55 лет оппозитному двигателю — Subaru Russia
В мае 2021 года исполнилось 55 лет с момента первого внедрения в производство одного из главных технических символов Subaru – горизонтально-оппозитного двигателя.
История компактных, технологичных и высокоэффективных горизонтально-оппозитных двигателей на серийных автомобилях Subaru началась в 1966 году, а первым мотор такой конфигурации получил автомобиль Subaru 1000. Самый первый оппозит Subaru был четырёхцилиндровым с водяным охлаждением. При рабочем объёме 977 см3 он развивал максимальную мощность 55 л.с. при 6 000 об/мин. Интересно, что до того, как прочно «прописаться» под капотом автомобилей Subaru, двигатели подобной конструкции успешно зарекомендовали себя в авиации. Сочетание оппозитного двигателя с инновационным передним приводом позволило обеспечить Subaru 1000 выдающуюся управляемость и стабильность на дороге, естественная уравновешенность оппозитного двигателя позволила избежать повышенной вибрации, а низкий центр тяжести силового агрегата обеспечил автомобилю выдающуюся устойчивость на дороге.
И в наши дни мы в Subaru верны выбранной схеме. Именно поэтому все автомобили Subaru актуального модельного ряда, представленные на российском рынке, оснащаются исключительно бензиновыми 4-цилиндровыми горизонтально-оппозитными двигателями Subaru Boxer. Эти двигатели обладают рядом преимуществ, заложенных в самой конструкции. Благодаря тому, что поршни двигателя движутся во встречном направлении, естественным образом гасятся возникающие при этом силы инерции. Это позволяет применять противовесы небольшой массы и вовсе отказаться от уравновешивающих валов, тем самым снизив не только вибрацию двигателя при его работе, но и потери на трение, а также расходовать меньше топлива. Низкий центр тяжести силового агрегата помогает обеспечить автомобилям Subaru отличную управляемость – эта конструктивная особенность повышает устойчивость и улучшает отклик на действия рулём, позволяя водителю сохранить контроль над автомобилем во всех режимах движения, в том числе при резких манёврах. Применение горизонтально-оппозитного силового агрегата улучшает и пассивную безопасность автомобилей Subaru: при серьёзном ударе такой двигатель гораздо легче смещается под днище автомобиля, оберегая от разрушительного воздействия водителя и пассажиров в салоне. А дополнительное пространство под капотом позволяет снизить ударное воздействие при возможном наезде.
Отмечая 55-летие нашего самого главного агрегата, мы, безусловно, смотрим в будущее. Современная технологическая среда и та скорость, с какой меняется наша жизнь, ставят перед инженерами Subaru новые задачи, а бесценный опыт, накопленный поколениями специалистов, без сомнения будет реализован и в новой реальности.
Международная премия «Двигатель года» за 2,7-литровый оппозитный двигатель
Этот спортивный двигатель с уменьшенным рабочим объемом создан на базе 3,4-литрового двигателя. В Cayman он работает вместе с коробкой передач Doppelkupplung (PDK) и развивает мощность 275 л.с. (202 кВт), расходуя в цикле NEFZ 7,7 л топлива на 100 км (180 г/км CO2). По своей литровой мощности, составляющей 101,6 л.с./л, этот шестицилиндровый двигатель превосходит установленный для спортивных двигатель магический предел — 100 л.с. на литр объема.
Таким образом оппозитный двигатель Porsche уже в четвертый раз стал победителем среди лучших двигателей в мире. В 2007 году компания Porsche одержала победу в категории двигателей объемом от трех до четырех литров, представив на суд жюри силовой агрегат Porsche 911 Turbo. В 2008 году победу в классе двигателей без ограничения рабочего объема одержал 3,6- литровый оппозитный двигатель с наддувом мощностью 480 л.с. В 2009 году премию «Лучший новый двигатель» получил 3,8-литровый шестицилиндровый двигатель 911 Carrera S. Лучшие двигатели года в различных категориях определяли 87 авторитетных журналистов специализированных изданий из 35 стран. Помимо мощности, расхода топлива, технических характеристик и комфорта журналисты оценивали и используемые перспективные технологии.
Преимущества: компактный и легкий, раскручивающийся до высоких оборотов и плавный в работе – на протяжении 50 лет
В этом году свое 50-летие отмечают Porsche 911 и шестицилиндровый оппозитный двигатель. Главными преимуществами двигателя являются плоская форма, небольшой вес и компактность. Шестицилиндровый оппозитный двигатель отличается плавной работой. В нем отсутствуют так называемые свободные моменты и силы. Помимо этого оппозитные двигатели очень хорошо подходят для того, чтобы снизить центр тяжести автомобиля. Этому способствуют и расположенные горизонтально цилиндры. А чем ниже расположен центр тяжести, тем спортивнее будут ходовые характеристики автомобиля.
Одной из самых примечательных характеристик шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche был и остается пониженный расход топлива по сравнению с мощностью двигателя. В основе этой отличной эффективности лежит общая концепция, взятая из автоспорта. Эта концепция предполагает применение облегченных конструкций, легкую раскручиваемость до высоких оборотов и высокую удельную мощность благодаря усовершенствованному процессу газообмена.
Именно базовые характеристики этих двигателей стали причиной принятия решения в пользу оппозитного шестицилиндрового двигателя при появлении первого 911. В результате был разработан шестицилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением, с осевым вентилятором – ввиду высокой частоты вращения и для обеспечения повышенной плавности работы – и распределительными валами верхнего расположения. Для рабочего объема двигателя сначала были выбраны два литра с возможностью последующего увеличения до 2,7 литра. На тот момент ни один из специалистов компании Porsche не мог даже предположить, что двигатель этого типа в своей базовой форме просуществует до 1998 года и что его рабочий объем увеличится до 3,8 литра.
Мировая премьера 1963 года: двухлитровый двигатель мощностью 130 л.с.
Во время своей мировой премьеры на международной выставке во Франкфурте-на-Майне IAA в 1963 году первый 911, называвшийся тогда еще 901, был оснащен двухлитровым шестицилиндровым оппозитным двигателем мощностью 130 л.с. при 6100 об/мин. Успех этого нового спорткара заставил подумать компанию Porsche о более мощном двигателе, и уже в 1967 году состоялся дебют 911 S с двигателем мощностью 160 л.с. при 6600 об/мин. Вскоре после этого базовая модель получила обозначение 911 L, а позднее – 911 Е. Особую гордость у инженеров тогда вызывал тот факт, что, несмотря на более мощный двигатель и литровую мощность 90 л.с., срок службы силового агрегата 911 S не сократился.
911 занял прочные позиции на мировом рынке не только благодаря своему мощному двигателю, но и за счет прогрессивных технологий. В 1968 году впервые для рынка США компания Porsche выпустила спортивный автомобиль, оснащенный двигателем с низким уровнем токсичности ОГ.
При этом компании Porsche удалось это сделать не в ущерб мощности и с обеспечением практически такого же комфорта, а также выполнить требования американских законов к токсичности ОГ, а именно особенно строгие положения, действующие в Калифорнии. Снижение токсичности происходило за счет отвода отработавших газов в систему впуска и в термореакторы. Компания Porsche стала первым европейским предприятием, на котором для проведения конструкторских работ были установлены испытательные стенды для контроля ОГ.
К осени 1968 года компания Porsche стала выпускать системы механического впрыска бензинового топлива с шестиплунжерным насосом. Вместе с увеличением рабочего объема своих двигателей она увеличила их мощность и крутящий момент. В 1969 году шестицилиндровый двигатель сначала стал 2,2-литровым, а спустя два года – 2,4-литровым. В результате мощность двигателей 911 S возросла сначала до 180 л.с., а затем – до 190 л.с. В 1971 году была понижена степень сжатия для того, чтобы все 911 могли ездить по всему миру на бензине с октановым числом 91. В тесном сотрудничестве с компанией Bosch Porsche разработала улучшенную систему постоянного впрыска K-Jetronic, которая впервые стала применяться в 1972 году в предназначенных для рынка США моделях.
В 1974 году состоялся дебют первого серийного спортивного автомобиля с турбонагнетателем 911 Turbo
В 1973 году на модели G поколения 911 стали устанавливаться двигатели с рабочим объемом 2,7 литра, способные работать на неэтилированном бензине с октановым числом 91. Тем самым компания Porsche еще раз подтвердила, что и спортивные автомобили могут быть экологически безопасными. В 1974 году состоялась премьера легендарного автомобиля: компания Porsche представила 911 Turbo – первый серийный спортивный автомобиль с турбонагнетателем. Инженеры компании применили свой богатый опыт работы над двигателями гоночных автомобилей при разработке двигателей с наддувом для серийных автомобилей. За основу двигателя был взят силовой агрегат 911 Carrera RS 3.0 мощностью 260 л.с., с крутящим моментом 343 Нм, разгоняющий автомобиль до максимальной скорости более 250 км/ч.
Работы над дальнейшим совершенствованием шестицилиндрового двигателя сопровождались постепенным увеличением рабочего объема и мощности с применением самых современных технологий очистки отработавших газов. Первые оппозитные двигатели с нейтрализатором и функцией регулировки состава отработавших газов компания Porsche выпустила в 1980 году. Через три года она представила новое поколение атмосферных двигателей с рабочим объемом 3,2 литра и с цифровой электроникой. Теперь все двигатели были подготовлены к работе на неэтилированном бензине с октановым числом 91 – во многих европейских странах этого топлива тогда еще не было. Однако при его появлении можно было быстро приспособиться к новым условиям. В 1988 году компания Porsche еще раз усовершенствовала процессы сгорания и разработала головку цилиндра с двумя свечами зажигания на цилиндр.
В 1996 году состоялась мировая премьера первого шестицилиндрового оппозитного двигателя Porsche с водяным охлаждением
Настоящим прорывом в истории создания шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche стал привод нового модельного ряда Boxter, мировая премьера которого состоялась в 1996 году. Впервые компания Porsche применила силовой агрегат с водяным охлаждением с рабочим объемом 2,5 литра и мощностью 204 л.с. Более не связанные ограничениями, обусловленными бывшим шестицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, разработчики установили на новый силовой агрегат головку цилиндров с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр. Годом позже появился новый 911 модельного ряда 996, оснащенный также двигателем с водяным охлаждением. Этот 3,4-литровый силовой агрегат был значительно короче своего предшественника и, прежде всего, более плоским. Его мощность составляла 300 л.с., а его частота вращения была намного выше по сравнению с атмосферным двигателем. К тому же имелась возможность регулировки распределительных валов на впуске, и появилась система регулировки фаз газораспределения VarioCam. Через два года эта система была дополнена системой переключения хода клапанов. С тех пор она носит название VarioCam Plus. Однако важнейшие характеристики остались неизменными: шестицилиндровый двигатель, коленчатый вал на семи опорах, двухмассовый маховик и разделенный в продольном направлении корпус двигателя. На водяное охлаждение был переведен и новый 911 Turbo. В 2000 году на него был установлен новый двигатель мощностью 420 л.с. Свое продолжение получили работы над увеличением рабочего объема и мощности, в результате которых в середине 2000-х годов появились 3,6- и 3,8-литровые оппозитные двигатели мощностью 355 л.с.
В 2008 году 911 Carrera и 911 Carrera S получили разработанные с чистого листа бензиновые двигатели с непосредственным впрыском. При том же рабочем объеме они развивали 345 л.с. и 385 л.с. Из этого же семейства были взяты и двигатели для Boxster и Cayman. Уменьшение рабочего объема двигателей для повышения эффективности расхода топлива стало, начиная примерно с 2008 года, главной задачей разработчиков двигателей. На базе взятых из различных областей знаний компания Porsche разработала новую технику для 911-го модельного ряда 991, который появился в 2011 году: так оппозитный двигатель в 911 Carrera мощностью 350 л.с. получил рабочий объем 3,4 литра вместо прежних 3,6 литра. А двигатель Carrera S мощностью 400 л.с. стал 3,8-литровым. Обе модели дают понять, что модельный ряд 991 был ориентирован на максимальную эффективность с точки зрения расхода топлива: по удельной массе, составляющей 3,5 килограмма на л.с., новый 911 Carrera S опережает своих главных конкурентов. Высочайшие показатели 911 Carrera и 911 Carrera S демонстрируют и по расходу топлива в цикле NEFZ: у 911 Carrera он составляет 8,2 литра на 100 километров (194 г/км CO2), а у 911 Carrera S он составляет 8,7 литра на 100 километров (205 г/км CO2) при работе каждого из них с коробкой передач Porsche Doppelkupplung.
Boxster и Cayman представлены в сегменте двухместных родстеров и купе и имеют двигатели с аналогичными техническими характеристиками. За свои 2,7-литровые двигатели они стали победителями в своей категории и были награждены премией «Двигатель года». В Boxster работает двигатель мощностью 265 л.с. и расходует столько же топлива, сколько силовой агрегат у Cayman с аналогичной мощностью. Boxster S и Cayman S оснащены 3,4- литровым двигателем, который в родстере развивает 315 л.с., а в спортивном купе – 325 л.с. С коробкой передач PDK они расходуют в цикле NEFZ 8,0 л/100 км (188 г/км CO2).
Всем этим компания Porsche доказывает: шестицилиндровый оппозитный двигатель – это не вчерашний день. А отличная база для разработки эффективных спортивных двигателей будущего.
Porsche Boxster/Cayman: расход топлива в городском цикле 12,2 – 10,6 л/100 км; за городом 6,9 – 5,9 л/100 км; в смешанном цикле 8,8 – 7,7 л/100 км; выбросы CO2 206 – 180 г/км
GO
Примечание: фотоматериал находится в распоряжении аккредитованных журналистов в банке данных для прессы Porsche в интернете по адресу https://presse.porsche.de
Оппозитный двигатель: покупать или нет?
Оппозитный двигатель — один из самых интересных типов двигателя, разработанных для автомобилей.
Изначально спроектированный для военных целей, он успешно перекочевал на гражданскую автомобильную и мототехнику, продемонстрировав немало положительных качеств.
Из этой статьи вы узнаете:
Именно оппозитный мотор стал визитной карточкой для автомобильных брендов Subaru и Porshe, сумевших выиграть на нём не одно соревнование и завоевать для себя большую армию поклонников.
Конструкция «оппозита»
В самом названии двигателя — «оппозитный» — заключено главное его отличие от «обычных» двигателей — цилиндры в таком двигателе располагаются напротив друг друга (от английского «opposite» — напротив).
Эта схема так же получила название «V — образный двигатель с углом развала цилиндров 180 градусов»
Такая конструкция имеет достаточно много преимуществ перед «обычными» двигателями, однако и недостатков у неё тоже хватает.
Преимущества оппозитного двигателя
Самое главное преимущество оппозитного двигателя — это низкий центр тяжести, обеспечивающий автомобилю с таким двигателем хорошую устойчивость на дороге. Благодаря горизонтальному направлению движения поршней двигатель напоминает форму «плиты», которую помещают в самую нижнюю точку автомобиля.
Именно это достоинство вовсю используют менеджеры по продажам марки Subaru — самого известного производителя «оппозитных автомобилей» и частого победителя множества ралли.
Второе значимое преимущество — это низкий уровень вибраций во время работы двигателя. Благодаря движению поршней навстречу друг другу они самостоятельно себя уравновешивают, что положительно сказывается на общем комфорте при движении автомобиля.
К третьему преимуществу можно отнести лучшую «пассивную безопасность». Водитель и передний пассажир имеют меньше шансов получить повреждения из-за смещения двигателя в салон при сильном фронтальном ударе. «Плоский» двигатель легче «выпадает на дорогу», минимально деформируя силовой каркас салона.
Недостатки оппозитного двигателя
К основным минусам двигателя с горизонтальным направлением движения поршней большинство экспертов относят дороговизну его эксплуатации, вытекающую из самой конструкции.
Двигатель «практически квадратный» — плоский и широкий. После установки такого двигателя на автомобиль места под капотом совсем не остаётся, что сильно ограничивает возможность проведения работ по его обслуживанию.
Изрядную долю операций приходится производить только после снятия двигателя с автомобиля — а это заметно увеличивает стоимость обслуживания машины. Для владельца дорогого автомобиля этот момент, возможно, не играет большого значения, а для владельца машины эконом-класса этот момент может стать решающим.
Ещё одним существенным недостатком, является дороговизна запчастей. Кроме конструктивных особенностей запчастей, причиной дороговизны является тот факт, что количество автомобилей с оппозитами сравнительно невелико (по сравнению «обычными» двигателями), из-за чего компаний, выпускающих запчасти для таких двигателей, так же немного.
Покупать или нет?
Для потенциального покупателя, ищущего автомобиль «на каждый день», покупка машины с оппозитом вряд ли станет оптимальным выбором.
Преимущества, которые может подарить машина с таким двигателем, смогут по-настоящему оценить разве что ценители, настоящие и преданные поклонники марки или оригиналы, желающие отличаться во всём от большинства себе подобных.
Зато возможных потенциальных затрат на ремонт такая машина может принести достаточно много, что, в конечном итоге, будет отражаться на стоимости её содержания.
История появления
В 1938-м году в Германии состоялось одно из самых значимых событий в автомобилестроении всего 20-го века — на свет появился автомобиль Фольскваген Жук, который разошёлся по всему миру самым большим тиражом в истории — более 21 миллиона экземпляров.
Именно на этой модели — впервые на гражданских автомобилях — был установлен оппозитный мотор UL260i.
На тот момент это было достаточно необычно — подобные двигатели успешно применялись в оборонной промышленности, но до этого момента никогда не устанавливались на массовые гражданские модели автомобилей.
Со дня появления Жука (и во многом благодаря его бешеной популярности), двигатели с горизонтальным направлением движения поршней начали обретать своих поклонников по всему миру.
Со временем Фольксваген Жук стал культовым немецким спорткаром Порше, затем на свет появилась марка Subaru, сделавшая автомобиль с оппозитом гораздо доступнее, благодаря чему его смог позволить себе практически любой желающий.
Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — Международный Водительский Центр
В начале прошлого столетия, в расцвет конструкторской мысли, двигатель объемом 10 литров мог быть как с одним цилиндром, так и иметь рядное расположение восьми цилиндров. В то время обычной практикой было оснащать автомобиль рядным шестицилиндровым двигателем объемом 23 литра или даже втиснуть радиальный мотор с аэроплана.
Однако рост производственных мощностей, оборотов и неистовая борьба за снижение себестоимости расставили все по своим местам. Самый обычный двигатель с одним цилиндром канул в Лету. Теперь стандартная емкость автомобильного двигателя варьируется от 300 до 600 кубических сантиметров. Литровая мощность составляет от 35 л.с./л для дизельных двигателей без наддува и до 100 л.с./л для форсированного двигателя с наддувом. Для серийного производства это самые оптимальные значения, за пределы которых выходить нецелесообразно.
В наши дни если автомобиль оснащен 100-сильным двигателем, он в подавляющем большинстве случаев будет иметь четыре цилиндра, 200-сильный сможет похвастаться четырьмя, пятью, шестью цилиндрами, а 300-сильный — восьмью… Но как же расположить эти цилиндры? Проще говоря, по какой схеме создавать многоцилиндровый двигатель?
Простота хуже компактностиО чем беспокоятся конструктора? В первую очередь, о том, как упростить структуру двигателя, чтобы удешевить стоимость производства и сделать его легким в обслуживании. Простейший из двигателей — рядный. Чтобы добиться желаемого объема, необходимо расположить в ряд определенное количество цилиндров.
Автомобили с двух-трехцилиндровым двигателем пока редкость, но данная тенденция набирает популярность. Этому способствуют продвинутые системы смесеобразования и использование турбонаддува (как, например, на двухцилиндровом турбированном хэтчбеке Fiat 500 мощностью 85 л.с.). А вот рядный четырехцилиндровый двигатель попал в самый массовый диапазон легковых автомобилей с объемом от 1 до 2,4 литра.
Пятицилиндровые рядные двигатели вышли в серийное производство относительно недавно — в середине 70-х. Первым из таких автомобилей стал Mercedes-Benz со своими дизельными “пятерками” — они появились в 1974 году (на модели 300В с шасси W123). Через два года публике представили четырехцилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х гг. такие двигатели уже выпускали на заводах Volvo и Fiat.
Шестицилиндровые однорядные двигатели, которые до сегодняшнего дня были популярны в Европе, теперь поистине можно назвать вымирающим видом. А рядную восьмерку так уж подавно. Производители распрощались с ней еще в 30-х. Но почему?
Ответ прост. Чем больше цилиндров, тем длиннее становится двигатель, а это сопряжено с определенными неудобствами при его размещении. Например, втиснуть шестирядник вдоль моторного отсека переднеприводного автомобиля удавалось лишь в паре случаев. В первом случае это был Austin Maxi 2200 середины 60-х (конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем). Вторым приходит на ум Volvo S80 со сверхкомпактной коробкой передач.
Как же укоротить рядный двигатель? Можно “распилить” его пополам, разместить обе части рядом друг с другом и сделать так, чтобы они работали на один коленвал. Такие двигатели, в которых цилиндры расположены в форме латинской буквы V, в два раза короче аналогичных рядных — наиболее распространенные двигатели с углом развала блока 60° и 90°. V-образный же мотор с углом развала 180°, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, называют оппозитным (или “боксером” — обозначения B2, B4, B6 происходят от слова boxer).
Такие двигатели сложнее рядных — к примеру, у них по две головки цилиндров (при этом каждая со своим уплотнителем и коллектором), больше распредвалов и соответственно более комплексная конфигурации привода. Оппозитные двигатели к тому же занимают много места в ширину. Поэтому из соображений компоновки такие двигатели редко используют.
А что насчет V-рядного двигателя? Как сделать его еще более компактным? Одно из наиболее простых решений — установить угол развала блока на уровне менее 60°. И вправду такие моторы были, но они скорее редкость — можно вспомнить Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4. Угол развала этого автомобиля равнялся 23°. Почему автоконструкторы этим не воспользовались? Потому что перед ними всегда стоит еще одна задача — борьба с вибрациями.
О силе и крутящем моментеБез вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может. Так он устроен. Но бороться с ними нужно. И не только для того, чтобы повысить комфорт пассажиров. Сильные несбалансированные вибрации приводят к разрушению деталей двигателя. Со всеми вытекающими.
Почему возникают вибрации? Во-первых, в некоторых конфигурациях двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Конструкторы всеми силами стараются сделать маховик более массивным, чтобы сгладить пульсации момента. Кроме того, во время движения поршней вверх-вниз они то совершают разгон, то торможение, что приводит к возникновению сил инерции — сродни тем, что заставляют пассажиров кланяться при торможении или вдавливают их в спинки кресел при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе совершает сложное движение, а не просто перемещается вверх и вниз. Да и возвратно-поступательное движение поршня от верхней мертвой точки к нижней нельзя описать простой синусоидой.
Поэтому среди сил инерции появляются компоненты с удвоенной, утроенной или учетверенной скоростью вращения коленвала. Эти так называемые силы инерции высшего порядка как правило не учитывают, поскольку по сравнению с ведущей силой инерции (которой присвоен первый порядок) они весьма незначительны. Исключение — силы инерции второго порядка, которые необходимо принимать во внимание. Помимо этого, пары сил, приложенные на определенном расстоянии, формируют момент. Так бывает когда силы инерции в соседних цилиндрах разнонаправлены.
Как помочь сбалансировать силы и момент? Во-первых, можно выбрать такую конфигурацию двигателя, в которой цилиндры и кривошипы коленвала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг другу — они всегда будут равными и направлены друг против друга.
Но что если ни одна из сбалансированных схем не подходит, например, в силу компоновочных причин. Тогда можно попытаться изменить положение шеек коленвала и применить различного рода противовесы, которые создают силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это возможно если разместить противовесы на коленчатом валу двигателя. А иногда — на дополнительных валах, именуемых балансирными валами противовращения. Свое название они получили потому, что вращаются в противоположную коленвалу сторону. Однако это приводит к удорожанию двигателя и усложнению его конструкции.
Таким образом, выходит, что среди типовых двигателей есть только два полностью уравновешенных — рядная и оппозитная “шестерки”. Теперь вы понимаете, почему BMW и Porsche крепко держатся за такие моторы? О причинах, по которым с ними не связываются остальные автопроизводители, мы рассказали выше. Давайте подробнее рассмотрим остальные конфигурации.
Уравновешенные и не очень двигателиСреди двигателей с двумя цилиндрами в настоящее время используют лишь один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, в котором кривошипы однонаправлены (как, например, на “Оке”). Очевидно, что этот двигатель схож с одноцилиндровым в плане уравновешенности, поскольку оба поршня в нем движутся вверх-вниз одновременно и синхронно. Чтобы сбалансировать свободные силы инерции первого порядка, в конструкции мотора советской “Оки” использовали два вала с противовесами — слева и справа от коленвала. А как насчет сил второго порядка? Чтобы справиться с ними, производителю пришлось бы добавить два дополнительных уравновешивающих вала, что было бы совершенно неуместно на двухцилиндровом двигателе, изначально задуманном для использования в компактных и недорогих автомобилях.
Хотя это еще ничего, ведь в свое время многие двухцилиндровые двигатели и вовсе не имели уравновешивающих валов. Взять, к примеру, Fiat 500 1957 года выпуска. Да, вибрации на нем имели место. Автопроизводитель пытался погасить их с помощью подвески силового агрегата…Но зато двигатель при этом получался простым и дешевым! Доступность двухцилиндровых моторов привлекает конструкторов и в наши дни. Ведь не зря эту схему использовали создатели самого бюджетного автомобиля в мире — индийского хэтчбека Tata Nano.
В наши дни двухцилиндровый двигатель с разнонаправленными кривошипами можно встретить разве что на мотоциклах. Он лучше уравновешен, поскольку поршни в нем движутся в противофазе. Однако добиться равномерного распределения вспышек в цилиндрах можно достичь только на двухтактных двигателях — такие когда-то устанавливали на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. Стоимость их была невысока, поэтому ни о каких уравновешивающих валах и речи быть не могло. Водитель вынужден был мириться с постоянными вибрациями.
Единственный автомобиль с двухцилиндровым V-образным двигателем, который приходит на ум — это отечественный НАМИ-1. До наших дней он дошел только на мотоциклах — вспомните легендарный Harley Davidson и его японских преемников с их V-образными моторами во всем своем хромированном великолепии. Такой двигатель можно сбалансировать почти полностью с помощью противовесов на коленвале, но добиться равномерного распределения вспышек невозможно. Здорово, что байкерам нет дела до вибраций….
Трехцилиндровый двигатель сбалансирован хуже, чем рядный четырехцилиндровый. Вот почему такие автопроизводители, как Subaru и Daihatsu стараются оснастить их уравновешивающими валами. В свое время инженеры Opel решили отказаться от последних в пользу трехцилиндрового двигателя из семейства Ecotec для второго поколения Corsa. Их целью было снизить стоимость и механические потери. Немецкие журналисты разнесли в пух и прах трехцилиндровую Corsa после дебюта в 1996 году, заявив: “Совершенно невозможно ездить по городу в переменных режимах.”
В наиболее популярной среди конструкторов-двигателистов рядной четверке инерционная сила второго порядка остается свободной. Ее можно сбалансировать только с помощью уравновешивающего вала, вращающегося с удвоенной скоростью. (Вы же помните, что инерционная сила второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от уравновешивающего вала необходимо установить еще один, вращающийся в противоположную сторону. Накладно? Еще бы! Тем не менее, двигатели с балансирующими валами встречаются на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и Volkswagen.
Кстати говоря, оппозитный четырехцилиндровый двигатель более сбалансирован, чем рядный — здесь имеет место лишь момент от инерционных сил второго порядка, которые стремятся вращать двигатель вокруг вертикальной оси. Однако оппозитный двигатель воздушного охлаждения культового “Жука”, наряду со знаменитыми “боксерами” Субару прекрасно обходились и до сих пор обходятся без уравновешивающих валов.
У рядных “пятерок” с уравновешенностью не все так гладко. Инерционные силы компенсируются, но вот момент от этих сил… Во время работы двигателя по блоку “пробегает” волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть достаточно жестким. Однако и Mercedes, и Audi, и Volvo справляются с вибрациями за счет изменения подвески силового агрегата или использования специальных противовесов (как у 2,5-литровой версии TFSI на Audi TT RS). И только конструкторы Фиат использовали уравновешивающий вал, который полностью гармонизировал все моменты.
Кстати говоря, практически все пятицилиндровые двигатели сформированы путем прибавления дополнительного цилиндра к четырехцилиндровому двигателю — совсем как кубики в детском конструкторе. Цель в данном случае — получить более мощные двигатели с минимальными производственными и конструкторскими затратами. При этом начинку, включая поршни, карданные валы, клапаны и т. д. можно позаимствовать у четырехцилиндрового мотора. Понадобятся другой блок и головка цилиндра и, разумеется, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.
О мечте в плане уравновешенности — шестицилиндровых моторах — мы уже поговорили. Но в двигателях V6, которые вытесняют рядные “шестерки”, дела с уравновешенностью обстоят не лучше, чем у трехцилиндровых двигателей. Поэтому самый первый двигатель Mercedes-Benz V6, легендарный M112 с тремя клапанами на цилиндр, был оснащен уравновешивающим валом в развале блока цилиндров. Трехлитровый шестицилиндровый двигатель концерна PSA был оснащен валом в одной из головок блока. В то время инженеры старались не усложнять конструкцию на многих двигателях и свести уровень вибраций к минимуму за счет улучшенной подвески силового агрегата и замысловатого смещенного расположения пальцев кривошипа (как, к примеру, на Audi V6).
Добавьте к этому еще один момент — в моторах V6 с углом наклона в 90° не получается достичь равномерного чередования вспышек в цилиндрах. Возникающую при этом неравномерность хода можно компенсировать при помощи маховика с утяжелителем, но лишь частично. Вот и еще один источник вибрации…
Двигатели V8 с углом развала и коленвалом, кривошипы которого расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях отличаются хорошей уравновешенностью. В таком двигателе есть возможность добиться равномерного чередования вспышек, что также способствует плавному ходу. Два момента остаются неуравновешенными. Но усмирить их можно с помощью двух противовесов на коленвале — на стенках крайних цилиндров. Теперь понимаете, почему американцы распробовали всю прелесть V-образных двигателей? Вибрации и тряски им ох как не по душе…
Под конец поговорим о схемах нестандартных. Во-первых, на ум приходят двигатели V4. Таких можно сосчитать по пальцам — европейский Форд 60-х (им были оснащены автомобили Ford Taunus, Capri и Saab 96), а также чудо-двигатель советского “Запорожца”. В данном случае пришлось применить уравновешивающий вал для момента от сил инерции первого порядка. Как бы то ни было конструкторы вышеназванных автомобилей отдавали предпочтение данной схеме отнюдь не из соображений уравновешенности, а основываясь на компактности и отчасти экономии.
А как насчет V-образных десятицилиндровых двигателей? Степень уравновешенности подобных моторов аналогична моторам R5. Тем не менее, конструкторы прошлых двигателей Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, оснащенных двигателями V10, о вибрациях думали в последнюю очередь.
А остальные схемы можно свести к предыдущим. К примеру, оппозитная “восьмерка” (пример применения — гоночные автомобили Porsche 917) представляет собой две “четверки”, которые работают на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным “шестеркам”.
VR6, VR5, W12…Помните, мы выше упоминали V-образные моторы с малым углом развала блока — как на Lancia? Ранее такие схемы обходили стороной, поскольку уравновесить их гораздо сложнее, чем двигатели с развалом в 60° или 90°, а увеличение компактности в то время ценили далеко не все.
Теперь же ситуация изменилась кардинально. Во-первых, широко стали применять гидроопоры силового агрегата, которые существенно подавляют вибрации. Во-вторых, место под капотом нынче на вес золота. Подумать только кто мог раньше себе представить рядовой хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — на здоровье! А началось все с третьего поколения Volkswagen Golf VR6.
Легендарный двигатель VR6, “V-образно-рядный” (о чем говорит буквосочетание VR), стал логическим продолжением V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого двигателя разделены на еще меньший угол, чем аналогичные на Ланчах — всего лишь на 15°. Угол настолько мал, что такой двигатель еще называют “смещенно-рядным”. Феноменальное решение — использование 2,8-литровой “шестерки”, которая более компактна, нежели традиционный двигатель V6, да и к тому же имеет одну головку блока! Позднее появился двигатель VR5. Это тот же VR6, от которого отрезали один цилиндр. После этого инженеры концерна Volkswagen буквально слетели с катушек.
Они разработали сверхкомпактный двигатель W12, который впервые появился в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя V6, расположенных под углом 72° на коленвале. Но задолго до этого началось серийное производство двигателя W8, которым оснащалась топовая модель седана Passat. Там также два мотора VR6, от которых отрезано два цилиндра и которые также объединены в одном блоке на одном коленвале. Однажды в Вольфсбурге задумались и о создании восемнадцатицилиндрового двигателя, но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч.
Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал мотора W12 — подобное не придет в голову ни одному технологу в мире! Разработчикам новых схем призван помочь компьютер. Без него сложно просчитать возможные варианты угла развала блока, местоположение пальцев кривошипа, порядок вспышек в цилиндрах и выбрать наиболее уравновешенный.
Теория и практикаКак вы можете видеть, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла далеко не уравновешенность. Основная задача — успешно встроить в моторный отсек такой двигатель, который будет иметь наилучшее соотношение массы, габаритов и мощности. В наше время двигатели чаще всего строят по модульному принципу. Проще говоря, на одной поршневой группе можно построить любой двигатель — как трехцилиндровый, так и W12. Примеру Фольксваген следуют все больше и больше автопроизводителей. Последняя линейка двигателей Mercedes — отличное тому подтверждение.
А вибрации… Во-первых, важно различать теоретическую и действительную уравновешенность. Если коленвал в сборе с маховиком не сбалансирован, а поршни с карданными валами существенно отличаются по весу, трясти будет даже рядную “шестерку”. В конечном счете, действительная уравновешенность всегда хуже теоретической ввиду отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации агрегатов под нагрузкой. Таким образом, вибрации “вырываются” из двигателя наружу вне зависимости от используемой схемы. Поэтому автоинженеры уделяют так много внимания подвеске силового агрегата. Конструкция и расположение опор двигателя по факту являются не менее важным фактором, чем степень уравновешенности самого двигателя…
Оригинальная статья на сайте ДРАЙВ: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html
Юбилей оппозитного двигателя — 55 лет!
Компания Subaru в мае текущего года отметила знаменательное событие. Ровно 55 лет назад в производство был внедрен горизонтально-оппозитный двигатель. Инновационная на то время разработка стала главным техническим символом японского бренда.
Эпоха серийного выпуска моторов нового поколения стартовала в 1966 году. Первым обладателем горизонтального оппозита стала модель Subaru 1000. На нее установили четырехцилиндровый агрегат с водяным охлаждением. Обладая объемом в 977 кубических сантиметров, мотор обеспечивал мощность в 55 л.с. при оборотах 6 тысяч в минуту. Примечательно, что двигатели этой конструкции до этого хорошо зарекомендовали себя в авиации.
Комплектация Subaru 1000 с оппозитом вместе с инновационным передним приводом обеспечила высокие показатели управляемости и стабильности. Благодаря низкому центру тяжести удалось добиться беспрецедентной на то время устойчивости. Вторым положительным моментом стало отсутствие высокой вибрации, характерной для автомобилей, оснащенных другими типами двигателей. Причина этого в высокой естественной уравновешенности оппозитного мотора.
До сих пор японская компания верна выбранной схеме. Все модели, аккредитованные для российского рынка, укомплектованы бензиновыми агрегатами серии Boxer. Преимущества четырехцилиндровых двигателей горизонтально-оппозитного типа обусловлены уникальной конструкцией. Движение поршней навстречу друг другу, позволяет естественным образом гасить силы инерции, без использования сложных приспособлений или механизмов. Благодаря этому можно ставить противовесы небольшого веса, а то и полностью исключить уравновешивающие валы из конструкции мотора. В итоге не только снижается до минимума вибрация в процессе работы оппозита, но и сокращаются потери на компенсацию трения, как следствие, расходуется меньше топлива.
Благодаря низкому расположению центра тяжести оппозитного мотора, автомобили Subaru отличаются повышенной устойчивостью, что позитивно сказывается на управляемости. В свою очередь, улучшается отклик на поворот рулевого колеса, обеспечивая водителю максимальный контроль над автомобилем при любых условиях движения, включая маневрирование на высоких скоростях.
Использование горизонтальных оппозитов с низким расположением центра тяжести повышает пассивную безопасность. При сильном столкновении такой мотор легко «уходит» под днище, исключая разрушение салона, травмирование водителя и пассажиров. А благодаря дополнительному пространству под капотом, снижается энергия при наезде.
Перешагнув 55-летний порог, инженеры японской компании полны решимости не только сохранить верность выбранной схеме, но и значительно приумножить ее достоинства путем модернизации и использованием инновационных технологий!
9 машин с оппозитным двигателем
В наши дни оппозитные двигатели прочно ассоциируются с двумя автомобильными брендами – Subaru и Porsche. И неслучайно: именно эти производители бережно пронесли лояльность концепции через десятилетия, зачастую действуя «вопреки». И все же у матери-истории найдется немало других примеров использования оппозитов. Как насчет «плоского» мотора под капотом машины румынского бренда? А между осями культового итальянского суперкара?
Давайте сразу условимся не играть сегодня в «курицу и яйцо». Если начать всерьез ворошить историю оппозитных двигателей, можно закопаться на маленькую вечность. Попытки создания подобных моторов для дирижаблей уходят корнями еще в конец позапрошлого века. Да и «строители» двухколесной техники распробовали концепцию раньше других. Мы же сосредоточимся на автомобильных примерах. Большинство из машин подборки реально встретить на улицах.
В оппозитном двигателе угол развала цилиндров составляет 180 градусов, а противостоящие поршни достигают верхней (или нижней) мертвой точки одновременно. Основными преимуществами такой концепции считаются низкий центр тяжести и отсутствие вибраций. Главным недостатком – сложность обслуживания.
Volkswagen Kafer
Зайдем с козырей: оппозитными двигателями (1,1–1,6 л) оснащали самый массовый автомобиль в истории. Volkswagen Kafer (больше известный у нас под именем «Жук»), дебютировавший в 1938 году и продержавшийся на конвейере вплоть до середины 2003-го, разошелся по миру тиражом 21 529 464 экземпляра. Кроме того, аналогичные «плоские» моторы устанавливали в красивейшее купе Karmann-Ghia и культовые однообъемники «Булли» с индексами T1 и T2. Задолго до этих ваших Subaru.
Volkswagen Kafer
Volkswagen T1
Volkswagen Karmann-Ghia
Porsche 911
Кстати, вот и еще одна модель из середины прошлого века, созданная при участии великолепного Фердинанда. Первый «найн-элевен», показанный в далеком 1963-м на мотор-шоу во Франкфурте, комплектовали оппозитной «шестеркой» 2.0 с воздушным охлаждением и отдачей в 130 сил. И да – в активе актуальной модели с индексом 992 – двигатель той же компоновки. Разве что нынешний Turbo S выдает уже 580 «лошадей» с 3,7 литра объема.
Toyota Publica
Думали, ребята из Subaru были «оппозитными пионерами» Страны восходящего солнца? Как бы не так! Запуск первой «плоскомоторной» модели «плеяд» датируется 1966-м. А вот Toyota представила седан Publica пятью годами ранее. Только добиться громкого успеха не вышло. Базовая версия японского «Трабанта» оказалась лишена элементарного отопителя, боковых зеркал и радиоприемника. Да и 35-сильный моторчик на 697 кубов не хватал звезд с неба.
В таком виде Toyota Publica выпускалась с 1961 по 1969 годы, после чего перебралась на платформу актуальной тогда «Короллы». Сегодня в активе бренда есть лишь один автомобиль с оппозитным двигателем – купе GR 86, разработанное на пару с Subaru.
Steyr-Puch 500
И все же в контексте «народной» техники мощность и динамика – не главное мерило триумфа. Малыш Fiat 500, оснащавшийся рядными «двойками» с отдачей в 13–22 л.с. и выпускавшийся с 1957 по 1975 годы, пробил рубеж в 4 миллиона проданных экземпляров. А его австрийский вариант Steyr-Puch 500 добавил в эту копилку еще 60 000 штук. В отличие от оригинала, машины из Граца комплектовали 493-кубовыми мотоциклетными оппозитами.
Chevrolet Corvair
Несмотря на типичную для «американцев» шестидесятых внешность, автомобили семейства Corvair оказались бунтарями по технической части: 6-цилиндровый оппозит в заднем свесе, трансмиссия Transaxle, независимая подвеска всех колес… Но самое любопытное: именно этот Chevy наряду с Oldsmobile Jetfire принято считать первой серийной машиной с турбонаддувом. «Плоский» 2,3-литровый мотор выдавал 150 сил и позволял разменивать сотню за 10,8 секунды.
Увы, подобный темперамент, помноженный на не слишком удачную развесовку, оказался «спонсором» многочисленных происшествий. В 1965 году американский общественно-политический деятель Ральф Нейдер издал книгу под названием «Опасен на любой скорости». Одна из ее глав всецело посвящена специфической управляемости семейства Corvair.
Семейство Corvair включало седаны, универсалы, купе, кабриолеты, пикапы и даже фургоны. Кстати, фото обманчивы: длина четырехдверки – всего 4,5 метра.
Citroen Axel (Oltcit Club)
Лавры самого известного «Ситроена» с оппозитным мотором, несомненно, носит легендарный 2CV. Однако сегодня хочется познакомить вас с другой моделью. Компактный переднеприводный хэтч Axel производили с 1984 по 1990 годы в городе Крайова на совместном предприятии, созданном французами и румынским правительством. Машины для внутреннего рынка продавали под именем Oltcit Club. Мощность двигателя варьировалась от 34 до 61 «лошади».
Ferrari 365 GT4 BB
С суперкарами из Маранелло очень похожая история. Многие слышали, что оппозитный 12-«горшковый» 5.0 приводит в движение легендарную Testarossa образца 1984-го. Но только фанаты марки помнят: «плоская история» началась полутора десятилетиями ранее с модели 365 GT4 BB (Berlinetta Boxer). Расположенный между осями 4,4-литровый мотор аналогичной компоновки выдавал 344 силы, позволяя набирать 100 км/ч за 5,4 секунды и доезжать до 303 км/ч.
Alfa Romeo 145
Еще одним доказательством тому, что полвека назад концерн Fiat всерьез верил в оппозиты, можно считать Alfa Romeo Alfasud. Дебютировавшее в 1971 году семейство получило линейку из пяти «плоских» моторов объемом от 1,2 до 1,7 литра. В восьмидесятых производные этих агрегатов поселились под капотом преемницы с индексом 33, а после аналогичные двигатели устанавливали на ранние модификации 145-й серии. Лишь под занавес девяностых их вытеснили рядные «Твин Спарки».
Alfa Romeo 145
Subaru Outback
На этом месте могла оказаться практически любая модель Subaru, созданная в минувшие полвека. Однако мы остановимся на третьем поколении «Аутбэка» (индекс BP). Именно на этом универсале в начале 2008 года дебютировал первый в истории оппозитный дизель. Отдача двухлитрового наддувного агрегата, также встречающегося на моделях Forester, Legacy Sports Tourer и Impreza, составляет 150 сил и 350 Нм. Не считая любви к качественному топливу, капризным мотор не назвать.
Под днищем старого «Фольксвагена»
С. Ионес, фото автора
В предыдущем номере мы сделали краткий обзор автомобилей «Фольксваген» семейства Т2, выпускавшихся в Германии с 1979 по 1991 годы и очень распространённых в странах бывшего СССР. Сегодня мы подробнее поговорим об устройстве агрегатов, некоторых особенностях обслуживания и ремонта этих машин.
Как уже говорилось в прошлый раз, главная неприятность, с которой сталкиваются владельцы старых грузовых «Фольксвагенов», это дороговизна их ремонта на «фирменном» сервисе. Цены на некоторые операции – на «мерседесовском» уровне. Отчасти это компенсируется «живучестью» агрегатов машины. Отчасти – тем, что даже серьёзный ремонт нехитрого по конструкции Т2 под силу «гаражным» мастерам.
Автомобилист, много общавшийся с «Запорожцем», находит у «Транспортера» знакомые конструктивные решения. Определенные сравнения напрашиваются сами собой. Удивляться нечему: родословная обеих машин восходит к конструкции, некогда разработанной Фердинандом Порше.
Капот у Т2 находится в задней части грузового отсека. Доступ к двигателю практически ничем не затруднен. Заниматься ремонтом и обслуживанием в дождь поможет «зонт» в виде поднятой торцевой двери. У фургона и некоторых грузопассажирских модификаций залезть в мотор можно, находясь внутри машины.
| Моторный отсек с бензиновым двигателем жидкостного охлаждения |
Серия Т2 оснащалась 4-цилиндровыми двигателями трёх семейств, которые принципиально отличались друг от друга. Первое – это бензиновые оппозитные моторы воздушного охлаждения, ведущие прямое происхождение от двигателя «Жука». Карбюраторный «воздушник» объёмом 1,6 л развивал всего 50 л.с. Для грузовой машины это, конечно, несерьёзно. Однако, для скупых европейцев, привыкших экономить каждый пфенниг налогов, даже выпускали дефорсированную модификацию: «несчастных» 36 л.с. (меньше, чем у МеМЗ-968!). Относительно приемлемую мощность 70 л.с. развивала только двухлитровая модификация. У неё был вариант с впрыском топлива, мощность которого осталась та же, что у двигателя с карбюратором.
Второе семейство – бензиновые двигатели водяного охлаждения. Они сохранили и оппозитную компоновку, и даже некоторые узлы, взаимозаменяемые с «воздушниками». Такие моторы заметно современнее и надёжнее, чем их «воздушные» собратья. Литраж карбюраторных модификаций составлял 1,9 л. Мощность базовой версии тоже невелика: 60 л.с. Разумеется, была дефорсированная модификация в 54 л.с. Приемлемым по мощности можно считать только мотор, форсированный до 78 л.с.
| Бензиновый двигатель. Снизу виден разъёмный алюминиевый картер |
Система впрыска топлива добавила сил 1,9-литровому «оппозиту». Мощность инжекторных версий – 81 или 90 л.с. Но по-настоящему серьёзные 112 л.с. выдал только 2,1-литровый двигатель с впрыском. «Оппозит» объёмом 2,1 л пробовали комплектовать микропроцессорной системой зажигания, каталитическим нейтрализатором и ламбда-зондом. Одну из поздних модификаций привели в соответствие с более жесткими требованиями к снижению шумности. Это уменьшило мощность до 92–95 л.с.
Чтобы избежать процедуры регулировки клапанов, которая у «Жука» была затруднена, все оппозитные моторы, применявшиеся на Т2, оснащали гидрокомпенсаторами зазоров. Предусмотрена возможность разборки и сборки этих устройств, например, для их очистки, но в случае поломки они ремонту не подлежат, и заменять их рекомендуется комплектом.
| Аккумулятор, расположенный в моторном отсеке |
Третье семейство двигателей уже не имело ничего общего с первыми двумя. Это современные даже по сегодняшним меркам рядные дизели с верхним расположением распредвала, взятые от легковых «Гольфов» и «Пассатов» 80-х годов. Жидкостное охлаждение здесь уже подразумевается само собой. В низкий и широкий моторный отсек, рассчитанный на «оппозит», дизель пришлось установить, наклонив почти до горизонтального положения. Блок цилиндров повернут в сторону левого борта машины. 1,6-литровая модификация развивала 49 л.с., а 1,7-литровая – 57 л.с. Также выпускался 1,6-литровый 70-сильный дизель с турбонаддувом. Его невысокая мощность сполна компенсируется большим крутящим моментом. К тому же, дизель заметно экономичнее, чем «оппозит».
Нелишне напомнить, что у дизеля с турбонаддувом есть одна эксплуатационная особенность: его нельзя глушить на высоких оборотах. Перед выключением зажигания надо обязательно дать мотору поработать на холостых оборотах не меньше минуты. При остановке мотора на высоких оборотах турбина компрессора продолжает вращаться по инерции, а масло к её подшипникам уже не поступает. Это верный способ «убить» подшипники. За время работы на холостых скорость вращения турбины достаточно снижается для безопасной остановки.
| Рычажно-пружинная передняя подвеска |
Существовала редкая модификация с четвёртым типом двигателя: 6-цилиндровым, 90-сильным, взятым от более крупной по размерам машины семейства LT. Именно «шестёрка», так же, как и 2,1-литровый мотор, позволяет наиболее полно реализовать резервы грузоподъёмности Т2 и улучшить динамику. К тому же, на тяжелой машине эти моторы работают с меньшей нагрузкой, чем маломощные, поэтому ресурс у них больше.
Точки крепления силового агрегата к кузову аналогичны у всех модификаций. В связи с этим машину можно переоборудовать: вместо бензинового двигателя установить дизель, и наоборот. Например, по мнению некоторых ремонтников, вышедший из строя двигатель с воздушным охлаждением восстанавливать нет смысла. Лучше сразу заменить его дизелем. Возможно, есть смысл поступить также и с пришедшим в негодность «оппозитом» жидкостного охлаждения.
Ремонт оппозитного мотора не прост. Картер состоит из двух половин. При сборке, когда их соединяешь, надо одновременно контролировать 17(!) точек. К тому же сажают половины картера не на прокладку, а на специальный фирменный герметик, который не должен попасть в мотор.
| Самая доступная точка крепления рычага задней подвески к кузову |
Определенную сложность представляет собой правильная установка головок цилиндров с трубами, внутри которых проходят штанги толкателей клапанов. Неудивительно, что чаще всего сервисы категорически отказываются от ремонта «оппозитов».
Другое дело – дизель. По словам механиков, его ремонт в целом не сложнее, чем «переборка» двигателя ВАЗ. Особых навыков требует только работа с дизельной аппаратурой, а специалистов по этим системам, вооруженных диагностическим и ремонтным инструментарием, в наши дни немало. К тому же дизельных «Фольксвагенов» в стране много, и особенности их ремонта хорошо изучены.
Если нужно заменить сцепление, отремонтировать только двигатель или только коробку, у Т2 не обязательно снимать весь силовой агрегат. Двигатель можно извлечь отдельно, а коробку передач – отдельно, поставив подпорку под картер того агрегата, который останется на машине. Доступ к креплению силового агрегата ничем не затруднён.
| Полуось со ШРУСом и рычаг задней подвески |
Радиатор двигателя водяного охлаждения установили не в задней, а в передней части автомобиля за перед-ним бампером. Это улучшило и продувку встречным воздухом, и развесовку машины. Но в то же время патрубки системы охлаждения пришлось прокладывать почти через весь кузов. Сами каналы и их соединения, по мнению владельцев, достаточно герметичны, обвальных утечек не наблюдается даже у очень старых автомобилей.
Но заполнение системы жидкостью становится сложной операцией, тем более что расширительный бачок расположен ниже уровня радиатора. При такой компоновочной схеме, когда вы заливаете жидкость, практически неизбежно образуются воздушные пробки. Двигатель работает, расширительный бачок уже полный, но вы не видите, что на самом деле жидкости в системе ещё катастрофически мало, и вот-вот мотор начнёт перегреваться. По словам бывалых ремонтников, залив охлаждающей жидкости в заднемоторный «Транспортер» и изгнание всех воздушных пузырей – целая наука. Правда, если требуется снять только радиатор, предусмотрена возможность пережима шлангов, тогда часть антифриза останется в блоке. Точно также каналы можно перекрыть при демонтаже радиатора отопителя. А если шланги пережать, когда снимаете двигатель, антифриз останется в радиаторе.
История модели Transporter
Самое первое поколение микроавтобусов, фургонов и пикапов VW появилось в 1950 г. С модернизациями эти машины выпускали до конца 60-х.
Глубокий рестайлинг модели Т1 последовал в 1967 г. Увеличились рабочий объём и мощность двигателей, появились оппозитные моторы с водяным охлаждением. В Бразилии эти машины выпускали до 90-х.
В Германии в 1979 г. их заменили серией Т2, героем нашего рассказа. Машина стала больше по размерам, современнее по дизайну, семейство двигателей пополнилось дизелями, появился полноприводный Syncro. В ЮАР Т2 выпускают до сих пор.
Революцией стал появившийся в 1990 г. Т4: передний привод, полукапотная компоновка. Ушли в прошлое оппозитные моторы. Машина стала больше по размерам, получила модификации с удлиненной базой. В семействе тоже был полноприводный Syncro.
Модель Т5 пришла в 2002 г. на смену серии Т4. Автомобиль, соответствующий техническому уровню нового века, с новым семейством двигателей.
«Концепт», представленный в 2001 г., разработан калифорнийской студией дизайнеров концерна VW. Возможно, он станет прототипом Transporter нового поколения, дебют которого назначен на 2007 г.
Резонен вопрос, можно ли систему охлаждения «фольксвагеновских» моторов 80-х годов заправлять отечественным «Тосолом», а не фирменным антифризом? По мнению ремонтников, можно, только если вы уверены, что «Тосол» соответствует ГОСТ, а не является подделкой.
| Аккумулятор, расположенный под сиденьем водителя |
«Левый» антифриз способен вызвать коррозию алюминиевого блока цилиндров, причем, по мнению наших экспертов, у оппозитного мотора «Фольксвагена» вероятность такого происшествия выше, чем у «Москвича» с уфимским двигателем: здесь играет роль марка алюминиевого сплава, из которого изготовлен блок. На всякий случай, нам посоветовали всё же не жалеть денег на фирменную жидкость.
Заднеприводные машины семейства Т2 оснащали тремя типами коробок передач: 4-ступенчатой (модель 091 или 091/1), 5-ступенчатой (094) и автоматической (095). Коробки подвергались модернизации, и у новых вариантов не все детали взаимозаменяемы со старыми. Однако на машине давнего выпуска могли заменить коробку в сборе более новой. Определить модель коробки, стоящей на вашей машине, можно по маркировке на картере. Как её найти и расшифровать, читайте в инструкции по эксплуатации.
На «Синкро» применяли четвёртый тип коробки, механическую, 5-ступенчатую, которая отличалась от 094 наличием понижающей передачи и вала отбора мощности к переднему мосту. При пробуксовке задних колёс передний привод подключала вязкостная муфта, объединённая в один узел с редуктором переднего моста.
У автомобиля с задним расположением двигателя неизбежно появляется дистанционный привод переключения передач: кулиса, расположенная под рычагом, и длинный вал. Регулировка шарнирных сочленений не сложна. Но привод содержит пластмассовые втулки и сухари, которые со временем изнашиваются, отчего начинают «пропадать» передачи. У машин с одной моделью коробки, выпущенных в разные годы, встречаются различные механизмы переключения, детали которых не взаимозаменяемы. Правда, пластик «живёт» достаточно долго, и с необходимостью ремонта этого узла сталкивались далеко не все владельцы таких машин.
В конструкции задней подвески и форме её рычагов заметно сходство с ЗАЗ-968. Только пружины не цилиндрические, а с переменным диаметром витка, и расположены они отдельно от амортизаторов. Кроме того, в приводах ведущих колес установлены ШРУСы, а не карданные шарниры. ШРУС, конечно же, не прощает рваных резиновых пыльников.
Шариковые подшипники задних ступиц далеко не вечны. Ездить с гудящим подшипником рискованно: при его разрушении можно «потерять» колесо вместе со ступицей.
| Бензобак запирается на ключ, но зимой замок замерзает |
Чаще всего из-за шума двигателя водитель вовремя не слышит посторонних звуков, появившихся в подшипнике. Иногда удается выявить шум «на слух» с участием помощника: водитель стартует вперёд и назад, а его ассистент стоит возле машины и слушает посторонние звуки. Можно вывесить колесо и попробовать «нащупать» люфт подшипника. Но и в том, и в другом случае диагностику должен проводить опытный человек.
Независимая передняя подвеска устроена привычно для наших автомобилистов: поперечная балка, верхние и нижние рычаги, цилиндрические пружины, стойки с поворотными кулаками. И, конечно же, периодически нуждающиеся в замене верхние и нижние шаровые опоры. Рулевое управление с нижней, расположенной впереди моста, рейкой тоже потребует своевременной замены наконечников тяг. Эти операции у Т2 проще, чем у «Жигулей». Дело в том, что у «фирменных» деталей автомобилей VW великолепное заводское покрытие крепежа и резьбовых частей. Ничего не «прикисает» друг к другу, после обычной очистки от грязи всё легко отворачивается, да и грани у болтов и гаек не срываются.
За те же деньги
УАЗ-3742
. Близок к Т2 по размерам и вместимости. Значительно превосходит по проходимости и настолько же проигрывает по комфорту и плавности хода. Способен работать в условиях тяжелого бездорожья. Исключительно ремонтопригоден. Запчасти продаются где угодно и дешево. Но 3-5-летний УАЗ по надежности узлов близок к 15-20-летнему VW.
Uz-Daewoo Damas. Карликовый фургон японской школы. Компактнее, чем Т2, поэтому проигрывает по мощности, вместимости, грузоподъёмности, пассивной безопасности. Агрегаты малолитражного автомобиля работают с большей нагрузкой, чем у полноразмерного.
Ford Transit. Европейский автомобиль более традиционной компоновки, чем Т2. Кабина находится в более комфортной зоне, удобнее погрузка. Есть варианты с длинной базой и высокой крышей. Соответственно, дороже. «За те же деньги» предлагаются старые и более изношенные машины.
| Картер коробки передач |
Никакой сложности не представляет и замена колодок ни в передних дисковых, ни в задних барабанных тормозах.
Скорее всего, старенький немецкий микроавтобус потребует от нового владельца каких-то затрат на ремонт. Но многие из тех, с кем мы беседовали, сошлись во мнении, что восстановить и эксплуатировать эту иномарку лучше, чем за те же деньги мучиться со старой «убитой» «Газелью».
Редакция благодарит Владимира Колотовкина и Валерия Шарипова за предоставленные автомобили.
Почему Subaru до сих пор использует двигатели Boxer во всех своих автомобилях?
| Источник: Subaru |