся в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу, вращая коленвал.
  • 5 ТДФ. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, которым применялся на танках Т-64 и Т-72. Интересная особенность данного агрегата состоит в его многотопливности. Основное горючее для него – солярка. Однако при помощи специального переключателя на топливном насосе высокого давления, можно было запустить режим работы на бензине или на смеси бензина с керосином и соляркой, а также двигатель мог работать на реактивном топливе. Правда, требовалось еще и подкорректировать угол зажигания (тайминг впрыска).

Разработкой силовых агрегатов активно занималась многие компании. Например, Volkswagen уделял внимание данному типу агрегатов с середины 30-х годов прошлого столетия. Это были не просто эксперименты, а стремление разработать собственный оппозитный мотор, снизить уровень вибраций, которые возникают во время работы традиционного V-образного или рядного двигателя и т.д. Кстати, свою разработку инженеры Volkswagen применили и в легендарном автомобиле Volkswagen Beetle. А с 60-х годов оппозитные двигатели стали активно использоваться японской компанией Subaru, которая занималась разработками параллельно с немцами.

Преимущества оппозитного ДВС

По большому счету, работа оппозитного двигателя не отличается от принципа действия агрегатов других конструкций. Однако подобное расположение цилиндров имеет свои определенные преимущества, а также и недостатки.

  • Самым заметным преимуществом рассматриваемых силовых установок считается почти полное отсутствие вибрации во время работы. Такой эффект достигается за счет расположения поршней, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и существенно увеличивает срок эксплуатации. Отсюда происходит второй «плюс»;
  • Впечатляющий ресурс оппозитного двигателя. Имеются данные о том, что довольно часто пробег до первого капитального ремонта составлял минимум от 500 тысяч километров. Разумеется, манера вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, межремонтный срок довольно большой. Впрочем, сплошь и рядом можно встретить утверждения специалистов и автолюбителей, что 800-900 тысяч до первого капитального ремонта – это не более чем красивая сказка;
  • Моторы рассматриваемой в данной статье конструкции обеспечивают автомобилям низкий центр тяжести. Особенно это качество ценится в мощных спортивных машинах. Ведь, проходя виражи на больших скоростях, очень важно сохранить устойчивость;
  • Также нельзя не упомянуть об экономии места под капотом. Хотя многим этот пункт покажется спорным, ведь выигрывая по высоте, нужно при этом делать капот шире или длиннее.

Вот, пожалуй, и все существенные преимущества оппозитников. Теперь нужно рассмотреть и недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, турбина или компрессор. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции различных нагнетателей, а также о преимуществах и недостатках  подобных способов повышения мощности мотора без увеличения физического рабочего объема двигателя.

Недостатки оппозитного мотора

Прежде всего, стоит указать высокую стоимость обслуживания и практически полную невозможность выполнить ремонт в домашних условиях. Даже простая замена свечей зажигания требует наличия специального оборудования. При этом в сторонних автосервисах сложно найти специалиста достаточно высокой квалификации для ремонта оппозитного двигателя. Кстати, здесь будет также уместным выделить огромное количество модификаций агрегатов даже в пределах одной марки. Этим «грешит», например, бренд Субару, который сегодня является основным производителем моторов данного типа. Само собой, такая позиция усложняет ремонт, так как возможность взаимозаменить детали сводится к минимуму.

Стоимость нового автомобиля с оппозитным двигателем может оказаться заметно выше стоимости машины такой же комплектации, но с более традиционным типом ДВС. А все дело в затратах на производство самого оппозитника. Определенную роль играет и дороговизна запчастей, которая напрямую связана с указанными выше причинами.

Добавим еще пару слов о специальном оборудовании. Например, автовладельцы со стажем и опытом знают, что шейки коленвала время от времени приходится шлифовать. Операция эта проводится на станке и не очень дорого стоит применительно к обычному ДВС. Но только если речь не идет об оппозитниках. Например, на субаровских авто шейки очень узкие и шлифовать их нужно на специальных станках.

Также отметим, что  в оппозитных моторах быстрее засоряется картер двигателя по сравнению с V-образными или рядными конструкциями. Оппозитному двигателю присущ большой расход моторного масла, что обуславливается конструкцией силовой установки данного типа. А в случае, когда установлена турбина, масла расходуется еще больше.

Что в итоге

При желании можно найти еще минусы оппозитного двигателя и продолжить приведенный выше список, особенно если рассматривать конкретный мотор на той или иной модели авто.

Однако в общем такая конструкция силовой установки все равно неплохо прижилась на гражданских авто, машинах спортивного типа и в авиации. Напоследок добавим, что «субаровские» моторы повсеместно и широко используются. Это является наглядным примером определенного успеха оппозитного двигателя на фоне других конкурентов, которые также не лишены определенных недостатков.

Читайте также

Дизельный оппозитный двигатель

Сегодня на автомобили устанавливается много типов различных ДВС, которые отличаются друг от друга по типу используемого топлива и способу его воспламенения (бензин, дизель), а также по компоновке (рядный, V-образный, оппозитный и т.д.).

Если отвлечься от наиболее распространенных рядных «четверок» и «шестерок» с продольным и поперечным расположением, тогда отдельного внимания заслуживают оппозитные моторы.

Как правило, большинство водителей имеют весьма поверхностное представление о таком типе ДВС. Большинство знаний сводится к общеизвестной информации, то есть что в оппозитных агрегатах поршни лежат в горизонтальной плоскости (друг напротив друга), а сам мотор стал массовым благодаря японскому бренду Subaru.

В этой статье мы намерены более подробно поговорить о том, какое устройство оппозитного двигателя, в чем заключаются сильные и слабые стороны подобной силовой установки, а также какие особенности имеет дизельный оппозитный двигатель.

Содержание статьи

Оппозитный двигатель внутреннего сгорания: общая информация

Итак, сразу отметим, оппозитники бывают как бензиновыми, так и дизельными. Добавим, что до недавнего времени такие моторы были исключительно бензиновыми, то есть дизельный оппозитный мотор появился относительно недавно.

Само понятие «оппозитный двигатель» фактически является определением схемы компоновки. В таком моторе поршни расположены под углом 180 градусов (угол развала). Примечательно еще и то, что во время работы мотора соседние поршни занимают одинаковое положение, находясь в ВМТ или НМТ (верхняя и нижняя мертвая точка).

При этом важно понимать, что оппозитный двигатель отличается от V-образного мотора, который также может иметь аналогичный угол развала цилиндров. Визуально такие ДВС будут похожи, однако в V-образном двигателе соседние поршни и шатуны расположены на одной шатунной шейке. Это значит, что если один поршень находится в ВМТ, другой опускается в НМТ.

Оппозитный двигатель Субару также имеет название «боксер» (boxer) благодаря уникальному движению поршней. Эти ДВС получают четное число цилиндров, а наиболее распространенными являются варианты с 4 и 6 цилиндрами.

Что касается конструктивных особенностей, в таком силовом агрегате каждый поршень с шатуном крепится к отдельной шатунной шейке коленвала. Еще указанные  моторы сложнее рядных, так как имеют две головки блока цилиндров, причем каждая предполагает свою отдельную прокладку и коллекторы.

Также оппозитник имеет большее число распредвалов и сложную схему реализации их привода. С учетом таких особенностей оппозитные ДВС массово выпускаются всего несколькими производителями, среди которых дальше всех продвинулись в этом направлении инженеры Subaru.

Оппозитный дизель

В 2008 году отмечено появление оппозитного дизельного двигателя, который серийно был установлен на модели Subaru. Более того, японцы тогда вообще представили первый в мире дизельный оппозитник, так как такой мотор ранее не выпускал ни один автопроизводитель.

Дизельный оппозитный двигатель с четырьмя цилиндрами получил рабочий объем 2.0 литра, мощность составила 150 л.с., а показатель крутящего момента был зафиксирован на впечатляющей отметке в 350 Нм. Как известно, именно моментная характеристика, а не мощность, играет первостепенную роль.

Также двигатель оснастили системой топливного впрыска Common Rail и установили турбонаддув. В качестве турбокомпрессора была использована турбина с изменяемой геометрией, что позволило мотору практически полностью избавиться от эффекта турбоямы и обеспечить уверенную тягу в широком диапазоне оборотов.
Указанный оппозитный дизель было запланировано ставить под капоты Subaru Legacy и Outback, а также выпустить на рынок легендарный Subaru Forester в дизельной версии.

Сильные и слабые стороны оппозитного двигателя

Если говорить о том, какие преимущества оппозитного двигателя способны привлечь внимание автолюбителей на фоне других разработок, тогда стоит отметить низкий центр тяжести и практически полное отсутствие вибраций во время работы такого ДВС на разных режимах.

Что касается дизельной версии, которая параллельно с этим обещает еще и значительную экономию топлива, тогда минимум вибраций позволяет рассчитывать на существенно повышение комфорта в процессе эксплуатации дизельного автомобиля.  Ни для кого не секрет, что даже современные дизели типа TDI и т.п. обычно более шумные и вибронагруженные по сравнению с бензиновыми аналогами.

Также стоит отметить пассивную безопасность, так как оппозитный мотор лучше «уходит» вниз во время лобового удара, тем самым позволяя избежать значительной деформации водительской капсулы. Также смещение центра тяжести вниз при использовании ДВС данного типа обеспечивает улучшенную управляемость и делает автомобиль более устойчивым.

Еще в устройстве этого типа моторов коленчатый вал устанавливается на меньшее количество коренных подшипников скольжения, в результате снижается общий вес агрегата. Получается, оппозитный двигатель работает плавно, без вибраций, находится на одной оси с КПП и благодаря этому отдает больше мощности, машина с таким мотором лучше управляется, повышен уровень пассивной безопасности.

Если же затрагивать недостатки оппозитного двигателя, тогда на первый план выходит сложность его обслуживания и дороговизна ремонта, особенно на территории СНГ. Дело в том, что для проведения ряда манипуляций силовой агрегат нужно попросту снимать. Еще такие двигатели требуют много места в ширину в подкапотном пространстве. Это затрудняет доступ к элементам самого мотора и навесного оборудования.

Также некоторые специалисты выделяют, что несмотря на достаточно большой ресурс оппозитного мотора, нахождение и работа поршней в горизонтальном положении приводит к тому, что стенки цилиндров изнашиваются неравномерно. В результате повышается расход моторного масла.

Что в итоге

Как видно, на сегодняшний день подавляющее большинство оппозитных моторов представляет собой бензиновые версии, которые оснащаются распределенным впрыском, могут быть как атмосферными, так и с турбонаддувом. При этом компания Субару представила также дизельную версию с Common Rail.

Также все поздние версии оппозитников являются высокотехнологичными форсированными агрегатами, которые позволяют получить максимум мощности при значительной экономии горючего. Моторы последних поколений имеют высокую степень сжатия благодаря увеличению хода поршня одновременно с уменьшением объема камеры сгорания.

Еще многие детали в оппозитном моторе кованые, что позволяет сделать их легкими и одновременно прочными. Активное использование систем изменения фаз газораспределения обеспечивает эластичность на разных режимах работы ДВС.

Напоследок отметим, что Subaru имеет огромный опыт и целый ряд собственных уникальных наработок в области производства оппозитных двигателей. Это значит, что создание дизельного оппозитника с использованием всех передовых технологий позволило автолюбителям приобрести автомобиль, который оснащен надежным, современным, экономичным и одновременно мощным дизельным ДВС.

Читайте также

V6, рядная четвёрка, оппозит? Сравнение конструкции двигателей

«Линейка двигателей представлена рядным 4-цилиндровым агрегатом объёмом 2,5 л и 3,5-литровым V6», — гласит рекламный проспект какой-нибудь Toyota Camry. А чем отличаются эти моторы, кроме количества «кубиков» и лошадиных сил? Почему в «Безумном Максе» молились богу V8, и что особенного в «оппозитниках» Subaru? Просто о сложном: разбираем на пальцах особенности автомобильных двигателей.

Компоновка. Продольно или поперечно

Прежде чем говорить о конструкции двигателей, нужно упомянуть о компоновке автомобиля — ведь именно она во многом определяет, какой мотор будет установлен под капотом. Хотя не всегда под капотом: существуют автомобили (в основном спортивные) со средне- и заднемоторной компоновкой, но у большинства гражданских машин двигатель всё-таки находится впереди. О них и поговорим.

Продольное расположение двигателя

Мотор может располагаться в машине продольно или поперечно. Первую схему называют классической, она характерна для автомобилей с задними приводом (или полным, но на основе заднего). Продольная схема почти не накладывает ограничений на размеры силовой установки, как и трансмиссии — коробка передач может быть огромной, с большим запасом прочности, и заканчиваться хоть в центре машины. Такая компоновка характерна для больших автомобилей с мощными двигателями и КПП: грузовиков, внедорожников, премиальных седанов. Хотя раньше так были устроены почти все машины — взять ту же классическую линейку «Жигулей». Но с массовым внедрением переднего привода понадобилась иная, более компактная компоновка.

Поперечное расположение двигателя

Для переднего привода необходимо устанавливать двигатель не продольно, а поперечно — вместе с коробкой передач он должен разместиться под капотом между лонжеронами. Ограниченное пространство требует компактности как от трансмиссии, так и от самого мотора, поэтому далеко не все силовые установки подходят для поперечной схемы. Такая компоновка характерна как для переднеприводных машин, так и для полноприводных, система 4WD которых имеет переднеприводные корни — а это почти все современные кроссоверы.

Разобравшись в особенностях компоновок, можно переходить к самим двигателям.

Рядные двигатели

Классический двигатель внутреннего сгорания — рядный, где все цилиндры расположены в один ряд. В литературе такая конструкция обозначается буквой I или R (от английского Row или немецкого Reihe— ряд), а цифра, стоящая рядом, указывает на число цилиндров (R3, R4, R5, R6). Хотя в жизни обозначение «R» встречается редко — автопроизводители не стремятся отдельно выделять «рядность» мотора, считая такую схему обыденной. Вы никогда не встретите шильдик R6 на крышке багажника, в отличие от V6 — хотя рядная «шестёрка» во многом превосходит V-образную. Но об этом ниже.

Рядный 4-цилиндровый двигатель (R4) — самый распространённый в мире, поскольку попадает в наиболее ходовой диапазон рабочего объёма: от 1 до 3 литров. Есть и более объёмные представители: например, тойотовский турбодизель 15B с кубатурой 4,1 л, который ставят на Mega Cruiser, грузовик Dyna и другие модели. Обратный пример — рядный моторчик Subaru EN07 (модели R1, R2, Pleo) объёмом всего 658 «кубиков». Но это всё-таки исключения: оптимальным объёмом одного цилиндра мотористы считают 0,3–0,7 л. Соответственно, большинство 4-цилиндровых двигателей имеют рабочий объём от 1,2 до 2,8 л.

Ещё одна причина популярности рядной «четвёрки» — её относительная компактность. Мотор R4 можно установить почти на любой автомобиль как продольно, так и поперечно. Чего не скажешь о рядной «шестёрке» R6 — дополнительные 2 цилиндра существенно увеличивают длину агрегата. Установить такой двигатель поперечно инженерам удавалось в единичных случаях (Volvo S80 и XC90, Chevrolet Epica) в паре с компактной коробкой передач. В основном моторы R6 устанавливают продольно.

6 цилиндров в ряд (Straight-6) является одной из лучших конструкций двигателя — такая схема полностью сбалансирована и лишена вибраций, отличается плавной работой и эластичностью. Моторы R6 традиционно применяли немецкие производители (BMW, Mercedes-Benz), а также японские: Nissan (серии RB25/RB26, TB45/TB48, дизель TD42), Toyota (серии M, 1G, 1JZ/2JZ, дизели 1HZ/1HD). К сожалению, почти все эти двигатели в настоящий момент вытеснены более универсальными моторами V6.

У рядной «восьмёрки» проблем из-за исполинских размеров ещё больше. Моторы R8 встречались на американских машинах середины прошлого века, советских лимузинах ЗИС-101 и ЗИС-110. Сегодня такие двигатели работают только на судах и тепловозах, а на автомобилях их полностью вытеснили моторы V8.

Рядные двигатели с нечётным числом цилиндров также встречаются (R3, R5). В большинстве случаев они созданы на базе рядной «четвёрки», которой добавили или отняли один цилиндр. Существуют и двухцилиндровые автомобили (Fiat 500, отечественная «Ока»), но в основном моторы R2, как и двигатели с 1 цилиндром, применяются на мотоциклах.

V-образные двигатели

Очевидно, что главная проблема рядного мотора с 6 и более цилиндрами — чрезмерная длина. Как сделать его компактнее? «Распилить», расположив цилиндры в виде латинской буквы V (отсюда и обозначение).

V-образные моторы заметно сложнее рядных: у них две головки блока цилиндров (каждая со своей прокладкой, распредвалами, коллекторами), причудливее схема привода ГРМ. А ещё «вэшки» вибрируют: V8 чуть меньше, V6 и V10 — сильнее. И лишь грозный V12 уравновешен полностью, как и R6 — по сути, он и представляет собой две рядных «шестёрки», соединённых вместе. Но встретить V12 можно только на люксовых машинах и суперкарах.

Основа популярности мотора V6 — его универсальность: он достаточно компактен, поэтому может быть установлен как продольно, так и поперечно. Та же Toyota перестала ставить рядные двигатели серии JZ на свои большие седаны (Mark II, Crown и их производные), перейдя на V-образную серию GR, которую можно встретить на доброй половине модельного ряда: от переднеприводных Camry до внедорожников Land Cruiser Prado. Выпускать универсальные двигатели намного выгоднее, чем специфичные.

Балансировка мотора V6 вызывает определённые сложности у инженеров из-за блуждающих в нём моментов от сил инерции поршней и центробежных сил — чаще всего приходится использовать балансировочные валы, что дополнительно усложняет и без того не самую простую конструкцию двигателя. Угол развала цилиндров у V-образных моторов может быть разным: обычно это 45, 60, 65 или 90 градусов — оптимальные значения с точки зрения вибраций.

Рядно-смещённые двигатели VR и W

Компромиссом между рядной и V-образной схемой стала рядно-смещённая компоновка (VR). Такие моторы активно применяет концерн Volkswagen. VR представляет собой V-образный мотор с экстремально малым углом развала цилиндров (10–20°), что позволяет накрыть их общей головкой блока, как у рядного мотора.

Плюсы такого решения — отказ от второй головки (а значит упрощение и удешевление конструкции) и компактные размеры. Минусы — чудовищные вибрации: чтобы хоть как-то сбалансировать рядно-смещённый мотор, приходится значительно утяжелять коленчатый вал и маховик, применять балансировочные валы, особые подушки двигателя и другие технические решения. Из-за этого схема VR не получила распространения у других автопроизводителей, став фирменной чертой автомобилей VAG.

Volkswagen же активно развивал своё «дитя», придумав W-образный двигатель — V-образный мотор из двух блоков VR на одном коленвале. Такие силовые агрегаты встречаются на флагманах VW, Audi и Bentley.

Оппозитные двигатели («боксёры»)

Оппозитный двигатель иногда называют V-образным с углом развала 180°, но это не совсем верно. В V-образной схеме поршни двигаются синхронно, в то время как в оппозитной — зеркально, словно боксируя друг с другом. Из-за этого оппозитные двигатели называют «боксёрами» (Boxer), обозначая буквой B: B2, B4, B6, B8. Хотя свой 6-цилиндровый «боксёр» EZ30 Subaru называет H6.

Самый популярный оппозитный двигатель стоял на легендарном «Жуке» Volkswagen Old Beetle (Käfer), которых за полвека выпустили 21,5 млн штук. В современных машинах «боксёры» используют только Porsche и Subaru, хотя в мототехнике они широко представлены на моделях BMW и «Уралах».

Плоский горизонтальный «боксёр» — весьма широкий двигатель, что не позволяет записать ему в преимущества компактность. В чём же плюсы такой компоновки? Во-первых, в низком центре тяжести (мотор находится очень близко к земле), что даёт лучшую устойчивость и управляемость автомобиля. Во-вторых, коленвал таких двигателей намного короче, легче и прочнее, по сравнению с рядной схемой. Да и вибрирует оппозитная «четвёрка» меньше, чем рядная, поскольку зеркальное движение поршней взаимно компенсирует их силы инерции. А оппозитная «шестёрка» B6/H6 вообще полностью уравновешена, как и рядная.

Характерные минусы «боксёров»: две головки блока (что для мотора с 4 цилиндрами явно избыточно), затруднённое облуживание и переусложнённая конструкция. А их ключевое преимущество в виде низкого центра тяжести играет роль в автоспорте, но не при повседневной городской езде — обычный водитель вряд ли заметит разницу между «рядником» и «боксёром».

Вибрации и балансировка двигателей

Что водитель чувствует сразу, так это вибрации двигателя — они ухудшают комфорт и могут весьма серьёзно досаждать пассажирам. Помимо этого, вибрации снижают надёжность техники, поэтому инженеры тщательно балансируют моторы. В ход идут противовесы на коленвалах, двухмассовые маховики, продвинутые опоры двигателя, балансировочные валы… Но главное — изначально выбрать удачную конструкцию мотора.

В основном двигатель вибрирует от инерции поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Вспомните, как кивают головой пассажиры при резких разгонах и торможениях — примерно так же ведут себя поршни в конце каждого рабочего такта. В одних двигателях силы инерции и моменты от них взаимно компенсируются, в других остаются свободными, вызывая вибрацию.

Как видно из таблицы, в рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка — не столь неприятная, как первого порядка, но тоже чувствительная. Характерная дрожь мотора в определённых режимах работы — её «заслуга». В оппозитной «четвёрке» эта сила скомпенсирована, но остаётся свободный момент от неё, стремящийся повернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Хотя его воздействие почти незаметно для водителя.

У двигателя V6 свободных моментов множество, поэтому в нём приходится применять балансировочные валы. Кстати, трёх- и пятицилиндровые рядные моторы идентичны V6 в уравновешенности, несмотря на нечётное количество цилиндров.

Худшие с точки зрения разгула свободных сил и вибраций — одно- и двухцилиндровые моторы, а также детища Volkswagen: двигатели VR5 и VR6. А лучшие, самые уравновешенные двигатели — рядные и оппозитные «шестёрки». Ну и роскошный V12, конечно.

Какой двигатель лучше

Сравнение двигателей — непростая задача, ведь у каждого автомобилиста свои требования и критерии выбора. Одним важнее надёжность и простота обслуживания, другим нужна максимальная мощность, а третьи смотрят прежде всего на расход топлива. Идеальный мотор должен совмещать все эти преимущества — быть простым и надёжным, мощным и экономичным. Но чаще всего инженерам приходится идти на компромиссы. Хороший пример сложности прямого сравнения моторов — международный конкурс «Двигатель года» (Engine of the Year), лауреаты которого являются произведением инженерного искусства, но не всегда отвечают запросам реальных автомобилистов.

Удачным получится двигатель, или не очень, определяет множество факторов: общая продуманность конструкции и степень форсировки (количество лошадиных сил на рабочий объём), применённые технические решения и экологические рамки. Но при прочих равных можно сделать общие выводы по компоновке мотора. Так, рядная «четвёрка» — базовый и самый простой двигатель большинства автомобилей, который должен быть экономичным и недорогим (конечно, бывают и исключения). Трёхцилиндровый «рядник» — бюджетный вариант для малолитражек, но он не так плох, как многие считают. V6 — агрегат более сложный и дорогой в обслуживании, хотя малофорсированные «вэшки» вполне могут быть «рабочими лошадками». V8 — показатель премиума и единственная возможность разместить сразу 8 цилиндров под капотом современного автомобиля. Рядная «шестёрка» — самая сбалансированная, простая и заслуженно любимая многими компоновка, которая встречается всё реже и реже. «Боксёры» B4 и B6 — специфичные двигатели, которые, безусловно, имеют свои плюсы и армию фанатов. Ну а с автомобильной экзотикой вроде V4, VR5 или VR6 лучше иметь дело, пока она на гарантии…

Оппозитный двигатель

Особенность оппозитного двигателя заключается в том, что он расположен в продольной плоскости, а поршни двигаются относительно друг друга под углом в 180 гр. При этом соседние поршни могут находиться находятся в одном и том же положении, например, в нижней мёртвой точке или двигаться навстречу друг другу в одном цилиндре. Во втором случае расстояние между цилиндрами в в.м.т. образует камеру сгорания.

Другое название оппозитного двс subaru – Boxer. Такое название было придумано в следствии того, что работа оппозитного двигателя немного напоминает бой боксёров. Ещё одной конструктивной особенностью двигателя является то, что каждый поршень с шатуном устанавливаются на отдельной шатунной шейке коленвала, при этом оппозитный двигатель всегда содержит чётное количество цилиндров. В современном мире распространение получили четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

Отличие «оппозитника» от V-образного мотора заключается в расположенности поршней относительно друг друга. Когда в V-образном двигателе соседние поршни находятся в противоположном положении, поршни оппозитного двигателя всегда находятся в одном.

Также к преимуществам оппозитного двигателя можно отнести низкий центр тяжести. Работа с минимальными вибрациями, в большей степени это касается 6-цилиндрового оппозитного двигателя. При ДТП оппозитный двигатель ведёт себя более безопасно.

При смещённом центре тяжести транспортное средство проявляет более устойчивые и манёвренные свойства, а также такое расположение ДВС дает возможность более продуктивно передавать крутящий момент к колесам.

Говоря о вибрациях в оппозитном двигателе внутреннего сгорания, то они практически отсутствуют, кроме тех, которые пытаются развернуть мотор вокруг своей оси, однако, они (вибрации) незначительны, а расположение поршней относительно друг друга даёт преимущество в плавности работы. Также, благодаря такому устройству коленчатый вал можно располагать на трёх подшипниках качения, что, заметим, даёт возможность сократить вес и длину двигателя.

Когда же происходит лобовое столкновение, двигатель уходит вниз, таким образом, оппозитный мотор является с намного более совершенным характеристиками пассивной безопасности, чем обычный ДВС.

Оппозитный двигатель не лишён недостатков. Конструкция мотора усложняет и так непростой ремонт двигателя внутреннего сгорания, и для выполнения некоторых работ требуется снятие агрегата с автомобиля, когда на стандартном моторе такая операция не понадобилась бы. Также, можно утверждать, что движение поршней в оппозитном двигателе изнашивает неравномерно гильзы цилиндров, что, в свою очередь, повышает расход масла. Ещё, «оппозитник», из — за своих габаритов, можно установить только в продольном направлении.

На данный момент такие ДВС получили распространение в автомобилях Porsche и Subaru.

Компания Subaru устанавливает на свои транспортные средства оппозитные двигатели с 1964 года.

Все такие моторы имею примерно одинаковые характеристики как: верхнее расположение клапанов; бензиновый, распределенный впрыск; могут иметь один или два распределительных вала с приводом от коленчатого вала через ремённую передачу или цепь; также нужно заметить, что некоторые двигатели оснащены турбонаддувом.

Современные «оппозитники» для достижения наибольшего крутящего момента, повышения показателя экономичности топлива и большей экологичности, оборудуются разными техническими решениями:

— Увеличивается степень сжатия из-за уменьшения объёма камеры сгорания;

— Некоторые детали мотора изготавливают ковкой, что уменьшает вес двигателя;

— Используется система, которая изменяет фазы газораспределения;

— Имеет место применение масляного насоса нового типа, что даёт возможность, выполнять более качественно смазку деталей двигателя;

 

[youtube]9LBEK-uw7cE[/youtube]

плюсы и минусы. Принцип работы оппозитного двигателя, достоинства и недостатки Что такое оппозитный двигатель в субару характеристика


Оппозитный двигатель представляет собой форму устройства двигателя внутреннего сгорания автомобиля, имеющий особую структуру: его поршни расположены под развернутым углом и осуществляют движение в горизонтальной плоскости навстречу друг другу и в обратные стороны (друг от друга). Другая, соседняя пара поршней, располагается в одном положении (например, вверху).

Взаимодействие поршней внутри двигателя напоминает в чем-то боксерский раунд, отсюда и другое название устройства — боксер. Конструкция механизма предполагает установку каждого поршня на обособленных шейках коленчатого вала. Количество цилиндров в оппозитном двигателе может быть от 2 до 12-ти, но всегда четное. Наиболее популярны устройства с четырьмя и шестью цилиндрами (четырех- и шестицилиндровые боксеры).

На современном автомобильном рынке представлено множество марок машин, каждая из которых придерживается собственной концепции оснащения автомобилей. Разработкой и применением оппозитных двигателей сейчас занимаются две фирмы: Subaru и Porsche. Раньше оппозитный двигатель устанавливался на такие автомобили, как Alfa Romeo, Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari и другие.

Первый оппозитный двигатель, работающий на дизельном топливе, был выпущен компанией Субару в 2008 году. Это четырехцилиндровый оппозитник с вместительностью 2 литра, способный развивать мощность до 150 л.с. При его разработке используется система Сommon Rail.

На некоторых моделях машин марки Порше используются двигатели с шестью цилиндрами (Саyman, 911). Для автомобилей спортивного класса были разработаны восьми- и двенадцатицилиндровые оппозитные двигатели повышенной мощности. Многие профессионалы говорят о том, что от работы обычных двигателей отличаются только шестицилиндровые оппозитники, четырех- и двухцилиндровые практически аналогичны.

Оппозитный боксер — основные принципы работы


В целом процесс функционирования оппозитного боксера схож с работой других двигателей внутреннего сгорания. Главной отличительной особенностью его устройства является расположение цилиндров. Цилиндры в нем установлены горизонтально, в отличие от большинства двигателей. Это устанавливает и иное движений поршней: не вверх и вниз, а справа налево и наоборот (от одного края цилиндра к противоположному).

Первоначальная разработка горизонтального оппозитного боксера не принадлежит компании Subaru, как склонны думать многие. Моторы подобного типа уже использовались ранее на пассажирских автобусах Икарус, а также на мотоциклах (как отечественного «Днепр, МТ», так и иностранного производства «эндуро-турист BMW R1200GS и прочие»). Кроме того, подобные двигатели уже давно используются в военном транспорте, в частности, в отечественных танках.

Естественно, подобное строение двигателя имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их наиболее подробно.

Преимущества оппозитного боксера


На фотографии оппозитный двигатель Porsche


К главным плюсам двигателя с горизонтально расположенными цилиндрами относят:
  1. Способствует смещению центра тяжести. Масса распределяется около оси, что позволяет значительно улучшить управляемость машины. Для многих этот фактор является решающим при выборе двигателя и автомобиля, особенно это актуально для российских дорог.
  2. Отсутствие вибрации при работе. Двигатели со стандартной структурой и вертикально расположенными цилиндрами в ходе работы вибрируют, передавая волны всей конструкции, что не очень комфортно для водителя.
  3. Долгая работа. Ресурс оппозитного боксера, установленного в Subaru, настолько велик, что позволяет эксплуатировать автомобиль в течение длительного времени (его хватает более чем на миллион километров).

Недостатки оппозитного двигателя


На фотографии оппозитный двигатель Subaru Outback 2015


Несмотря на значительные преимущества, двигатель подобного типа имеет существенные недостатки, от которых разработчики пока не избавились:
  1. Требует дорогостоящего обслуживания. Часто ремонт двигателей обычного строения осуществляют самостоятельно или в автосалонах за небольшую сумму. Однако в случае с оппозитным боксером это невозможно. Его конструкция слишком сложна, поэтому монтаж лучше доверить профессионалам. Причем за подобные услуги придется заплатить приличную сумму денег.
  2. Из первого недостатка вытекает второй — даже при наличии достаточных средств на обслуживание этого типа двигателя, могут возникнуть трудности с поиском квалифицированного специалиста, который сможет произвести качественное обслуживание.
  3. Сложность устройства боксера способствует повышению стоимости на его составные части, что создает дополнительные расходы при ремонте.
  4. Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель потребляет не более трехсот грамм масла за период своего функционирования, а оппозитный гораздо больше.
Таким образом, все недостатки устройства прежде всего заключаются в дороговизне его обслуживания. Это может стать значительным фактором для многих автовладельцев. Однако, как считают представители автомобильных компаний Subaru и Porsche, качество его работы стоит затраченных средств на обслуживание.

Компания Subaru не собирается менять оппозитные двигатели на стандартные, так как ее представители склонны считать, что это будет большим шагом назад. На уровень продаж автомобилей данной марки дороговизна обслуживания двигателя никак не влияет, так как машины зарекомендовали себя исключительно с положительной стороны.

Одним из самых распространенных видов двигателей внутреннего сгорания является оппозитный двигатель, которые уже достаточно долгое время применяются на винтовых самолётах, кораблях, наземных установках, автомобилях. Подобные агрегаты появились ещё в 30-х годах XX века. В автомобилях впервые стали использовать такие двигатели немецкие и японские производители авто.

Конструкция и принцип работы оппозитного двигателя.

Оппозитный двигатель разработан на основе V образного агрегата, у которого угол развала цилиндров до 180 градусов. Ещё одна особенность данного агрегата состоит в том, что он имеет всегда чётное количество цилиндров, которые расположены в два ряда. Однако главный принцип заключается в самом процессе работы агрегата. Дело в том, что поршни обыкновенного рядного мотора работают в противофазе, а у оппозитного поршни всегда находятся в одной фазе. Это позволяет быстрее набирать обороты и уменьшить вибрации мотора.

Плюсы оппозитного двигателя:

1. Узкая конструкция силового агрегата, позволяющая добиться более низкого центра тяжести. Это большой плюс.

2. Высокая плавность работы и хорошая балансировка двигателя. Этого эффекта помогает добиться именно то, что поршни работают в одной фазе. Плюс на лицо.

3. Отличная конструкция двигателя в плане безопасности. При сильном столкновении мотор уходит под днище автомобиля, защищая водителя от попадания травмирующих частей во внутрь салона. Это также очень большой плюс.

4. Характеристики показывают отличные результаты.

Фото. Мотор Субару

Минусы оппозитного двигателя:

1. Допустимый расход масла значительно больше, чем у рядных моторов.

2. Сложная система газораспределения и зажигания.

3. Ремонтопригодность. Большинство элементов находятся в труднодоступных местах. Это неприятный минус.

4. Средний ресурс двигателя 120 000 километров.

5. Дороговизна ремонта.

Фото. Субару.

Сегодня большинство производителей автомобилей (Субару, Porsche, Volkswagen) с данными двигателями решили большинство вопросов, которые были озвучены в категории минусы. Оппозитные моторы обладают огромным потенциалом, поэтому дальнейшие разработки будут точно продолжаться и минусов станет намного меньше.

Интересное Видео : Как это работает? Технологии Субару

Наиболее распространенными двигателями на современных автомобилях считаются рядные и V-образные. Оппозитные моторы используются гораздо реже, в основном на моделях Porsche и Subaru. В чем же причина такого невнимания, и какими достоинствами обладает оппозитный двигатель?

Варианты конструкции

От своих собратьев этот мотор отличается тем, что цилиндры в нем расположены не вертикально или под углом, а горизонтально, т.е. в противоположные стороны друг от друга. Отсюда и название — оппозитный или горизонтально-оппозитный двигатель.

Существует два варианта конструкции таких моторов. Первый — поршни движутся навстречу друг другу и имеют общую камеру сгорания. Такие К их плюсам можно отнести высокое качество газообмена, более простую, по сравнению с рядными или V-образными моторами, конструкцию. Подобные приборы использовались на военной технике, в частности, на советских танках Т-64, которые могли работать на разных видах топлива: керосине, бензине, солярке. Чтобы перевести танк на другой вид, достаточно было передвинуть специальный рычажок на и выставить требуемый угол зажигания. Двигатель оснащался двумя турбинами: наддува, которая увеличивала мощность, и газовой, выводившей отработанные газы наружу. Минусы у таких оппозитников те же, что и у двухтактных двигателей: более высокие потери топлива через К этому, как можно догадаться, добавляются приличные габариты, ведь для движущихся навстречу поршней требуется и два коленчатых вала. Второй вариант более распространен. Именно его мы чаще всего имеем в виду, когда подразумеваем оппозитный двигатель. Условно говоря, это V-образный мотор, цилиндры которого решили разложить под углом в 180 градусов. Он применяется и на автомобилях (Porsche, Audi, Subaru), и на мотоциклах («Днепр», «Урал»). О нем мы и поговорим ниже.

Преимущества и недостатки

Итак, преимущества. Главный плюс такой компоновки двигателя — это более низкий центр тяжести, благодаря которому улучшается управляемость автомобиля. Также оппозитник выгодно отличается в плане размеров и веса. Он заметно короче и ниже, чем рядные двигатели. Еще одно преимущество — отличная сбалансированность, которая обеспечивается благодаря расположению поршней, нейтрализующих вибрацию друг друга. Смещение центра тяжести силового агрегата к центру автомобиля дает возможность сделать поворот более точным и стабильным. Это особенно важно для спортивных моделей, где управляемость стоит не просто на первом, а на самом первом месте. Есть свои плюсы и при лобовых столкновениях. Поскольку оппозитный двигатель расположен низко, то при столкновении он сдвинется под кабину, а не в салон автомобиля. Так что наличие такого мотора говорит в пользу безопасности машины.

Имеет ли оппозитный двигатель недостатки? Да, и довольно существенные. Именно они стали причиной того, что такие моторы не получили широкого распространения. Оппозитники имеют небольшую длину и высоту, но ширина у них гораздо больше, чем у двигателей, где цилиндры стоят в ряд или в виде буквы V. Это создает немало проблем конструкторам. Моторный отсек должен быть таким, чтобы оппозитный двигатель вписался в него по ширине. При этом нужно компактно расположить рулевое управление и управляемые колеса. Еще одна проблема — доступность узлов для обслуживания. Если масло в двигателе еще можно сменить самостоятельно, то остальные операции может выполнить только специалист. Даже свечи зажигания в двигателе менять самостоятельно не рекомендуется, потому что можно легко повредить головку блока цилиндров. Эти недостатки делают оппозитные двигатели дороже в изготовлении и обслуживании. А это, в свою очередь, влияет на цену автомобиля.

Как видим, у этого типа устройств хватает и достоинств, и недостатков. Впрочем, их конкуренты тоже неидеальны. Поэтому при выборе автомобиля определитесь, так ли важна для вас сложность и дороговизна в обслуживании силового агрегата. Вполне возможно, что хорошая управляемость автомобиля окупит эти затраты с лихвой.

Устройство оппозитно-горизонтального двигателя Subaru

Поршни находятся под углом 180° и движутся горизонтально друг к другу. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении, например в верхней мертвой точке.

Недавно двигатель Субару назвали «боксером». Движение поршней очень напоминает поединок боксеров на ринге. Особой конструкцией двигателя является то, что каждый поршень (вместе с шатуном) отдельно установлен на шатунный шейке коленчатого вала. Двигатель всегда имеет четное числом цилиндров. То есть два, четыре, шесть и так дальше. Самые популярные агрегаты это двигатели с четырьмя и шестью цилиндрами.

Многие думают, что это V-образный мотор с углом развала 180 градусов. Да, внешне есть сходство: на одной шатунной головке расположены соседние поршни с шатунами. И если один поршень — в верхней мертвой точке, то соответственно другой — в нижней.


Начало оппозитных двигателей

В прошлом веке (1938 год) разработали первые оппозитные двигатели. Вначале, они устанавливались только на авто Volkswagen Käfer или Фольксваген Жук. Именно эксперты Volkswagen изобрели горизонтальный мотор. Некоторые из машин Volkswagen Group и в наше время имеют такие моторы. В 1940 году механики SUBARU начали работать над новым двигателем. Даже теперь компания Субару устанавливает в свои машины оппозитные двигатели.

Плюсы двигателя Subaru

Вот некоторые особенности оппозитного двигателя:

Низкий центр тяжести. Особенность положительно влияет на ходовые характеристики.

Расположение цилиндров. Благодаря удачному размещению, двигатель работает гораздо тише. Цилиндры движутся друг к другу в горизонтальной плоскости, и вибрации почти нет. Она легко гасится.

Большой ресурс. Мотор может работать на протяжении езды в 1 миллион километров. Безусловно, это допустимо, если двигатель правильно используют и своевременно меняют расходники.

Минусы двигателя Subaru

Оппозитные моторы очень выносливые в использовании. Но все же, есть минусы. А именно:

Ремонтировать такой мотор очень трудно.

Цена мотора высокая. В большинстве цена зависит от сложного строения;

Технически обслужить такой мотор нелегко.

Хотя мы обсудили плюсы и минусы оппозитного мотора, он является очень мощным. Динамические характеристики очень похожи на характеристики бензинового двигателя. Сходство заключается в прочности и расходе топлива.

Надежные двигатели Subaru

Есть 3 двигателя небольшого объема: EJ15, EJ16, EJ18.

Хотя они не «миллионщики», все же они долговечные. Подходят для машин С-класс. Мотор не большой, всего 1.5 литров. Нет никакой сложности в строении. Но владеет всеми необходимыми деталями. Есть 2 головки блока.

Одни из наилучших двигателей — двухлитровые SOHC: EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202.

Хотя такие моторы тяжело обслуживать, это компенсируется прочностью, которая есть в нормированном балансе моторесурса. Обладатели таких двигателей могут похвастаться их безопасностью. Она ничем не хуже рядных четырех цилиндровых моторов от Toyota с таким же объемом. Данный аппарат работает на 92-м бензине. Расход топлива небольшой. После пробега двести-двести пятьдесят тысяч километров, нужно заменить кольца.

К моторам среднего уровня относят атмосферники DOHC (двух литровые): EJ20D; EJ204. Эти агрегаты считаются надежными. Моторесурс у них довольно высокий.

Специфика технического обслуживания двигателя:

Тяжело заменить свечи;

Замена ремня газораспределительного механизма проходит без ошибок;

Механические работы — после снятия мотора;

Двигатель работает на 95-м бензином.

Двигатели Subaru Impreza wrx sti и Forester с турбинами

Хотя расход топлива не является высоким, силовые аппараты с турбиной работают на все 100%. Но есть один недостаток: при такой работе, моторесурс стремительно исчерпывается. Некоторых обладателей машин с таким двигателем устраивает режим: гонки, ремонт, снова гонки… Но если, человек хочет пользоваться машиной чаще, чем ремонтировать ее, то с таким двигателем это невозможно.

Например, двигатели EJ20G и EJ205 сделаны с турбонадувом. Их моторесурс лимитирован до сто пятьдесят тысяч километров. После этого не достаточно сделать стандартный ремонт мотора. Чаще всего двигатели выбрасывают. После такого пробега, шатун обрывается, поршни разрушаются и это свидетельствует об аварийном износе.

А вот другие турбо моторы:1) EJ20K; 2) EJ206; 3) EJ207; 4) EJ208.

Даже 100000 километров для такого мотора является очень хорошим результатом. Зачастую у машин с таким двигателем только один владелец. Их приобретают не для того, чтобы они отдыхали в гараже. Хозяин авто успевает «убить» его за короткое время.

Обновления двигателя Subaru

Именно работники Fuji Heavy Industries Ltd внесли изменения в двигатель:

Улучшились динамические характеристики;

Выхлоп газов стал чище.

Чтобы достичь этого, они увеличили степень сжатие в середине цилиндров. Также пришлось увеличить ход поршня и уменьшить его объем. В свою очередь, объем камеры сгорания также уменьшился.

Была усовершенствована система газораспределения. Благодаря этому, в середине цилиндров улучшился газообмен. Клапаны начали работать в нужный момент. Прочность стала гораздо выше, а топливный расход значительно уменьшился. Что не менее главное, углекислый газ в выхлопной трубе заметно снизился.

Работая над модернизацией аппарата, эксперты довели массу основных подвижных элементов к минимуму, тем самым не пожертвовали качеством и прочностью. Как удалось достичь такого результата? Они поставили детали, которые гораздо легче аналогов. Безусловно, стоимость мотора не снизилась, но подросла надежность. В двигатель вложили новый маслонасос. Он очень хорошо смазывает все рабочие детали и элементы двигателя. Такие значимые изменения привели к тому, что моторесурс аппарата увеличился на 30%!

Переработав систему охлаждения, разработчикам удалось достичь еще большей экономичности. Благодаря тому, что в двигателе стоит система из раздельных модулей охлаждения для ГБЦ и блока с цилиндрами, аппарат прогревается гораздо быстрее. Такая система защищает мотор от перегрева.

После создания первого в мире двигателя внутреннего сгорания, возникла необходимость его усовершенствования и повышения мощности. Когда решение в виде увеличения количества цилиндров себя исчерпало, начались поиски оптимального расположения цилиндров в силовом агрегате. Одним из самых удачных вариантов стало их горизонтальное расположение, а двигатель подобной конструкции стал называться оппозитным.

Устройство и принцип работы оппозитного двигателя

Главной отличительной чертой оппозитного двигателя выступает расположение поршней, угол между которыми равен 180 о. То есть движение в нем пар поршней происходит в горизонтальной плоскости. У каждой пары есть свой газораспределительный вал, который вместе с клапанами, в отличие от привычного рядного двигателя, расположены горизонтально. Такой тип мотора широко применяется на автомобилях производителей Volkswagen Group и SUBARU, ими были оснащены советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», автобус «Икарус».

Горизонтальное расположение цилиндров позволяет снизить вибрации, взаимно их компенсируя, и достичь более плавного хода. В результате двигатель обладает способностью плавно наращивать мощность без заметных рывков, при этом не так быстро изнашиваться. Оппозитный двигатель находится в автомобиле возле шасси, что перемещает центр тяжести ниже, тем самым повышает устойчивость и управляемость транспортного средства.

Оппозитные двигатели выпускаются в бензиновом и дизельном исполнении. В современных вариантах таких силовых агрегатов для достижения , экономного расхода топлива и экологичности, используют следующие технические решения:

  1. Уменьшенный объем камеры сгорания, повышающий степень сжатия.
  2. Применение технологии ковки при изготовлении деталей поршневой группы, что уменьшает их вес.
  3. Применение технологий изменения газораспределительных фаз.
  4. Использование нового типа масляного насоса, благодаря которому смазка двигателя выполняется более качественно.
  5. Конструктивно новая система охлаждения, имеющая 2 контура: отдельный контур блока цилиндров и его головки.

Типы оппозитных двигателей

Оппозитный двигатель с момента создания совершенствовался более 70 лет, что привело к появлению его следующих модификаций:

1. Boxer – фирменная разработка Субару. Отличается равным удалением поршней друг от друга: когда один расположен в ВМТ, второй находится в нижней.

2. ОРОС. В течение длительного периода не был востребован, но в последнее время двигатель устанавливается на автомобили и усовершенствуется. В конструкции применен один коленвал, а в каждом цилиндре работает 2 поршня, работающих навстречу друг другу.

3. Танковый ТДФ. Используется на танках, разработанных в СССР. Это двухтактный двигатель, применяющийся только на военной технике.

Оппозитный двигатель: плюсы и минусы

Главные преимущества оппозитного двигателя:

  1. Сбалансированная работа и высокий КПД. Это обусловлено расположением поршней по горизонтали, когда они друг другу обеспечивают противовес. Самой эффективной моделью такого двигателя в плане управляемости и баланса считается оппозитная шестерка.
  2. Низкий центр тяжести в автомобиле, повышающий его устойчивость. Такое преимущество не слишком полезно городскому автомобилю, но очень нужно спортивным авто, для которых жизненно важна устойчивость на высокой скорости.
  3. Высокая надежность и долговечность. Большинство из оппозитных моторов способны проработать до капремонта 500 тыс. км, что намного выше ресурса работы двигателей многих бюджетных автомобилей, в том числе Фольксвагена.
  4. Соответствие высоким стандартам пассивной безопасности. В случае лобового столкновения такой двигатель смещается вниз, не нанося вреда пассажирам и водителю.

Слабые стороны оппозитов:

  1. Конструктивные особенности агрегата, делающие ремонт слишком дорогим. Для обслуживания такого двигателя требуется высокий профессионализм мастера, а также использование специального оборудования.
  2. Большие габариты двигателя позволяют его устанавливать только в продольном направлении.
  3. , обусловленный сложностью конструкции.

Сложности при ремонте и обслуживании оппозитного двигателя

Все преимущества оппозитного двигателя полностью раскрываются в шестицилиндровом варианте его исполнения. Агрегаты с меньшим количеством цилиндров по характеристикам практически такие, как и традиционные. Главной проблемой владельца автомобиля с оппозитом будет сложность обслуживания, обусловленная горизонтальным расположением цилиндра и малым по этой причине свободным пространством под капотом.

Водитель самостоятельно способен заменить в нем масло, а остальные виды работ возможно проделать только в автоцентре. Так, простая замена свечей должна проводиться квалифицированным специалистом, а новичок, выполняя эту операцию самостоятельно, способен повредить головку блока цилиндров. В случае неполадки, ремонт такого двигателя следует производить также на специализированном СТО.

Единственно, что можно с успехом проводить самостоятельно, это бороться с нагаром на деталях поршневой группы и камере сгорания, который образуется при использовании некачественного топлива, езде без нагрузки и на холодном двигателе. Для этого применяется методика удаления нагара, именуемая раскоксовкой, которую делят на мягкую и жесткую. При жесткой через отверстие от вывернутой свечи на 12 часов заливают смягчающую жидкость, разрушающую нагар.

Для оппозитного двигателя такой метод не годится, так как выкручивание в нем свечей – процедура достаточно проблематичная, требует навыков и наличия специального инструмента. Но можно применить мягкую очистку в виде специальной очищающей присадки к маслу. Пробега 200 км будет вполне достаточно для ее действия, после чего масло в силовом агрегате необходимо заменить.

Если на вашем субару , это не всегда предвещает дорогостоящий ремонт.

Перспективы применения оппозитных двигателей

Самые известные автопроизводители, использующие в выпускаемых моделях оппозитный двигатель – это Porsche и Subaru. Первый переживает период расцвета, а второй не лучшие времена. Это связано с нацеленностью продукции на разную целевую аудиторию: в первом случае автомобили Порш позиционируются как элитная продукция, подразумевающая высокую технологичность и стоимость обслуживания, и во втором – машины среднего класса для любителей иметь гоночные технологии на обычном авто.

За Porsche клиенты готовы отдать достаточно большие суммы денег, но автомобилю с двигателем, немного превышающим по мощности 100 л. с., которому после пробега 130 тыс. км. потребуется дорогой ремонт, особенно если он турбированный, могут отдать предпочтение только самые преданные клиенты. Но учитывая то, что усовершенствованием оппозитов занимаются многие фонды и разработчики, а также тот факт, что они применяются и в мототехнике, позволяет сохранять уверенность в том, что оппозитные двигатели еще долго будут актуальны.

Что такое оппозитный двигатель?

Что касается двигателей внутреннего сгорания (ДВС), то подавляющее большинство продаваемых автомобилей мотивированы «рядными» и «V-образными» двигателями. Эти термины обозначают конфигурацию цилиндров, расположенных вдоль коленчатого вала.

Рядные двигатели обычно имеют три, четыре или шесть цилиндров, расположенных вертикально в ряд. Двигатели V-типа наклоняют цилиндры в форме, похожей на букву V, чередуя цилиндры по обе стороны от коленчатого вала.Обычно они имеют шесть, восемь, десять или двенадцать цилиндров.

Гораздо реже встречаются двигатели с оппозитным расположением цилиндров, в которых четыре или шесть цилиндров обычно располагаются горизонтально по отношению к коленчатому валу. Вот почему их часто называют двигателями Flat-4 или Flat-6. В качестве альтернативы, поскольку поршни в этих цилиндрах «выталкиваются» наружу из коленчатого вала, они известны как оппозитные двигатели.

В настоящее время оппозитный двигатель является отличительной чертой бренда Subaru. От спортивного автомобиля BRZ до семейного внедорожника Ascent, каждый автомобиль в его линейке оснащен оппозитной четверкой с турбонаддувом или без него.Еще несколько лет назад у некоторых Subaru также был оппозитный 6-цилиндровый двигатель.

Кроме того, спортивный автомобиль Toyota GR 86 оснащен оппозитным двигателем, что вполне логично, поскольку это обновленная версия Subaru BRZ.

Компания Porsche известна тем, что использует оппозитные двигатели, и сегодня оснащает ими свои спортивные автомобили. Купите 718 Boxster, 718 Cayman или 911, и в моторном отсеке у него будет 4-цилиндровый или 6-цилиндровый двигатель.

Рядные и V-образные двигатели высокие и узкие, а оппозитные двигатели приземистые и прямоугольные.Из-за своей низкой плоской формы оппозитный двигатель расположен ниже в автомобиле, что приводит к более низкому центру тяжести. В свою очередь, это дает автомобилям с оппозитными двигателями неотъемлемое преимущество в поперечной устойчивости и уменьшенном крене при прохождении поворотов, что приводит к лучшему балансу и предсказуемым характеристикам управляемости.

Кроме того, горизонтальная, или плоская, конфигурация поршней означает, что, в отличие от движения вверх и вниз в рядном двигателе или движения поршня под углом 45 градусов в двигателе V-образного типа, боковые движения противоположных поршней отменяют друг друга. другой аут.Это действие уравновешивает двигатель и, по словам Субару, обеспечивает более плавное ускорение с меньшей вибрацией.

По словам Субару, безопасность — еще один фактор. Автопроизводитель старается объяснить, что более низкое расположение оппозитного двигателя означает, что проникновение в салон происходит возле пространства для ног, а не в основном отсеке, где могут быть более тяжелые травмы.

Оппозитные двигатели более сложны, чем рядные и V-образные двигатели, поскольку большее количество компонентов приводит к более высоким затратам для производителей.Эта стоимость является важной причиной того, что они приводят в действие относительно небольшое количество автомобилей в Америке.

Их относительная редкость также может затруднить поиск механиков, знакомых с оппозитным двигателем, что ограничивает возможности обслуживания автомобиля. Компоновка двигателя также затрудняет доступ механика к некоторым компонентам; определенные компоненты, которые опытный водитель мог бы заменить самостоятельно дома, такие как свечи зажигания, требуют более профессионального (и дорогого) внимания.

Многие считают, что эра двигателей внутреннего сгорания (ДВС) близится к закату и что к 2040 году доминирующим выбором в личном транспорте станут альтернативные силовые установки, в частности аккумуляторно-электрические приводы. по-прежнему царит, и на его долю приходится 91 процент автомобилей, продаваемых сегодня в Америке.

С точки зрения энтузиастов, всегда приятно видеть необычные, нишевые силовые установки, служащие альтернативными механическими решениями.Например, Mazda объявила, что вернет в свой модельный ряд роторный двигатель, который будет служить дополнительным двигателем для увеличения запаса хода для своей новой модели MX-30. Honda, Hyundai и Toyota продают электромобили на топливных элементах, которые преобразуют водород в электричество для таких автомобилей, как Nexo и Mirai. И, конечно же, оппозитный двигатель.

В то время как Subaru и Porsche объявили о планах будущей электрификации своих модельных рядов, включая новые Subaru Solterra и Porsche Taycan, в настоящее время оба автопроизводителя сохраняют приверженность оппозитному двигателю до тех пор, пока существуют ДВС.

Двигатель внутреннего сгорания, объяснение

Современный двигатель внутреннего сгорания — это технологическое чудо, механическое чудо, для использования которого требуется мало знаний о его работе. Если вы не автолюбитель, вы, вероятно, не слишком много думаете о двигателе своего автомобиля.

Пока что-то не пойдет не так под капотом, конечно. Когда дела идут плохо, проблемы и причины могут сбить с толку многих водителей, для которых такие термины, как «поршень» и «картер» — непонятная номенклатура, а «боксер» напоминает Мухаммеда Али, а не Фердинанда Порше.

Итак, чтобы дать немного ясности о том, что происходит под капотом, мы в Gear Patrol собрали краткое руководство о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, и краткое изложение различных типов двигателей внутреннего сгорания, доступных для массового потребителя. автомобили.

Термины, которые необходимо знать

Карбюратор: Устройство, которое смешивает воздух и топливо в надлежащем соотношении для сгорания. Система механическая, а не электронная, как современные двигатели с впрыском топлива или прямым впрыском; как таковой, он менее эффективен.
Картер: Часть блока цилиндров, в которой находится коленчатый вал. Обычно изготавливается из одного или двух кусков алюминия или чугуна.
Коленчатый вал: Компонент двигателя, соединенный с поршнями и обеспечивающий вращательное движение при сгорании.
Цилиндр: Часть блока цилиндров, в которой находятся поршень и шатун, а также место, где происходит сгорание.
Прямой впрыск: Метод, при котором бензин впрыскивается под давлением в камеру сгорания цилиндра.В отличие от впрыска топлива, когда газ впрыскивается во впускное отверстие цилиндра.
Harmonic Balancer: Также известное как демпфер, круглое устройство из резины и металла, прикрепленное к передней части коленчатого вала для поглощения вибраций и уменьшения износа коленчатого вала. Он уменьшает гармоники двигателя, возникающие при движении нескольких цилиндров вдоль коленчатого вала.
Поршень: Компонент, размещенный внутри стенок цилиндра и закрепленный поршневыми кольцами. Он движется вверх и вниз во время четырехтактного процесса сгорания, создавая силу при взрыве топлива, и воздух перемещает его.
Rev Matching: Технология в автомобилях с механической коробкой передач, в которой используются датчики на педали сцепления, переключении передач и трансмиссии, отправляющие сигналы в электронный блок управления, которые сообщают ему о том, что нужно автоматически увеличивать обороты двигателя, если число оборотов в минуту падает слишком низко. Согласование оборотов также происходит во время понижения передачи, повышая обороты, чтобы соответствовать более низкой передаче. Это снижает износ двигателя и делает процесс переключения более плавным.
Вибрация при кручении: Вибрация, возникающая из-за вращения валов внутри автомобиля.

Двигатель внутреннего сгорания

Как только вы снимаете защитную пластиковую крышку двигателя, которая есть в большинстве новых автомобилей, обнажается сердце автомобиля: двигатель, окруженный радиатором, резервуарами для жидкости, воздушной камерой и аккумулятором. Независимо от того, насколько сложными могут быть двигатели — отчасти благодаря таким функциям, как прямой впрыск, согласование оборотов и т. д. — в большинстве автомобилей используется так называемый четырехтактный цикл сгорания для преобразования топлива в кинетическую энергию. В двух словах, ваш двигатель 1. всасывает воздух и топливо, 2. сжимает его, 3. воспламеняет его, толкая поршни вниз и создавая механическую силу, которая приводит в движение автомобиль, а 4. выталкивает воздух, чтобы освободить место для следующего раунда. цикла.

Хотя фактический процесс значительно сложнее, четыре этапа можно в основном суммировать следующим образом:

Такт впуска: Воздух и топливо всасываются в цилиндр по мере движения поршня вниз.
Такт сжатия: Воздух, подаваемый в двигатель, и топливо сжимаются, когда цилиндр перемещается в положение хода вверх.
Такт сгорания: Искра от свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, создавая давление. Расширяющаяся смесь толкает поршень вниз.
Такт выпуска: Образующаяся в результате воспламенения и расширения газовая смесь выбрасывается из цилиндра как отходы.

Мощность двигателя сильно различается в зависимости от количества цилиндров, конфигурации двигателя и таких технологий, как турбонаддув и наддув.Лошадиная сила — это не просто добавление цилиндров или рабочего объема; на самом деле, многие из современных высокопроизводительных четырехцилиндровых двигателей могут легко соответствовать или превосходить мощность своих шестицилиндровых собратьев. В наши дни это также игра технологий; соедините бензиновый двигатель меньшего размера с электродвигателем, и вы получите рецепт дополнительного ускорения. (Пример: BMW i8, который сочетает в себе 1,5-литровый рядный трехцилиндровый двигатель с турбонаддувом и электродвигатель общей мощностью 357 лошадиных сил и 420 фунт-фут крутящего момента.)

Типы двигателей

Современные двигатели внутреннего сгорания прошли долгий путь с 1876 года, когда уроженец Германии Николаус Отто построил первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Сегодня автомобильные инженеры регулярно творят чудеса, извлекая из конструкции максимальную мощность и эффективность. И хотя гибридные и электрические трансмиссии находятся на подъеме, на данный момент двигатели внутреннего сгорания — рядные/прямые, V-образные и оппозитные/плоские, работающие на бензине или дизельном топливе, владеют дорогой.

Рядные/прямые двигатели

Примеры рядных/прямых двигателей
Рядный/прямой-три: BMW i8
Рядный/рядный-четыре: Honda Civic Si
BMW30S4: Рядный / X4 M

В «рядном» или «прямом» двигателе цилиндры расположены по прямой линии.Подавляющее большинство четырехцилиндровых автомобилей на дорогах представляют собой рядные четырехцилиндровые двигатели, поэтому в отрасли их обычно называют «четырехцилиндровыми». Рядные четырехцилиндровые двигатели, как правило, используются в автомобилях эконом-класса, поскольку они дешевле в изготовлении и проще в обслуживании — цилиндры расположены вдоль одного коленчатого вала, который приводит в движение поршни.

Рядный/рядный шестицилиндровый двигатель по своей природе сбалансирован благодаря тому факту, что в нем нет вторичных гармоник, создаваемых парами поршней, движущихся под нечетными углами или по разным осям относительно друг друга, что приводит к гораздо меньшей вибрации, чем у рядных четырехцилиндровых двигателей. -цилиндровые двигатели.В настоящее время только BMW и Mercedes-Benz производят рядные/рядные шестицилиндровые двигатели для своих легковых автомобилей, и они имеют звездную репутацию за плавность хода и сбалансированность.

V-типа Двигатели

Примеры двигателей V-типа
V-4: Porsche 919 Hybrid Le Mans
V-6: Toyota 4Runner
V-8: Dodge Challenger
V— 10: Lamborghini Huracán
V-12: Ferrari 821 Superfast

«V-6» и «V-8» настолько прочно вошли в американский словарный запас, что некоторые люди могут не знать, что двигатели бывают любого другого формата.Двигатели V-типа обычно имеют два ряда цилиндров, расположенных под углом 90 градусов друг к другу (отсюда и V-образная форма), причем на каждый ряд приходится половина общего числа цилиндров. В результате двигатели V-образного типа короче и занимают меньше места, чем прямые, что позволяет автопроизводителям уменьшить размер моторного отсека и увеличить зоны деформации и пассажирское пространство. Их также легче установить ниже в автомобиле, что улучшает управляемость.

Если вы считаете себя фанатом автоспорта, вам нравятся V-образные двигатели, поскольку они часто используются в гоночных автомобилях.Жесткая конструкция и прочные материалы, используемые в двигателях V-образного типа, позволяют им выдерживать высокие нагрузки. Это также обеспечивает низкие силы крутильных колебаний, обеспечивая плавность хода при переключении передач и высоких оборотах.

Оппозитный двигатель

Примеры оппозитных двигателей
Flat-Four: Subaru WRX
Flat-Six: Porsche 911 Carrera

лежат горизонтально друг к другу, подобно тому, как два противоборствующих боксера касаются перчаток в начале боя.Поршни в оппозитном / плоском двигателе образуют два ряда — по одному с каждой стороны одного коленчатого вала.

Оппозитный двигатель не просто звучит устрашающе; он обеспечивает более низкий центр тяжести, чем рядные / прямые и V-образные двигатели, улучшая управляемость. (Есть причина, по которой Porsche использует оппозитный двигатель в своих спортивных автомобилях 911, 718 Boxster и 718 Cayman.) Оппозитные двигатели, однако, имеют тенденцию быть более громоздкими и иметь более неуклюжую форму, что затрудняет их размещение в переднем моторном отсеке. . (Однако Subaru — единственный производитель автомобилей, использующий в настоящее время оппозитный двигатель, — умудряется делать это довольно успешно.)

Дизельные двигатели

Примеры дизельных двигателей
Турбодизель V-6: Ram 1500 EcoDiesel
Турбодизель V-8: Ford F-250 Super Duty

900 хриплых 18-колесных транспортных средств; современные дизельные двигатели с чистым сгоранием, используемые в легковых автомобилях, гораздо менее грубы. Сгорание, которое происходит в дизельном двигателе, не требует искры; скорее, высокоэнергетическое дизельное топливо воспламеняется за счет сильного сжатия поршней: воздух сжимается, нагревая его до очень высоких температур; впрыскивается топливо, и смесь воспламеняется.

Хотя дизельные двигатели имеют разное количество цилиндров, они отличаются от своих газовых аналогов именно тем, что используют сжатие, а не искру для воспламенения сжатой топливно-воздушной смеси. Но дело не только в том, как происходит сгорание, что отличает эти силовые установки: в силу того факта, что для сгорания требуется более высокое давление, дизельный двигатель должен быть сконструирован как танк, чтобы выдерживать такие нагрузки. В результате они, как правило, служат дольше, чем стандартные двигатели внутреннего сгорания.Дизельные двигатели также более эффективны; они извлекают больше энергии из своего топлива, чем из бензина.

И, наконец, дизельные двигатели обладают одним преимуществом, которое любят многие энтузиасты: больший крутящий момент при более низких оборотах двигателя, благодаря чему они чувствуют себя более динамично при трогании с места.

Подробнее Обзоры Gear Patrol


Горячие дубли и подробные обзоры заслуживающих внимания, актуальных и интересных продуктов. Прочитать историю

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Почему оппозитный двигатель? | Субару Австралия

Двигатель «Боксер» назван так потому, что движение поршней двигателя напоминает движение кулаков боксера в горизонтальной плоскости. Однако, в отличие от кулаков боксера, которые движутся в одном направлении, половина поршней двигателя «боксер» движется в противоположном направлении.

Это очень важное отличие обеспечивает основные преимущества горизонтально-оппозитной (оппозитной) компоновки двигателя, в которой половина общего числа цилиндров и, следовательно, поршней лежат на боку в конфигурации восток-запад, двигаясь в противоположных направлениях.

Вклад в управляемость и устойчивость автомобиля

Основное преимущество горизонтально-оппозитной компоновки двигателя Subaru Boxer заключается не в его выходной мощности или экологических характеристиках, а в его вкладе в управляемость, устойчивость и, как следствие, безопасность автомобиля.

Во-первых, поскольку цилиндры в двигателе Boxer лежат на боку, общая высота двигателя значительно ниже, особенно по сравнению с более обычным «рядным» двигателем, в котором все поршни движутся в одном направлении в конфигурации север-юг.Это приводит к низкому центру тяжести, что имеет очень значительные преимущества с точки зрения управляемости и устойчивости автомобиля, помогая удерживать шины более плотно прижатыми к дорожному покрытию в результате более низкого уровня переноса веса с внутреннего колеса на внешнее колесо при повороте.

 

 

Кроме того, поскольку половина общего количества цилиндров находится на одной стороне, а другая половина — на противоположной стороне с общим коленчатым валом, зажатым посередине, распределение веса влево-вправо при расположении двигателя на центральной линии транспортного средства равно .Это также вносит существенный вклад в балансировку, устойчивость и управляемость автомобиля, особенно при прохождении поворотов или быстрой смене направления.

 

 

Общая длина двигателя Subaru Boxer сравнительно мала по сравнению с двигателями обычной «рядной» или «V-образной» компоновки из-за степени перекрытия цилиндров, которая возможна из-за оппозитной конфигурации поршня. Это способствует улучшению распределения веса автомобиля между передними и задними колесами, что также является важным фактором в управлении автомобилем, его устойчивости, а также реакции на рулевое управление.Если вес автомобиля расположен ближе к центру, силы, необходимые для изменения направления, меньше из-за меньшего уровня веса, расположенного перед управляемой осью. Результатом является более отзывчивое и точное рулевое управление, что опять же является ключевым атрибутом безопасности.

 

Прочность, надежность и малый вес

Как упоминалось ранее, поскольку цилиндры лежат на боку в противоположных направлениях с общим коленчатым валом, размер и, следовательно, вес двигателя Boxer относительно малы.Двигатели Subaru Boxer также имеют полностью алюминиевую конструкцию картера и головок цилиндров, что также значительно способствует снижению веса. Это не только улучшает отношение мощности к весу и, следовательно, ходовые и экологические характеристики, но также улучшает управляемость и устойчивость.

Поскольку поршни движутся в противоположных направлениях, естественный баланс вращения двигателя очень хороший из-за компенсации сил инерции поршня, которые движутся в противоположных направлениях.Это означает две вещи;

  1. Хороший баланс вращения означает более низкие уровни вибрации и жесткости, что приводит к меньшему износу и, следовательно, к более высокому уровню долговечности, что означает более надежную и более низкую стоимость владения.

  2. Поскольку коленчатый вал зажат между двумя очень жесткими половинками картера, он очень хорошо поддерживается, и, следовательно, его долговечность значительно повышается, а поскольку он поглощает меньше вибрации, его конструкция может иметь гораздо более легкую конструкцию.Это не только способствует чрезмерной легкости двигателя, но также означает более свободное вращение и более отзывчивый двигатель, оба атрибута улучшают активную безопасность автомобиля за счет улучшения управляемости.

Взнос за безопасность при столкновении

Еще одним важным преимуществом конструкции двигателя Subaru Boxer является то, что он может спасти вам жизнь! Это результат его небольшой высоты при расположении в переднем моторном отсеке. При лобовом столкновении или даже столкновении со смещением сильный удар приведет к смятию передней части автомобиля и, как следствие, к перемещению двигателя назад в сторону пассажирского салона с потенциальным проникновением и серьезными травмами передних пассажиров.Благодаря небольшой высоте двигатель «Боксер» можно перенаправить под пол салона, избегая проникновения в салон и, следовательно, снижая вероятность травм переднего пассажира.

Почему не «Боксер»?

Каковы недостатки горизонтально-оппозитной конструкции двигателя «Боксера»? Почему все производители не перенимают этот формат, если он имеет столько преимуществ?

Традиционно одним из отрицательных аспектов конструкции двигателя «Боксер» было то, что по мере увеличения спроса на двигатели большей мощности единственным способом добиться большей мощности двигателя было увеличение размера отверстия (диаметра) цилиндра.Это было связано с тем, что любое увеличение длины цилиндра (хода поршня) увеличивало общую ширину двигателя. Это означало трудности с размещением более широкого двигателя внутри шасси без увеличения общей ширины автомобиля, что нежелательно с точки зрения компоновки и с учетом нашего трафика и дорожных условий.

Когда двигатель становится «квадратным», что означает, что диаметр цилиндра больше, чем ход поршня, эффективность сгорания становится все более сложной. Учитывая минимальное время, которое доступно в двигателе с относительно высокими оборотами в каждом цикле для полного сгорания всего топлива, если размер отверстия становится слишком большим, время прохождения пламени от свечи зажигания до внешней стороны стенки цилиндра становится проблематичным.В результате происходит неполное сгорание топлива и ухудшение расхода топлива. Улучшения в конструкции камеры сгорания и компьютерное управление соотношением воздух-топливо, зажиганием и фазами газораспределения позволили успешно справиться с этим несколько негативным свойством конструкции двигателя «Боксер».

Тем не менее, запуск двигателя Subaru «Boxer» третьего поколения ознаменовался внедрением новой инновационной конструкции, которая позволила увеличить ход двигателя и уменьшить диаметр цилиндра без увеличения общей ширины двигателя. Ранее отрицательная конструктивная особенность двигателя «Боксер».

Другим отрицательным аспектом конструкции двигателя «Боксер» является его относительно сложная форма, что приводит к увеличению производственных затрат. В этом случае Subaru считает, что плюсы перевешивают минусы.

Оппозитный двигатель: виды, устройство и принцип работы

За всю историю автомобилестроения было разработано множество разновидностей моторов, которые должны были приводить в движение автомобиль. Сегодня большинству автомобилистов знакомы только два типа двигателей – электрические и двигатели внутреннего сгорания.

Однако среди модификаций, основанных на воспламенении топливно-воздушной смеси, существует множество разновидностей. Одна из таких модификаций называется оппозитным двигателем. Рассмотрим, в чем его особенность, какие бывают виды данной комплектации, а также в чем их плюсы и минусы.

Что такое оппозитный двигатель

Многие считают, что это некая V-образная конструкция, но с большим развалом головок. На самом деле это совсем другой тип ДВС. Благодаря такой конструкции мотор имеет минимальную высоту.

В отзывах часто такие силовые агрегаты называют оппозитными. Это указывает на особенность работы поршневой группы — они как бы запирают грушу с разных сторон (двигаются навстречу друг другу).

Первый работающий оппозитный двигатель появился в 1938 году. Он был создан инженерами VW. Это была 4-цилиндровая 2-литровая модификация. Максимум, чего мог достичь агрегат, составлял 150 л.с.

Благодаря особой форме двигатель используется в танках, некоторых спортивных автомобилях, мотоциклах и автобусах.

На самом деле V-образный мотор и оппозит не имеют ничего общего. Они отличаются принципом работы.

Принцип работы оппозитного двигателя и его устройство

В штатном ДВС поршень движется вверх-вниз, достигая ВМТ и НМТ. Для достижения плавного вращения коленчатого вала поршни должны приводиться в действие поочередно с некоторым сдвигом времени срабатывания тактов.

В оппозитном моторе плавность хода достигается за счет того, что пара поршней всегда работает синхронно, либо в противоположных направлениях, либо максимально близко друг к другу.

Среди этих типов двигателей наиболее распространены четырех- и шестицилиндровые, но также есть модификации на 8 и 12 цилиндров (спортивные версии).

Данные двигатели имеют два газораспределительных механизма, но синхронизируются они одним приводным ремнем (или цепью, в зависимости от модели). Оппозиты могут работать как на дизельном топливе, так и на бензине (принцип воспламенения смеси отличается так же, как и в обычных двигателях).

Основные типы оппозитных двигателей

Сегодня такие компании как Porsche, Subaru и BMW часто используют этот тип двигателя в своих автомобилях.Инженерами было разработано несколько модификаций:

Каждый из типов появился в результате усовершенствований предыдущих версий.

Boxer

Особенностью данной модификации является центральное расположение кривошипно-шатунного механизма. Это позволяет равномерно распределить массу двигателя, что минимизирует вибрации в результате работы агрегата.

Для повышения отдачи такого мотора производитель оснащает его турбинным нагнетателем. Этот элемент увеличивает мощность двигателей внутреннего сгорания на 30% по сравнению с атмосферными аналогами.

Самые экономичные модели имеют шесть цилиндров, но есть и спортивные версии на 12 цилиндров. 6-цилиндровая модификация является самой распространенной среди подобных оппозитных двигателей.

РОССИЯ

Данный тип ДВС относится к категории двухтактных двигателей. Особенностью этой модификации является несколько иная работа поршневой группы. Два поршня расположены в одном цилиндре.

Пока один выполняет такт впуска, другой отводит выхлопные газы и вентилирует камеру цилиндра.В таких двигателях отсутствует головка блока цилиндров, а также система газораспределения.

Благодаря такой конструкции моторы этой модификации почти вдвое легче аналогичных ДВС. В них поршни имеют малый ход, что снижает потери мощности на трение, а также увеличивает выносливость силового агрегата.

Так как силовая установка имеет почти на 50% меньше деталей, она значительно легче четырехтактной модификации. Благодаря этому автомобиль немного легче, что сказывается на динамических характеристиках.

5ТДФ

Такие двигатели устанавливаются на спецтехнику. Основная сфера применения – военная промышленность. Их устанавливают в баки.

Эти ДВС имеют два коленчатых вала, расположенных на противоположных сторонах конструкции. Два поршня размещены в одном цилиндре. Они имеют одну общую рабочую камеру, в которой происходит воспламенение топливовоздушной смеси.

Воздух попадает в цилиндр из-за турбонаддува, как и в случае с OROS. Такие моторы тихоходные, но очень мощные. При 2000 об/мин агрегат выдает целых 700 л.с. Одним из недостатков таких модификаций является довольно большой объем (в некоторых моделях он достигает 13 литров).

Оппозитный двигатель Plus

Последние разработки оппозитных двигателей повысили их долговечность и надежность. Плоская конструкция силовых агрегатов имеет много положительных моментов:

  • Центр тяжести ниже, чем у классических двигателей, что повышает устойчивость автомобиля на виражах;
  • Правильная эксплуатация и своевременное техническое обслуживание увеличивает межремонтный интервал до 1 млн км. пробег (по сравнению с обычными двигателями). Но владельцы разные, поэтому ресурс может быть и больше;
  • Поскольку возвратно-поступательные движения, происходящие с одной стороны ДВС, компенсируют нагрузку идентичным процессом с противоположной, шум и вибрация в них сведены к минимуму;
  • Оппозитные двигатели всегда отличались высокой надежностью;
  • Плоская конструкция при прямом ударе при аварии уходит под салон автомобиля, что снижает риск серьезных травм.

Минусы оппозитного двигателя

Это довольно редкая разработка — все автомобили среднего класса оснащаются обычными двигателями с вертикальной компоновкой. Из-за конструктивных особенностей они дороже в обслуживании.

Кроме дорогого обслуживания, оппозиция имеет еще ряд недостатков, но большинство из этих факторов относительные:

  • Из-за конструктивной особенности плоский мотор может потреблять больше масла. Впрочем, смотря с чем сравнивать. Есть рядные двигатели настолько «прожорливые», что лучше рассмотреть компактный, но более дорогой вариант;
  • Трудности в обслуживании вызваны малым количеством специалистов, разбирающихся в таких двигателях.Некоторые утверждают, что оппозитные моторы очень неудобны в обслуживании. В некоторых случаях это действительно так – мотор нужно снимать для замены свечей и т.д. Но это зависит от модели;
  • Так как такие моторы менее распространены, запчасти к ним можно приобрести под заказ, и их стоимость будет выше стандартных аналогов;
  • Мало специалистов и СТО, готовых взяться за ремонт данного агрегата.

Сложности в ремонте и обслуживании оппозитного двигателя

Как уже было сказано, одним из минусов оппозитных двигателей является сложность в ремонте и обслуживании.Однако это касается не всех оппозиционеров. Больше сложностей с шестицилиндровыми модификациями. Что касается 2-х и 4-х цилиндровых аналогов, то сложности касаются только конструктивных особенностей (свечи часто расположены в труднодоступных местах, для их замены часто приходится снимать весь мотор).

Если владелец оппозитного двигателя новичок, то в любом случае следует обратиться в сервисный центр за обслуживанием. При неправильных манипуляциях можно легко нарушить настройки газораспределительного механизма.

Еще одной особенностью обслуживания таких двигателей является обязательная процедура проклейки цилиндров, поршней и клапанов. При отсутствии нагара на этих элементах возможно увеличение ресурса ДВС. Лучше всего эту операцию производить осенью, чтобы зимой мотор работал легче.

Что касается серьезного ремонта, то самым большим недостатком является крайне высокая стоимость «капитального». Он настолько высок, что проще купить новый (или б/у, но с достаточным запасом рабочего ресурса) мотор, чем ремонтировать вышедший из строя.

Учитывая вышеперечисленные особенности оппозитного двигателя, те, кто стоял перед выбором: покупать машину с таким мотором или нет, теперь имеют больше информации, чтобы определить, на что приходится идти на компромисс. А в случае с оппозицией единственным компромиссом является финансовый вопрос.

Вопросы и ответы:

Чем хорош оппозитный двигатель? Такой агрегат имеет низкий центр тяжести (добавляет устойчивости машине), меньше вибраций (поршни уравновешивают друг друга), а также имеет огромный рабочий ресурс (миллион человек).

Кто использует оппозитные двигатели? В современных моделях оппозитник устанавливают Subaru и Porsche. В старых автомобилях такой двигатель можно было найти в Citroen, Alfa Romeo, Chevrolet, Lancia и т.д. наверное слышал про оппозитный двигатель. Вам это интересно? Хотите знать, почему это называется боксер и как это работает? Следуйте за мной, и я покажу вам, что вам нужно знать об этом.

Двигатели оппозитного двигателя могут показаться чужеродными для некоторых, так как название не является частым, в отличие от других распространенных частей автомобиля.

Представьте боксерский поединок: два сильных спортсмена наносят удары руками, полностью вытянув руки параллельно земле, отчаянно пытаясь втиснуть заряженные кулаки между промежутками соперника в манере удар-ответ. Отсюда и название оппозитного двигателя.

Что такое оппозитный двигатель?
Оппозитный двигатель представляет собой оппозитный двигатель, относящийся к типу двигателей внутреннего сгорания.Поршни двигателя расположены горизонтально и симметрично по обе стороны от центрального вращающегося коленчатого вала. При работе они движутся непрерывно и в противоположных направлениях, передают усилие на коленчатый вал, помогая коленчатому валу двигаться. Он называется «боксер», потому что то, как двигаются поршни, похоже на то, как боксер наносит удары.

Двигатель Boxer был изобретен Карлом Бенцем — основателем группы Dalmer и всемирно известной автомобильной компании Mercedes-Benz — в 1896 году. В 1899 году был официально запущен двигатель Boxer под названием «contra/kontra engine». .В настоящее время оппозитный двигатель значительно усовершенствован, применяется в авиационной, локомотивной и автомобильной промышленности. В настоящее время два производителя автомобилей используют оппозитные двигатели в своих автомобилях: Porsche из Германии и Subaru из Японии. В частности, Subaru использует оппозитные двигатели в своих автомобилях с 1966 года по настоящее время.

Высокая производительность
Благодаря плоской конструкции и горизонтальному механизму, оппозитный двигатель легче расположить на одной линии с карданным валом и коробкой передач. Сила, создаваемая движением поршня, передается на коленчатый вал, коробку передач и колеса более прямым образом, что требует меньшего количества компонентов трансмиссии, чем I- или V-образная конструкция.Следовательно, двигатель будет иметь более высокий КПД, поскольку на приводные шестерни тратится меньше энергии.

Стабильность
Симметричная горизонтальная конструкция оппозитного двигателя и противоположное копланарное движение поршней создают противоположные силы, поэтому сам двигатель лучше других конструкций подавляет вибрацию. В результате мы имеем блок двигателя, который работает более плавно и менее шумно. Мало того, поскольку сила колебаний меньше, детали двигателя меньше изнашиваются, что приводит к увеличению срока службы двигателя.

Низкий центр тяжести
Оппозитный двигатель имеет плоскую конструкцию и горизонтальные цилиндры, поэтому его центр тяжести будет ниже, а это означает, что центр тяжести всего автомобиля также будет понижен, поскольку двигатель является одним из самые тяжелые узлы автомобиля. Чем ниже центр тяжести, тем устойчивее будет автомобиль при движении на высоких скоростях. Поскольку поршни равномерно расположены по обеим сторонам коленчатого вала, вес двигателя также равномерно распределен, поэтому автомобиль очень устойчив при поворотах.

Безопасный
Когда происходит столкновение, иногда сила столкновения настолько сильна, что двигатель отбрасывается обратно туда, где находится водитель, что приводит к травмам водителя и пассажиров. Оппозитный двигатель низкий и плоский и расположен ниже переднего отсека. Поэтому, если произойдет столкновение, двигатель не причинит серьезных травм людям.

Недостатки оппозитного двигателя
Вам должно быть любопытно, почему оппозитный двигатель так хорош, но не так популярен, как другие двигатели I, V.Это также связано с некоторыми недостатками оппозитных двигателей.

Размер
Из-за горизонтального расположения цилиндров оппозитный двигатель имеет большую ширину и низкую высоту. При такой конструкции требуется другое и более сложное шасси, чтобы можно было аккуратно расположить двигатель. Модернизация шасси не так проста, как кажется, не только для установки двигателя, но и для обеспечения эффективности автомобиля при вождении и при этом красивого внешнего вида.

Высокая стоимость
Подобно V-образному двигателю, двигателю Boxer требуется две головки блока цилиндров, что означает, что в машине требуется больше компонентов.Оппозитный двигатель имеет сложную общую конструкцию с множеством деталей, поэтому детали машины должны быть компактными, чтобы максимально увеличить ширину двигателя. Вот почему в большинстве дешевых автомобилей используются двигатели I с рядными цилиндрами. Затраты на исследования и производство оппозитных двигателей были выше, чем у других двигателей.

Кроме того, из-за сложности и расположения двигателя, вам нужно найти механиков, которые специализируются на оппозитных двигателях для ремонта и обслуживания при необходимости, не все механики могут это сделать.Двигатель расположен глубоко в моторном отсеке, поэтому, если вы хотите его починить, вам придется сначала снять много деталей, которые мешают. Это также приводит к более высоким затратам на техническое обслуживание. Автомобили с оппозитными двигателями требуют больше обслуживания, чем другие.

Сложность увеличения мощности
Для оппозитных двигателей единственным способом увеличения мощности является увеличение диаметра отверстий цилиндров. Если вы не можете увеличить ход цилиндра, потому что ширина будет больше, создайте трудности в процессе проектирования моторного отсека.Когда двигатель «квадратный», то есть диаметр цилиндра больше, чем ход поршня в цилиндре, эффективность сгорания снижается.

Некоторые другие часто упоминаемые проблемы: негерметичные прокладки головки блока цилиндров (поскольку цилиндр расположен горизонтально, поэтому жидкость в цилиндре легко вытекает), износ цилиндра с одной стороны, поскольку поршни перемещаются горизонтально под действием силы тяжести, …

Заключение
Недостатков у оппозитного двигателя не так много, но все же это мешает ему появляться в автомобилях высокого класса.Это не очень привлекательно, когда высока и цена автомобиля, и стоимость обслуживания. Тем не менее, многие известные модели автомобилей используют этот оппозитный двигатель, на который вы можете ссылаться, например, Ferrari Testarossa, Porsche 911, Subaru Impreza STI и т. д. Вы должны учитывать, какой тип двигателя подходит для ваших нужд и ваших собственных условий при покупке автомобиля. .

Компания Porsche демонстрирует преимущества оппозитного двигателя

Плоский двигатель, наиболее известный как оппозитный двигатель, представляет собой двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенными оппозитными цилиндрами.Эта идея восходит к 1896 году, когда инженер Карл Бенц запатентовал так называемый «контрадвигатель».

Некоторые из величайших автомобилей всех времен и наши любимые модели были оснащены оппозитными двигателями. К ним относятся оригинальный Ford A, Lancia Flavia, Alfa Romeo 33, Volkswagen Beetle, Ferrari Testarossa и, конечно же, Porsche 911 и почти все современные Subaru. На самом деле, 911 — не первая модель немецкого производителя спортивных автомобилей с оппозитным двигателем — изначально он использовался в модели 356, которой в этом году исполняется 70 лет.

Топ-5 Porsche:

Говоря о Porsche, компания выпустила новую серию видеороликов Top 5 на YouTube . В выпуске этой недели рассказывается о преимуществах оппозитного двигателя, поскольку автолюбитель Жан-Пьер Кремер встречается с бывшим руководителем разработки первого двигателя 911 Хансом Мезгером.

Не нужно быть гениальным автомобильным инженером, чтобы понять, пожалуй, самое главное преимущество оппозита. Невероятно плоская конструкция обеспечивает крайне низкий центр тяжести, что положительно влияет на поведение автомобиля на дороге.Конечно, точное распределение веса на заднюю ось также помогает автомобилю лучше ускоряться на выходе из поворотов.

Хорошо сконструированный плоский двигатель также имеет очень тонкий баланс массы. В них не используются балансирные валы, потому что массы противодействуют друг другу из-за расположения цилиндров. Собственно, из-за противоположного действия поршней эта конструкция двигателя, наверное, и называется «оппозитной».

Есть еще одна вещь, но мы не будем ее вам спойлерить. Просто обязательно посмотрите видео вверху и обратите внимание на его заключительную часть.В нем рассказывается о дизайне Porsche и о том, как на него повлиял оппозитный двигатель. Просто удивительно.

Источник:  Porsche на YouTube

Плоские или рядные — что лучше?

Рядный двигатель имеет простую и понятную конструкцию. Цилиндры этого типа двигателя расположены по прямой линии, как показано на рисунке. Поскольку все цилиндры расположены в одной линии, этот двигатель часто называют «прямым двигателем ».’

Рядный двигатель может иметь два, три, четыре, пять, шесть или восемь цилиндров. Название транспортного средства обычно обозначается либо I4, либо L4 (прямая 4). Рядные двигатели обычно используются в автомобилях, малых, средних, крупных коммерческих транспортных средствах, тяжелой технике и морских судах.

Оппозитный двигатель: конструкция и применение

Оппозитный двигатель является наиболее распространенным типом горизонтально-оппозитного двигателя. Это двигатель внутреннего сгорания с противоположно расположенными цилиндрами с каждой стороны центрального вращающегося коленчатого вала.Когда цилиндры расположены таким образом, противоположные поршни движутся внутрь и наружу одновременно. С 1897 года Volkswagen и Subaru использовали двигатели Boxer-four в автомобилях. Он также использовался в мотоциклах и самолетах.

9049

0
Porsche Tym 771 Двигатель 1964 года Mario / Wikicommons

Боксер против INLINE

Боксер против Рядная поршневая конфигурация 

Как оппозитная, так и рядная компоновка основаны на двигателях внутреннего сгорания, но разница в конструкции приводит к преимуществам и недостаткам для каждого типа.Я перечислил основные темы, которые имеют значение при сравнении этих двух двигателей. А именно: Сложность , Техническое обслуживание , Стоимость , Надежность , Размер , Центр тяжести и Баланс . Я буду обсуждать каждый пункт, чтобы выбрать, какой движок лучше в каждой категории и какая компоновка лучше.

Сложность

В рядных двигателях просто один ряд цилиндров и одна головка. Блочные отливки просты и просты в создании.Кроме того, для двигателей OHC требуется всего один или два распределительных вала. Также беспокоит только одна прокладка головки блока цилиндров. Системы впуска и выпуска значительно просты.

Четырехцилиндровый рядный двигатель DOHC

Оппозитный двигатель требует двух головок и дополнительных кулачков, двух выпускных коллекторов и сложного впускного коллектора. Блок двигателя намного сложнее, чем рядный, и его нельзя собрать из цельного блока.В результате конфигурация Boxer намного сложнее встроенной.

Оппозитный двигатель в разобранном виде

Техническое обслуживание

В оппозитных двигателях детали скрыты под двигателем. Поскольку головки обращены к крыльям, а не к наружному воздуху, пространство при замене свечей зажигания или головок может быть ограничено. Кроме того, вместо того, чтобы поднимать основные крышки, необходимо разделить картер двигателя, чтобы снять коленчатый вал, как в рядном двигателе.

Фото двигателя Subaru EJ251 от Fletcher6/wikicommons

Рядные двигатели проще в обслуживании. По сравнению с плоскими конструкциями все легко доступно. Поскольку рядные двигатели тонкие, типичный I4 идеально подходит для автомобилей с поперечным приводом.

Двигатель BMW M20B25 со снятой головкой блока цилиндров, автор Kether83 Wiki commons

Стоимость

Дополнительная сложность оппозитных двигателей повышает стоимость двигателя.Кроме того, сложное техническое обслуживание увеличивает расходы на техническое обслуживание. Для сравнения, рядные двигатели с меньшим количеством деталей стоят меньше, даже если они больше, например, одна прокладка головки блока цилиндров вместо двух головок для оппозитных двигателей. Кроме того, во встроенных линиях требуется меньше каталитических нейтрализаторов, что приводит к значительной экономии средств.
Subaru Impreza FB20 Flat-4 2,0-литровый DOHC 16-клапанный бензиновый двигатель с непосредственным впрыском и двумя AVCS. photo by Qurren/ Wikimedia

Надежность

Надежность — прямой результат простоты.В ситуациях, когда надежность имеет решающее значение (например, дизельные двигатели, используемые в больших транспортных средствах и морских судах), рядные двигатели являются лучшими.

Когда дело доходит до слива масла с головок и стенок цилиндров, у рядных двигателей сила тяжести на их стороне. Боксер, с другой стороны, это отдельная история. Это означает, что вокруг клапанов и на стенках цилиндров собирается больше масла. В результате больше масла будет просачиваться через маслосъемные колпачки и поршневые кольца.


Размер

0
9994 9994

Поскольку количество цилиндров поднимается, встроенные двигатели могут стать неразумными длительными, что делает его очень трудно вписываться в заливе.В результате рядные двигатели обычно ограничиваются шестью цилиндрами (хотя иногда производятся I8). Даже I6 с трудом помещаются во многие автомобили, особенно в поперечном расположении. Оппозитный двигатель короче для данного количества цилиндров. Обычно он ровно лежит в машине, занимая меньше места.

Автомобиль Stutz с рядным 8-цилиндровым двигателем. источник: conceptcarz.com


Центр тяжести

Поскольку двигатели Boxer расположены ниже, центр тяжести автомобиля ниже.Это может улучшить управляемость.


Балансировка

Рядные двигатели имеют проблемы с балансировкой, особенно на двигателях I4 большего объема. Уравновешивающие валы требуются на большом количестве этих двигателей для снижения вибраций. Это увеличивает стоимость и вес изделия.

Баланс компоновки двигателей Boxer и других. Источник: drivetribe.com

Рядные шестицилиндровые двигатели исключительно сбалансированы, поскольку у них равномерный интервал включения.Но длинные коленчатые валы в рядных двигателях с шестью и более цилиндрами вызывают крутильные колебания. Это потенциально может привести к повреждению двигателя. Это также ограничивает количество цилиндров.

Оппозитный двигатель хорошо сбалансирован, и им не требуется уравновешивающий вал для снижения вторичных вибраций. исключительно двухцилиндровый оппозитный двигатель, который представляет собой всего два цилиндра, которые мотоциклы BMW применяют в мотоциклах, не так сбалансирован, и для него требуется уравновешивающий вал

Рабочая модель четырехцилиндрового оппозитного двигателя

Является ли двигатель оппозитного двигателя лучше рядного? Для нечетного числа цилиндров оппозитные двигатели не существуют, а рядные двигатели являются лучшими, поскольку они имеют минимальные первичные и вторичные вибрации.
Пятицилиндровый блок двигателя от Volvo T5 Golf (youtube)
Оппозитные двигатели обеспечивают наибольшую плавность хода при четном числе цилиндров, но и являются самыми дорогими.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.