Как работает оппозитный двигатель: Как работает оппозитный двигатель: вид изнутри

что это значит, как работает, плюсы и минусы

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) могут классифицироваться по разным признакам, типу топлива, организации рабочего цикла, числу цилиндров и прочим особенностям. Одна из них – расположение цилиндров относительно коленчатого вала. Они могут образовывать ряд или несколько рядов, тогда говорят о V-образных или даже W-образных.

Содержание статьи:

• 1 Что из себя представляет оппозитный ДВС
  • 1.1 Принцип работы
  • 1.2 Сфера применения
• 2 Устройство
• 3 Виды
• 4 Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Возможно и положение типа «звезда», но это уже скорее относится к авиации. Если угол развала V-образного мотора доведён до 180 градусов, то такой агрегат выделяется в особую категорию оппозитных двигателей.

Что из себя представляет оппозитный ДВС

Почти всегда оси цилиндров оппозитного мотора располагаются горизонтально. Поршни в них могут двигаться на такте сжатия в сторону головок или встречно, работая на общую для каждой пары камеру сгорания.

По теме: Почему может заклинить двигатель и что делать

В последнем случае это уже не просто V-образный агрегат с максимальным углом развала, а очень специфическая конструкция с крайне ограниченным применением.

Принцип работы

Число цилиндров в оппозитниках всегда четное, в противном случае их очень сложно было бы отбалансировать.

Типичная конструкция гражданского применения имеет четыре цилиндра (характерно для автомобилей Subaru и первых образцов VAG) или шесть, что принято для распространенной конструкции Porsche.

В мотоциклах, таких как отечественный Урал и его предок BMW, присутствуют два цилиндра.

Принципиально оппозитные моторы не отличаются от всех прочих ДВС. Имеются те же поршни, работающие на общий коленвал через горизонтально расположенные шатуны, две головки блока с клапанными механизмами и распредвалами, если мотор не совсем уж древний, где привод клапанов осуществлялся штангами.

Каждая пара поршней, работающих на одну шатунную шейку коленвала, движется в противофазе, то есть когда у одного верхняя мертвая точка (ВМТ), то у другого нижняя.

Это создает некоторые неудобства в обеспечении низкой вибронагруженности в отличие от V-образных.

Сфера применения

Использование подобной схемы оправдано техническими факторами, но не только. Имеются производители, обладающие хорошей школой в разработке таких моторов, продолжают их совершенствовать и выпускать, даже если особо их преимущества и не востребованы.

Но чаще оппозитник применяется вполне сознательно.

Например:

• для спортивных автомобилей, где важен низкий центр тяжести силового агрегата;
• в спецтехнике, когда это обусловлено общими соображениями компактности при значительных рабочих объёмах;
• на низкопольных автобусах, здесь иные моторы просто не поместятся в узком пространстве под ногами пассажиров;
• на мотоциклах и самолетах, там легче обеспечить хороший обдув цилиндров воздушного охлаждения.

В общей массе производимых автомобилей эти горизонтальные плоские моторы применяются в очень небольшом количестве, недостатки их перевешивают достоинства.

Устройство

Моторы очень компактны, поскольку цилиндры расположены в одной горизонтальной плоскости. При использовании на автомобилях это позволяет снизить высоту капота.

Хотя обычно ненамного, над двигателем неизбежно появляются вспомогательные узлы впуска, газораспределения, наддува и прочие агрегаты.

Для обеспечения максимальной удельной отдачи приходится использовать типовую для современных моторов схему с двумя распредвалами в головках и по четыре клапана на цилиндр. В случае моторов средней мощности это приводит к некоторому усложнению.

Прочитай: Что будет, если перелить масло в двигатель и акпп

Четырехцилиндровый мотор содержит в общей сложности четыре распредвала со своими деталями привода. Увеличивается число и разветвленность коллекторов впуска и выпуска, разрастается система питания.

Но схематично это тот же типовой 4-цилиндровый мотор. На более мощных 6-цилиндровых версиях усложнение менее заметно, и роль преимуществ возрастает.

Виды

Можно выделить несколько классифицирующих направлений в конструкциях оппозитных двигателей.

• Классический «боксер».
  Назван так, поскольку напоминает спортсмена с расставленными по бокам кулаками. Это цилиндры со своими поршнями, работающими на общий коленвал.

Напоминает два сросшихся картерами рядных мотора, расположенных горизонтально. В 4-х и 6-цилиндровых вариантах применялся и применяется на серийных автомобилях, как массовых, так и спортивных. «Шестерка» отличается хорошим балансом и ровной мощной работой в спорткарах Porsche.

• Двигатель типа OPOC (Opposed Piston Opposed Cylinder). Очень интересный мотор, где в каждом цилиндре два поршня, движущихся встречно, но при этом с помощью сложной системы шатунов и кривошипов работающих на общий коленвал.

Двигатель продолжает считаться подающим надежды, хотя имеет врожденные сложности с газораспределением, из-за чего приходится применять двухтактный цикл. Само по себе это уже порождает проблемы с экономичностью и чистотой выхлопа, хотя удельная отдача может быть достойной.

• Аналогичные двигатели, но с отдельными коленчатыми валами на каждый ряд поршней. Когда-то активно применялись в дизельном варианте на советских танках исключительно благодаря компоновочным особенностям. Перспективы сомнительны из-за массивности и тех же сложностей с наполнением и очисткой цилиндров.

Показатели применения подобных схем уже многое говорят о сочетании их недостатков с некоторыми преимуществами.

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Свойства, позволяющие до сих пор отдельным фирмам использовать оппозитные конфигурации:

• компактность «распластанной» в горизонтальной плоскости конструкции, можно помещать двигатели под полом или низкими капотами;
• упрощенная организация балансировки, если сравнивать с V-образными аналогами, однако в динамике сложности остаются;
• улучшенная активная и пассивная безопасность автомобиля с оппозитником, это обеспечивают низкий центр тяжести и простота ухода мотора под салон после ДТП.

Недостатки серьезнее:

• моторы сложны в ремонте и меньше обеспечены инфраструктурой сервиса;
• при хорошем доступе к некоторым узлам остальные спрятаны неоправданно далеко для обслуживания;
• сложности с расходом масла даже в исправном состоянии;
• слишком большая габаритная ширина мотора вызывает трудности при компоновке шасси;
• неоправданно сложное газораспределение при попытках повысит отдачу и КПД.

Можно сказать, что «боксеры» свое место в истории и современности автопрома уже заняли и покидать его не собираются. Но дальнейшее развитие темы предсказать трудно.

Оппозитный двигатель принцип работы и его плюсы

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.

ГБО на турбо мотор: возможности, преимущества и недостатки

Активное развитие машиностроительной отрасли приводит к выпуску более высокопроизводительных автомобилей. Благодаря реализации целого ряда конструкторских решений, связанных с турбонаддувом, небольшой по объёму двигатель выдаёт хорошую мощность. Однако это неизбежно приводит к повышенному расходу бензина. Установка ГБО на турбированный мотор является выгодным решением для автовладельца. Перед обращением в автомастерскую, желательно разобраться в нюансах перевода турбомотора на газ.

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.

Конструкция и принцип работы

Изучая устройство оппозитного автомобильного двигателя, стоит заметить, что он отличается от других ДВС именно своей структурой. Здесь пара поршней осуществляет своё движение в горизонтальной плоскости. То есть происходит это не снизу-вверх, а слева-направо.

Оппозитники всегда имеют парное количество цилиндров, и их число варьируется в пределах от 2 до 12. Самые распространённые моторы оснащаются 4 и 6 рабочими цилиндрами. Если речь идёт о спортивных автомобилях, то для них предусматривается по 8 или 12 цилиндров.

Если говорить о том, как работает оппозитный двигатель, то здесь специалисты не видят существенной разницы в сравнении с традиционными моторами внутреннего сгорания. Только у работающих 6-цилиндровых версий есть ряд отличительных особенностей в плане осуществляемой работы.