Как это работает: горизонтально-оппозитные двигатели Subaru
Марка Subaru уже давно имеет стойкие ассоциации с успехами в автоспорте. А где спорт, там и приверженность к инновациям. Хотя в случае с «Созвездием плеяд» первичными как раз были те самые инновации. И первое техническое решение, которое мы вспоминаем, говоря о Subaru, – это горизонтально-оппозитный двигатель
Станислав Шустицкий
Нет, японская компания Subaru, ныне входящая в крупное подразделение Subaru Corporation, не стояла у истоков создания поистине революционной горизонтально-оппозитной компоновки двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужное время воплотить его в жизнь. При всех своих преимуществах горизонтально-оппозитный двигатель сложен в производстве, а его доработка к конкретным запросам требовала как новых инженерных решений, так и соответствующих затрат. В 1960-х годах ответственным за разработку первого японского горизонтально-оппозитного двигателя, предназначенного для массового производства, в Subaru был Шинроку Момосе, девизом которого было: «Не узнаешь, если не попробуешь». К тому же у Момосе имелся определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не замедлил сказаться: в 1966 году автомобиль Subaru 1000 был оснащен горизонтально-оппозитным двигателем ЕА 52 объемом 977 см3. Главным посылом для развития такой компоновки моторов стала возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала. Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы отлично подходили для переднеприводных автомобилей того времени.
В 1989 году у Subaru появилось новое поколение двигателей — EJ, которыми комплектовалась модель Legacy. И этим же годом можно датировать начало славной спортивной истории Subaru. Впечатляющим было и ее продолжение: в 1995 году Колин Макрей, выступая за рулем Subaru Impreza 555, стал чемпионом мира по ралли, а Subaru World Rally Team завоевала чемпионский титул в командном зачете. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей в чемпионате мира. Что же касается двигателя Subaru второго поколения в «гражданском» исполнении, то с 1989 по 2010 год этими моторами были укомплектованы более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 заслужил титул «Двигатель года». Тогда же наградой был отмечен и первый дизельный горизонтально-оппозитный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего «фирменного» горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателей под капотом. Слева — рядный двигатель, в центре — горизонтальнооппозитный, справа — V-образный
В чем же его достоинства? Первое преимущество горизонтально-оппозитного двигателя перед его рядными и V-образными собратьями — компактность.
Горизонтально-оппозитный двигатель Subaru в подкапотном пространстве модели Forester
Преимущество номер два: низкий уровень вибрации. Это весьма важно, поскольку такое качество напрямую влияет и на долговечность двигателя, и на его экономичность. Работа находящихся друг против друга поршней в горизонтально расположенных цилиндрах напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): навстречу, затем в противоположных направлениях.
Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя расстояние между цилиндрами (в сравнении с аналогичными по числу цилиндров рядными и V-образными моторами) у него меньше, что позволяет сделать коленчатый вал более коротким. Это экономит вес, снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А так как уровень вибрации горизонтально-оппозитного двигателя невысок, то и противовесы, необходимые для балансировки коленвала во время работы двигателя, требуются меньшей массы, нежели в рядном или V-образном двигателе. Естественно, в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, экономить топливо, во-вторых, ускорить отклик двигателя на действия водителя.Чемпионат мира по ралли 2000 года. Двигатель раллийной Subaru Impreza WRC
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru непосредственно связан с тем, о чем уже говорилось, и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Во-первых, каждый поршень с шатуном крепится на отдельной шейке коленчатого вала. Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, сохраняет равномерность вращения при высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие при высоких оборотах, причем отнюдь не в ущерб ресурсу. И это последнее не менее важно, чем все вышесказанное: двигатели Subaru всегда занимали высокое место в рейтинге моторов-миллионников.
Горизонтально-оппозитный двигатель новой Subaru XV
Редакция рекомендует:
Хочу получать самые интересные статьи
плюсы и минусы Оппозитный или рядный
После создания первого ДВС почти сразу возникли вопросы по его усовершенствованию и повышению мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось самое простое решение, позволяющее повысить его мощность – увеличить число цилиндров. Но следующие шаги в развитии ДВС были не такими очевидными, так как эти несколько цилиндров можно расположить по-разному – вертикально в ряд друг за другом, под углом или горизонтально. Вот такой последний вариант и получил название оппозитный двигатель, т.е. двигатель, цилиндры которого располагаются горизонтально, напротив (оппозитно) друг друга.
Варианты исполнения оппозитного двигателя
Однако даже подобное простое техническое решение – расположить горизонтально друг напротив друга цилиндры двигателя может быть реализовано несколькими вариантами. Когда работает такой оппозитный двигатель, его поршни могут двигаться разными способами.
Оппозитный боксер
Во время работы подобного мотора поршни всегда находятся друг относительно друга на расстоянии, и каждый работает в своем цилиндре – если один располагается на максимальном удалении от оси двигателя, то значит и другой, соседний, занимает аналогичное положение.
Такой порядок работы напоминает движения боксера, поэтому он получил название «боксер». Очень часто использует подобные оппозитные двигатели Субару. Описанный двигатель показан на фотографии ниже
OPOC, возрождение старых идей
Другой принцип построения реализует оппозитный двигатель по типу OPOC. На сегодняшний день они начинают вновь развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Била Гейтса. Устройство такого двигателя показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный двигатель – двухтактный. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре находится по два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены как красный и синий). Красный обеспечивает впуск смеси, а синий – выпуск продуктов сгорания. Из конструкции подобного оппозитного двигателя исчезла головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Кроме того, достоинством такого оппозитника является то, что поршни работают на один коленвал.
Все это существенно снизило массу оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Другой особенностью является то, что он может быть как дизельный, так и бензиновый. Необходимо обязательно уточнить, что как всякий двухтактный двигатель, он нуждается в продувке цилиндров. Для этого задействован электромотор с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель выходит на режим, электродвигатель отключается, а устройство подачи воздуха превращается в турбонаддув.
Рассматривая конструкцию такого оппозитного мотора, необходимо отметить его плюсы: повышение эффективности, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу. Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает силу трения и, соответственно, потери.
Рассматривая другие плюсы, которые обещает подобный оппозитный двигатель, стоит отметить — компания-изготовитель сообщает, что когда он используется как дизельный, то:
- такой двигатель легче обычного турбодизеля на пятьдесят-тридцать процентов;
- подобный силовой агрегат содержит деталей на пятьдесят процентов меньше, чем обычный дизельный мотор;
- занимает на пятьдесят-сорок пять процентов меньше места под капотом;
- экономичней на пятьдесят-сорок пять процентов.
Однако стоит учитывать, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества отражают в большей степени ожидания его разработчиков.
Оппозитный танковый двигатель
Да, был такой двигатель, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Тогда он обеспечивал необходимую мощность при заданных габаритах. Подобный оппозитный двигатель и его устройство показаны на рисунке ниже
Как видно из рисунка, поршни у него расположены в одном цилиндре и движутся встречно, но работают каждый на собственный коленвал. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, где происходит воспламенение топлива. Существует оппозитный двигатель как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, для подачи воздуха в цилиндры, а также удаления отработанных газов, используется турбонаддув.
Используемый принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, подобный дизельный оппозитный силовой агрегат при двух тысячах оборотов, объеме тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, при этом занимая минимум места.
Чем хорош и плох оппозитник?
Надо отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать предоставляемые им преимущества. Однако в настоящий момент чаще других SUBARU применяет подобные моторы на своих автомобилях.
Сразу надо отметить, что именно устройство оппозитного силового агрегата обеспечивает его преимущества при установке на машине:
- низкий центр тяжести автомобиля, что дает ему дополнительную устойчивость при движении;
- уменьшение как шума, так и вибрации за счет движения поршней навстречу, благодаря чему оппозитный двигатель считается тише аналогичных рядных моторов;
- значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.
Однако не бывает всегда все хорошо, есть минусы и недостатки и у оппозитника. Из них стоит отметить:
- ремонт подобного мотора очень сложный;
- устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
- затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
- расход масла при эксплуатации повышенный.
Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, на ряд автомобилей (уже упомянутая SUBARU и некоторые модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают их достоинства и недостатки и осознанно идут на применение такого мотора.
Для ДВС расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов построения, но тем не менее, и в этом случае получаемый оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.
Едва только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу же стартовали работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом и появился первый оппозитный двигатель, который решил достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный тип мотора, и он устанавливался исключительно на военной технике. Первым гражданским авто, где был установлен новый тип двигателя стал «Жук» от концерна «Фольцваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов таких авто, идею использования оппозиционного двигателя приняли на вооружение такие марки, как «Порше» и «Субару».
Оппозиционный двигатель — различия в конструкции
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя, в принципе, одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров реализовывается разными способами.
Двигатель «боксер»
Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно расположены друг от друга на определенном расстоянии — когда один находится на максимальном удалении от двигателя, значит его «сосед» занимает точно такое же положение. Свое название такой тип оппозитного мотора получил из-за схожести движений поршней с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн «Субару» в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
Такой двигатель устроен несколько иначе. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный мотор, в каждом цилиндре которого расположены по два поршня, которые двигаются навстречу друг другу. Крепление всех поршней происходит на одном и том же валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для удаления отработанных газов. Подобная компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода для клапанов, а также от самой головки блока цилиндров. Стоит отметить и такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя
Как и любой другой тип, оппозитный двигатель имеет преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательны стороны, преимущества такого типа моторов весьма многочисленны.
Недостатки тоже присутствуют
Что значит оппозитный двигатель в плане своих достоинств многим понятно, но тем не менее есть и ряд недостатков, благодаря которым такой мотор пока не устанавливается на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитников
С момента своей разработки и установки первого оппозитного двигателя на фольцваген в 1938 году, этот тип моторов подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение в настоящее время получили четырехцилиндровые двигатели — именно они отличаются наибольшей экологичностью, компактностью и экономичностью в плане расхода горючего. Во многом, это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует и тот факт, что именно этот тип мотора устанавливался на советский танк Т-64, а в дальнейшем и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, смог обеспечить высокую мощность при своих сравнительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать порядка семисот лошадиных сил при 2-х тысячах оборотах и объеме в 13,6 литра. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов можно узнать, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
Любой оппозитный двигатель имеет плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезные материальные затраты, имеет смысл прислушаться к советам специалистов, и эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем правильно. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание — это точное соблюдение сроков прохождения технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
Огромную внимательность следует проявлять при выборе моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, приобретение делать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных центрах сервисного обслуживания. Использование некачественного продукта способно доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Горючее, содержащее большое количество «несанкционированных» добавок серьезно уменьшает ресурс двигателя, приводя к необходимости дорогостоящих ремонтных работ.
Многие автовладельцы, приобретающие транспортные средства с оппозитным двигателем, наслышаны о качественной и эффективной системе его охлаждения, поэтому не особо зацикливаются на этом моменте. Не следует нещадно гонять мотор, особенно в теплое время года — самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени способствует затрудненному охлаждению и отсутствие периодической мойки двигателя — скапливающаяся грязь на моторе существенно затрудняет теплоотдачу, способствуя излишнему нагреву.
Несмотря на некоторые сложности, оппозитный двигатель отлично зарекомендовал себя, существенно повышая комфорт и безопасность вождения. При этом следует отметить, что бытующее мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким мотором явно преувеличены. Для примера можно рассмотреть бренд «Субару», который давно выпускает автомобили именно с таким типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, и многие авто со стандартными моторами обходятся своим владельцам куда дороже. Здесь сказывается и существенная экономия на горючем, которого требуется куда меньше — в зависимости от конкретной модели авто экономия на топливе может доходить до 50%.
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.
Читайте в этой статье
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 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 , а также вертикальное распределение . 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 , 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 – 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.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.
Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать на основе таких критериев, как вид потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей на основе разновидности горючего все более-менее понятно даже людям, весьма далеким от техники, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этом материале мы рассмотрим один из типов ДВС с необычным расположение цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете о том, что такое оппозитный двигатель, как он устроен, какие его плюсы и минусы и где он применяется.
Конструкция и особенности работы оппозитного двигателя
Схема работы оппозитного двигателя
Оппозитными называются такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них двигаются в горизонтальной плоскости, причем зеркально друг по отношению к другу. Это означает, что своей верхней точки они достигают одновременно. Кстати говоря, именно это является одним из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй располагается в нижней).
Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота существенно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, так же, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех остальных ДВС: перемещение поршней, приводящих в движение коленвал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.
Виды оппозитных двигателей
На сегодняшний день существует три основных разновидности оппозитных двигателей:
Они отличаются друг от друга в основном тем, каким именно образом в них движутся поршни.
Boxer. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень располагается в своем собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом и состоит главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминают перемещения боксеров на ринге, то они и получили название Boxer.
OPOC. Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а особенность конструкции оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в них в каждом из цилиндров находится по два поршня. Они передвигаются навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC являются двухтактными, в них отсутствуют головки блока цилиндров и механизмы привода клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты имеют небольшой вес, причем они бывают как бензиновыми, так и дизельными.
5 ТДФ. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, несколько позднее использовался в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах находится по два поршня, которые движутся навстречу друг другу, однако в отличие от него у каждого из них имеется по собственному коленчатому валу. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ располагаются между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не выпускаются.
Плюсы и минусы оппозитных двигателей
Коленвал и поршни оппозитного двигателя
Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то одним из самых существенных из них является очень низкий уровень вибраций во время работы. Этим такие моторы обязаны именно оппозитному расположению своих поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, и практически полностью отсутствует тот дисбаланс сил, который приводит к возникновению вибраций.
Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой и еще один значительный плюс: поскольку вибраций практически нет, то и износ движущихся частей происходит гораздо медленнее, чем в, скажем, V-образных двигателях. Соответственно ресурс таких моторов весьма велик: практика показывает, что величина их пробега до капитального ремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы автомобилей, на которых установлены оппозитные двигатели, утверждают, что эта цифра на практике даже больше и составляет от 600 000 до 700 000 километров.
Еще один плюс силовых агрегатов этого типа состоит в низком центре тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на больших скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость машин. Кроме того, как уже упоминалось выше, достоинством моторов этого типа вполне можно считать и их небольшую высоту. Справедливости ради, следует заметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (к примеру, те же V-образных моторов).
Что касается минусов оппозитных двигателей, то основными из них являются следующие: высокая стоимость и сложность в ремонте. Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, применение дорогих высокопрочных материалов. К тому же, их сборка и наладка существенно более сложны, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных ДВС. Диагностика и устранение неполадок оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученным персоналом. Само собой разумеется, что даже незначительный ремонт таких моторов обходится владельцам автомобилей, на которых они установлены, недешево.
Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Впрочем, и по такому показателю, как расход топлива, они пока уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.
Сфера применения оппозитных двигателей
Оппозитные двигатели используются совсем не так широко, как V-образные и рядные, однако есть автопроизводитель, который устанавливает моторы такого типа на свои автомобили уже на протяжении полувека. Это — известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими в свое время оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».
Следует заметить, что в последние годы интерес к силовым агрегатам этого типа существенно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, ведущиеся группой американских инженеров, финансирует Билл Гейтс.
Видео на тему
Представленная в 2002 году новинка вызвала большое любопытство. Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару оценивает, чуть ли не каждый автомобилист, даже если не собирается пока менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.
Интерес проявляют и поклонники дизелей, хотя оппозиты выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации – обещанные преимущества соблазнительны для всех. Те же, кто по определению любят продукцию компании Subaru, желают знать, с чем им предстоит иметь дело, поскольку концерн намерен в ближайшем будущем оснащать свои модели только такими моторами.
Идея разрабатывалась еще с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Сейчас же она становится для компании ведущей.
Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, естественно, определяются особенностями его строения. Принцип работы у него остается все тем же, движок никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. А вот конструкционное решение в нем оригинальное. И применяются оппозиты только на авто Subaru и Porsche. Хотя еще не так давно ими оснащались Honda, Alfa Romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen и ряд других.
Что такое оппозитный движок?В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и двигаются, соответственно, в направлении: вверх – вниз. В оппозитах они расположены горизонтально, в результате чего поршни ходят влево – вправо. Поскольку такое движение сильно напоминает бой на ринге, в народе этот тип двигателя получил прозвище «боксер».
Интересно, что идея не сильно-то и оригинальна, скорее – забыта. Аналогичные моторы были на борту ушедших в небытие Икарусов и советских мотоциклов вроде Днепра, стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все же начинали вовсе не с нуля.
Из-за горизонтального расположения цилиндров движок кажется более компактным. Однако это обман зрения: по габаритам он аналогичен традиционным, просто имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более, чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, почему и выглядит меньшим по размерам. Выгодные стороны оппозита
Subaru вносит в них и малую габаритность, но мы с ней уже разобрались, так что не можем согласиться с мнением компании. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.
- Смещение центра тяжести . Во-первых, он занижается по сравнению с рядными моторами. Во-вторых, распределяется по оси. Это дает лучшую управляемость и устойчивость;
- Пониженная вибрация . Обычные, даже качественные движки, в определенной степени передают на корпус и в салон вибрационные волны. В оппозитах же вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
- Большой ресурс . «Боксеры» теоретически рассчитаны на пробег в миллион километров. Так ли это – покажет время, но хочется верить;
- Повышенная безопасность . И она доказана краш тестами. При лобовом столкновении обычные движки нередко уходят в салон, ломая передним седокам ноги. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещаются под днище, снижая вероятность летального исхода.
Может быть, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных авто оппозиты еще встречаются, то в, так сказать, бытовых довольно редки.
- Самообслуживание двигателя практически сводится к нулю . Сложность его конфигурации приводит к тому, что хозяин может сам разве что масло поменять. Даже для того, чтобы заменить или зачистить свечи, придется ехать на СТО. Рискнувший сделать это самостоятельно имеет высокую вероятность серьезно повредить головку цилиндров.
- Содержание автомобиля с оппозитным двигателем обходится куда дороже, чем с рядным. Все автоработы оцениваются мастерами выше, детали в цене превосходят аналогичные для «рядников» в 2-5 раз.
- Двигатель-оппозит требует просто катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к единому знаменателю, то можно сказать, что они заключаются в чересчур больших денежных затратах. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдавать предпочтение таким моделям и все-таки стремиться к желанной покупке.
горизонтально-оппозитные двигатели Subaru Оппозитный или рядный
Оппозитным называется двигатель, цилиндры которого расположены в горизонтальном порядке относительно друг друга. Подобная схема строения имеет название: V-образный двигатель с углом развала цилиндров 180 градусов. С английского языка слово «opposite» переводится — «расположенный напротив». Рассмотрим оппозитный двигатель — плюсы и минусы.
Особенности оппозитного мотора
Несмотря на сходство с V-образным мотором, оппозитник не имеет с ним ничего общего. Отличие состоит в том, что в оппозитнике два соседних поршня расположены в одной плоскости относительно друг друга. В V-образном движке поршни при движении в определенные моменты занимают положение верхней и нижней «мертвой точки». В оппозитнике они одновременно достигают либо верхней «мертвой точки», либо нижней. Такое усовершенствование V-образного мотора получилось в результате расположения цилиндров под развернутым углом.
Другим новшеством стало расположение газораспределительных механизмов в вертикальной плоскости. Все это освободило конструкцию силовых агрегатов от несбалансированности и повышенных вибраций, а движение на авто сделало максимально комфортным. Теперь вибрации от двигателя не передаются кузову и не сотрясают машину.
Оппозитные моторы всегда имеют четное число цилиндров. Наибольшее распространение получили четырех- и шестицилиндровые двигатели.
Особенности конструкции силового агрегата типа «боксер» обладают значительными преимуществами перед другими видами моторов:
Центр тяжести смещен вниз;
экономичный расход топлива;
низкий уровень вибраций;
увеличенный ресурс мотора;
пассивная безопасность при лобовом столкновении.
Смещенный вниз центр тяжести позволяет добиться лучшей устойчивости авто и оптимальной управляемости при активных маневрах и
крутых поворотах. Во время резких поворотов значительно уменьшается крен. Расположение движка на одной оси с трансмиссией обеспечивает лучшую передачу мощности. Отсутствие уравновешивающих валов экономит расход топлива.
Двигатель работает в плавном режиме. Низкий уровень вибрации мотора достигается, благодаря согласованному вращению соседних поршней. Расположение коленвала на трех подшипниках, вместо пяти обычных,- еще одно преимущество оппозитного двигателя. Это значительно уменьшает массу движка и его длину.
Расположение поршней в горизонтальной плоскости придает системе большую жесткость, что значительно уменьшает механические потери при работе силового агрегата.
Пассивная безопасность обеспечивается тем, что при столкновении мотор легко уходит вниз под машину. В результате происходит снижение интенсивности направленного на пассажирский салон удара.
Увеличенный диаметр цилиндров обеспечивает мотору высокие обороты, что дает возможность создавать на этой базе модели спортивного типа.
Еще одной особенностью является характерный звук при работе оппозитного силового агрегата: он приятнее для слуха.
Недостатки оппозитного двигателя.
Преимущества оппозитного двигателя налицо. Недостатками являются:
Трудоемкий ремонт;
повышенный расход моторного масла.
Чтобы провести ремонт двигателя, его полностью снимают. Однако не в этом проблема. Детали для замены стоят очень дорого, а сбор движка доставляет немалые головные боли. Если при ремонте рядного мотора водитель может самостоятельно заменить свечи, то в оппозитнике это невозможно. Любой ремонт необходимо проводить на специальном оборудовании, которое имеется только на СТО.
История возникновения оппозитника
Изначально данный вид силового агрегата применялся в военной промышленности, в частности, на отечественных танках. В дальнейшем на подобных движках ездили Икарусы и мотоцикл Днепр МТ. В данное время установкой оппозитника на свои изделия занимаются две фирмы — Porsche и Subaru.
Первые разработки появились в тридцатых годах прошлого столетия, когда инженеры концерна Volkswagen начали усовершенствовать V-образный и рядный движок. В шестидесятых годах идею перехватила японская фирма Субару. В 2008 году Subaru выпускает первый оппозитник, работающий на дизеле. Отличительные особенности — четырехцилиндровый движок с вместительностью 2 литра. Показатель мощности — 150 л/с.
Видео принцип работы опозитного двигателя Subaru
Несмотря на дороговизну запчастей и обслуживание в СТО, удовольствие от езды на авто, оснащенных «боксером», не сравнить ни с чем. Высокая устойчивость, легкая управляемость, отзывчивость авто на все действия водителя говорят сами за себя.
Спустя одиннадцать лет компания Fuji Heavy, которая занимается разработкой двигателей для моделей Subaru, представила третье поколение фирменного оппозитника. Агрегатами новой серии японцы планируют оснащать весь модельный ряд марки. Оппозитный двигатель Субару оборудован четырьмя цилиндрами и по-прежнему бензиновый.
Предусмотрены и более мощная версия с турбонаддувом, и классический атмосферный мотор, на вкус и финансы клиента. Новое исполнение горизонтально-оппозитного движка Субару было наделено всеми достоинствами предыдущих поколений, но остались и слабые стороны оппозитника.
Достоинства оппозитников
При внимательном осмотре выяснится, что субаровский двигатель не компактный, а просто относительно симметричный и плоский — его словно «размазали» по моторному отсеку. Понятно, что как бы не старались инженеры, габариты 4-цилиндрового ДВС не могут быть меньше определенного объема. Мотор-плита действительно короткая и плоская, но при этом очень широкая.
Полностью уравновешены моторы компоновки B6, R6, R8, V12. Оппозитный B4 в этом списке, увы, не значится. Впрочем, преимущество по вибронагруженности агрегат B4 имеет, но серьезной разницы с традиционной рядной четверкой нет.
Как гласит реклама Субару, машины отличаются низким центром тяжести, что способствует потрясающей устойчивости и управляемости на высоких скоростях. Конечно, на гоночной или раллийной трассе это очевидный плюс. Но при ежедневной езде по городу с пробками низкий центр это не всегда плюс. При тряске по люкам, выбоинам и лежачим полицейским, при ковылянии по разбитой грунтовке — нужны ли эти оппозитные достоинства гражданскому автомобилю? Значительно большую роль для скоростных упражнений играют подвеска, дорожное покрытие и состояние шин. К сожалению, качеством покрытия у нас трудно похвастаться, а другие факторы зависят от владельца.
Сам по себе оппозитник и установленная продольно коробка симметричную развесовку не создают, однако задние колеса получают немного большую долю нагрузки. И здесь вылезают недостатки. Продольная компоновка двигателя на машине с передним приводом должна обеспечивать положение мотора перед осью, полностью находясь в части переднего свеса. Поэтому машины Субару получают длинный свес, порой не уступая Audi с рядным двигателем и аналогичной компоновкой.
Недостатки моторов Субару
В геометрии цилиндров двигателей есть любопытная особенность — когда сетка хона в нормальном состоянии, а цилиндр начинает превращаться в эллипс. Правда, блоки цилиндров из алюминия с чугунными гильзами и разными коэффициентами расширения никогда не считались идеалом.
Двигатели изнашивает чрезмерное потребление масла, причем независимо от возраста — в очереди к мастеру могут стоять пожилые автомобили из первой волны иномарок и выходцы из автосалонов Субару, еще пахнущие свежими пластиками. Угару способствует сама горизонтальная компоновка цилиндров, при случае турбины не отказываются от своей доли масла, ну и, конечно, это приводит к стандартной болезни залегания колец. Датчик расхода воздуха быстро и охотно покрывается грязью на моделях любых производителей. К сожалению, добротные MAP-сенсоры ушли в прошлое.
На данный момент оппозитный двигатель компании Субару имеет множество модификаций. Неясно, к чему компании, располагающей всего четырьмя массовыми автомобилями, плодить столько версий, едва ли не ежегодно проводя их обновления. К примеру, для одной Импрезы предусмотрено девять моторов. А число модификаций доходит до сорока.
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.
Представленная в 2002 году новинка вызвала большое любопытство. Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару оценивает, чуть ли не каждый автомобилист, даже если не собирается пока менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.
Интерес проявляют и поклонники дизелей, хотя оппозиты выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации – обещанные преимущества соблазнительны для всех. Те же, кто по определению любят продукцию компании Subaru, желают знать, с чем им предстоит иметь дело, поскольку концерн намерен в ближайшем будущем оснащать свои модели только такими моторами.
Идея разрабатывалась еще с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Сейчас же она становится для компании ведущей.
Плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, естественно, определяются особенностями его строения. Принцип работы у него остается все тем же, движок никуда не ушел от идеи внутреннего сгорания. А вот конструкционное решение в нем оригинальное. И применяются оппозиты только на авто Subaru и Porsche. Хотя еще не так давно ими оснащались Honda, Alfa Romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen и ряд других.
Что такое оппозитный движок?В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и двигаются, соответственно, в направлении: вверх – вниз. В оппозитах они расположены горизонтально, в результате чего поршни ходят влево – вправо. Поскольку такое движение сильно напоминает бой на ринге, в народе этот тип двигателя получил прозвище «боксер».
Интересно, что идея не сильно-то и оригинальна, скорее – забыта. Аналогичные моторы были на борту ушедших в небытие Икарусов и советских мотоциклов вроде Днепра, стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все же начинали вовсе не с нуля.
Из-за горизонтального расположения цилиндров движок кажется более компактным. Однако это обман зрения: по габаритам он аналогичен традиционным, просто имеет меньшую высоту. Зато по ширине превосходит рядный двигатель более, чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, почему и выглядит меньшим по размерам. Выгодные стороны оппозита
Subaru вносит в них и малую габаритность, но мы с ней уже разобрались, так что не можем согласиться с мнением компании. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.
- Смещение центра тяжести . Во-первых, он занижается по сравнению с рядными моторами. Во-вторых, распределяется по оси. Это дает лучшую управляемость и устойчивость;
- Пониженная вибрация . Обычные, даже качественные движки, в определенной степени передают на корпус и в салон вибрационные волны. В оппозитах же вибрация одного поршня сглаживается и нивелируется встречным движением второго;
- Большой ресурс . «Боксеры» теоретически рассчитаны на пробег в миллион километров. Так ли это – покажет время, но хочется верить;
- Повышенная безопасность . И она доказана краш тестами. При лобовом столкновении обычные движки нередко уходят в салон, ломая передним седокам ноги. Оппозитный двигатель при прямом ударе смещаются под днище, снижая вероятность летального исхода.
Может быть, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей. Ведь многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спортивных авто оппозиты еще встречаются, то в, так сказать, бытовых довольно редки.
- Самообслуживание двигателя практически сводится к нулю . Сложность его конфигурации приводит к тому, что хозяин может сам разве что масло поменять. Даже для того, чтобы заменить или зачистить свечи, придется ехать на СТО. Рискнувший сделать это самостоятельно имеет высокую вероятность серьезно повредить головку цилиндров.
- Содержание автомобиля с оппозитным двигателем обходится куда дороже, чем с рядным. Все автоработы оцениваются мастерами выше, детали в цене превосходят аналогичные для «рядников» в 2-5 раз.
- Двигатель-оппозит требует просто катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к единому знаменателю, то можно сказать, что они заключаются в чересчур больших денежных затратах. Что не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Субару, отдавать предпочтение таким моделям и все-таки стремиться к желанной покупке.
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:
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- 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.
- Сложность устройства боксера способствует повышению стоимости на его составные части, что создает дополнительные расходы при ремонте.
- Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель потребляет не более трехсот грамм масла за период своего функционирования, а оппозитный гораздо больше.
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.
Оппозитный двигатель * Устройство и принцип работы оппозитного двигателя
После сотворения первого ДВС практически сходу появились вопросы по его усовершенствованию и увеличению мощности. 1-ый движок был одноцилиндровым, и сходу навязывалось самое обычное решение, позволяющее повысить его мощность – прирастить число цилиндров. Но последующие шаги в развитии ДВС были не такими явными, потому что эти несколько цилиндров можно расположить по-разному – вертикально в ряд вереницей, под углом либо горизонтально. Вот таковой последний вариант и получил заглавие оппозитный движок, т.е. движок, цилиндры которого размещаются горизонтально, напротив (оппозитно) друг дружку.
Варианты выполнения оппозитного мотора
Но даже схожее обычное техническое решение – расположить горизонтально друг напротив друга цилиндры мотора может быть реализовано несколькими вариациями. Когда работает таковой оппозитный движок, его поршни могут двигаться различными методами.
Оппозитный боксер
Во время работы подобного мотора поршни всегда находятся друг относительно друга на расстоянии, и каждый работает в собственном цилиндре – если один размещается на наивысшем удалении от оси мотора, то означает и другой, примыкающий, занимает аналогичное положение. Таковой порядок работы припоминает движения боксера, потому он получил заглавие «боксер». Очень нередко употребляет подобные оппозитные движки Subaru.
OPOC, возрождение старенькых мыслях
Другой принцип построения реализует оппозитный движок по типу OPOC. На сегодня они начинают вновь развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Лупила Гейтса. Устройство такового мотора показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный движок – двухтактный. На рисунке отлично видно, что в цилиндре находится по два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены как красноватый и голубий). Красноватый обеспечивает впуск консистенции, а голубий – выпуск товаров сгорания. Из конструкции подобного оппозитного мотора пропала головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Не считая того, достоинством такового оппозитника будет то, что поршни работают на один коленвал.
Все это значительно понизило массу оппозитного мотора и существенно расширило сферу его использования. Другой особенностью будет то, что он может быть как дизельный, так и бензиновый. Нужно непременно уточнить, что как всякий двухтактный движок, он нуждается в продувке цилиндров. Для этого задействован электромотор с питанием от наружного источника. Когда оппозитный движок выходит на режим, электродвигатель отключается, а устройство подачи воздуха преобразуется в турбонаддув.
Рассматривая конструкцию такового оппозитного мотора, стоит отметить его плюсы: увеличение эффективности, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стену камеры сгорания, также завышенное усилие на валу. Не считая того, каждый поршень проходит наименьшее расстояние, что понижает силу трения и, соответственно, утраты.
Рассматривая другие плюсы, которые обещает схожий оппозитный движок, необходимо отметить — компания-изготовитель докладывает, что когда он употребляется как дизельный, то:
- таковой движок легче обыденного турбодизеля на пятьдесят-тридцать процентов;
- схожий агрегат содержит деталей на 50 процентов меньше, чем обыденный дизельный мотор;
- занимает на пятьдесят-сорок 5 процентов меньше места под капотом;
- экономичней на пятьдесят-сорок 5 процентов.
Но стоит учесть, что схожий оппозитный агрегат еще довольно сырой, а означает, отмеченные достоинства отражают в основном ожидания его разработчиков.
Оппозитный танковый движок
Да, был таковой движок, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, также следующих Т-72 и других. Тогда он обеспечивал нужную мощность при данных габаритах. Схожий оппозитный движок и его устройство показаны на рисунке ниже
Как видно из рисунка, поршни у него размещены в одном цилиндре и движутся встречно, но работают каждый на свой коленвал. При наименьшем расстоянии меж поршнями меж ними появляется камера сгорания, где происходит воспламенение горючего. Существует оппозитный движок как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, для подачи воздуха в цилиндры, также удаления отработанных газов, употребляется турбонаддув.
Применяемый принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, схожий дизельный оппозитный агрегат при 2-ух тыщах оборотов, объеме тринадцать и 6 10-х литра выдавал семьсот лошадиных сил, при всем этом занимая минимум места.
Чем неплох и плох оппозитник?
Нужно отметить, что в истории автомобиля многие производители в различное время использовали оппозитный движок, пытаясь воплотить предоставляемые им достоинства. Но в реальный момент почаще других Субару применяет подобные моторы на собственных автомобилях.
Сходу нужно отметить, что конкретно устройство оппозитного агрегата обеспечивает его достоинства при установке на машине:
- маленький центр масс автомобиля, что дает ему дополнительную устойчивость при движении;
- уменьшение как шума, так и вибрации за счет движения поршней навстречу, по этому оппозитный движок считается тише подобных рядных моторов;
- значимый ресурс, достигающий миллиона км при правильной эксплуатации.
Но не бывает всегда все отлично, есть минусы и недочеты и у оппозитника. Из их необходимо отметить:
- ремонт подобного мотора очень непростой;
- устройство мотора также довольно сложное, и соответственно, у него высочайшая стоимость;
- издержки на сервис значительны, а само сервис очень не дешевое и неловкое, просит высочайшей квалификации исполнителей;
- расход масла при эксплуатации завышенный.
Невзирая на отмеченные минусы и недочеты, на ряд автомобилей (уже упомянутая Субару и некие модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Нужно мыслить, что производители довольно точно взвешивают их плюсы и недочеты и осознанно идут на применение такового мотора.
Для ДВС размещение цилиндров горизонтально является только одним из вероятных вариантов построения, но все же, и в данном случае получаемый оппозитный движок отличается большенными способностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.
Оппозитное расположение цилиндров схема. Принцип работы оппозитного двигателя, достоинства и недостатки. Оппозитный двигатель: плюсы и минусы
Едва только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу же стартовали работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом и появился первый оппозитный двигатель, который решил достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный тип мотора, и он устанавливался исключительно на военной технике. Первым гражданским авто, где был установлен новый тип двигателя стал «Жук» от концерна «Фольцваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов таких авто, идею использования оппозиционного двигателя приняли на вооружение такие марки, как «Порше» и «Субару».
Оппозиционный двигатель — различия в конструкции
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя, в принципе, одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров реализовывается разными способами.
Двигатель «боксер»
Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно расположены друг от друга на определенном расстоянии — когда один находится на максимальном удалении от двигателя, значит его «сосед» занимает точно такое же положение. Свое название такой тип оппозитного мотора получил из-за схожести движений поршней с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн «Субару» в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
Такой двигатель устроен несколько иначе. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный мотор, в каждом цилиндре которого расположены по два поршня, которые двигаются навстречу друг другу. Крепление всех поршней происходит на одном и том же валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для удаления отработанных газов. Подобная компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода для клапанов, а также от самой головки блока цилиндров. Стоит отметить и такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя
Как и любой другой тип, оппозитный двигатель имеет преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательны стороны, преимущества такого типа моторов весьма многочисленны.
Недостатки тоже присутствуют
Что значит оппозитный двигатель в плане своих достоинств многим понятно, но тем не менее есть и ряд недостатков, благодаря которым такой мотор пока не устанавливается на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитников
С момента своей разработки и установки первого оппозитного двигателя на фольцваген в 1938 году, этот тип моторов подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение в настоящее время получили четырехцилиндровые двигатели — именно они отличаются наибольшей экологичностью, компактностью и экономичностью в плане расхода горючего. Во многом, это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует и тот факт, что именно этот тип мотора устанавливался на советский танк Т-64, а в дальнейшем и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, смог обеспечить высокую мощность при своих сравнительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать порядка семисот лошадиных сил при 2-х тысячах оборотах и объеме в 13,6 литра. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов можно узнать, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
Любой оппозитный двигатель имеет плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезные материальные затраты, имеет смысл прислушаться к советам специалистов, и эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем правильно. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание — это точное соблюдение сроков прохождения технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
Огромную внимательность следует проявлять при выборе моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, приобретение делать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных центрах сервисного обслуживания. Использование некачественного продукта способно доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Горючее, содержащее большое количество «несанкционированных» добавок серьезно уменьшает ресурс двигателя, приводя к необходимости дорогостоящих ремонтных работ.
Многие автовладельцы, приобретающие транспортные средства с оппозитным двигателем, наслышаны о качественной и эффективной системе его охлаждения, поэтому не особо зацикливаются на этом моменте. Не следует нещадно гонять мотор, особенно в теплое время года — самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени способствует затрудненному охлаждению и отсутствие периодической мойки двигателя — скапливающаяся грязь на моторе существенно затрудняет теплоотдачу, способствуя излишнему нагреву.
Несмотря на некоторые сложности, оппозитный двигатель отлично зарекомендовал себя, существенно повышая комфорт и безопасность вождения. При этом следует отметить, что бытующее мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким мотором явно преувеличены. Для примера можно рассмотреть бренд «Субару», который давно выпускает автомобили именно с таким типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, и многие авто со стандартными моторами обходятся своим владельцам куда дороже. Здесь сказывается и существенная экономия на горючем, которого требуется куда меньше — в зависимости от конкретной модели авто экономия на топливе может доходить до 50%.
После создания первого ДВС почти сразу возникли вопросы по его усовершенствованию и повышению мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось самое простое решение, позволяющее повысить его мощность – увеличить число цилиндров. Но следующие шаги в развитии ДВС были не такими очевидными, так как эти несколько цилиндров можно расположить по-разному – вертикально в ряд друг за другом, под углом или горизонтально. Вот такой последний вариант и получил название оппозитный двигатель, т.е. двигатель, цилиндры которого располагаются горизонтально, напротив (оппозитно) друг друга.
Варианты исполнения оппозитного двигателя
Однако даже подобное простое техническое решение – расположить горизонтально друг напротив друга цилиндры двигателя может быть реализовано несколькими вариантами. Когда работает такой оппозитный двигатель, его поршни могут двигаться разными способами.
Оппозитный боксер
Во время работы подобного мотора поршни всегда находятся друг относительно друга на расстоянии, и каждый работает в своем цилиндре – если один располагается на максимальном удалении от оси двигателя, то значит и другой, соседний, занимает аналогичное положение.
Такой порядок работы напоминает движения боксера, поэтому он получил название «боксер». Очень часто использует подобные оппозитные двигатели Субару. Описанный двигатель показан на фотографии ниже
OPOC, возрождение старых идей
Другой принцип построения реализует оппозитный двигатель по типу OPOC. На сегодняшний день они начинают вновь развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Била Гейтса. Устройство такого двигателя показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный двигатель – двухтактный. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре находится по два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены как красный и синий). Красный обеспечивает впуск смеси, а синий – выпуск продуктов сгорания. Из конструкции подобного оппозитного двигателя исчезла головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Кроме того, достоинством такого оппозитника является то, что поршни работают на один коленвал.
Все это существенно снизило массу оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Другой особенностью является то, что он может быть как дизельный, так и бензиновый. Необходимо обязательно уточнить, что как всякий двухтактный двигатель, он нуждается в продувке цилиндров. Для этого задействован электромотор с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель выходит на режим, электродвигатель отключается, а устройство подачи воздуха превращается в турбонаддув.
Рассматривая конструкцию такого оппозитного мотора, необходимо отметить его плюсы: повышение эффективности, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу. Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает силу трения и, соответственно, потери.
Рассматривая другие плюсы, которые обещает подобный оппозитный двигатель, стоит отметить — компания-изготовитель сообщает, что когда он используется как дизельный, то:
- такой двигатель легче обычного турбодизеля на пятьдесят-тридцать процентов;
- подобный силовой агрегат содержит деталей на пятьдесят процентов меньше, чем обычный дизельный мотор;
- занимает на пятьдесят-сорок пять процентов меньше места под капотом;
- экономичней на пятьдесят-сорок пять процентов.
Однако стоит учитывать, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества отражают в большей степени ожидания его разработчиков.
Оппозитный танковый двигатель
Да, был такой двигатель, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Тогда он обеспечивал необходимую мощность при заданных габаритах. Подобный оппозитный двигатель и его устройство показаны на рисунке ниже
Как видно из рисунка, поршни у него расположены в одном цилиндре и движутся встречно, но работают каждый на собственный коленвал. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, где происходит воспламенение топлива. Существует оппозитный двигатель как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, для подачи воздуха в цилиндры, а также удаления отработанных газов, используется турбонаддув.
Используемый принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, подобный дизельный оппозитный силовой агрегат при двух тысячах оборотов, объеме тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, при этом занимая минимум места.
Чем хорош и плох оппозитник?
Надо отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать предоставляемые им преимущества. Однако в настоящий момент чаще других SUBARU применяет подобные моторы на своих автомобилях.
Сразу надо отметить, что именно устройство оппозитного силового агрегата обеспечивает его преимущества при установке на машине:
- низкий центр тяжести автомобиля, что дает ему дополнительную устойчивость при движении;
- уменьшение как шума, так и вибрации за счет движения поршней навстречу, благодаря чему оппозитный двигатель считается тише аналогичных рядных моторов;
- значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.
Однако не бывает всегда все хорошо, есть минусы и недостатки и у оппозитника. Из них стоит отметить:
- ремонт подобного мотора очень сложный;
- устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
- затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
- расход масла при эксплуатации повышенный.
Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, на ряд автомобилей (уже упомянутая SUBARU и некоторые модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают их достоинства и недостатки и осознанно идут на применение такого мотора.
Для ДВС расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов построения, но тем не менее, и в этом случае получаемый оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.
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 будет рассмотрен оппозитный двигатель.
Конструкция и особенности работы оппозитного двигателя
Оппозитными называются такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них двигаются в горизонтальной плоскости, причем зеркально друг по отношению к другу. Это означает, что своей верхней точки они достигают одновременно. Кстати говоря, именно это является одним из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй располагается в нижней). Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота существенно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, так же, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех остальных ДВС: перемещение поршней, приводящих в движение коленвал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.Виды оппозитных двигателей
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; ✔ OPOC; ✔ 5 ТДФ. Они отличаются друг от друга в основном тем, каким именно образом в них движутся поршни. Boxer . В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень располагается в своем собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом и состоит главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминают перемещения боксеров на ринге, то они и получили название Boxer. Двигатель EJ 25 оппозит . OPOC . Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а особенность конструкции оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в них в каждом из цилиндров находится по два поршня. Они передвигаются навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC являются двухтактными, в них отсутствуют головки блока цилиндров и механизмы привода клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты имеют небольшой вес, причем они бывают как бензиновыми, так и дизельными. 5 ТДФ . Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, несколько позднее использовался в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах находится по два поршня, которые движутся навстречу друг другу, однако в отличие от него у каждого из них имеется по собственному коленчатому валу. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ располагаются между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не выпускаются.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 двигателя
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.
Недостатки оппозитного двигателя
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. Большие габариты двигателя позволяют его устанавливать только в продольном направлении. Высокий расход масла, обусловленный сложностью конструкции.
Видео по теме оппозитного двигателя
Сфера применения оппозитных двигателей
Оппозитные двигатели используются совсем не так широко, как V-образные и рядные, однако есть автопроизводитель, который устанавливает моторы такого типа на свои автомобили уже на протяжении полувека. Это — известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими в свое время оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус». Следует заметить, что в последние годы интерес к силовым агрегатам этого типа существенно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, ведущиеся группой американских инженеров, финансирует Билл Гейтс.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 , так и . 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.
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 , 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.
Оппозитный двигатель — это видоизменённый агрегат с отличной от обычного рядного мотора структурой. Его поршни находятся под развёрнутым углом, поэтому пары движутся навстречу и обратно. Соседняя же пара, расположенная по оси плоскости мотора, движется идентично, но с небольшим временным интервалом, обеспечивая такт работы двигателя. Движения поршней внутри мотора отдалённо напоминает боксёрский поединок, поэтому такой тип двигателя внутреннего сгорания называют боксёром.
Принцип действия
Исходя из конструкции агрегата, каждый поршень устанавливается на предназначенную для него . Количество цилиндров обязательно чётное, оно составляет от 2 и до 12. Самыми распространёнными двигателями для автомобилей являют моторы с четырьмя и шестью цилиндрами.
В целом принцип работы этого типа агрегата похож на обычный рядный мотор. Отличие заключается в том, что поршни в нём ходят горизонтально, а не вверх-вниз, что обусловлено горизонтальным расположением цилиндров. Эти типы моторов характеризует наличие двух головок блока цилиндров, расположенных горизонтально, по обеим сторонам.
Применяемость мотора
По дорогам ездит довольно много моделей автомобилей, имеющих под капотом оппозитный двигатель. Но ведущих фирм, которые занимаются внедрением и разработками этих агрегатов, всего две, а именно и Порше. Хотя ранее эти агрегаты устанавливались на такие марки машин, как Хонда, Феррари, Шевроле, Альфа Ромео и ещё множество других.
Один из классических автомобилей с оппозитным двигателем – Alfa Romeo 33
Модели от производителя Porsche, такие как Cayman и 911, оснащены шестицилиндровыми двигателями, а варианты более спортивного класса укомплектованы восьми- и даже двенадцатицилиндровыми форсированными движками.
Большинство опытных автовладельцев говорят, что двух- и четырёхцилиндровые оппозитные моторы практически ничем не отличаются от своих рядных собратьев, но чем больше количество цилиндров, тем явственнее различие.
Немного истории
Первым серийным дизельным оппозитным двигателем был мотор, выпущенный концерном Subaru в 2008 году. Это была четырёхцилиндровая установка объёмом 2 литра и мощностью 150 лошадей. Этот мотор получил систему контроля подачи топлива .
В советские времена на танках стоял один из видов современного оппозитного двигателя, имеющий сходный принцип работы, но совершенно ему противоположный конструктивно. Он содержал по 2 поршня на один цилиндр, которые работали, двигаясь навстречу друг к другу. В момент, когда расстояние между поршнями было минимальным, в получавшуюся между ними камеру сгорания попадало топливо. То есть если у современного двигателя один коленвал и 2 головки блока, с ходом поршней друг от друга, то у советского 5ТДФ было 2 коленвала и 1 головка с поршнями, движущимися навстречу. Также особенностью является двухтактный режим работы этого агрегата и его универсальность в плане применяемого топлива. Изначально это был дизельный тип двигателя, но он успешно мог работать на бензине, керосине, авиационном топливе, даже на мазуте. На последнем, правда, не очень долго. Такая универсальность была обусловлена наличием довольно высокой степени сжатия в цилиндрах.
После того как выпуск танков Т-64 был прекращён, от двигателя отказались в пользу V-образных конфигураций, сочтя оппозитный мотор ресурсоёмким и недостаточно удобным для дальнейшего использования.
Сама же идея разработки оппозитного двигателя — это заслуга далеко не Субару, как думают многие. Такие агрегаты ставились на автобусы Икарус, на довольно большое количество мотоциклов (начиная с отечественных Днепров и Уралов, заканчивая BMW R1200GS, а также ему подобных). Естественно, как любые разработки, оппозитный двигатель имеет свои плюсы и минусы.
Плюсы оппозитного мотора
К основным плюсам можно отнести следующие качества:
- За счёт конструкции смещается вниз центр тяжести. Это значительно улучшает управляемость автомобиля, особенно на высоких скоростях. Хотя нет у нас таких дорог, где это можно было бы без риска проверить.
- Нет вибрации при работе. Это относится только к моторам, количество цилиндров которых от 6 и больше. У двигателей с двумя или четырьмя цилиндрами вторичные вибрации не намного ниже, чем у обычных рядных.
- Достаточно . Принято считать, что оппозитные двигатели обладают ресурсом свыше миллиона километров.
Минусы мотора
Естественно, у агрегатов подобной конструкции есть довольно серьёзные недостатки, от которых ещё не избавились разработчики.
- Стоимость обслуживания существенно выше, чем у обычных двигателей. Помимо этого, оппозитный проблематично, а порой практически невозможно ремонтировать самому. Он обладает довольно сложной конструкцией, поэтому лучше, чтобы его ремонтом занимались профессионалы. А это будет стоить немалых денег.
- Из-за первого недостатка плавно выливается второй. В маленьких городах можно просто не найти достаточно квалифицированного мастера, который гарантированно произведёт обслуживание с надлежащим качеством.
- Сложность конструкции, а также большее количество элементов в несколько раз увеличивает стоимость его запасных частей, а также их количество.
- Высокий для оппозитного двигателя считается нормой. Причём он такой высокий, что при подобном расходе обычному агрегату обязательно следует проводить капитальный ремонт. Из этого вытекает ситуация, когда по незнанию автолюбитель просто не контролировал уровень масла в двигателе, что привело к масляному голоданию. Учитывая горизонтальное расположение поршневой, это довольно быстро может привести к необратимым последствиям.
Ознакомившись с тем, как работает оппозитный двигатель, можно сделать вывод, что практически все недостатки такого типа двигателей можно отнести к финансовой части, однако для многих автовладельцев это довольно серьёзный фактор, учитываемый при покупке автомобиля.
Представители компании Субару считают, что возвращение к стандартным типам двигателей было бы для них огромным шагом назад, поэтому они не собираются менять оппозитные моторы на другие модели. По их словам, на уровень продаж не влияет ни цена обслуживания, ни цена непосредственно самих автомобилей.
Оппозитные двигатели были разработаны, для того чтобы сэкономить место под капотом. В результате агрегат получился ниже, короче, но значительно шире. То есть из вертикальной плоскости его перевели в горизонтальную. То есть, по сути, ничего не изменилось, кроме возросшей цены, а также сложности обслуживания. А что касается форсированных моделей с одной или несколькими турбинами, то срок их службы составляет от сотни тысяч километров до нескольких сотен, а никак не миллиона. То же самое касается и расхода топлива — он приблизительно на треть выше, чем у аналогичного по мощности стандартного мотора.
Учитывая все преимущества и недостатки настоящего типа двигателей, сложно их назвать каким-либо техническим прорывом в плане автомобилестроения, однако у этих моторов также есть свои фанаты. Вы с нами согласны?
Оппозитный звук. Оппозитные двигатели Subaru. Видео принцип работы опозитного двигателя Subaru
Каким должен быть идеальный двигатель для того, чтобы обеспечивать превосходное вождение? Ответ один — горизонтально-оппозитный двигатель Субару.
На сегодняшний день оппозитный двигатель практически олицетворяет эту марку, хотя он также используется не только в Subaru, но и в авто других марок, к примеру Porsche (хоть и значительно реже).
К слову, любители советской мото-классики скорее всего помнят мотоциклы с оппозитным расположением двигателя, такие как «Урал» и «Днепр» и, их характерный звук работающего мотора. Звук работы оппозитного двигателя – это еще одна его особенность и маркетинговое преимущество у производителей авто.
Таким образом, Subaru делает это звучание и свои гоночные достижения некой «изюминкой» своих машин, которая отличает их от всех остальных, что, в свою очередь, самым положительным образом отражается на продажах автомобилей этой марки.
Принцип работы
Принцип работы горизонтально-оппозитного двигателя Subaru практически ничем не отличается от всем известного двигателя внутреннего сгорания. Рабочие такты протекают с той же скоростью, что и при вертикальном расположении двигателя.
Недостатки
- Самым основным минусом можно назвать сложность ремонта оппозитных двигателей. Некоторые из этих двигателей вообще не подлежат ремонту, если не извлечь его из моторного отсека. Пока не мере без специализированного инструмента. Если вы не хотите тратить огромное количество времени, то обратитесь к профессионалам. Стоит помнить, что за такую процедуру придется выложить довольно большую сумму, что не удивительно. Ведь не каждый специалист знает устройство оппозитного двигателя и его особенности;
- Очень сложно найти специализированного механика;
- Сложное устройство требует больших финансовых вложений в плане новых деталей. То есть, чтобы купить необходимую часть придется выложить большую сумму;
- Повышенный расход масла.
Преимущества
Конструкция двигателя, при котором поршни расположены по обе стороны от коленчатого вала под углом 180 градусов, создает огромное количество преимуществ:
- При горизонтальном расположении цилиндров друг против друга силы инерции, возникающие при движении поршней, взаимно гасятся. Благодаря чему, двигатель обладает хорошей уравновешенностью и низким уровнем вибраций.
- Невысокий уровень вибраций позволяет обойтись противовесами небольшой массы и не устанавливать уравновешивающие валы. В результате двигатель расходует меньше топлива и обладает лучшей отзывчивостью.
- Невысокий уровень вибраций также дает возможность получения большого диаметра цилиндров, что облегчает создание высокооборотистых двигателей для спортивных автомобилей.
- Инерция относительно вертикальной оси автомобиля меньше, что повышает быстроту реакции на управление.
- Небольшая высота двигателя и низкое положение центра тяжести дополнительно улучшают быстроту реакции и повышают устойчивость автомобиля.
- Возможность получения большого диаметра цилиндров облегчает создание высокооборотистых двигателей для спортивных автомобилей.
- Конструкция горизонтально-оппозитного двигателя обладает большей жесткостью, что позволяет уменьшить механические потери при работе двигателя. Благодаря этому увеличивается ресурс двигателя.
Безопасность
Пассивная безопасность. В случае серьезного фронтального столкновения плоский оппозитный двигатель легче направляется под днище автомобиля, уменьшая тем самым энергию удара, передаваемую на пассажирский салон.
Безопасность пешеходов. Оппозитный двигатель имеет плоскую форму, оставляя пространство между твердыми деталями двигателя и сравнительно мягким капотом. Это позволяет эффективнее поглотить энергию удара при наезде на пешехода.
Высокая устойчивость при резких маневрах
Легкий двигатель из алюминиевого сплава имеет низкий центр тяжести, что обеспечивает небольшую инерцию относительно продольной оси автомобиля и малые крены.
Преимущество низкого центра тяжести можно продемонстрировать на примере метронома. Если вы переставите грузик в нижнее положение, маятник будет раскачиваться быстро. При перестановке грузика в верхнее положение колебания замедлятся. Таким образом, преимущество низкого центра тяжести ярче всего проявляется при скоростном прохождении связки крутых поворотов.
Управляемость
Низкий центр тяжести и продольное расположение короткого двигателя позволяют в повороте уменьшить не только крены, но и момент инерции относительно вертикальной оси автомобиля, что положительно сказывается на поворачиваемости.
Когда водитель поворачивает рулевое колесо для изменения направления движения, центр вращения автомобиля располагается ближе к его задней части. Для автомобилей равной массы, меньшее расстояние от центра вращения до центра тяжести означает более легкое осуществление поворота. Вот почему предпочтительна компоновка с низко расположенным двигателем и продольно состыкованной с ним коробкой передач.
В противоположность крену, который является естественным следствием выполнения поворота, перемещение, вызываемое поворотом рулевого колеса, может быть принято за активное движение, поскольку оно задается водителем.
В примере с метрономом такое активное движение аналогично тому, что вы останавливаете пальцем маятник метронома и толкаете его в обратном направлении. Если грузик маятника находится в нижнем положении, вам потребуется меньшее усилие для того, чтобы толкнуть его в другую сторону.
Оппозитным называется двигатель, цилиндры которого расположены в горизонтальном порядке относительно друг друга. Подобная схема строения имеет название: V-образный двигатель с углом развала цилиндров 180 градусов. С английского языка слово «opposite» переводится — «расположенный напротив». Рассмотрим оппозитный двигатель — плюсы и минусы.
Особенности оппозитного мотора
Несмотря на сходство с V-образным мотором, оппозитник не имеет с ним ничего общего. Отличие состоит в том, что в оппозитнике два соседних поршня расположены в одной плоскости относительно друг друга. В V-образном движке поршни при движении в определенные моменты занимают положение верхней и нижней «мертвой точки». В оппозитнике они одновременно достигают либо верхней «мертвой точки», либо нижней. Такое усовершенствование V-образного мотора получилось в результате расположения цилиндров под развернутым углом.
Другим новшеством стало расположение газораспределительных механизмов в вертикальной плоскости. Все это освободило конструкцию силовых агрегатов от несбалансированности и повышенных вибраций, а движение на авто сделало максимально комфортным. Теперь вибрации от двигателя не передаются кузову и не сотрясают машину.
Оппозитные моторы всегда имеют четное число цилиндров. Наибольшее распространение получили четырех- и шестицилиндровые двигатели.
Особенности конструкции силового агрегата типа «боксер» обладают значительными преимуществами перед другими видами моторов:
Центр тяжести смещен вниз;
экономичный расход топлива;
низкий уровень вибраций;
увеличенный ресурс мотора;
пассивная безопасность при лобовом столкновении.
Смещенный вниз центр тяжести позволяет добиться лучшей устойчивости авто и оптимальной управляемости при активных маневрах и
крутых поворотах. Во время резких поворотов значительно уменьшается крен. Расположение движка на одной оси с трансмиссией обеспечивает лучшую передачу мощности. Отсутствие уравновешивающих валов экономит расход топлива.
Двигатель работает в плавном режиме. Низкий уровень вибрации мотора достигается, благодаря согласованному вращению соседних поршней. Расположение коленвала на трех подшипниках, вместо пяти обычных,- еще одно преимущество оппозитного двигателя. Это значительно уменьшает массу движка и его длину.
Расположение поршней в горизонтальной плоскости придает системе большую жесткость, что значительно уменьшает механические потери при работе силового агрегата.
Пассивная безопасность обеспечивается тем, что при столкновении мотор легко уходит вниз под машину. В результате происходит снижение интенсивности направленного на пассажирский салон удара.
Увеличенный диаметр цилиндров обеспечивает мотору высокие обороты, что дает возможность создавать на этой базе модели спортивного типа.
Еще одной особенностью является характерный звук при работе оппозитного силового агрегата: он приятнее для слуха.
Недостатки оппозитного двигателя.
Преимущества оппозитного двигателя налицо. Недостатками являются:
Трудоемкий ремонт;
повышенный расход моторного масла.
Чтобы провести ремонт двигателя, его полностью снимают. Однако не в этом проблема. Детали для замены стоят очень дорого, а сбор движка доставляет немалые головные боли. Если при ремонте рядного мотора водитель может самостоятельно заменить свечи, то в оппозитнике это невозможно. Любой ремонт необходимо проводить на специальном оборудовании, которое имеется только на СТО.
История возникновения оппозитника
Изначально данный вид силового агрегата применялся в военной промышленности, в частности, на отечественных танках. В дальнейшем на подобных движках ездили Икарусы и мотоцикл Днепр МТ. В данное время установкой оппозитника на свои изделия занимаются две фирмы — Porsche и Subaru.
Первые разработки появились в тридцатых годах прошлого столетия, когда инженеры концерна Volkswagen начали усовершенствовать V-образный и рядный движок. В шестидесятых годах идею перехватила японская фирма Субару. В 2008 году Subaru выпускает первый оппозитник, работающий на дизеле. Отличительные особенности — четырехцилиндровый движок с вместительностью 2 литра. Показатель мощности — 150 л/с.
Видео принцип работы опозитного двигателя Subaru
Несмотря на дороговизну запчастей и обслуживание в СТО, удовольствие от езды на авто, оснащенных «боксером», не сравнить ни с чем. Высокая устойчивость, легкая управляемость, отзывчивость авто на все действия водителя говорят сами за себя.
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.
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 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 , а также вертикальное распределение . 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 , 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 – 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.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-и клапанных моторов по сравнению с 16-и клапанными двигателями. Какой силовой агрегат лучше выбрать.
из книги В.Н. Степанов
Тюнинг автомобильных двигателей: СПб., 2000. — 82 с.: ил.5. МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
В современном автомобиле на систему выпуска отработавших газов (ОГ) возлагается несколько важных функций:
— глушение шума при выпуске ОГ до уровня, не превышающего установленных санитарных норм;
— уменьшение количества токсичных компонентов в ОГ до значений, не превышающих предельно допустимых концентраций.
Наряду с выполнением этих функций система выпуска должна обеспечивать:
— хорошую очистку и продувку цилиндров двигателя;
— минимальные потери энергии ОГ на пути от выпускных клапанов до лопаток соплового аппарата турбины;
— работу турбины при минимальных пульсациях потока ОГ.
Кроме того, система выпуска должна иметь относительно простую конструкцию и быть технологичной в изготовлении. Выполнение названных требований позволяет получить приемлемый расход топлива, снизить вероятность поломки лопаток турбины, уменьшить металлоемкость системы выпуска и облегчить ее обслуживание.
Основной проблемой при стремлении оснастить автомобиль эффективной системой глушения шума является трудность размещения глушителя достаточно больших размеров. Обычно эта проблема решается путем установки на автомобиль нескольких (до трех) последовательно соединенных глушителей с меньшими габаритами вместо одного большого. Важным требованием, предъявляемым при этом к выпускному тракту, является наличие минимального сопротивления движению ОГ и уменьшение за счет этого потерь мощности двигателя.
Для уменьшения количества токсичных компонентов в ОГ в выпускной тракт современных автомобилей устанавливается каталитический нейтрализатор. Особенность разработанных конструкций каталитических нейтрализаторов в том, что эффективную нейтрализацию содержащихся
в ОГ токсичных компонентов они осуществляют лишь при значении коэффициента избытка воздуха α = 0,994 ± 0,003. С целью определения количества содержащегося в ОГ кислорода и коррекции (при необходимости) состава топливовоздушной смеси, обеспечивающего эффективную работу каталитического нейтрализатора, в выпускном тракте устанавливается датчик обратной связи, так называемый лямбда-зонд, который называют также кислородным датчиком. На некоторых автомобилях фирмы Toyota такой датчик устанавливается как на входе газов в каталитический нейтрализатор, так и на выходе из него. Это позволяет блоку управления оценивать эффективность работы каталитического нейтрализатора.
Следует заметить, что при установке каталитического нейтрализатора сопротивление выпускного тракта неизбежно возрастает, что сопровождается некоторым уменьшением эффективной мощности двигателя (на 2 — 3 кВт). Чтобы общее сопротивление выпускного тракта при установке каталитического нейтрализатора сильно не возрастало, последний размещают обычно на месте предварительного глушителя. Поскольку максимальная экономичность двигателя имеет место при работе на обедненных смесях (≈α 1,05…1,15), то вынужденная работа двигателя во всем диапазоне нагрузок на смеси практически стехиометрического состава неизбежно ведет к снижению экономичности (до 5%).Выпускной тракт системы стремятся выполнить таким образом, чтобы при осуществлении возложенных на него основных функций он способствовал бы более полной очистке камер сгорания от остаточных газов и более полному наполнению цилиндров двигателя свежим зарядом . В зависимости от способа организации движения потока ОГ на участке от выпускных клапанов до входа в турбину турбокомпрессора выпускные системы разделяют на системы
постоянного давления,
импульсные,
импульсные с преобразователями импульсов
эжекционные однотрубные.Выпускные системы постоянного давления из-за имеющихся серьезных недостатков на автомобильных двигателях практически не
применяются.
Наибольшее распространение здесь получили системы импульсные и импульсные с преобразователями импульсов. Рассмотрим эти системы подробнее.
В силу цикличности протекания рабочего процесса в поршневых ДВС в выпускном тракте, как и во впускном, возникает колебательное движение газов, в результате которого образуется волна давления .
Благодаря большой разности давлений газа в цилиндре и выпускном тракте, в первый момент с начала открытия выпускного клапана из цилиндра выходит значительное количество газов. В этот период, называемый предварительным выпуском, создается распространяющаяся со скоростью звука волна давления. Эта волна, отражаясь от стенок выпускного трубопровода, при определенных обстоятельствах может воспрепятствовать дальнейшему вытеканию газа из цилиндра, обусловленному большой разностью давлений в начальный период выпуска. Последующая очистка цилиндра от остаточных газов осуществляется в этом случае лишь за счет выталкивающего действия поршня. Очевидно, что при таких условиях количество газов, остающихся в камере сгорания от предыдущего цикла, будет наибольшим. Это отрицательно скажется на последующем наполнении цилиндра свежим зарядом и соответственно на мощности, экономичности и экологических показателях двигателя.
Однако, образующуюся волну давления можно использовать и для создания за выпускным клапаном условий, способствующих улучшению очистки цилиндра от остаточных газов. Для этого выпускную систему необходимо настроить так, чтобы к концу процесса выпуска в период имеющейся фазы перекрытия клапанов за выпускным клапаном при прохождении волны образовалось разрежение. Это приведет к увеличению количества вытекающих из цилиндра остаточных газов и улучшению наполнения его свежим зарядом. Настройка выпускной системы осуществляется путем подбора длины и площади сечения выпускных трубопроводов . На начальном этапе работ названные параметры выпускной системы предварительно могут быть определены расчетным методом, однако затем необходима проверка и уточнение полученных результатов на испытательном стенде. При выполнении этих достаточно трудоемких работ с целью сокращения количества опытов для получения ожидаемого результата следует воспользоваться приемами, известными из теории планирования эксперимента.
Практика конструирования выпускных систем показывает, что чем больше цилиндров объединяет один выпускной трубопровод, тем меньше возникающая в трубопроводе результирующая амплитуда давления, образующаяся в результате наложения отдельных волн. Поэтому, чтобы избежать нежелательного наложения волн, выпускную систему выполняют в виде нескольких расположенных веером (один над другим) трубопроводов, в каждый из которых осуществляется выпуск газов не более чем из трех цилиндров. Для предотвращения нежелательного наложения волн потоки газа из цилиндров объединяются трубопроводами так, чтобы обеспечить чередование выпусков газа в каждый трубопровод с максимально возможными интервалами. При этом необходимо стремиться обеспечить одинаковую длину выпускных трубопроводов (на практике это не всегда удается реализовать из-за имеющихся габаритных ограничений). Выполнение названных условий возможно при веерообразном расположении выпускных трубопроводов, когда они располагаются один над другим. Обеспечение одинаковой длины трубопроводов позволяет настроить систему выпуска на определенный диапазон частоты вращения КВ . В импульсной выпускной системе подвод ОГ к турбине осуществляется отдельными трубопроводами от каждой группы цилиндров.В импульсной выпускной системе с преобразователем импульсов трубопроводы, объединяющие выпуск из двух или трех цилиндров, переходят в выполняющую преобразование импульсов Y-образную трубу, два тракта которой через определенное расстояние объединяются в один. По сравнению с классической импульсной выпускной системой импульсная система с преобразователем импульсов проигрывает по габаритным показателям, но позволяет повысить КПД турбокомпрессора и увеличить ресурс турбины.
принцип работы как у боксера профессионала Виды оппозитных двигателей
Едва только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу же стартовали работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом и появился первый оппозитный двигатель, который решил достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный тип мотора, и он устанавливался исключительно на военной технике. Первым гражданским авто, где был установлен новый тип двигателя стал «Жук» от концерна «Фольцваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов таких авто, идею использования оппозиционного двигателя приняли на вооружение такие марки, как «Порше» и «Субару».
Оппозиционный двигатель — различия в конструкции
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя, в принципе, одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров реализовывается разными способами.
Двигатель «боксер»
Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно расположены друг от друга на определенном расстоянии — когда один находится на максимальном удалении от двигателя, значит его «сосед» занимает точно такое же положение. Свое название такой тип оппозитного мотора получил из-за схожести движений поршней с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн «Субару» в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
Такой двигатель устроен несколько иначе. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный мотор, в каждом цилиндре которого расположены по два поршня, которые двигаются навстречу друг другу. Крепление всех поршней происходит на одном и том же валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для удаления отработанных газов. Подобная компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода для клапанов, а также от самой головки блока цилиндров. Стоит отметить и такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя
Как и любой другой тип, оппозитный двигатель имеет преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательны стороны, преимущества такого типа моторов весьма многочисленны.
Недостатки тоже присутствуют
Что значит оппозитный двигатель в плане своих достоинств многим понятно, но тем не менее есть и ряд недостатков, благодаря которым такой мотор пока не устанавливается на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитников
С момента своей разработки и установки первого оппозитного двигателя на фольцваген в 1938 году, этот тип моторов подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение в настоящее время получили четырехцилиндровые двигатели — именно они отличаются наибольшей экологичностью, компактностью и экономичностью в плане расхода горючего. Во многом, это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует и тот факт, что именно этот тип мотора устанавливался на советский танк Т-64, а в дальнейшем и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, смог обеспечить высокую мощность при своих сравнительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать порядка семисот лошадиных сил при 2-х тысячах оборотах и объеме в 13,6 литра. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов можно узнать, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
Любой оппозитный двигатель имеет плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезные материальные затраты, имеет смысл прислушаться к советам специалистов, и эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем правильно. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание — это точное соблюдение сроков прохождения технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
Огромную внимательность следует проявлять при выборе моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, приобретение делать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных центрах сервисного обслуживания. Использование некачественного продукта способно доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Горючее, содержащее большое количество «несанкционированных» добавок серьезно уменьшает ресурс двигателя, приводя к необходимости дорогостоящих ремонтных работ.
Многие автовладельцы, приобретающие транспортные средства с оппозитным двигателем, наслышаны о качественной и эффективной системе его охлаждения, поэтому не особо зацикливаются на этом моменте. Не следует нещадно гонять мотор, особенно в теплое время года — самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени способствует затрудненному охлаждению и отсутствие периодической мойки двигателя — скапливающаяся грязь на моторе существенно затрудняет теплоотдачу, способствуя излишнему нагреву.
Несмотря на некоторые сложности, оппозитный двигатель отлично зарекомендовал себя, существенно повышая комфорт и безопасность вождения. При этом следует отметить, что бытующее мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким мотором явно преувеличены. Для примера можно рассмотреть бренд «Субару», который давно выпускает автомобили именно с таким типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, и многие авто со стандартными моторами обходятся своим владельцам куда дороже. Здесь сказывается и существенная экономия на горючем, которого требуется куда меньше — в зависимости от конкретной модели авто экономия на топливе может доходить до 50%.
Нет, японская компания Subaru, ныне входящая в крупное подразделение Subaru Corporation, не стояла у истоков создания поистине революционной горизонтально-оппозитной компоновки двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужное время воплотить его в жизнь. При всех своих преимуществах горизонтально-оппозитный двигатель сложен в производстве, а его доработка к конкретным запросам требовала как новых инженерных решений, так и соответствующих затрат. В 1960-х годах ответственным за разработку первого японского горизонтально-оппозитного двигателя, предназначенного для массового производства, в Subaru был Шинроку Момосе, девизом которого было: «Не узнаешь, если не попробуешь». К тому же у Момосе имелся определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не замедлил сказаться: в 1966 году автомобиль Subaru 1000 был оснащен горизонтально-оппозитным двигателем ЕА 52 объемом 977 см3. Главным посылом для развития такой компоновки моторов стала возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала. Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы отлично подходили для переднеприводных автомобилей того времени.
В 1989 году у Subaru появилось новое поколение двигателей — EJ, которыми комплектовалась модель Legacy. И этим же годом можно датировать начало славной спортивной истории Subaru. Впечатляющим было и ее продолжение: в 1995 году Колин Макрей, выступая за рулем Subaru Impreza 555, стал чемпионом мира по ралли, а Subaru World Rally Team завоевала чемпионский титул в командном зачете. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей в чемпионате мира. Что же касается двигателя Subaru второго поколения в «гражданском» исполнении, то с 1989 по 2010 год этими моторами были укомплектованы более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 заслужил титул «Двигатель года». Тогда же наградой был отмечен и первый дизельный горизонтально-оппозитный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего «фирменного» горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателей под капотом. Слева — рядный двигатель, в центре — горизонтальнооппозитный, справа — V-образный
В чем же его достоинства? Первое преимущество горизонтально-оппозитного двигателя перед его рядными и V-образными собратьями — компактность. Такая конструкция и расположение двигателя дают больше свободы инженерам для работы с передней подвеской, в том числе — позволяют использовать полноценный подрамник, что делает всю конструкцию подвески жестче, исключая деформации кузова при нагрузке. И вместе с тем, данная конструкция двигателя позволяет понизить центр тяжести вследствие его небольшой высоты. А чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля, да и крены у автомобиля с низким центром тяжести меньше. Не случайно хорошая управляемость всегда являлась одной из визитных карточек автомобилей Subaru. И здесь опять сами собой напрашиваются ассоциации со спортом…
Горизонтально-оппозитный двигатель Subaru в подкапотном пространстве модели Forester
Преимущество номер два: низкий уровень вибрации. Это весьма важно, поскольку такое качество напрямую влияет и на долговечность двигателя, и на его экономичность. Работа находящихся друг против друга поршней в горизонтально расположенных цилиндрах напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): навстречу, затем в противоположных направлениях. Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя расстояние между цилиндрами (в сравнении с аналогичными по числу цилиндров рядными и V-образными моторами) у него меньше, что позволяет сделать коленчатый вал более коротким. Это экономит вес, снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А так как уровень вибрации горизонтально-оппозитного двигателя невысок, то и противовесы, необходимые для балансировки коленвала во время работы двигателя, требуются меньшей массы, нежели в рядном или V-образном двигателе. Естественно, в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, экономить топливо, во-вторых, ускорить отклик двигателя на действия водителя.
Чемпионат мира по ралли 2000 года. Двигатель раллийной Subaru Impreza WRC
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru непосредственно связан с тем, о чем уже говорилось, и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Во-первых, каждый поршень с шатуном крепится на отдельной шейке коленчатого вала. Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, сохраняет равномерность вращения при высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие при высоких оборотах, причем отнюдь не в ущерб ресурсу. И это последнее не менее важно, чем все вышесказанное: двигатели Subaru всегда занимали высокое место в рейтинге моторов-миллионников.
Горизонтально-оппозитный двигатель новой Subaru XV
При выборе нового или покупатели особое внимание обращают на установленный в транспортном средстве двигатель. Причём их интересует не только мощность и крутящий момент, но и сам тип конструкции.
Среди всех доступных и использующихся на современных авто двигателей порой наибольшее количество вопросов вызывают именно оппозитные силовые установки.
Многие слышали об оппозитных двигателях, но не все точно понимают, что это такое, какими сильными и слабыми сторонами обладают такие моторы и где они используются.
Особенности оппозитных двигателей
Прежде чем говорить о принципе работы оппозитного двигателя, нужно узнать, что же значит этот самый оппозитный двигатель и какими особенностями он характеризуется.
Оппозитными моторами или оппозитниками называют разновидность силовых установок, которые во многом похожи на классические или традиционные ДВС. Но, в отличие от других используемых на авто ДВС, у оппозитного варианта расположение цилиндров не совсем стандартное. Здесь они стоят горизонтально.
Отличительной особенностью таких автомобильных моторов является нестандартный угол развала рабочих цилиндров. Он составляет 180 градусов. При этом поршни осуществляют своё движение в горизонтальной плоскости, располагаясь при этом зеркально относительно друг друга. То есть своей верхней мёртвой точки эти поршни достигают в один момент, одновременно. Именно этот нюанс считают главной отличительной особенностью оппозитников в сравнении с более традиционными или классическими V-образными ДВС, где поршни двигаются синхронно. Когда один из них достигает своей верхней мёртвой точки, другой при этом достигает нижней.
Такое расположение позволило получить низкий центр тяжести, уменьшить высоту самого мотора. То есть оппозитный двигатель можно уверенно назвать плоским, что позволяет ему занимать значительно меньше места в автомобильном подкапотном пространстве.
Также к отличительным моментам можно отнести использование сразу пары газораспределительных механизмов, хотя коленвал зачастую всё равно один.
Среди автомобилистов стало популярным название боксёр. Это название для оппозитника объясняется тем, что поршни осуществляют движение как бы друг в друга, то есть навстречу. При этом пара рабочих поршней располагаются в одном положении.
Впервые об оппозитных моторах стало известно ещё в 1938 году. Свои усилия к разработке нового типа ДВС приложили инженеры из немецкой компании Volkswagen. На тот момент они представили оппозитный мотор с 4 цилиндрами и рабочим объёмом 2,0 литра. Максимальная мощность такой установки достигла внушительных на тот момент 150 лошадиных сил.
Постепенно оппозитные ДВС начали активно распространяться. В результате их устанавливали на:
- легковые автомобили;
- спортивные модели;
- мотоциклы;
- автобусы;
- военную технику и пр.
В настоящее время оппозитные установки не пользуются огромной популярностью. И на то есть свои объективные причины.
Конструкция и принцип работы
Изучая устройство оппозитного , 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.
Большую роль здесь играет горизонтальное размещение рабочих цилиндров. За счёт этого существенно снижается вибрация и обеспечивается плавный ход. Это обусловлено тем, что при перемещении установленных поршней в противоположном направлении относительно друг друга она взаимно нейтрализуют вибрации. Тем самым обеспечивается плавный рост мощности, отсутствуют сильные рывки. Плюс этот фактор положительно сказывается на скорости износа мотора.
Оппозитники также отлично влияют на устойчивость и качество управляемости авто, поскольку используемое горизонтальное размещение цилиндров позволяет устанавливать моторы ближе к автомобильному шасси. Это способствует низкому центру тяжести.
Разновидности
Во многом принцип работы и некоторые конструктивные особенности зависят от конкретного типа оппозитного силового агрегата.
Выделяют несколько основных категорий горизонтально-оппозитных двигателей:
- боксёры;
- ОРОС;
- танковые моторы.
Боксёры получили самое широкое распространение в оснащении легковых гражданских автомобилей. Основным пользователем таких моторов выступает японская автокомпания Subaru.
В таком оппозитнике поршни располагаются на определённом расстоянии относительно друг друга и стоят напротив. Если первый поршень фиксируется на определённом отрезке от оси мотора, то и второй будет занимать такое же аналогичное положение. При этом в моторе каждый поршень помещается в свой отдельный цилиндр. Визуализировав работу такого мотора, можно представить себе поединок между двумя боксёрами. Отсюда и соответствующее название.
Что касается других двигателей типа ОРОС, то здесь принцип конструкции и порядок работы, которую осуществляют поршни, несколько иной. Это двухтактные силовые агрегаты. Один цилиндр имеет сразу 2 поршня, закреплённые на одном коленвале. При этом первый отвечает за впуск рабочей топливовоздушной смеси, а второй при этом своевременно выводит образовавшиеся продукты сгорания.
Особенностью двигателей ОРОС является факт отсутствия головки, которая обычно устанавливается на блок цилиндров. Плюс подобного агрегата в работе поршней только на один коленчатый вал. Оппозитник небольшой по своим размерам, требует меньше места и обладает небольшой массой. Это позволило применять мотор в разных сферах и на различных транспортных средствах.
ОРОС может работать на двух видах топлива, то есть на дизельном горючем и на бензине. К его преимуществам также стоит отнести:
- поршни при выполнении своей работы проходят несколько меньшую дистанцию, что существенно снижает силу трения и минимизирует износ;
- повышенная эффективность, которая обусловлена отсутствием вредных воздействий отработанных газов на камеру сгорания. Они осуществляют давление на рабочие поршни;
- если сравнивать с классическими двигателями, масса ОРОС будет на 30-50% меньше;
- в оппозитном моторе такого типа используется меньшее количество элементов. Если сравнивать с рядными и V-образными, разница составит 40-50% в среднем;
- такие силовые агрегаты достаточно экономичные;
- В конструкции не используется система привода клапанов;
- для размещения установки в подкапотном автомобильном пространстве требуется меньше места.
Но не всё так радужно, как сначала может показаться. Этот тип двигателей находится на стадии разработки и постепенного усовершенствования. О каких-то реальных и глобальных успехах говорить рано, поскольку существует ряд скрытых и непредвиденных проблем, возникающих в процессе эксплуатации.
Теперь что касается третьего типа оппозитных моторов, который называют танковым двигателем. Это силовая установка с маркировкой 5ТДФ. Мотор был создан специально для танков серии Т-64 и Т-72.
У танкового оппозитника внушительный ресурс, поскольку он был изначально рассчитан на установку в крупной военной технике. Поршни делят один цилиндр и движутся в одинаковом направлении, хотя у каждого из них предусмотрен собственный отдельный коленвал.
Место для возгорания топливовоздушной смеси образуется путём создания минимального промежутка или зазора между двумя установленными рабочими поршнями. Как и в случае с ОРОС, здесь в цилиндры поступает воздух, а отработанные газы выходят за счёт работы системы турбонаддува.
За счёт встречного хода рабочих поршней инженерам удалось создать компактный по своим размерам, но внушительный по своей мощности силовой агрегат. Максимальное для танкового оппозитника достигает 2 тысяч. Мощность агрегата составляет 700 лошадиных сил. Рабочий объём мотора может быть 6 и 13 литров.
Танковый оппозитник может функционировать на бензине и на дизельном топливе. Это отечественная разработка, которая в своё время сумела произвести впечатление. Но в настоящее время ТДФ уже не выпускается.
Преимущества и недостатки
Чтобы в полной мере раскрыть особенности этого мотора, нужно посмотреть на его сильные и слабые стороны.
Начнём с наиболее актуальных преимуществ оппозитных двигателей. К его достоинствам можно отнести следующие моменты:
- чем действительно оппозитный двигатель хорош, так это наилучшей вариацией расположения. Мотор всегда располагается низко, что намного лучше классических ДВС. Это позволяет понизить центр тяжести. Тем самым улучшается устойчивость и управляемость;
- также оппозитник лучший среди конкурентов за счёт нахождения фактически на одном уровне с трансмиссией. Такая особенность даёт возможность минимизировать потери при передаче крутящего момента;
- весомым аргументом в пользу оппозитного двигателя является минимальный уровень вибраций даже тогда, когда автомобиль движется на максимальных скоростях. Такое преимущество объясняется расположением цилиндро-поршневой группы. Тем самым инженеры создали идеальный баланс и смогли гарантировать эффективное гашение всех потенциально возникающих вибраций. От этого двигатель работает плавно, рывки отсутствуют;
- конструктивные особенности и баланс дали возможность использовать для коленчатого вала не 5, а только 3 подшипники. За счёт этого он стал короче и легче;
- среди всех своих конкурентов оппозитник выступает неоспоримым лидером в плане обеспечения пассивной безопасности. Даже при условии сильного лобового столкновения мотор не проникнет внутрь салона. При ударах он просто падает, не нанося урон водителю или пассажирам. Подобная особенность сумела спасти не одну тысячу жизней;
- если правильно обслуживать оппозитный мотор, вне зависимости от типа используемого топлива, оппозитник сможет похвастаться огромным ресурсом. При грамотном отношении такой двигатель служит порядка 1 миллиона километров. Чтобы добиться такого результата, нужно просто вовремя менять масло и прочие расходники, а также не подвергать агрегат чрезмерным экстремальным нагрузкам.
Хотя перечень преимуществ оказался внушительным, оппозитный двигатель также имеет свои существенные недостатки. И эти минусы во многом способны перекрыть все имеющиеся плюсы.
- Дорогостоящее самообслуживание. Автовладелец машины с оппозитным мотором сможет выполнять только ряд простейших процедур в процессе обслуживания. Большую часть работ придётся осуществлять с привлечением специалистов. А это дополнительные затраты на содержание транспортного средства.
- Дорогой и сложный ремонт. Сложность ремонта провоцирует рост стоимости услуг. Сами запчасти для оппозитники достаточно дорогие. Плюс приходится искать грамотных специалистов. Профессионалов в сфере оппозитных моторов крайне мало. А те, кто работает с такими силовыми установками, просят довольно много денег за свои услуги.
- Сложная конструкция. Чтобы выполнить определённые работы и поменять какие-то расходники, порой приходится частично разбирать двигатель. Это проблематично и для недоступно.
- Условная компактность. Хотя такие моторы удалось сделать небольшими и разместить низко, всё равно под капотом им требуется довольно много места.
- Активное потребление масла. В оппозитниках крайне важно следить не только за состоянием, но и за количеством масла. Мотор отличается хорошим аппетитом в отношении смазочного материала. Если начнётся голодание, это приведёт к крайне негативным, серьёзным и дорогостоящим последствиям.
- Съёмные гильзы цилиндров. Факт их съёмности является положительным моментом. Но для замены гильз приходится проводить ряд сложных мероприятий по частичной разборке мотора. Если этого не сделать, вскоре мотор начнёт ещё активнее потреблять масло, что приведёт в итоге к быстрому выходу из строя всего оппозитного двигателя.
- Острый дефицит квалифицированных мастеров. Для России и стран СНГ это одна из главных проблем. Многие бы с удовольствием приобрели себе автомобиль с оппозитным мотором. Но большое количество вопросов вызывает факт отсутствия хороших мастеров. Есть те, кто берётся за обслуживание оппозитников, но качество их работы оставляет желать лучшего. Квалифицированные мастера обходятся дорого, и работают они далеко не в каждом городе.
Оппозитные моторы можно назвать ДВС с прекрасными возможностями и светлыми перспективами. Ещё есть куда стремиться. Потому автопроизводители, кто реально заинтересован в оппозитных моторах, постоянно стараются придумывать что-то новое, внедрять свежие идеи и бороться против объективных недостатков.
Область применения
Учитывая всю рассмотренную информацию, наличие весомых преимуществ и объективных недостатков, возникает закономерный вопрос относительно того, на каких машинах можно встретить оппозитный двигатель.
Следует справедливо заметить, что автомобили не так часто оснащаются оппозитными моторами, как традиционными рядными или V-образными силовыми установками.
Но существует одна автомобильная компания, которая более пятидесяти лет успешно и активно устанавливает на свои модели такие виды двигателей. Причём во многом именно благодаря этому производителю происходит развитие сегмента оппозитных моторов. Это компания Subaru, которая базируется в Японии, но её машины успешно реализуются по всему миру.
Но есть ещё несколько автомобилей и транспортных средств, которые оснащаются такими силовыми установками. Речь идёт о следующих ТС:
- некоторые модели автоконцерна Volkswagen;
- несколько автомобилей от бренда Porsche;
- мотоциклы советского образца Урал;
- мотоциклы Днепр;
- автобусы Икарус, пришедшие из Венгрии.
О каком-то глобальном распространении такого типа двигателя говорить не приходится. Хотя объёмы продаж тех же автомобилей Subaru с оппозитными силовыми установками внушительный.
За последнее время оппозитные моторы снова обратили на себя внимание со стороны инженеров и разработчиков. Регулярно проводятся исследования, всевозможные испытания. Специалисты стремятся усовершенствовать и модернизировать такие двигатели. Причём непосредственное отношение к доработке моторов типа ОРОС имеет группа американских специалистов, работу которых финансирует Билл Гейтс.
Что из этого всего получится, говорить сложно. Но факт заинтересованности в оппозитниках намекает нам на то, что в скором времени удастся решить проблему очевидных недостатков. В таком случае у рядных и V-образных ДВС появится реальный и серьёзный конкурент. Если оппозитник избавиться от недостатков и сохранит свои ключевые преимущества, это позволит сделать огромный шаг вперёд.
Но пока всё на уровне частичных слухов, догадок и домыслов. Действительно ли в ближайшее время удастся существенно изменить оппозитные моторы, вопрос сложный.
Как не допустить дорогостоящий ремонт
Учитывая все имеющиеся недостатки, можно сделать вывод, что оппозитные моторы дорогие и сложные в ремонте. Основные затраты связаны именно с покупкой запчастей и оплатой услуг мастеров по ремонту. Если же двигатель поддерживать в хорошем рабочем состоянии, тратить на него огромные деньги не придётся.
В этом и заключается основная миссия автовладельца, который хочет приобрести машину с оппозитником, но боится потенциальных затрат на его обслуживание. Есть несколько правил, соблюдение которых позволит получить максимум преимуществ и столкнуться с минимальным проявлением недостатков оппозитного типа двигателя.
- Периодичность прохождения технического обслуживания. Строго следуйте регламенту, проводите ТО согласно рекомендациям производителя. В условиях наших дорог и климата его можно немного сократить. Если машина эксплуатируется в тяжёлых условиях, от заявленной периодичности обслуживания следует отнять минимум 15%.
- Квалифицированные мастера. Хотя опытных специалистов по оппозитным двигателям не так много, найти их вполне реально. Если доверять двигатель квалифицированным мастерам, это значительно повысит ваши шансы на длительную безотказную работу оппозитной силовой установки.
- Тщательный подход к выбору . Поскольку оппозитники очень требовательные в отношении моторных масел, здесь нужно строго следовать рекомендациям автопроизводителя. Выбирайте масла, которые советует использовать завод. Соответствующая информация указана в руководстве по эксплуатации. Если купить именно такую марку невозможно, тогда ориентируйтесь на известных производителей с хорошей репутацией. Покупайте смазочный материал для оппозитного мотора только в проверенных магазинах, где есть все гарантии и сертификаты качества. Это позволит избежать приобретения подделки.
- Заправляйтесь на хороших АЗС. Этот совет актуален для всех типов двигателя, а не только для оппозитных. Хорошее топливо обеспечивает эффективную работу мотора, увеличивает его ресурс, уменьшает риски загрязнения. Даже если вы будете платить за топливо больше, чем на дешёвых автозаправках, всё равно удастся сэкономить. Это проявится в виде безотказности и отсутствия необходимости ремонтировать двигатель из-за негативного влияния низкокачественного горючего.
- Система охлаждения. Хотя оппозитные моторы оснащаются достаточно эффективной системой охлаждения, даже она не справится с чрезмерными перегрузками двигателя. Не стоит перегружать оппозитник. А для самой системы выбирайте только качественные расходники.
- Мойка двигателя. Её нужно проводить периодически, а не на постоянной основе, как многие могли подумать. Но даже редкая очистка двигателя позволит нормализовать теплоотдачу и предотвратить перегрев. Отсюда и длительный срок службы мотора, сохранение его моторесурса и отсутствие проблем.
Не стоит верить устоявшему стереотипу, что якобы эксплуатация машины с оппозитным двигателем обходится значительно дороже, чем содержание авто с традиционным ДВС рядного или V-образного типа.
Это наглядно видно на примере автомобилей Subaru. Их запчасти сравнительно недорогие, расходники также не обходятся в огромные суммы денег. Содержать такую машину может человек даже с небольшим уровнем дохода. Всё напрямую зависит от качества обслуживания и правильного ухода. Если грамотно содержать машину, вовремя проводить плановые работы, а также не провоцировать экстремальные перегрузки, двигатель не потребует много денег.
Оппозитные моторы вызывают повышенный интерес, учитывая их сильные качества. В некоторой степени смущают их недостатки. Но они достаточно условные. Любой двигатель может привести к огромным финансовым затратам. Это уже вопрос непосредственно к владельцу и его отношению к своему автомобилю.
Оппозитный двигатель (оппозитный — [фр., англ, opposite] противоположный) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, расположение цилиндров друг на против друга, то есть с противоположным расположением цилиндров. Принцип работы прост, когда один цилиндр находиться на крайней мёртвой точке, второй цилиндр находиться на противоположной мёртвой точке параллельно ему, под углом 180 градусов. Оппозитный двигатель может быть дизельный и бензиновый.
Самые первые двигатели такого типа устанавливались на венгерский автобус «Икарус» и мотоциклы, также такой тип расположения цилиндров получил обширное применение для военной техники, устанавливались на машины BMW и лишь, потом получили огромный спрос со стороны Porsche и Subaru. Субару используют двигатели такого типа работы очень активно, у их авто можно встретить как дизельный, так и бензиновый вариант.
ОРОС
Оппозитный двигатель типа ОРОС очень сложен в своём устройстве, имеет один коленвал, но при этом два поршня работают в одном цилиндре, которые движутся на встречу друг друга. Такое усложнение привело к закрытию работы над ОРОСом, но недавно благодаря спонсорской помощи разработка возобновлена в поисках альтернативных решений.
5ТДФ
Принцип работы у двигателей такого типа не всегда одинаковый. Второй оппозитный двигатель 5ТДФ, имеет огромное различие от забытого ОРОС или популярного аналога Subaru «боксер» который мы ещё рассмотрим. В 5ДТФ как и в ОРОС два поршня работают в одном цилиндре двигаясь на встречу друг другу, но имеет два коленвала, которые располагаются на местах головки субаровского «боксера». В момент достижения крайней мёртвой точки между двумя поршнями остаётся пространство, называемой как у дизельных, так и у бензиновых систем камерой сгорания, отличие лишь в способе подаче. Тут дело в том, что оппозитный двигатель 5ДТФ двухтактный, в то время как ОРОС и «боксер» четырёхтактные, естественно газообмен происходит как у двухтактного. Активное применение двух коленвальчетый дизельный 5ДТФ получил на танках Т-64, но после завершения их производство от него всё больше отказываются в пользу других двигателей. Такое положение дел могло быть и у «боксера» если бы не Субару.
Боксер
Самый востребованный и часто используемый оппозитный двигатель «боксер» эволюционирует и до сих пор совершенствуется только благодаря Subaru, которые ставят его практически на все машины. В «боксере» стоит один кривошиповый коленвал ровно по его середине, такое расположение коленвала даёт возможность равномерно распределить массу двигателя. Количество цилиндровот четырёх до двенадцати, самый лучший из двигателей «боксер» имеет шесть цилиндров. Это и не удивительно ведь такое количество цилиндров оптимально для всех типов двигателей. Расположение коленвала повлияла не только на массу и размеры двигателя, но и на его пониженную рабочую вибрацию, понизить которую помогают так же специальные крепления. Повышением мощности в таких двигателях занимается турбина, двигатели без неё работали бы на 30 процентов хуже.
Принцип действия типа «боксер»:
- Принцип работы типа «Боксер»
Теперь мы понимаем, принцип работы, какие оппозитные двигатели бывают, но так ли они хороши?
Разрушение мифов
Самая главная цель, так и не была достигнута, размеры оппозитного двигателя отличаются от обычного V-образного настолько слабо, что гордиться этим не приходится, а расположение не чего не меняет. Вот и выходит, что плюсы и минусы будем искать в другом, да и не важно это для автолюбителей, мало или много место, под капот умещается и значит всё хорошо.
Достоинства
Но плюсы оппозитного двигателя действительно радуют:
- Улучшенная управляемость машины, это достигается благодаря смешению центру тяжести, масса имеет
- расположение около оси и машина действительно ведёт себя более послушно. Для многих автолюбителей, особенно в России это очень важно.
- Повышенный комфорт, достигается за счёт уменьшенной вибрации двигателя, которая не переходит к другим частям автомобиля.
- Повышенный ресурс износа, самый главный плюс двигателей такого типа. Жизнь рассчитана больше чем на миллион километров.
Недостатки
Но и минусы заставляют задуматься:
- Повышенное потребление топлива, если взять два автомобиля, один с оппозитником а другой с V-образным примерно одинаковой мощности, расход на 100 километров у оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
- Повышенный расход масла, двигатели других типов «едят» в разы меньше масла.
- Дорогостоящий ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запасных частей для вашего двигателя.
- Поиски станции, даже если у вас и будут деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за столь сложный двигатель.
Получается, что все минусы касаются именно вашего кошелька, все вопросы лишь в том готовы ли вы отдать за это деньги. Но качество не оспаривается, именно по этому, нужно задуматься, лучше платить много раз по малу или не заплатить вовсе не когда.
Поломка двигателя это большая редкость для двигателей и с меньшой работа способность, что уж говорить о «боксере», рассчитанным на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Indastries Ltd, специально для Subaru. Не знаю, зависит ли это от этого или нет, но Subaru не собираются отказываться от своих двигателей ещё очень долгое время и судя по их продажам людей это вполне устраивает. Такая позиция в первую очередь основывается на мнение, что отказ от оппозитного двигателя станет огромным шагом назад.
- Принцип работы
Такой силовой агрегат, как оппозитный двигатель (в частности, производителя Subaru) схож по принципу работы со стандартным, рядным двигателем внутреннего сгорания. Отличает же его специфичность расположения поршней, цилиндров, из-за горизонтальной (а не привычно вертикальной) установки двигателя. Потому, и поршни оппозитного двигателя расположены горизонтально, к тому же, напротив (оппозитно) друг к другу, попарно. Также каждая из этих пар поршней двигателя имеет пару распределительных валов.
С первого взгляда, оппозитный двигатель Субару компактнее прочих, той же мощности, объема. Такая иллюзия создается, потому как он «плоский», равномерно заполняет моторный отсек. При этом, мотор-плита короткая, плоская, но широкая. Конструкция её представлена полублоками из двух цилиндров, но в ширину, кроме картера с поддоном, как у рядного, тут «примостился» ещё полублок и головка.
Первыми оппозитные двигатели внутреннего сгорания Субару заприметили и устанавливали на спортивных автомобилях гонщики. Под них позже разработали и 12-ти цилиндровые двигатели, вместо используемых 6-ти цилиндровых.
Плюсы оппозитного двигателя Subaru
Достоинств у оппозитного двигателя Subaru немало:
- Распределение массы симметрично около оси, не конкретно на ней (меньше нагрузки на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможности его смещения).
- Высокая функциональность, сравнительно большая продолжительность работы до первой необходимости ремонта – наиболее важный плюс и довод установки именно оппозитного двигателя Subaru.
- Сведение к минимуму (либо полное отсутствие вибрации), которая при установке обычного двигателя создает немалый дискомфорт водителю/пассажиру.
Первый плюс(достоинство) наиболее оценено владельцами спортивных машин. Потому как, при скоростных поворотах оппозитный движок Subaru даст больше устойчивости . Кроме того, и скоростные показатели у автомобилей использующих именно эти двигатели сравнительно лучше аналогичных (в особенности среди 12-ти цилиндровых).
Второе преимущество – долговечность работы двигателя – многочисленно проверялось/подтверждалось. До необходимости капитального ремонта оппозитный двигатель порадует автовладельца не одной тысячей беспроблемно пройденных километров.
Последнее (третье преимущество) возможно, помимо прочего, из-за горизонтального расположения поршней, работающих друг от друга, создавая некий баланс, противовес . Не все модели оппозитных двигателей Субару, к сожалению, могут похвастаться максимальной устойчивостью к вибрациям. Наилучшим образом «противостоять» вибрационным нагрузкам удается шестицилиндровому оппозитному двигателю (аналогично с 6-ти цилиндровой вариацией рядного двигателя). Но уже 4-х цилиндровый такими успехами и значительными преимуществами не обладает.
Минусы оппозитного двигателя Subaru
Впрочем, в каждом достоинстве оппозитного двигателя Субару можно найти небольшую «ложку дёгтя». Из таких недостатков:
- Дороговизна обслуживания двигателя, сложность в подборе необходимых запасных деталей. И, кроме прочего, желательно доверять в вопросах ремонта конкретно таких двигателей исключительно профессионалам, специализирующимся на этом.
- Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя производителя Subaru, объяснимая сложностью конструкции.
- Также к расходным статьям с использованием такого двигателя прибавляется большой расход масла.
Самостоятельный же ремонт оппозитного двигателя также невозможен по причине необходимости специализированного инструмента, без которого ко многим деталям нестандартно, горизонтально расположенного двигателя не добраться.
Спектр использования оппозитного двигателя Subaru
Немного затрудненное финансовое положение значительной массы автолюбителей не дает распространиться популярности оппозитных двигателей Subaru. Их применение наиболее широко в сфере использования гоночных, скоростных моделей автомобилей. Потому как здесь, указанные ранее преимущества оппозитных двигателей Субару гораздо важнее и перекрывают недостатки их использования.
Кроме того, устанавливаются они, естественно, и в моделях автомобилей производителя Subaru. Также Porsche нередко прибегает к установке именно этих двигателей в свои автомобили.
принцип работы, достоинства и недостатки. Двигатель внутреннего сгорания марки Субару Что лучше боксер или атмосферник
Представленная в 2002 году новинка вызвала большое любопытство. Достоинства и недостатки оппозитного двигателя Subaru оценивает практически каждый автомобилист, даже если он пока не собирается менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.
Дизельные вентиляторы тоже проявляют интерес, правда, противоположности выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации — обещанные преимущества соблазняют всех.Те, кто по определению любит продукцию Subaru, хотят знать, с чем им приходится иметь дело, поскольку концерн намерен в ближайшее время оснащать свои модели только такими двигателями.
Идея развивалась с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Теперь он становится ведущим для компании.
Плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru, естественно, определяются особенностями его конструкции. Принцип его работы остался прежним, двигатель никуда не денся.внутреннего сгорания … Но дизайнерское решение оригинальное. А противоположности используются только на автомобилях Subaru и Porsche. Хотя не так давно ими оснащались Honda, Alfa Romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen и ряд других.
Что такое оппозитный двигатель?В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и перемещаются соответственно в направлении: вверх — вниз. В противоположностях они расположены горизонтально, в результате чего поршни перемещаются влево — вправо.Поскольку такое движение сильно напоминает бой на ринге, этот тип двигателя в народе прозвали «боксером».
Интересно, что идея не очень оригинальная, а скорее забытая. Подобные моторы были на борту «Икаруса» и советских мотоциклов типа «Днепр», ушедших в небытие, и были на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все равно они не начинали с нуля.
За счет горизонтального расположения цилиндров двигатель кажется более компактным.Однако это оптическая иллюзия: по размеру она похожа на традиционные, только меньшая высота. Но по ширине он превосходит рядный двигатель более чем в 2 раза. Грубо говоря, он растекся по плоскости, поэтому и выглядит меньше. Выгодные стороны противостояния
Subaru тоже привносит в них небольшие габариты, но мы уже разобрались, поэтому не можем согласиться с мнением компании. Основные преимущества дает горизонтальная ориентация.
- Смещение центра тяжести … Во-первых, занижено по сравнению с рядными двигателями. Во-вторых, он распределен по оси. Это дает лучшую управляемость и стабильность;
- Пониженная вибрация … Обычные, даже качественные двигатели в определенной степени передают волны вибрации на кузов и салон. В противоположность этому вибрация одного поршня сглаживается и выравнивается встречным движением второго;
- Большой ресурс … Боксеры теоретически рассчитаны на миллион километров. Так ли это — время покажет, но хочется верить;
- Повышенная безопасность … И это подтверждено краш-тестами. При лобовом столкновении обычные двигатели часто попадают в кабину, ломая ноги передним гонщикам. Двигатель оппозитного типа при прямом ударе смещается под днище, что снижает вероятность гибели.
Возможно, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей. В конце концов, многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спорткарах еще встречаются противоположности, то в, так сказать, повседневных — большая редкость.
- Двигатель самообслуживания практически равен нулю … Сложность его настройки приводит к тому, что владелец может менять масло только сам.Даже для того, чтобы заменить или почистить свечи, придется ехать на СТО. У любого, кто решится сделать это самостоятельно, велика вероятность серьезно повредить ГБЦ.
- Автомобиль с плоским двигателем намного дороже в обслуживании, чем рядный. Все автоработы мастера оценивают выше, запчасти по цене в 2-5 раз выше аналогичных для «гребцов».
- Противоположный двигатель требует катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к одному знаменателю, то можно сказать, что это слишком высокие денежные затраты.Это не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru, отдавать предпочтение именно таким моделям и при этом стремиться к желанной покупке.
После создания первого в мире двигателя внутреннего сгорания возникла необходимость его усовершенствования и увеличения мощности. Когда решение в виде увеличения количества цилиндров исчерпало себя, начались поиски оптимального расположения цилиндров в силовом агрегате.Одним из наиболее удачных вариантов было их горизонтальное расположение, и двигатель такой конструкции стали называть оппозитным.
Устройство и принцип работы оппозитного двигателя
Главной отличительной особенностью оппозитного двигателя является расположение поршней, угол между которыми составляет 180 °. То есть движение пар поршней в нем происходит в горизонтальной плоскости. Каждая пара имеет свой распредвал, который вместе с клапанами, в отличие от обычного рядного двигателя, расположены горизонтально.Этот тип мотора широко используется на автомобилях концерна Volkswagen и SUBARU, им оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», автобус «Икарус».
Горизонтальное расположение цилиндров снижает вибрации, взаимно компенсируя их, и обеспечивает более плавный ход. В результате двигатель имеет возможность плавно наращивать мощность без заметных рывков и не изнашиваться так быстро. Двигатель с оппозитным двигателем расположен в автомобиле рядом с шасси, что смещает центр тяжести ниже, тем самым повышая устойчивость и управляемость автомобиля.
ДвигателиBoxer доступны в бензиновом и дизельном вариантах. В современных вариантах таких силовых агрегатов для достижения экономичного расхода топлива и экологичности используются следующие технические решения:
- Уменьшен объем камеры сгорания, увеличена степень сжатия.
- Применение ковочной технологии при изготовлении деталей поршневой группы, что снижает их вес.
- Применение технологий смены фаз газораспределения.
- Применение масляного насоса нового типа, благодаря которому двигатель смазывается более эффективно.
- Конструктивно новая система охлаждения с 2 контурами: отдельным контуром для блока цилиндров и его головки.
Типы оппозитных двигателей
С момента создания оппозитный двигатель совершенствовался более 70 лет, что привело к появлению следующих его модификаций:
1. Boxer — собственная разработка компании Subaru.Отличается равным расстоянием поршней друг от друга: когда один находится в ВМТ, второй находится внизу.
2. АЭРО. Долгое время он не пользовался спросом, но в последнее время двигатель ставят на автомобили и дорабатывают. В конструкции используется один коленчатый вал, а в каждом цилиндре по 2 поршня, работающих навстречу друг другу.
3. Цистерна ТПС. Используется на танках, разработанных в СССР. Это двухтактный двигатель, применяемый только на военной технике.
ДвигательBoxer: плюсы и минусы
Основные преимущества оппозитного двигателя:
- Сбалансированная работа и высокая эффективность.Это связано с горизонтальным расположением поршней, когда они уравновешивают друг друга. Самой эффективной моделью такого двигателя с точки зрения управляемости и балансировки считается оппозитная шестерка.
- Низкий центр тяжести автомобиля для повышения устойчивости. Такое преимущество не очень полезно для городского автомобиля, но очень необходимо для спортивного автомобиля, для которого жизненно важна устойчивость на высокой скорости.
- Высокая надежность и долговечность. Большинство оппозитных моторов способны проработать до капитального ремонта 500 тыс. Км, что намного превышает срок службы двигателей многих бюджетных автомобилей, в том числе Volkswagen.
- Соответствие высоким стандартам пассивной безопасности … В случае лобового столкновения такой двигатель смещается вниз, не причиняя вреда пассажирам и водителю.
Слабости противоположностей:
- Конструктивные особенности агрегата делают ремонт слишком дорогим. Обслуживание такого двигателя требует высокого профессионализма мастера, а также использования специальной техники.
- Большие размеры двигателя позволяют устанавливать его только в продольном направлении.
- из-за сложности конструкции.
Трудности при ремонте и обслуживании оппозитного двигателя
Все достоинства оппозитного двигателя полностью раскрываются в шестицилиндровом варианте его исполнения. Агрегаты с меньшим количеством цилиндров практически не отличаются от традиционных. Основная проблема владельца встречного автомобиля будет затруднена в обслуживании из-за горизонтального расположения цилиндров и небольшого свободного пространства под капотом по этой причине.
Водитель имеет возможность самостоятельно заменить масло в нем, а другие виды работ можно выполнять только в автоцентре. Итак, простую замену свечей должен проводить квалифицированный техник, а новичок, выполняя эту операцию самостоятельно, может повредить ГБЦ. В случае неисправности ремонт такого двигателя также следует проводить на специализированной СТО.
Единственное, что можно успешно провести самостоятельно, — это бороться с нагаром на деталях поршневой группы и камеры сгорания, который образуется при использовании некачественного топлива, движении без нагрузки и на холодном двигателе.Для этого используется метод удаления углерода, называемый коксоудалением, который делится на мягкий и жесткий. Когда затвердеет, через отверстие от перевернутой свечи наливают смягчающую жидкость, разрушающую нагар, на 12 часов.
Для оппозитного двигателя этот способ не подходит, так как откручивание в нем свечей — довольно проблематичная процедура, требует навыков и специального инструмента. Но можно применить мягкую очистку в виде специальной очищающей присадки к маслу. Для его эксплуатации хватит пробега в 200 км, после чего масло в силовом агрегате необходимо заменить.
Если у вас есть Subaru, это не всегда означает дорогостоящий ремонт.
Перспективы применения оппозитных двигателей
Самыми известными автопроизводителями, использующими оппозитный двигатель в своих моделях, являются Porsche и Subaru. Первый переживает период процветания, а второй переживает не лучшие времена. Это связано с ориентацией продукции на разную целевую аудиторию: в первом случае автомобили Porsche позиционируются как элитные товары, предполагающие высокую технологичность и стоимость обслуживания, а во втором — автомобили среднего класса для тех, кто любит иметь гоночная техника на обычном автомобиле.
За Porsche покупатели готовы платить довольно большие суммы денег, но за машину с двигателем чуть выше 100 л.с. с., который после пробега 130 тыс. км. потребуется дорогостоящий ремонт, особенно если он с турбонаддувом, отдать предпочтение могут только самые лояльные покупатели. Но учитывая тот факт, что многие фонды и разработчики занимаются усовершенствованием противоположностей, а также тот факт, что они также используются в автотранспортных средствах, это позволяет нам оставаться уверенными в том, что оппозитные двигатели будут актуальны еще долгое время.
Не все далеко от истины, но из отрицательных моментов противостояния это:
А теперь пройдемся по слабым местам Субар-моторы:
Геометрия цилиндров подвержена любопытной особенности — когда заточена сетка в порядке, а цилиндр уже превратился в эллипс. Однако чугунные блоки цилиндров с разной степенью расширения никогда не были идеальными.
Расход масла повреждает двигатели независимо от возраста — пожилые автомобили из первой волны иномарок и люди из автосалонов, еще пахнущие свежим пластиком, стоят в одной очереди к врачу.Здесь очень горизонтальное положение цилиндров способствует выгоранию, на случай если турбина не откажется от своей доли закуски, и, конечно, болезнь залипания колец — стандартная (а для нового EJ205 это даже не проблема. болезнь, но своего рода поддерживающая составляющая). И попробуйте однозначно измерить уровень масла на отдельном незнакомом двигателе Субару … Получилось? А как насчет датчика на задней стороне? А если машину откатить на три метра в сторону? Да это Субару!
Ну что не сгорело, убежало: течи сальников и «запотевание» крышек — родовая особенность оппозитных двигателей.
Датчик массового расхода воздуха покрывается грязью или выходит из строя на машине любого производителя. Увы, старые добрые датчики MAP ушли в прошлое.
Объединение. Непонятно, зачем компании, имевшей всего четыре основных массовых модели, выпускать столько версий, обновляя их почти каждый год. Например, кто вспомнит, сколько двигателей было установлено на Импрезе? Три четыре пять? На самом деле их было девять, в более чем сорока модификациях. «Давай, почини» …
Ремень ГРМ удобно расположен напротив, но «колено близко, а не грызет» — он наезжает на множество шкивов и роликов.Если вариант SOHC при минимальном навесном оборудовании не представляет особых проблем, то вполне возможно пропустить зуб-два при установке ремня на двигатель DOHC, особенно на свежий мотор с AVCS (система переключения фаз). Все бы хорошо, но клапаны … При обрыве ремня ГРМ они встречаются с поршнем (или друг с другом) и гнутся почти на всех моторах.
Шейки коленвала. Несложно догадаться, что 4-цилиндровый оппозитный органично предполагал три опоры коленвала, но это было в прошлом… скинов, чудес не случилось. Грифы здесь по-прежнему узкие, поэтому удельная нагрузка и износ выше, чем у рядных четверок, да и ремонт их слишком сложен — их больше нельзя шлифовать ни на каком оборудовании.
Гидравлические подъемники ранее (примерно до середины 90-х годов) использовались Subars с большим почетом, но затем возобладал здравый смысл. Так что удовольствие накачать полдюжины «грибов» в таз с керосином теперь доступно далеко не каждому …
Вентиляция картера.Трудно вспомнить двигатели, где его засорение просто «быстро и качественно» приводило к обслуживанию. Если обычный мотор хотя бы попытаться пыхтеть, плевать маслом в воздушный фильтр, пробить щуп — то Субаровский напротив с мрачным самурайским упорством сразу начнет выдавливать сальники …
Сборка выпотрошенной напротив — эпопея рисунок. Правильно зажать коленвал между полублоками — колпачки коленвала тянуть не тебе. Ну совместить отверстие в поршне с отверстием в шатуне и со специальным отверстием в блоке, потом посадить туда поршневой палец и «отполировать» все стопорным кольцом — это песня (для шестилетника) цилиндр опопоса EZ30 это стихотворение)! Ладно, если бы это был гоночный монстр на триста или пятьсот сил, то такие доработки можно было бы простить.Но когда такой же работы требует сотня жужжалок какой-то Импрезы, здравомыслие японских инженеров оказывается под большим вопросом.
Не нужно напоминать, что для более серьезной работы с механикой необходимо снять двигатель с автомобиля (при этом двигатель DOHC является обязательным). Аргумент о простоте снятия двигателя Субарова по сравнению с любым рядным гребцом справедлив — но только в большинстве случаев этого гребца вообще не пришлось бы разбирать.
Радиаторы массово протекают от любого азиатского производителя автомобилей. Складывается ощущение, что пластиковые бачки радиаторов для японских и корейских автомобилей управляют одни и те же работяги, с одинаковыми нарушениями техпроцесса или конструкции. Но … Если у Тойоты разная вероятность выхода из строя радиатора (например, с моторами серии S, к сожалению, это случается чаще, чем с серией А на тех же моделях), то орошает весь небольшой модельный ряд автомобилей Subaru. грунт с антифризом равномерно…
Вот за что нельзя не похвалить двигатели Subarov SOHC — доступность впускного тракта и топливной системы … Топливный фильтр? Не тойотовский, с вечно закисшими гайками и спрятанный где-то глубоко в недрах моторного отсека, а легкодоступный, на шлангах и хомутах.
«Двигатель-миллионер»
Фантастический ресурс субаровских моторов — не более чем красивая легенда. К тому же они очень и очень разные …
«Нормальные»
Двигатели малого объема (EJ15 #, EJ16 #, EJ18 #) далеки от «миллионеров», хотя и достаточно эффективны и надежны — нормальные моторы для Автомобили С-класса.С точки зрения производителя, объединение со старшими братьями понятно, вот только … Ну зачем нормальному человеку скромный мотор такой дикой компоновки? Даже полтора литра идут с двумя головками блока и «особенностями» обслуживания противоположностей.
Лучшие и оптимальные двигатели Subaru — двухлитровые SOHC (EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202 ..). Здесь некоторая проблемность как минимум компенсируется отдачей, а ресурс и мощность находятся в разумном балансе — по надежности они не уступают рядным четверкам Toyota того же объема.Рассчитанные на 92-й бензин, аппетит у них умеренный, и хоть и доставят при ремонте немало «приятных» минут, но в обслуживании очень просты. На отрезке 200-250 тысяч пробега требуют штатную переборку с заменой колец (без расточки), после чего на время получают «вторую жизнь».
«Средний»
Двухлитровые атмосферные двигатели DOHC EJ20D, EJ204 … фактически последние двигатели с реальным запасом прочности, но четыре распредвала на четыре цилиндра — это уже многовато.Затрудняется дело с обслуживанием: замена свечей — проблема, при установке ремня ГРМ вероятность ошибки в несколько раз больше, все работы по механической части — только после снятия двигателя, бензиновые — 95 …
«Хлам»
В первую очередь, это турбомоторы. Хотя зачем хлам … Свою задачу они выполняют — выкладываться с максимальным напряжением на несколько тысяч километров и «выбегать». Если сознательно выбрана работа типа «починить — диск — в ремонт», то вопросов нет.Но для «гражданского», а тем более для повседневного автомобиля они не подходят, поэтому надежды некоторых получить одновременно мощный и живучий двигатель наивны.
EJ20G, EJ205 — базовые турбодвигатели с ресурсом 100-150 тысяч. Вот только «переборка ревитализации», похожая на нормальные или хотя бы атмосферные субаровские двигатели, не всегда срабатывает. Турбины обычно заканчивают свой рабочий день списаниями — при поломке шатуна разрушение поршней, аварийный износ…
EJ20K, EJ206, EJ207, EJ208 — это турбо-монстры … и нерезиденты, для которых 100 тысяч будет отличным результатом. Часто эти машины убивает первый хозяин — конечно, японский отморозок не заплатил двадцать или тридцать тысяч за то, чтобы его бешеный табурет пылялся в гараже, ожидая своего покупателя из холодной России.
Во-вторых, обязательно запомнился двигатель DOHC EJ254, самый проблемный атмосферник (наряду с EJ22) из-за неизбежного перегрева. В наличии для этого двигателя было бы неплохо иметь коробку прокладок, стойку головок и плоскошлифовальный станок для регулярной правки деформированных поверхностей.После того, как выяснилось, что EJ254 не может активно выходить на внешний рынок (на них будут возбуждены судебные дела), появился и его деформированный собрат SOHC EJ252. Но в любом случае 2,5 Субарова традиционно оказываются намного капризнее своих 2-литровых собратьев.
В нижней строке? Если бы двигатели Субару были действительно такими хорошими, как иногда говорят, то у них не было бы типичных для других проблем и не было бы специфических, но увы … Да, Субары обычно оснащаются более мощными двигателями, чем другие японские автомобили марки. Одинаковый класс — это единственное реальное преимущество машин с противоположностями.В остальном они не только не превосходят, но зачастую уступают по надежности и живучести другим японским брендам.
Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать по таким критериям, как тип потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей по типу топлива все более-менее понятно даже очень далеким от техники людям, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно.В этой статье мы рассмотрим один из видов двигателей внутреннего сгорания с необычным расположением цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете, что такое оппозитный двигатель, как он работает, каковы его плюсы и минусы и где он используется.
Конструкция и особенности оппозитного двигателя
Схема работы оппозитного двигателяДвигателями внутреннего сгорания оппозитными называют такие, у которых угол развала цилиндров составляет 180 °. Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости и зеркально друг относительно друга.Это означает, что они достигают своей наивысшей точки одновременно. Кстати, это одно из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них поршни движутся синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй — внизу).
Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. К тому же их высота значительно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в моторном отсеке… Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих двигателей, то он точно такой же, как и у всех других двигателей внутреннего сгорания: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси. .
Типы оппозитных двигателей
Сегодня существует три основных типа оппозитных двигателей:
Они отличаются друг от друга главным образом тем, как в них перемещаются поршни.
Боксер. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень расположен в собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминает движение боксеров на ринге, они получили название Boxer.
OPOC. Это сокращение означает «цилиндр с оппозитным поршнем», и конструктивная особенность этого типа оппозитного двигателя состоит в том, что в каждом цилиндре установлено по два поршня.Они движутся навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC — двухтактные, не имеют головок блока цилиндров и клапанных приводов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, бывают как бензиновые, так и дизельные.
5 THF. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. Одно время он создавался специально для установки на танки Т-64, чуть позже его использовали на Т-72. Как и в оппозитном двигателе OPOC, его цилиндры содержат два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от него, каждый из них имеет собственный коленчатый вал.Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 TDF расположены между поршнями, работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты больше не производятся.
Плюсы и минусы оппозитных двигателей
Коленчатый вал и поршни оппозитного двигателя
Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то один из самых значимых — очень низкий уровень вибрации при работе. Эти двигатели обязаны этим противоположным расположением поршней.Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, а дисбаланс сил, приводящий к возникновению колебаний, практически полностью отсутствует.
Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой еще один существенный плюс: поскольку практически отсутствуют вибрации, износ движущихся частей происходит намного медленнее, чем, скажем, в V-образных двигателях. Соответственно, ресурс таких моторов очень большой: практика показывает, что величина их пробега до капитального ремонта составляет около полумиллиона километров.Некоторые владельцы машин с оппозитными двигателями утверждают, что на практике эта цифра еще выше — от 600 000 до 700 000 километров.
Еще один плюс силовых агрегатов этого типа — низкий центр тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили … При прохождении поворотов на высоких скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость автомобиля. Кроме того, как уже говорилось выше, их небольшая высота может считаться преимуществом двигателей этого типа. Справедливости ради стоит отметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (например, таких же V-образных моторов).
Что касается недостатков оппозитных двигателей, то к основным можно отнести следующие: дороговизна и сложность ремонта. Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, использование дорогих высокопрочных материалов. Кроме того, их сборка и регулировка намного сложнее, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных двигателей внутреннего сгорания. Диагностика и устранение неисправностей оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученного персонала.Само собой разумеется, что даже мелкий ремонт таких моторов обходится недешево владельцам машин, на которые они устанавливаются.
Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Однако по расходу топлива они все же уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.
Сфера применения оппозитных двигателей
ДвигателиBoxer не используются так широко, как V-образные и рядные двигатели, но есть автопроизводитель, который уже полвека устанавливает эти типы двигателей на свои автомобили.Это известная японская фирма Subaru. Кроме того, боксерские агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, в свое время ими оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».
Следует отметить, что в последнее время интерес к энергоблокам данного типа значительно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом.
Видео по теме
Нет, японская Subaru, которая теперь является частью большого подразделения Subaru Corporation, не была на переднем крае создания поистине революционной горизонтально противоположной компоновки двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужный момент реализовать его. При всех своих преимуществах горизонтально-оппозитный двигатель сложен в производстве, а его доработка под конкретные запросы потребовала как новых инженерных решений, так и соответствующих затрат.В 1960-х Шинроку Момосе отвечал за разработку первого японского горизонтально-оппозиционного двигателя для массового производства на Subaru, девизом которого было «Вы не знаете, если не попробуете». К тому же у Момосе был определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не заставил себя ждать: в 1966 году Subaru 1000 оснастили горизонтально-оппозитным двигателем EA 52 объемом 977 см3. Основным посылом при разработке такого расположения двигателей была возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала.Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы идеально подходили для переднеприводных автомобилей того времени.
В 1989 году Subaru получила новое поколение двигателей — EJ, которым оснащалась модель Legacy. И начало славной спортивной истории Subaru можно датировать этим же годом. Его продолжение также было впечатляющим: в 1995 году Колин МакРэй, управляя Subaru Impreza 555, стал чемпионом мира по ралли, а команда Subaru World Rally Team выиграла титул командного чемпионата. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей на чемпионате мира.Что касается гражданского двигателя Subaru второго поколения, то с 1989 по 2010 год этими двигателями было оснащено более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 получил титул «Двигатель года». В то же время был отмечен первый горизонтально-оппозитный дизельный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего фирменного горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателя под капотом. Слева — рядный двигатель, по центру — горизонтально напротив, справа — V-образный
В чем его преимущества? Первое преимущество горизонтально расположенного двигателя перед его рядными и V-образными аналогами — это его компактность.Такая конструкция и расположение двигателя дают инженерам больше свободы в работе с передней подвеской, в том числе позволяют использовать полноценный подрамник, что делает всю конструкцию подвески более жесткой, исключая деформацию кузова под нагрузкой. В то же время такая конструкция двигателя позволяет снизить центр тяжести за счет небольшой высоты. И чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля и меньше крены автомобиля с низким центром тяжести.Неслучайно хорошая управляемость всегда была одной из отличительных черт автомобилей Subaru. И здесь снова напрашиваются ассоциации со спортом …
Subaru горизонтально-оппозитный двигатель в моторном отсеке модели Forester
Преимущество номер два: низкая вибрация. Это очень важно, так как это качество напрямую влияет как на долговечность двигателя, так и на его эффективность. Работа поршней, расположенных друг напротив друга в горизонтально расположенных цилиндрах, напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): то навстречу, то в противоположные стороны.Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя, расстояние между цилиндрами (по сравнению с рядным и V-образным двигателями того же числа цилиндров) меньше, что позволяет сделать коленчатый вал короче. . Это снижает вес и снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А поскольку уровень вибрации двигателя с горизонтальным расположением опор низок, противовесы, необходимые для балансировки коленчатого вала во время работы двигателя, требуют меньшей массы, чем в рядном или V-образном двигателе.Естественно, что в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, сэкономить топливо, а во-вторых, ускорить реакцию двигателя на действия водителя.
Чемпионат мира по ралли 2000. Subaru Impreza WRC Rally Engine
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru напрямую связан с уже сказанным и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Сначала каждый поршень с шатуном устанавливается на отдельной шейке коленчатого вала.Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, поддерживает равномерное вращение на высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие на высоких оборотах, причем совершенно не в ущерб ресурсу. И последнее не менее важно, чем все вышеперечисленное: двигатели Subaru всегда занимали высокое место в рейтинге моторов-миллионников.
Горизонтально расположенный двигатель нового Subaru XV
Плюсы и минусы Boxer vs Inline
После создания первого ДВС практически сразу возникли вопросы о его усовершенствовании и увеличении мощности.Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось простейшее решение, позволяющее увеличить его мощность — увеличить количество цилиндров. Но следующие шаги в развитии двигателя внутреннего сгорания были не столь очевидны, так как эти несколько цилиндров могут быть расположены по-разному — вертикально в ряд один за другим, под углом или горизонтально. Этот последний вариант получил название оппозитного двигателя, то есть двигателя, цилиндры которого расположены горизонтально, напротив (напротив) друг друга.
Опции оппозитного двигателя
Однако даже такое простое техническое решение — размещение цилиндров двигателя горизонтально друг напротив друга — может быть реализовано несколькими способами. Когда такой оппозитный двигатель работает, его поршни могут двигаться по-разному.
Боксер-боксер
При работе такого двигателя поршни всегда находятся на расстоянии друг от друга, и каждый работает в своем цилиндре — если один расположен на максимальном расстоянии от оси двигателя, то другой, соседний, занимает такое же позиция.
Этот способ работы напоминает движения боксера, поэтому его называют «боксером». Очень часто используются аналогичные оппозитные двигатели Subaru. Описываемый двигатель показан на фото ниже.
OPOC, возрождая старые идеи
Другой принцип конструкции — это оппозитный двигатель типа OPOC. Сегодня они снова начинают развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Билла Гейтса. Устройство такого мотора показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный двигатель представляет собой двухтактный двигатель. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре два поршня, и они закреплены на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены красным и синим). Красный обеспечивает вход для смеси, а синий обеспечивает выход для продуктов сгорания. Из конструкции такого оппозитного двигателя исчезли ГБЦ и механизм привода клапанов. К тому же плюсом такого боксера является то, что поршни работают на одном коленчатом валу.
Все это значительно снизило вес оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Еще одна особенность — это может быть как дизель, так и бензин. Обязательно уточнить, что как и у любого двухтактного двигателя, ему нужно продувать цилиндры. Для этого используется электродвигатель с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель находится в режиме работы, электродвигатель отключается, и подача воздуха преобразуется в турбокомпрессор.
Рассматривая конструкцию такого оппозитного двигателя, необходимо отметить его достоинства: повышение КПД за счет того, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу.Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает трение и, следовательно, потери.
Учитывая другие преимущества, которые обещает аналогичный оппозитный двигатель, стоит отметить — производитель сообщает, что при использовании его в качестве дизельного двигателя, то:
- такой двигатель на пятьдесят — тридцать процентов легче обычного турбодизеля;
- такой силовой агрегат содержит на пятьдесят процентов меньше деталей, чем обычный дизельный двигатель;
- занимает на пятьдесят — сорок пять процентов меньше места под капотом;
- экономичнее на пятьдесят — сорок пять процентов.
Однако следует иметь в виду, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества в большей степени отражают ожидания его разработчиков.
Двигатель оппозитного танка
Да, такой двигатель был, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Затем он обеспечил необходимую мощность для заданных габаритов. Аналогичный оппозитный двигатель и его конструкция показаны на рисунке ниже.
Как видно из рисунка, его поршни расположены в одном цилиндре и движутся в противоположном направлении, но каждый работает на своем коленчатом валу. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, в которой происходит воспламенение топлива. Есть оппозитный двигатель, как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, турбонаддув используется для подачи воздуха в цилиндры, а также для удаления выхлопных газов.
Использованный принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки.Так, аналогичный дизельный оппозитный силовой агрегат на двух тысячах оборотов объемом тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, занимая при этом минимум места.
Что хорошего и плохого в оппоненте?
Следует отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать преимущества, которые он давал. Однако на данный момент компания SUBARU чаще других использует на своих автомобилях такие моторы.
Сразу отметим, что именно устройство встречного силового агрегата дает свои преимущества при установке на автомобиль:
- низкий центр тяжести автомобиля, что придает ему дополнительную устойчивость при движении;
- снижение шума и вибрации за счет движения поршней в противоположную сторону, из-за чего оппозитный двигатель считается более тихим, чем аналогичные рядные двигатели;
- — значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.
Однако не всегда все хорошо, есть и минусы, и минусы у оппонента. Из них стоит отметить:
- ремонт такого мотора очень сложен;
- устройство двигателя также довольно сложное, и, соответственно, имеет высокую цену; Стоимость обслуживания
- высока, а сама услуга крайне затратна и неудобна, требует высококвалифицированных исполнителей;
- повышенный расход масла при работе.
Несмотря на отмеченные недостатки и недостатки, ряд автомобилей (уже упомянутый SUBARU и некоторые модели Porshe) оснащены оппозитными силовыми агрегатами. Надо думать, что производители довольно точно взвешивают свои достоинства и недостатки и сознательно идут на использование такого мотора.
Для двигателей внутреннего сгорания расположение цилиндров по горизонтали является лишь одним из возможных вариантов конструкции, но тем не менее в этом случае полученный оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами использования в автомобиле.
Первый двигатель почти не строился внутреннего сгорания, практически сразу начались работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Так появился первый оппозитный двигатель, решивший достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданский автопром не воспринимал мотор оппозитного типа, и устанавливался он исключительно на военную технику… Первым гражданским автомобилем, на который был установлен двигатель нового типа, стал «Жук» от концерна «Фольксваген». Со временем, когда было выпущено более 20 миллионов таких автомобилей, идею использования оппозиционного двигателя переняли такие бренды, как Porsche и Subaru.
Оппозиционный двигатель — конструктивные отличия
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя в принципе одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров, реализовано по-разному.
оппозитный двигатель
Такой мотор сконструирован таким образом, что поршни постоянно разнесены друг от друга на определенное расстояние — когда один находится на максимальном расстоянии от двигателя, то его «сосед» занимает точно такое же положение. . Этот тип двигателя боксера получил свое название из-за схожести движений поршня с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн Subaru в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
У такого двигателя несколько иная конструкция.Его возрождение началось совсем недавно, чему немало способствовали вложения Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный двигатель с двумя поршнями в каждом цилиндре, которые движутся навстречу друг другу. Все поршни установлены на одном валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для отвода выхлопных газов. Такое расположение позволило конструкторам отказаться от механизма привода клапанов, а также от самой ГБЦ.Стоит отметить такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленчатым валом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя?
Как и у любого другого типа, оппозитный двигатель имеет достоинства и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательные стороны, преимуществ у этого типа мотора довольно много.
Недостатки тоже есть
Что означает оппозитный двигатель с точки зрения его достоинств, многим понятно, но тем не менее есть ряд недостатков, из-за которых такой мотор еще не ставился на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитных двигателей
С момента разработки и установки первого оппозитного двигателя на Volkswagen в 1938 году этот тип двигателя подвергся серьезной модернизации. На данный момент наибольшее распространение получили четырехцилиндровые двигатели — они наиболее экологичны, компактны и экономичны по расходу топлива. Во многом это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует тот факт, что этот тип двигателя устанавливался на советский танк Т-64, а затем и на Т-72.Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, при сравнительно небольших габаритных размерах мог обеспечивать высокую мощность … Для справки, только он мог выдавать около семисот лошадиных сил при 2 тысячах оборотов и объем 13,6 л. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов вы сможете узнать, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
У любого оппозитного двигателя есть свои плюсы и минусы, что вполне естественно.Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезных материальных затрат, имеет смысл прислушаться к советам специалистов и правильно эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем. Первое, на что следует обратить пристальное внимание, — это точное соблюдение сроков Технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
При выборе моторного масла следует проявлять особую осторожность … Предпочтение следует отдавать только известным брендам, совершайте покупку либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в сервисных центрах брендов… Использование некачественного товара может доставить массу хлопот чересчур экономному водителю. То же самое можно сказать и о качестве топлива. Топливо, содержащее большое количество «неразрешенных» присадок, серьезно сокращает срок службы двигателя, что приводит к необходимости проведения дорогостоящих ремонтных работ.
Многие автовладельцы, приобретающие автомобили с оппозитным двигателем, слышали о качественной и эффективной системе охлаждения, поэтому особо не зацикливаются на этом. Не стоит безжалостно гонять двигатель, особенно в теплое время года — самая продвинутая система охлаждения может не справиться со своей задачей.В значительной степени это способствует затрудненному охлаждению и отсутствию периодической очистки двигателя — скопление грязи на двигателе значительно затрудняет передачу тепла, способствуя чрезмерному нагреву.
Несмотря на некоторые проблемы, оппозитный двигатель зарекомендовал себя как очень полезный для комфорта и безопасности вождения. Следует отметить, что бытующее мнение о чрезвычайной дороговизне владения автомобилем с таким двигателем явно преувеличено. Для примера возьмем бренд Subaru, который давно выпускает автомобили с этим типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, а многие автомобили со стандартными моторами обходятся своим владельцам намного дороже.Это также отражается в значительной экономии топлива, которого требуется гораздо меньше — в зависимости от конкретной модели автомобиля экономия топлива может составлять до 50%.
Они отличаются друг от друга не только типом потребляемого топлива, но и конструктивными особенностями … Например, большое разнообразие расположения цилиндров. У каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны … В этом случае будут учтены плюсы и минусы оппозитного двигателя.
Читайте в этой статье
Какие особенности оппозитного двигателя
В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а бывают и роторные) расположение цилиндров по отношению друг к другу может быть различным: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее.В случае противоположного цилиндра цилиндры находятся в одной плоскости и расположены друг напротив друга под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных двигателей, оппозитный агрегат часто имеет два, а также вертикальное распределение. Есть несколько типов оппозитных двигателей. Среди них самые известные:
- Боксер. Он отличается тем, что поршни, расположенные друг напротив друга, перемещаются по кольцу как боксеры. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй находится в самой низкой позиции.Они все время одинаково удалены друг от друга;
- OPOS — цилиндр с оппозитным поршнем. Принцип работы в этом случае заключается в том, что поршни попарно находятся в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу за счет вращения коленчатого вала.
- 5 THF. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, который использовался на танках Т-64 и Т-72. Интересной особенностью данного агрегата является его многотопливная емкость. Основное топливо для него — дизельное топливо. Однако с помощью специального переключателя на топливном насосе высокого давления можно было запускать режим работы на бензине или на смеси бензина с керосином и дизельным топливом, а также двигатель мог работать на авиакеросине.Правда, потребовалась еще и поправка угла зажигания (момента впрыска).
Многие компании принимали активное участие в разработке энергоблоков. Например, компания Volkswagen уделяла внимание агрегатам этого типа с середины 30-х годов прошлого века. Это были не просто эксперименты, а желание разработать собственный оппозитный двигатель, снизить уровень вибраций, возникающих при работе традиционного V-образного или рядного двигателя и т. Д. Кстати, инженеры Volkswagen применили их разработки. в легендарном автомобиле Volkswagen Beetle.А с 60-х годов активно используются оппозитные двигатели. Японская компания Subaru, которая развивалась параллельно с немцами.
Преимущества оппозитного двигателя внутреннего сгорания
По большому счету работа оппозитного двигателя не отличается от принципа работы агрегатов других конструкций. Однако такое расположение цилиндров имеет как определенные преимущества, так и недостатки.
- Самым заметным преимуществом рассмотренных электростанций считается практически полное отсутствие вибрации при работе.Этот эффект достигается за счет договоренностей, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и значительно увеличивает срок службы. Отсюда и второй «плюс»;
- Впечатляющий срок службы двигателя при плоском двигателе. Есть сведения, что нередко пробег до первого капитального ремонта составлял не менее 500 тысяч километров. Конечно, стиль вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, срок выполнения работ довольно большой. Однако все время можно встретить утверждения знатоков и автомобилистов о том, что 800–900 тысяч до первых — не более чем красивая сказка;
- Моторы рассматриваемой в данной статье конструкции обеспечивают автомобили с низким центром тяжести.Это качество особенно ценится в мощных спорткарах. Ведь при прохождении поворотов на высоких скоростях очень важно сохранять устойчивость;
- Также нельзя не отметить экономию места под капотом. Хотя многим этот момент покажется спорным, ведь выигрывая в высоте, нужно делать капюшон шире или длиннее.
Это, пожалуй, все существенные преимущества противоположностей. Теперь необходимо рассмотреть недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-ми клапанных двигателей по сравнению с 16-ти клапанными … Какой силовой агрегат лучше выбрать.
Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать по таким критериям, как тип потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей по типу топлива все более-менее понятно даже очень далеким от техники людям, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно.В этой статье мы рассмотрим один из видов двигателей внутреннего сгорания с необычным расположением цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете, что такое оппозитный двигатель, как он работает, каковы его плюсы и минусы и где он используется.
Конструкция и особенности оппозитного двигателя
Схема оппозитного двигателя
Так называются двигатели внутреннего сгорания оппозитные, угол развала цилиндров которых составляет 180 °. Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости, причем зеркально по отношению друг к другу.Это означает, что они достигают своей наивысшей точки одновременно. Кстати, это одно из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них поршни движутся синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй — внизу).
Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. К тому же их высота значительно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в моторном отсеке… Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (у них один коленчатый вал, как у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа действия этих моторов, то он точно такой же, как и у всех других двигателей внутреннего сгорания: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.
Типы оппозитных двигателей
Сегодня существует три основных типа оппозитных двигателей:
Они отличаются друг от друга главным образом тем, как в них перемещаются поршни.
Боксер. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень расположен в собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Как раз в этом главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминает движение боксеров на ринге, они получили название Boxer.
OPOC. Это сокращение означает «цилиндр с оппозитным поршнем», и конструктивная особенность этого типа оппозитного двигателя состоит в том, что в каждом цилиндре установлено по два поршня.Они движутся навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC — двухтактные, не имеют головок блока цилиндров и клапанных приводов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, бывают как бензиновые, так и дизельные.
5 THF. Этот тип оппозитного двигателя — отечественная разработка … Одно время он создавался специально для установки на танки Т-64, чуть позже его использовали на Т-72. Как и в оппозитном двигателе OPOC, его цилиндры содержат два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от него, каждый из них имеет собственный коленчатый вал… Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 TDF расположены между поршнями, работают как на бензине, так и на дизельном топливе … Сейчас эти силовые агрегаты больше не выпускаются.
Плюсы и минусы оппозитных двигателей
Коленчатый вал и поршни оппозитного двигателя
Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то один из самых значимых — очень низкий уровень вибрации при работе. Этим двигатели обязаны противоположному расположению поршней.Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, а дисбаланс сил, приводящий к вибрациям, практически полностью отсутствует.
Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой еще один существенный плюс: поскольку практически отсутствуют вибрации, износ движущихся частей происходит намного медленнее, чем, скажем, в V-образных двигателях. Соответственно, ресурс таких моторов очень большой: практика показывает, что величина их пробега до капремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы машин с оппозитными двигателями утверждают, что на практике эта цифра еще выше — от 600 000 до 700 000 километров.
Еще один плюс силовых агрегатов этого типа — низкий центр тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили … При прохождении поворотов на высоких скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость автомобиля. Кроме того, как уже говорилось выше, их небольшая высота может считаться преимуществом двигателей этого типа. Справедливости ради стоит отметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (например, таких же V-образных моторов).
Из недостатков оппозитных двигателей можно выделить следующие: высокая цена и сложность ремонта.Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, использование дорогих высокопрочных материалов. Кроме того, их сборка и регулировка намного сложнее, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных двигателей внутреннего сгорания. Диагностика и устранение неисправностей оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученного персонала. Само собой разумеется, что даже мелкий ремонт таких моторов обходится недешево владельцам машин, на которые они устанавливаются.
Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Однако по расходу топлива они все же уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.
Сфера применения оппозитных двигателей
ДвигателиBoxer не так широко используются, как V-образные и рядные двигатели, но есть автопроизводитель, который уже полвека устанавливает эти типы двигателей на свои автомобили. Это известная японская фирма Subaru.Кроме того, боксерские агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, в свое время ими оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».
Следует отметить, что в последние годы интерес к энергоблокам данного типа значительно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом.
Видео по теме
Новинка, представленная в 2002 году, вызвала большое любопытство.Плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru оценивает практически каждый автомобилист, даже если он не собирается менять своего железного коня или предпочитает модели других производителей.
Дизельные вентиляторы тоже проявляют интерес, правда, противоположности выпускаются исключительно в бензиновой интерпретации — обещанные преимущества соблазняют всех. Те, кто по определению любит продукцию Subaru, хотят знать, с чем им приходится иметь дело, поскольку концерн намерен в ближайшее время оснащать свои модели только такими двигателями.
Идея развивалась с 60-х годов прошлого века, но как-то вяло и без энтузиазма. Теперь она становится ведущей в компании.
Плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru, естественно, определяются особенностями его конструкции. Принцип его работы остался прежним, двигатель не ушел никуда от идеи внутреннего сгорания. Но дизайнерское решение оригинальное. А противоположности используются только на автомобилях Subaru и Porsche.Хотя не так давно ими оснащались Honda, Alfa romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen и ряд других.
Что такое оппозитный двигатель?В классических моторах цилиндры имеют вертикальную ориентацию и перемещаются соответственно в направлении: вверх — вниз. В противоположностях они расположены горизонтально, в результате чего поршни перемещаются влево — вправо. Поскольку это движение сильно напоминает бой на ринге, этот тип двигателя получил прозвище «боксер».
Интересно, что идея не очень оригинальная, а скорее забытая. Подобные моторы были на ушедших «Икарус» и советских мотоциклах, подобных «Днепру», стояли на некоторых моделях отечественных танков. Конечно, в Subaru разработали более совершенный механизм, но все равно они не начинали с нуля.
За счет горизонтального расположения цилиндров двигатель кажется более компактным. Однако это оптическая иллюзия: по габаритам он похож на традиционные, только меньшая высота.Но по ширине более чем в 2 раза превосходит рядный двигатель. Грубо говоря, он растекся по плоскости, поэтому и выглядит меньше. Выгодные стороны противостояния
Subaru тоже привносит в них небольшие габариты, но мы уже разобрались, поэтому не можем согласиться с мнением компании. Основные преимущества дает именно горизонтальная ориентация.
- Смещение центра тяжести … Во-первых, занижено по сравнению с рядными двигателями.Во-вторых, он распределен по оси. Это дает лучшую управляемость и стабильность;
- Пониженная вибрация … Обычные, даже качественные двигатели в определенной степени передают волны вибрации на кузов и салон. В противоположность этому вибрация одного поршня сглаживается и выравнивается встречным движением второго;
- Большой ресурс … Боксеры теоретически рассчитаны на миллион километров. Так ли это — время покажет, но хочется верить;
- Повышенная безопасность … И это доказано краш-тестами. Обычные двигатели при лобовом столкновении часто попадают в салон, ломая ноги передним гонщикам. Противоположный двигатель при прямом ударе они смещаются под днище, что снижает вероятность гибели.
Возможно, именно они привели к малой распространенности оппозитных двигателей.В конце концов, многие компании постепенно отказались от их использования. И если в спорткарах еще встречаются противоположности, то в, так сказать, повседневных — большая редкость.
- Двигатель самообслуживания практически равен нулю … Сложность его настройки приводит к тому, что владелец может менять масло только сам. Даже для того, чтобы заменить или почистить свечи, придется ехать на СТО. У любого, кто решится сделать это самостоятельно, велика вероятность серьезно повредить ГБЦ.
- Автомобиль с плоским двигателем намного дороже в обслуживании, чем рядный. Все автоработы мастера оценивают выше, запчасти в 2-5 раз выше, чем у «гребцов».
- Противоположный двигатель требует катастрофического количества масла. А если свести все недостатки к одному знаменателю, то можно сказать, что это слишком высокие денежные затраты. Это не мешает людям, оценившим все плюсы и минусы оппозитного двигателя Subaru, отдавать предпочтение именно таким моделям и при этом стремиться к желанной покупке.
Принцип работы профессионального боксера Типы оппозитных двигателей
Первый двигатель едва создавался внутреннего сгорания, практически сразу начались работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Так появился первый оппозитный двигатель, решивший достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданский автопром не принимал оппозитный тип двигателя, и он устанавливался исключительно на военную технику. Первым гражданским автомобилем, на который установили двигатель нового типа, стал Beetle от концерна Volkswagen. Со временем, когда было выпущено более 20 миллионов таких автомобилей, идею использования оппозиционного двигателя переняли такие бренды, как Porsche и Subaru.
Оппозиционный двигатель — конструктивные отличия
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя в принципе одна, вариантов его исполнения может быть два.Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров, реализуется по-разному.
оппозитный двигатель
Такой мотор сконструирован таким образом, что поршни постоянно разнесены друг от друга на определенное расстояние — когда один находится на максимальном расстоянии от двигателя, то его «сосед» занимает точно такое же положение. . Этот тип двигателя боксера получил свое название из-за схожести движений поршня с движениями боксера.Именно такой мотор очень широко использует концерн Subaru в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
У такого двигателя несколько иная конструкция. Его возрождение началось совсем недавно, чему немало способствовали вложения Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный двигатель с двумя поршнями в каждом цилиндре, которые движутся навстречу друг другу. Все поршни установлены на одном валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для отвода выхлопных газов.Такое расположение позволило конструкторам отказаться от механизма привода клапанов, а также от самой ГБЦ. Стоит отметить такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленчатым валом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя?
Как и у любого другого типа, оппозитный двигатель имеет достоинства и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательные стороны, преимуществ у этого типа мотора довольно много.
Недостатки тоже есть
Что означает оппозитный двигатель с точки зрения его достоинств, многим понятно, но тем не менее есть ряд недостатков, из-за которых такой мотор еще не ставился на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитных двигателей
С момента разработки и установки первого оппозитного двигателя на Volkswagen в 1938 году этот тип двигателя подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение сейчас получили четырехцилиндровые двигатели — они самые экологически чистые, компактные и экономичные по расходу топлива. Во многом это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует тот факт, что этот тип двигателя устанавливался на советский танк Т-64, а затем и на Т-72.Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, при сравнительно небольших габаритных размерах мог обеспечить высокую мощность … Для справки, только он мог выдавать около семисот лошадиных сил при 2 тысячах оборотов. и объемом 13,6 л. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов вы можете узнать, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
У любого оппозитного двигателя есть свои плюсы и минусы, что вполне естественно.Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезных материальных затрат, имеет смысл прислушаться к советам специалистов и правильно эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем. Первое, на что следует обратить пристальное внимание, — это точное соблюдение сроков проведения Технического обслуживания, которое должно осуществляться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
При выборе моторного масла следует проявлять особую осторожность. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, покупку следует совершать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в сервисных центрах брендов… Использование некачественного товара может доставить массу хлопот чересчур экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Топливо, содержащее большое количество «неразрешенных» присадок, серьезно сокращает срок службы двигателя, что приводит к необходимости дорогостоящего ремонта.
Многие автовладельцы, приобретающие автомобили с оппозитным двигателем, много слышали о качественной и эффективной системе охлаждения, поэтому особо не зацикливаются на этом. Не стоит безжалостно гонять двигатель, особенно в теплое время года — самая продвинутая система охлаждения может не справиться со своей задачей.В значительной степени это способствует затрудненному охлаждению и отсутствию периодической очистки двигателя — скопление грязи на двигателе значительно затрудняет передачу тепла, способствуя чрезмерному нагреву.
Несмотря на некоторые трудности, оппозитный двигатель зарекомендовал себя как очень полезный для комфорта и безопасности вождения. Следует отметить, что бытующее мнение о чрезвычайной дороговизне владения автомобилем с таким двигателем явно преувеличено. Для примера возьмем бренд Subaru, который давно выпускает автомобили с этим типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, а многие автомобили со стандартными двигателями обходятся своим владельцам намного дороже.Здесь также сказывается значительная экономия топлива, которого требуется гораздо меньше — в зависимости от конкретной модели автомобиля экономия топлива может доходить до 50%.
Нет, японская компания Subaru, которая теперь является частью большого подразделения Subaru Corporation, не была в авангарде поистине революционной горизонтально-оппозитной компоновки двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужный момент реализовать его. При всех своих преимуществах двигатель с горизонтальной опорой сложен в производстве, а его доработка под конкретные запросы требовала как новых технических решений, так и соответствующих затрат.В 1960-х Шинроку Момосе отвечал за разработку первого японского горизонтально-оппозиционного двигателя для массового производства на Subaru, девизом которого было «Вы не знаете, если не попробуете». К тому же у Момосе был определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не заставил себя ждать: в 1966 году Subaru 1000 оснастили горизонтально-оппозитным двигателем EA 52 объемом 977 см3. Основным посылом при разработке такого расположения двигателей была возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала.Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы идеально подходили для переднеприводных автомобилей того времени.
В 1989 году Subaru получила новое поколение двигателей — EJ, которым оснащалась модель Legacy. И этот год можно приурочить к началу славной спортивной истории Subaru … Впечатляющим было и ее продолжение: в 1995 году Колин МакРэй, управляя Subaru Impreza 555, стал чемпионом мира по ралли, а команда Subaru World Rally Team выиграла гонку. титул командного чемпиона. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей на чемпионате мира.Что касается гражданского двигателя Subaru второго поколения, то с 1989 по 2010 год этими двигателями было оснащено более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 получил титул «Двигатель года». В то же время был отмечен первый горизонтально-оппозитный дизельный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего фирменного горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателя под капотом. Слева — рядный двигатель, по центру — горизонтально напротив, справа — V-образный
В чем его преимущества? Первое преимущество горизонтально расположенного двигателя перед его рядными и V-образными аналогами — это его компактность.Такая конструкция и компоновка двигателя дают инженерам больше свободы при работе с передней подвеской, в том числе позволяют использовать полноценный подрамник, который делает всю конструкцию подвески более жесткой и исключает деформацию кузова под нагрузкой. И в то же время такая конструкция двигателя позволяет снизить центр тяжести за счет небольшой высоты. И чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля и меньше крены автомобиля с низким центром тяжести.Неслучайно хорошая управляемость всегда была одной из визитных карточек. машина субару … И здесь снова напрашиваются ассоциации со спортом …
Subaru горизонтально-оппозитный двигатель в моторном отсеке модели Forester
Преимущество номер два: низкая вибрация. Это очень важно, так как это качество напрямую влияет как на долговечность двигателя, так и на его эффективность. Работа встречных поршней в горизонтально расположенных цилиндрах напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): то навстречу, то в противоположные стороны.Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя, расстояние между цилиндрами (по сравнению с рядным и V-образным двигателями того же числа цилиндров) меньше, что позволяет сделать коленчатый вал короче. . Это снижает вес и снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А поскольку уровень вибрации двигателя с горизонтальным расположением опор низок, противовесы, необходимые для балансировки коленчатого вала во время работы двигателя, требуют меньшей массы, чем в рядном или V-образном двигателе.Естественно, что в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, сэкономить топливо, а во-вторых, ускорить реакцию двигателя на действия водителя.
Чемпионат мира по ралли 2000. Subaru Impreza WRC Rally Engine
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru напрямую связан с уже сказанным и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Сначала каждый поршень с шатуном устанавливается на отдельной шейке коленчатого вала.Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, поддерживает равномерное вращение на высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие на высоких оборотах, причем совершенно не в ущерб ресурсу. И последнее не менее важно, чем все вышеперечисленное: двигатели Subaru всегда занимали высокое место в рейтинге миллионных двигателей.
Горизонтально расположенный двигатель нового Subaru XV
При выборе нового или покупателя особое внимание обращают на двигатель, установленный в автомобиле.Причем их интересуют не только мощность и крутящий момент, но и сам тип конструкции.
Среди всех имеющихся и используемых на современных автомобилях двигателей иногда наибольшее количество вызывает вопросы противоположные силовые установки.
Многие слышали про оппозитные двигатели, но не все точно понимают, что это такое, насколько сильными и слабыми сторонами обладают такие двигатели и где они используются.
Характеристики оппозитных двигателей
Прежде чем говорить о принципе работы оппозитного двигателя, необходимо выяснить, что означает этот оппозитный двигатель и какими особенностями он отличается.
ДвигателямиBoxer или Boxer называют различные силовые установки, которые во многом похожи на классические или традиционные двигатели внутреннего сгорания. Но, в отличие от других ДВС, используемых на автомобилях, расположение цилиндров в оппозитной версии не совсем стандартное. Вот они стоят горизонтально.
Отличительной особенностью таких автомобильных двигателей является нестандартный угол развала рабочих цилиндров. Это 180 градусов. В этом случае поршни совершают движение в горизонтальной плоскости, будучи зеркально отображаемыми друг относительно друга.То есть своей верхней мертвой точки эти поршни достигают в один момент, в одно и то же время. Именно этот нюанс считается главной отличительной чертой боксеров по сравнению с более традиционными или классическими V-образными двигателями внутреннего сгорания, в которых поршни движутся синхронно. Когда один из них достигает своей верхней мертвой точки, другой достигает своей нижней.
Такое расположение позволило получить низкий центр тяжести, уменьшить высоту самого двигателя. То есть оппозитный двигатель уверенно можно назвать плоским, что позволяет ему занимать значительно меньше места в моторном отсеке автомобиля.
Также к отличительным чертам можно отнести использование пары газораспределительных механизмов, хотя коленчатый вал часто все же один.
Имя боксера стало популярным среди автомобилистов. Такое название боксера объясняется тем, что поршни как бы перемещаются друг в друга, то есть навстречу друг другу. В этом случае пара рабочих поршней располагается в одном положении.
Впервые о боксерских моторах стало известно еще в 1938 году.Инженеры из немецкого Volkswagen … Тогда они представили 4-цилиндровый оппозитный двигатель рабочим объемом 2,0 литра. Максимальная мощность такой установки достигала тогда впечатляющих 150 лошадиных сил.
Постепенно противоположные двигатели внутреннего сгорания начали активно распространяться. В итоге они были установлены на:
- вагон;
- спортивная модель;
- мотоциклов;
- автобусы;
- военная техника и др.
В настоящее время противоположные установки не очень популярны.И на то есть объективные причины.
Устройство и принцип работы
Изучая устройство встречного, стоит отметить, что он отличается от других двигателей внутреннего сгорания именно своим устройством. Здесь пара поршней движется в горизонтальной плоскости. То есть происходит не снизу вверх, а слева направо.
Боксеры всегда имеют парное количество цилиндров, а их количество варьируется от 2 до 12. Наиболее распространенные моторы комплектуются 4 и 6 рабочими цилиндрами.Если мы говорим о спорткарах, то для них предусмотрены 8 или 12 цилиндров.
Если говорить о том, как работает оппозитный двигатель, то специалисты не видят существенной разницы по сравнению с традиционными двигателями внутреннего сгорания. Только рабочие 6-цилиндровые версии имеют ряд отличительных черт по выполняемой работе.
Горизонтальное расположение рабочих цилиндров играет здесь важную роль. Это значительно снижает вибрацию и обеспечивает плавность хода.Это связано с тем, что при движении установленных поршней в противоположном направлении друг относительно друга они взаимно нейтрализуют колебания. Это обеспечивает плавное увеличение мощности, отсутствие сильных рывков. Плюс этот фактор положительно влияет на скорость износа мотора.
Боксеры также отлично влияют на устойчивость и качество управляемости автомобиля, поскольку горизонтальное расположение используемых цилиндров позволяет устанавливать двигатели ближе к шасси автомобиля.Этому способствует низкий центр тяжести.
Сорта
Во многом принцип работы и некоторые особенности конструкции зависят от конкретного типа трансмиссии Boxer.
Есть несколько основных категорий горизонтально-оппозитных двигателей:
- боксеры;
- OPOC;
- танковые моторы.
Боксеры наиболее широко используются в оснащении легковых автомобилей. Основным пользователем таких моторов является японская автокомпания Subaru.
В таком боксере поршни расположены на определенном расстоянии друг от друга и стоят напротив. Если первый поршень закреплен на определенном расстоянии от оси двигателя, то второй также займет такое же аналогичное положение. В этом случае в двигателе каждый поршень помещается в свой отдельный цилиндр. Визуализируя работу такого мотора, можно представить себе поединок двух боксеров. Отсюда и соответствующее название.
Что касается других двигателей типа OPOS, то здесь принцип конструкции и порядок работы поршней несколько иной.Это двухтактные силовые агрегаты. Один цилиндр имеет сразу 2 поршня, закрепленных на одном коленчатом валу. При этом первый отвечает за подачу рабочей топливовоздушной смеси, а второй при этом оперативно удаляет образующиеся продукты сгорания.
Особенностью двигателей OROS является отсутствие головки, которая обычно устанавливается на блоке цилиндров. Плюс такого агрегата в работе поршней только на одном коленчатом валу. Боксер имеет небольшие размеры, занимает меньше места и имеет небольшую массу.Это позволило использовать двигатель в различных областях и в различных транспортных средствах.
EPOC может работать на двух видах топлива: дизельном топливе и бензине. К его достоинствам также можно отнести:
- при выполнении своей работы поршни проходят немного меньшее расстояние, что значительно снижает силу трения и сводит к минимуму износ;
- повышенный КПД, что связано с отсутствием вредного воздействия выхлопных газов на камеру сгорания. Они оказывают давление на рабочие поршни;
- по сравнению с классическими двигателями масса OROC будет на 30-50% меньше;
- В оппозитном двигателе этого типа используется меньше элементов.Если сравнивать с рядными и V-образными, разница в среднем составит 40-50%;
- такие силовые агрегаты достаточно экономичны;
- В конструкции не используется система привода клапана;
- требуется меньше места для размещения блока в моторном отсеке.
Но не все так радужно, как может показаться поначалу. Этот тип двигателя находится в стадии разработки и постепенного улучшения. Пока рано говорить о каких-либо реальных и глобальных успехах, поскольку существует ряд скрытых и непредвиденных проблем, возникающих в процессе эксплуатации.
Теперь о третьем типе оппозитных двигателей, которые называются танковыми. Это силовая установка с маркировкой 5ТДФ. Двигатель создавался специально для танков серии Т-64 и Т-72.
Танк Boxer обладает внушительным ресурсом, поскольку изначально был рассчитан на установку в крупную военную технику. Поршни разделяют один цилиндр и движутся в одном направлении, хотя каждый имеет свой отдельный коленчатый вал.
Пространство для воспламенения топливовоздушной смеси создается за счет создания минимального зазора или зазора между двумя установленными рабочими поршнями.Как и в случае с OROC, здесь воздух попадает в цилиндры, а выхлопные газы выходят за счет работы системы турбонаддува.
За счет встречного хода рабочих поршней инженерам удалось создать компактный по размерам, но впечатляющий по мощности. силовой агрегат … Максимум для танка боксера достигает 2 тысяч. Мощность агрегата — 700 лошадиных сил. Рабочий объем двигателя может составлять 6 и 13 литров.
Танк Boxer может работать как на бензине, так и на дизельном топливе… Это отечественная разработка, которая в свое время успела впечатлить. Но в настоящее время ТГФ больше не производится.
Преимущества и недостатки
Чтобы полностью раскрыть особенности этого мотора, нужно взглянуть на его сильные и слабые стороны.
Начнем с наиболее важных преимуществ оппозитных двигателей. К его достоинствам можно отнести следующие баллы:
- Что действительно хорошо в оппозитном двигателе, так это наилучший вариант расположения. Двигатель всегда низкий, что намного лучше классического ДВС.Это позволяет снизить центр тяжести. Это улучшает стабильность и управляемость;
- также боксер является лучшим среди конкурентов из-за того, что практически не уступает трансмиссии. Эта особенность позволяет минимизировать потери при передаче крутящего момента;
- Сильный аргумент в пользу оппозитного двигателя — это минимальный уровень вибрации, даже когда автомобиль движется на максимальных скоростях … Это преимущество связано с расположением цилиндро-поршневой группы.Таким образом, инженеры создали идеальный баланс и смогли обеспечить эффективное гашение всех возможных вибраций. От этого двигатель работает ровно, рывков нет; Особенности конструкции и балансировка
- позволили использовать не 5, а всего 3 подшипника коленвала. За счет этого он стал короче и легче;
- среди всех конкурентов противник — безусловный лидер по обеспечению пассивной безопасности … Даже при сильном лобовом столкновении мотор не проникает в салон.При ударе он просто падает, не причиняя вреда водителю или пассажирам. Благодаря этой функции удалось спасти более тысячи жизней;
- при правильном обслуживании оппозитного двигателя, независимо от типа используемого топлива, оппозитный двигатель будет обладать огромным ресурсом. При правильном отношении такой двигатель прослужит около 1 миллиона километров. Для достижения такого результата нужно просто вовремя менять масло и другие расходные материалы, а также не подвергать агрегат чрезмерным экстремальным нагрузкам.
Хотя список преимуществ оказался впечатляющим, оппозитный двигатель также имеет существенные недостатки.И эти недостатки во многом способны перевесить все существующие преимущества.
- Дорогостоящее самообслуживание. Автовладелец автомобиля с оппозитным двигателем сможет выполнить лишь ряд несложных процедур в процессе обслуживания. Большую часть работ придется проводить с привлечением специалистов. А это дополнительные расходы на содержание автомобиля.
- Дорогой и сложный ремонт … Сложность ремонта провоцирует удорожание услуг.Сами запчасти довольно дорогие. Плюс надо искать грамотных специалистов. Профессионалов в области двигателей Boxer очень мало. А те, кто работает с такими электростанциями, просят за свои услуги довольно большие деньги.
- Комплексное строительство. Для выполнения определенных работ и замены расходных материалов иногда приходится частично разбирать двигатель. Это проблематично и недоступно для.
- Условная компактность. Хотя им удалось сделать такие моторы небольшими и низкими, им все же нужно много места под капотом.
- Активный расход масла. Напротив, крайне важно следить не только за состоянием, но и за количеством масла. У мотора хороший аппетит к смазке. Если начнется голодание, это приведет к крайне негативным, серьезным и дорогостоящим последствиям.
- Съемные гильзы цилиндров. То, что они съемные, — положительный момент. Но для замены вкладышей придется провести ряд сложных мероприятий по частичной разборке мотора. Если этого не сделать, вскоре двигатель начнет еще активнее расходовать масло, что со временем приведет к быстрому выходу из строя всего оппозитного двигателя.
- Острая нехватка квалифицированных мастеров. Для России и стран СНГ это одна из основных проблем. Многие хотели бы купить машину с оппозитным двигателем. Но большое количество вопросов вызывает то, что хороших мастеров нет. Есть и те, кто берут на себя службу противоположностям, но качество их работы оставляет желать лучшего. Квалифицированные мастера стоят дорого, и работают не в каждом городе.
Двигатели Boxer можно назвать двигателями внутреннего сгорания с прекрасными возможностями и радужными перспективами.Еще есть к чему стремиться. Поэтому автопроизводители, которым действительно интересны боксерские моторы, постоянно пытаются придумывать что-то новое, внедрять свежие идеи и бороться с объективными недостатками.
Область применения
Учитывая всю рассмотренную информацию, наличие существенных достоинств и объективных недостатков, возникает естественный вопрос, какие машины можно встретить на оппозитном двигателе.
Следует отметить, что автомобили не так часто оснащаются оппозитными двигателями, как традиционные рядные или V-образные силовые установки.
Но есть одна автомобильная компания, которая более пятидесяти лет успешно и активно устанавливает такие типы двигателей на свои модели. Тем более, что во многом именно благодаря этому производителю развивается сегмент оппозитных моторов. Это компания Subaru, которая находится в Японии, но ее автомобили успешно продаются по всему миру.
Но есть еще несколько машин и транспортных средств, которые оснащены такими силовыми установками. Речь идет о следующих автомобилях:
- некоторые модели автоконцерна Volkswagen;
- несколько автомобилей марки Porsche;
- Мотоциклы советского образца Урал;
- мотоциклов Днепр;
- Автобусы Икарус из Венгрии.
О каком-то глобальном распространении этого типа двигателей говорить не приходится. Хотя объемы продаж тех же автомобилей Subaru с оппозитными силовыми установками впечатляют.
В последнее время оппозитные моторы снова привлекли внимание инженеров и разработчиков. Исследования и всевозможные тесты проводятся регулярно. Специалисты стремятся улучшить и модернизировать такие двигатели. Более того, группа американских специалистов, работа которой финансируется Биллом Гейтсом, имеет прямое отношение к доработке двигателей типа OROS.
Трудно сказать, что из всего этого выйдет. Но факт интереса к противоположностям намекает нам на то, что вскоре удастся решить проблему очевидных недостатков. В этом случае у рядных и V-образных двигателей внутреннего сгорания появится реальный и серьезный конкурент. Если противник избавится от своих недостатков и сохранит свои ключевые преимущества, он сделает огромный шаг вперед.
Но пока все на уровне частичных слухов, догадок и домыслов.Удастся ли в ближайшее время существенно поменять оппозитные моторы — вопрос сложный.
Как избежать дорогостоящего ремонта
С учетом всех недостатков можно сделать вывод, что оппозитные моторы дороги и сложно ремонтировать. Основные затраты связаны именно с покупкой запчастей и оплатой услуг ремонтников. Если вы будете содержать двигатель в исправном рабочем состоянии, вам не придется тратить на него много денег.
Это основная миссия автовладельца, который хочет купить машину с боксером, но опасается возможных затрат на ее обслуживание.Существует несколько правил, соблюдение которых позволит получить максимум пользы и столкнуться с минимальным проявлением недостатков двигателя оппозитного типа.
- Интервалы технического обслуживания. Строго соблюдайте правила, проводите техническое обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя. В условиях наших дорог и климата он может немного уменьшиться. Если машина эксплуатируется в тяжелых условиях, следует вычесть минимум 15% от заявленного интервала технического обслуживания.
- Мастера квалифицированные. Хотя опытных специалистов по оппозитным двигателям не так много, найти их вполне возможно. Доверив двигатель к квалифицированному специалисту, вы значительно повысите свои шансы на длительную безотказную работу вашей электростанции Boxer.
- Внимательный подход к выбору. Поскольку противоположности очень требовательны по отношению к моторным маслам, здесь нужно строго следовать рекомендациям автопроизводителя. Выбирайте масла, которые советует использовать растение.Соответствующую информацию можно найти в инструкции по эксплуатации. Если купить именно такую марку невозможно, то ориентируйтесь на известных производителей с хорошей репутацией. Покупайте смазку для мотора boxer только в проверенных магазинах, где есть все гарантии и сертификаты качества. Это позволит избежать подделки.
- Заправляйтесь на хороших заправках. Этот совет относится ко всем типам двигателей, а не только к оппозитным. Хорошее топливо обеспечивает эффективную работу двигателя, увеличивает его ресурс и снижает риск загрязнения.Даже если вы заплатите за топливо больше, чем на дешевых заправках, вы все равно сможете сэкономить. Это проявится в надежности и отсутствии необходимости ремонта двигателя из-за негативного воздействия некачественного топлива.
- Система охлаждения. Хотя оппозитные моторы оснащены достаточно эффективной системой охлаждения, даже она не справится с чрезмерными перегрузками двигателя. Не перегружайте боксера. А для самой системы выбирайте только качественные расходные материалы.
- Мойка двигателя.Его нужно проводить периодически, а не на постоянной основе, как многие могут подумать. Но даже редкая чистка двигателя нормализует теплоотдачу и предотвратит перегрев. Отсюда и долгая служба мотора, сохранение его моторесурса и отсутствие проблем.
Не верьте давнему стереотипу, что якобы управлять автомобилем с оппозитным двигателем намного дороже, чем содержать автомобиль с традиционным рядным или V-образным двигателем внутреннего сгорания.
Это хорошо видно на примере автомобилей Subaru. Их запчасти относительно недорогие, расходники также не стоят огромных денег. Обслуживать такую машину сможет даже человек с небольшим уровнем дохода. Все напрямую зависит от качества обслуживания и правильного ухода. Если правильно ухаживать за автомобилем, вовремя проводить плановые работы, а также не спровоцировать сильные перегрузки, двигатель не потребует больших денег.
Моторы Boxerвызывают большой интерес благодаря своим сильным качествам.В какой-то степени их смущают свои недостатки. Но они довольно произвольны. Любой двигатель может привести к огромным финансовым затратам. Это уже вопрос напрямую к владельцу и его отношению к своей машине.
Двигатель с оппозитным двигателем (напротив) — это двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены один над другим, то есть с противоположным расположением цилиндров. Принцип работы прост: когда один цилиндр находится в своей крайней мертвой точке, второй цилиндр находится в противоположной мертвой точке параллельно ему, под углом 180 градусов.Двигатель оппозитного типа может быть дизельным или бензиновым.
Самые первые двигатели этого типа были установлены на венгерские автобусы и мотоциклы Ikarus, и этот тип расположения цилиндров также широко использовался для военной техники, устанавливался на автомобили BMW и только после этого получил огромный спрос со стороны Porsche и Subaru. Subaru очень активно использует двигатели этого вида работы, в их автомобилях можно встретить как дизельные, так и бензиновые версии.
OROS
Оппозитный двигатель OPOS очень сложен по своей конструкции, у него один коленчатый вал, но при этом в одном цилиндре работают два поршня, которые движутся навстречу друг другу.Это осложнение привело к закрытию работы над EPOC, но в последнее время, благодаря спонсорской поддержке, разработка была возобновлена в поисках альтернативных решений.
5TDF
Принцип работы двигателей этого типа не всегда одинаков. Второй оппозитный двигатель, 5ТДФ, имеет огромное отличие от забытого OROC или популярного аналога Subaru «боксер», который мы рассмотрим позже. В 5ДТФ, как и в ОРОСе, в одном цилиндре работают два поршня, двигаясь навстречу друг другу, но у него есть два коленвала, которые расположены в местах головы «боксера» Субарова.В момент достижения мертвой точки между двумя поршнями остается пространство, которое называется камерой сгорания как в дизельной, так и в бензиновой системах, единственная разница заключается в способе подачи. Дело в том, что оппозитный двигатель 5ДТФ двухтактный, а ОПОС и «боксер» четырехтактный, естественно газообмен происходит как в двухтактном. Двухколенчатый дизель 5ДТФ активно использовался на танках Т-64, но после завершения их производства от него все чаще отказывались в пользу других двигателей.Такое положение дел могло бы быть и с «боксером», если бы не Subaru.
Боксёр
Самый востребованный и часто используемый оппозитный двигатель «Boxer» развивается и продолжает совершенствоваться только благодаря Subaru, которая ставит его почти на все автомобили. В «боксере» ровно посередине один коленвал, такое расположение коленвала позволяет равномерно распределить массу двигателя. Число цилиндров от четырех до двенадцати, лучший из двигателей Boxer имеет шесть цилиндров.Это неудивительно, ведь такое количество цилиндров оптимально для всех типов двигателей. Расположение коленчатого вала повлияло не только на массу и габариты двигателя, но и на его пониженную рабочую вибрацию, которую также можно уменьшить с помощью специальных опор. Турбина в таких двигателях занимается увеличением мощности, двигатели без нее работали бы на 30 процентов хуже.
Принцип действия «боксер» типа:
- Принцип работы «Боксер» типа
Теперь мы понимаем принцип работы, что это за оппозитные двигатели, но так ли они хороши?
Разрушение мифов
Самая главная цель так и не была достигнута, габариты оппозитного двигателя настолько мало отличаются от обычного V-образного двигателя, что гордиться им не приходится, а расположение ничего не меняет.Получается, что плюсы и минусы мы будем искать в другом, и для автомобилистов это не имеет значения, места мало или много, он помещается под капотом и тогда все в порядке.
Достоинство
А вот достоинства оппозитного двигателя действительно радуют:
- Улучшена управляемость машины, это достигается за счет смешения центра тяжести, масса имеет
- расположение около оси и машина действительно ведет себя послушнее.Для многих автолюбителей, особенно в России, это очень важно.
- Повышенный комфорт достигается за счет снижения вибрации двигателя, которая не передается на другие части автомобиля. №
- Повышенный износостойкость, главное достоинство двигателей данного типа. Жизнь рассчитана на более чем миллион километров.
недостатки
Но и минусы заставляют задуматься:
- Повышенный расход топлива, если взять две машины, одну с оппозитной, а другую с V-образной формой примерно такой же мощности, расход на 100 километров для оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
- Повышенный расход масла, другие типы двигателей «кушают» намного меньше масла.
- Дорогой ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запчастей для вашего двигателя.
- Ищет СТО, даже если есть деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за такой сложный двигатель.
Получается, что все недостатки касаются именно вашего кошелька, все вопросы в том, готовы ли вы отдавать за него деньги.Но качество не оспаривается, именно по этой причине нужно подумать, лучше ли платить много раз небольшими суммами или не платить вообще когда.
Поломка двигателя — большая редкость для двигателей с меньшей работоспособностью, не говоря уже о «боксере», спроектированном на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Industries Ltd, специально для Subaru. Не знаю, зависит это от этого или нет, но Subaru не собирается отказываться от двигателей надолго и, судя по их продажам, люди вполне им довольны.Эта позиция в первую очередь основана на убеждении, что отказ от оппозитного двигателя будет огромным шагом назад.
Силовой агрегат типа оппозитного двигателя (в частности, производителя Subaru) в принципе аналогичен стандартному рядному двигателю внутреннего сгорания. Отличается спецификой расположения поршней, цилиндров, за счет горизонтальной (а не обычной вертикальной) установки двигателя. Поэтому поршни оппозитного двигателя расположены горизонтально, причем напротив (противоположно) друг другу, попарно.Также каждая из этих пар поршней двигателя имеет пару распредвалов.
На первый взгляд оппозитный двигатель Subaru более компактный, чем другие, с такой же мощностью и объемом. Эта иллюзия создается потому, что она «плоская», равномерно заполняет моторный отсек … При этом мотор-пластина короткая, плоская, но широкая. Его конструкция представлена полублоками из двух цилиндров, но по ширине, кроме картера с поддоном, как у рядного, есть еще полублок и головка.
оппозитные двигатели внутреннего сгорания Subaru были впервые замечены и установлены гонщиками на спортивные автомобили.Позже для них были разработаны 12-цилиндровые двигатели взамен использовавшихся 6-цилиндровых.
Плюсы оппозитного двигателя Subaru
У оппозитного двигателя Subaru много преимуществ:
- Распределение массы симметрично относительно оси, а не конкретно по ней (меньше нагрузка на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможность его смещения).
- Высокая функциональность, относительно большая продолжительность работы до первой потребности в ремонте — важнейший плюс и причина установки оппозитного двигателя Subaru.
- Минимизация (или полное отсутствие вибрации), которая при установке обычного двигателя создает значительный дискомфорт для водителя / пассажира.
Первый плюс (сан) больше всего ценится владельцами спорткаров. Потому что на скоростных поворотах оппозитный двигатель Subaru придаст большей устойчивости … Кроме того, показатели скорости у автомобилей с этими двигателями сравнительно лучше, чем у аналогичных (особенно у 12-цилиндровых).
Второе преимущество — долговечность двигателя — неоднократно проверено / подтверждено. До необходимости капремонта оппозитный двигатель без проблем порадует автовладельца не одну тысячу километров.
Последнее (третье преимущество) возможно, в том числе за счет горизонтального расположения поршней, работающих друг от друга, создавая своеобразный баланс, противовес … К сожалению, не все модели оппозитных двигателей Subaru могут похвастаться максимумом. виброустойчивость.Лучший способ «выдержать» вибрационные нагрузки — это шестицилиндровый оппозитный двигатель (аналогично шестицилиндровому вариационному рядному двигателю). Но уже 4-цилиндровый такими успехами и значительными преимуществами не обладает.
Минусы оппозитного двигателя Субару
Однако во всех достоинствах оппозитного двигателя Subaru можно найти небольшую «ложку дегтя». Из этих недостатков:
- Дороговизна обслуживания двигателя, сложность подбора необходимых запчастей.И, кроме всего прочего, желательно доверять только профессионалам, которые специализируются на этом в вопросах ремонта именно таких двигателей.
- Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя, производимого производителем Subaru, объясняется сложностью конструкции.
- Также к расходным материалам, использующим такой двигатель, добавляются масла с повышенным расходом.
Самостоятельный ремонт оппозитного двигателя невозможен также из-за необходимости специализированного инструмента, без которого многие детали нестандартны, до горизонтально расположенного двигателя добраться невозможно.
Область применения оппозитного двигателя Subaru
Немного тяжелое финансовое положение значительной массы автомобилистов не позволяет добиться популярности оппозиционных двигателей Subaru … Их применение наиболее широко распространено в области гоночных моделей скоростных автомобилей. Потому что здесь вышеупомянутые преимущества оппозитных двигателей Subaru намного важнее и перекрывают недостатки их использования.
Кроме того, они устанавливаются, естественно, в моделях автомобилей производителя Subaru.Кроме того, Porsche часто прибегает к установке именно этих двигателей в свои автомобили.
Принцип работы двигателя Субару. Двигатель Boxer: принцип работы, достоинства и недостатки Двигатель Boxer: принцип работы, достоинства и недостатки. Боксёр боксёр
Одним из наиболее распространенных типов двигателей внутреннего сгорания является оппозитный двигатель, который довольно давно используется в винтовых самолетах, кораблях, наземных установках и автомобилях.Подобные агрегаты появились в 30-х годах ХХ века. Впервые такие двигатели использовали в автомобилях немецкие и японские автопроизводители.
Устройство и принцип работы оппозитного двигателя.Оппозиционный двигатель разработан на базе V-образного агрегата, имеющего угол развала до 180 градусов. Еще одна особенность этого агрегата — в нем всегда четное количество цилиндров, которые расположены в два ряда. Однако главный принцип заключается в самом процессе работы агрегата.Дело в том, что поршни обычного рядного мотора работают в противофазе, а у оппозитного поршни всегда находятся в одной фазе. Это позволяет увеличить обороты и снизить вибрацию двигателя.
Плюсы оппозитного двигателя:1. Узкая конструкция трансмиссии для снижения центра тяжести. Это большой плюс.
2. Высокая плавность работы и хорошая балансировка двигателя. Достичь этого эффекта помогает тот факт, что поршни работают в одну фазу.Плюс на лицо.
3. Отличная конструкция двигателя с точки зрения безопасности. При сильном столкновении двигатель уходит под днище автомобиля, защищая водителя от попадания травмирующих деталей в салон автомобиля. Это тоже очень большой плюс.
4. Характеристики показывают отличный результат.
Фото. Subaru мотор
Минусы оппозитного двигателя:1. Допустимый расход масла значительно выше, чем у рядных двигателей.
2. Комплексная система газораспределения и розжига.
3. Ремонтопригодность. Большинство элементов находится в труднодоступных местах. Это неприятный минус.
4. Средний ресурс двигателя 120 000 км пробега.
5. Высокая стоимость ремонта.
Фото. Субару.
Сегодня большинство производителей автомобилей (Subaru, Porsche, Volkswagen) с этими двигателями решили большинство вопросов, которые были озвучены в категории минусов. Моторы Boxer имеют большой потенциал, поэтому доработка обязательно будет продолжена и недостатков будет намного меньше.
Интересное видео : Как это работает? Subaru Technology
Продолжаю рассказывать о двигателях внутреннего сгорания. И мне нравится говорить о двигателях, которые непонятны простому обывателю, например, от Volkswagen. Сегодня не менее интересен двигатель, который также устанавливается на узкую линейку автомобилей. Это про оппозитный двигатель. В основном такие агрегаты сейчас использует Subaru, а также корпорация Volkswagen Group в своих автомобилях.Так что это за двигатель? Читайте дальше …
— двигатель внутреннего сгорания, в котором поршни расположены горизонтально (или под углом 180 градусов), в отличие от рядного двигателя внутреннего сгорания, в котором поршни расположены вертикально. То есть простыми словами его можно назвать горизонтальным мотором. Располагаются поршни такого агрегата — два справа и два слева. Во время работы поршни сходятся и расходятся по горизонтали. Поскольку поршни разделены, каждая группа поршней имеет (два справа и два слева) по два распределительных вала.То есть справа два распредвала — 8 клапанов и такие же слева. Механизмы газораспределения в оппозитном двигателе (распредвалы и клапаны) расположены вертикально, в отличие от классического рядного двигателя, где они расположены горизонтально. Вот небольшая диаграмма.
Первые оппозитные двигатели появились в 1938 году, их устанавливали на автомобили Volkswagen Käfer (в шикарном варианте использовался Volkswagen Beetle). Именно Volkswagen первым разработал горизонтально расположенный двигатель.Такими двигателями сейчас оснащаются некоторые современные автомобили концерна Volkswagen (например, Porsche 997, Porsche Boxster и др.). Также в 1940-х годах компания SUBARU самостоятельно разрабатывала свой двигатель. И по сей день Subaru оснащает свои автомобили горизонтальными оппозитными двигателями.
Зачем был создан оппозитный двигатель?
Был разработан для снижения центра тяжести автомобиля. Наверное, все знают, что чем ниже центр тяжести, тем лучше ходовые качества машины, меньше будет крен машины при поворотах.
Преимущества оппозитного двигателя
1) Как я уже писал выше, он создан для понижения центра тяжести автомобиля, что очень хорошо сказывается на ходовых качествах.
2) Еще один плюс — расположение цилиндров. При движении навстречу друг другу в горизонтальной плоскости посторонние колебания значительно гаснут. Поэтому этот двигатель считается намного тише своих рядных или V-образных собратьев.
3) Также из плюсов хочу отметить большой ресурс двигателя данного типа.Например, двигатели SUBARU имеют ресурс около 1000000 километров при правильной эксплуатации и своевременной замене расходных материалов.
Минусы оппозитного двигателя
1) Первый и самый существенный недостаток — сложный ремонт такого двигателя.
2) Сложная конструкция, а значит дорогая цена этого двигателя.
3) Сложное обслуживание.
Устройство прочное, но сложное по конструкции. Его динамические характеристики аналогичны рядным бензиновым двигателям.Мощность и потребление. А теперь короткое видео.
SUBARU оппозитный двигатель видео
Разрешите на этом закончить, я думаю стало немного понятно, что это такое и как работает.
Не все далеко от истины, но из отрицательных сторон противостояния это:
А теперь пройдемся по слабым местам двигателей Subar:
Геометрия цилиндров подвержена интересной особенности — когда хонингованная сетка в порядке, а цилиндр уже превратился в эллипс.Однако чугунные блоки цилиндров с разной степенью расширения никогда не были идеальными.
Расход масла повреждает двигатели вне зависимости от возраста — старые машины из первой волны иномарок и люди из автосалонов, до сих пор пахнущие свежим пластиком, стоят в одной очереди к врачу. Здесь очень горизонтальное положение цилиндров способствует выгоранию, на случай если турбина не откажется от своей доли закуски, и, конечно, болезнь залипания колец — стандартная (а для нового EJ205 это даже не проблема. болезнь, но своего рода поддерживающая составляющая).И попробуй однозначно измерить уровень моторного масла на отдельном незнакомом субаре. Произошло? Что на обратной стороне зонда? А если машину откатить на три метра в сторону? Да это Субару!
Ну что не перегорело, убежало: течи сальников и «потеки» крышек — родовая особенность оппозитных двигателей.
Датчик массового расхода воздуха загрязняется или выходит из строя на машине любого производителя. Увы, старые добрые датчики MAP ушли в прошлое.
Объединение.Непонятно, зачем компании, имевшей всего четыре основных массовых модели, выпускать столько версий, обновляя их почти каждый год. Например, кто вспомнит, сколько двигателей было установлено на Импрезе? Три четыре пять? На самом деле их было девять, в более чем сорока модификациях. «Давай, почини» …
Ремень ГРМ удобно расположен напротив, но «колено близко, а не грызет» — он наезжает на множество шкивов и роликов. Если вариант SOHC с минимумом навесного оборудования не представляет особых проблем, то при установке ремня на двигатель DOHC, особенно на свежий мотор с AVCS (система переключения фаз), вполне возможно пропустить зуб-два.Все бы хорошо, но клапаны … При обрыве ремня ГРМ они встречаются с поршнем (или друг с другом) и гнутся почти на всех моторах.
Шейки коленвала. Несложно догадаться, что 4-цилиндровый оппозитный органично подразумевал три опоры коленвала, но это было в прошлом … шкур, чудес не случилось. Грифы здесь по-прежнему узкие, поэтому удельная нагрузка и износ больше, чем у рядных четверок, и их ремонт слишком сложен — их больше нельзя шлифовать ни на каком оборудовании.
Гидравлические подъемники раньше (примерно до середины 90-х) использовались Subaru с большим почетом, но затем возобладал здравый смысл. Так что удовольствие накачать полдюжины «грибов» в таз с керосином теперь доступно далеко не каждому …
Вентиляция картера. Трудно вспомнить двигатели, где его засорение просто «быстро и качественно» приводило к обслуживанию. Если обычный мотор даже попытается затянуть, плюнуть маслом в воздушный фильтр, выбить щуп, то Субаров, противостоящий хмурому самурайскому упорству, сразу же начнет выдавливать сальники…
Сборка выпотрошенной противоположности — картина эпическая. Правильно зажать коленвал между полублоками — крышки коленвала тянуть не тебе. Ну совместить отверстие в поршне с отверстием в шатуне и со специальным отверстием в блоке, потом посадить туда поршневой палец и «отполировать» все стопорным кольцом — это песня (для шестилетника) цилиндр опопоса EZ30 это стихотворение)! Ладно, если бы это был гоночный монстр на триста или пятьсот сил, то такие доработки можно было бы простить.Но когда такой же работы требует сотня жужжалок какой-то Импрезы, здравомыслие японских инженеров оказывается под большим вопросом.
Не нужно напоминать, что для более серьезной работы с механикой необходимо снять двигатель с автомобиля (при этом двигатель DOHC является обязательным). Аргумент о простоте снятия двигателя Субарова по сравнению с любым рядным гребцом справедлив — но только в большинстве случаев этого гребца вообще не пришлось бы разбирать.
Радиаторы массово протекают от любого азиатского производителя автомобилей. Складывается ощущение, что пластиковые бачки радиаторов для японских и корейских автомобилей управляют одни и те же работяги, с одинаковыми нарушениями техпроцесса или конструкции. Но … Если у Тойоты разная вероятность выхода из строя радиатора (например, с моторами серии S, к сожалению, это случается чаще, чем с серией А на тех же моделях), то орошает весь небольшой модельный ряд автомобилей Subaru. грунт с антифризом равномерно…
Вот за что нельзя не похвалить двигатели Subarov SOHC — доступность впускного тракта и топливной системы. Что с топливным фильтром? Не тойотовской, с постоянно закисшими орехами и спрятанной где-то глубоко в недрах моторного отсека, но легко доступной на шлангах и хомутах.
«Двигатель-миллионер»
Фантастический ресурс субаровских моторов — не более чем красивая легенда. К тому же они очень и очень разные…
«Нормальный»
Двигатели малого рабочего объема (EJ15 #, EJ16 #, EJ18 #) далеки от «миллионеров», хотя они достаточно эффективны и надежны — обычные моторы для автомобилей С-класса. С точки зрения производителя, объединение со старшими братьями понятно, вот только … Ну зачем нормальному человеку скромный мотор такой дикой компоновки? Даже полтора литра идут с двумя головками блока и «особенностями» обслуживания противоположностей.
Лучшие и оптимальные двигатели Subaru — двухлитровые SOHC (EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202..). Здесь некоторая проблемность как минимум компенсируется отдачей, а ресурс и мощность находятся в разумном балансе — по надежности они не уступают рядным четверкам Toyota того же объема. Рассчитанные на 92-й бензин, аппетит у них умеренный, и хоть и доставят при ремонте немало «приятных» минут, но в обслуживании очень просты. На отрезке 200-250 тысяч пробега требуют штатную переборку с заменой колец (без расточки), после чего на время получают «вторую жизнь».
«Средний»
Двухлитровые атмосферные двигатели DOHC EJ20D, EJ204 … фактически последние двигатели с реальным запасом прочности, но четыре распредвала на четыре цилиндра — это уже многовато. Затрудняется дело с обслуживанием: замена свечей — проблема, при установке ремня ГРМ вероятность ошибки в несколько раз больше, все работы по механической части — только после снятия двигателя, бензиновые — 95 …
«Хлам»
В первую очередь, это турбомоторы.Хотя зачем хлам … Свою задачу они выполняют — выкладываться с максимальным напряжением на несколько тысяч километров и «выбегать». Если сознательно выбрана работа типа «починить — диск — в ремонт», то вопросов нет. Но для «гражданского», а тем более для повседневного автомобиля они не подходят, поэтому надежды некоторых получить одновременно и мощный, и живучий двигатель наивны.
EJ20G, EJ205 — базовые турбодвигатели с ресурсом 100-150 тысяч.Вот только «переборка ревитализации», похожая на нормальные или хотя бы атмосферные субаровские двигатели, не всегда срабатывает. Турбины обычно заканчивают свои дни списаниями — после поломки шатуна, поломки поршней, аварийного износа …
EJ20K, EJ206, EJ207, EJ208 — это турбо-монстры … и нерезиденты, для которых 100 тысяч будут отличный результат. Часто эти машины убивает уже первый хозяин — конечно, за свою бешеную табуретку японский отморозок не заплатил двадцать-тридцать тысяч, чтобы она пылялась в гараже, ожидая своего покупателя из холодной России.
Во-вторых, обязательно запомнился двигатель DOHC EJ254, самый проблемный атмосферный двигатель (наравне с EJ22) из-за неизбежного перегрева. В наличии для этого двигателя было бы неплохо иметь коробку прокладок, стойку головок и плоскошлифовальный станок для регулярной правки деформированных поверхностей. После того, как выяснилось, что EJ254 не может активно выходить на внешний рынок (на них будут возбуждены судебные дела), появился и его деформированный собрат SOHC EJ252. Но в любом случае Субаровские 2.5 традиционно оказываются намного капризнее своих 2-литровых собратьев.
В нижней строке? Если бы двигатели Subaru были действительно такими хорошими, как иногда говорят, то у них не было бы типичных для других проблем и не было бы специфических, но увы … Да, субары обычно оснащаются двигателями более мощными, чем другие японские автомобили того же типа. класс — это единственное реальное преимущество авто с противоположностями. В остальном они не только не превосходят, но зачастую уступают по надежности и живучести другим японским брендам.
Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать по таким критериям, как тип потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей по типу топлива все более-менее понятно даже очень далеким от техники людям, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этой статье мы рассмотрим один из видов двигателей внутреннего сгорания с необычным расположением цилиндров, а именно оппозитный двигатель.Здесь вы узнаете, что такое оппозитный двигатель, как он работает, каковы его плюсы и минусы и где он используется.
Конструкция и особенности оппозитного двигателя
Схема работы оппозитного двигателяДвигателями внутреннего сгорания оппозитными называют такие, у которых угол развала цилиндров составляет 180 °. Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости, причем зеркально по отношению друг к другу. Это означает, что они достигают своей наивысшей точки одновременно.Кстати, это одно из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них поршни движутся синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй — внизу).
Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. К тому же их высота значительно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в моторном отсеке. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (у них один коленчатый вал, как и у V-образных).Что касается принципа работы этих двигателей, то он точно такой же, как и у всех других двигателей внутреннего сгорания: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси. .
Типы оппозитных двигателей
Сегодня существует три основных типа оппозитных двигателей:
Они отличаются друг от друга главным образом тем, как в них перемещаются поршни.
Боксер. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень расположен в собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным.Как раз в этом главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминает движение боксеров на ринге, они получили название Boxer.
OPOC. Это сокращение означает «цилиндр с оппозитным поршнем», и конструктивная особенность этого типа оппозитного двигателя состоит в том, что в каждом цилиндре установлено по два поршня. Они движутся навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC — двухтактные, не имеют головок блока цилиндров и клапанных приводов.Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, бывают как бензиновые, так и дизельные.
5 THF. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. Одно время он создавался специально для установки на танки Т-64, чуть позже его использовали на Т-72. Как и в оппозитном двигателе OPOC, его цилиндры содержат два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от него, каждый из них имеет собственный коленчатый вал. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 TDF расположены между поршнями, работают как на бензине, так и на дизельном топливе.Сейчас эти силовые агрегаты больше не производятся.
Плюсы и минусы оппозитных двигателей
Коленчатый вал и поршни оппозитного двигателя
Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то один из самых значимых — очень низкий уровень вибрации при работе. Эти двигатели обязаны этим противоположным расположением поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, а дисбаланс сил, приводящий к вибрациям, практически полностью отсутствует.
Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой еще один существенный плюс: поскольку практически отсутствуют вибрации, износ движущихся частей происходит намного медленнее, чем, скажем, в V-образных двигателях. Соответственно, ресурс таких моторов очень большой: практика показывает, что величина их пробега до капремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы машин с оппозитными двигателями утверждают, что на практике эта цифра еще выше — от 600 000 до 700 000 километров.
Еще один плюс силовых агрегатов этого типа — низкий центр тяжести.Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на высоких скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость автомобиля. Кроме того, как уже говорилось выше, их небольшая высота может считаться преимуществом двигателей этого типа. Справедливости ради стоит отметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (например, таких же V-образных моторов).
Что касается недостатков оппозитных двигателей, то к основным можно отнести следующие: дороговизна и сложность ремонта.Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, использование дорогих высокопрочных материалов. Кроме того, их сборка и регулировка намного сложнее, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных двигателей внутреннего сгорания. Диагностика и устранение неисправностей оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученного персонала. Само собой разумеется, что даже мелкий ремонт таких моторов обходится недешево владельцам машин, на которые они устанавливаются.
Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Однако по расходу топлива они все же уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.
Сфера применения оппозитных двигателей
ДвигателиBoxer не используются так широко, как V-образные и рядные двигатели, но есть автопроизводитель, который уже полвека устанавливает эти типы двигателей на свои автомобили. Это известная японская фирма Subaru. Кроме того, боксеры можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими когда-то были советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».
Следует отметить, что в последнее время интерес к энергоблокам данного типа значительно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом.
Видео по теме
Нет, японская компания Subaru, ныне входящая в состав крупного подразделения Subaru Corporation, не стояла у истоков создания поистине революционной горизонтально противоположной компоновки двигателя внутреннего сгорания.Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужный момент реализовать его. При всех своих преимуществах двигатель с горизонтальной опорой сложен в производстве, а его доработка под конкретные запросы требовала как новых технических решений, так и соответствующих затрат. В 1960-х Шинроку Момосе отвечал за разработку первого японского горизонтально-оппозиционного двигателя для массового производства на Subaru, девизом которого было «Вы не знаете, если не попробуете».Кроме того, у Момосе был определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не заставил себя ждать: в 1966 году Subaru 1000 был оснащен горизонтально расположенным двигателем EA 52 с двигателем объем 977 см3. Главным посылом при разработке такого расположения двигателей была возможность их надежной работы на высоких оборотах коленчатого вала.Кроме того, благодаря своей компактности эти двигатели идеально подходили для переднеприводных автомобилей того времени. .
В 1989 году Subaru получила двигатели нового поколения — EJ, которыми оснащалась модель Legacy. И начало славной спортивной истории Subaru можно датировать этим же годом. Впечатляет и его продолжение: в 1995 году Колин МакРэй на Subaru Impreza 555 стал чемпионом мира по ралли, а команда Subaru World Rally Team выиграла титул командного чемпионата. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей на чемпионате мира. Что касается гражданского двигателя Subaru второго поколения, то с 1989 по 2010 год этими двигателями было оснащено более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 получил титул «Двигатель года».В то же время был отмечен первый горизонтально-оппозитный дизельный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего фирменного горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателя под капотом. Слева — рядный двигатель, по центру — горизонтально напротив, справа — V-образный
В чем его преимущества? Первое преимущество горизонтально расположенного двигателя перед его рядными и V-образными аналогами — это его компактность. Такая конструкция и расположение двигателя дают инженерам больше свободы в работе с передней подвеской, в том числе позволяют использовать полноценный подрамник, что делает всю конструкцию подвески более жесткой, исключая деформацию кузова под нагрузкой.И в то же время такая конструкция двигателя позволяет снизить центр тяжести за счет небольшой высоты. И чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля и меньше крены автомобиля с низким центром тяжести. Неслучайно хорошая управляемость всегда была одной из отличительных черт автомобилей Subaru. И здесь снова напрашиваются ассоциации со спортом …
Subaru горизонтально-оппозитный двигатель в моторном отсеке модели Forester
Преимущество номер два: низкая вибрация.Это очень важно, так как это качество напрямую влияет как на долговечность двигателя, так и на его эффективность. Работа встречных поршней в горизонтально расположенных цилиндрах напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): то навстречу, то в противоположные стороны. Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя, расстояние между цилиндрами (по сравнению с рядным и V-образным двигателями того же числа цилиндров) меньше, что позволяет сделать коленчатый вал короче. .Это снижает вес и снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А поскольку уровень вибрации двигателя с горизонтальным расположением опор низок, противовесы, необходимые для балансировки коленчатого вала во время работы двигателя, требуют меньшей массы, чем в рядном или V-образном двигателе. Естественно, что в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, сэкономить топливо, а во-вторых, ускорить реакцию двигателя на действия водителя.
Чемпионат мира по ралли 2000 г.Subaru Impreza WRC Rally Двигатель
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru напрямую связан с уже сказанным и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Сначала каждый поршень с шатуном устанавливается на отдельной шейке коленчатого вала. Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, поддерживает равномерное вращение на высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие на высоких оборотах, причем совершенно не в ущерб ресурсу.И последнее не менее важно, чем все вышеперечисленное: двигатели Subaru всегда занимали высокое место в рейтинге миллионных двигателей.
Горизонтально расположенный двигатель нового Subaru XV
Чем отличается оппозитный двигатель? Принцип работы оппозитного двигателя, достоинства и недостатки. Основные достоинства и недостатки двигателей Boxer
30.08.2021Не все далеко от истины, но из отрицательных моментов противостояния это:
А теперь пройдемся по слабым местам Субар-моторы:
Геометрия цилиндров подвержена любопытной особенности — когда заточена сетка в порядке, а цилиндр уже превратился в эллипс.Однако чугунные блоки цилиндров с разной степенью расширения никогда не были идеальными.
Расход масла повреждает двигатели вне зависимости от возраста — старые машины из первой волны иномарок и люди из автосалонов, до сих пор пахнущие свежим пластиком, выстраиваются в одну очередь к врачу. Здесь очень горизонтальное положение цилиндров способствует выгоранию, на случай если турбина не откажется от своей доли закуски, и, конечно, болезнь залипания колец — стандартная (а для нового EJ205 это даже не проблема. болезнь, но своего рода поддерживающая составляющая).И попробуйте однозначно измерить уровень масла на отдельном незнакомом двигателе Субару … Получилось? Что на обратной стороне зонда? А если машину откатить на три метра в сторону? Да это Субару!
Ну что не перегорело, убежало: течи сальников и «потеки» крышек — родовая особенность оппозитных двигателей.
Датчик массового расхода воздуха загрязняется или выходит из строя на машине любого производителя. Увы, старые добрые датчики MAP ушли в прошлое.
Объединение.Непонятно, зачем компании, имевшей всего четыре основных массовых модели, выпускать столько версий, обновляя их почти каждый год. Например, кто вспомнит, сколько двигателей было установлено на Импрезе? Три четыре пять? На самом деле их было девять, в более чем сорока модификациях. «Давай, почини» …
Ремень ГРМ удобно расположен напротив, но «колено близко, а не грызет» — он наезжает на множество шкивов и роликов. Если вариант SOHC с минимумом навесного оборудования не представляет особых проблем, то при установке ремня на двигатель DOHC, особенно на свежий мотор с AVCS (система переключения фаз), вполне возможно пропустить зуб-два.Все бы хорошо, но клапаны … При обрыве ремня ГРМ они встречаются с поршнем (или друг с другом) и гнутся почти на всех моторах.
Шейки коленвала. Несложно догадаться, что 4-цилиндровый оппозитный органично подразумевал три опоры коленвала, но это было в прошлом … шкур, чудес не случилось. Грифы здесь по-прежнему узкие, поэтому удельная нагрузка и износ выше, чем у рядных четверок, да и ремонт их слишком сложен — их больше нельзя шлифовать ни на каком оборудовании.
Гидравлические подъемники раньше (примерно до середины 90-х) использовались Subaru с большим почетом, но затем возобладал здравый смысл. Так что удовольствие накачать полдюжины «грибов» в таз с керосином теперь доступно далеко не каждому …
Вентиляция картера. Трудно вспомнить двигатели, где его засорение так же «быстро и качественно» приводило к обслуживанию. Если обычный мотор хоть и попытается пыхтеть, плюнуть маслом в воздушный фильтр, выбив зонд — то Субаровский напротив с хмурым самурайским упорством тут же начнет выдавливать сальники…
Сборка выпотрошенной противоположности — картина эпическая. Правильно зажать коленчатый вал между полублоками — крышки коленчатого вала затягивать не вам. Ну совместить отверстие в поршне с отверстием в шатуне и со специальным отверстием в блоке, потом вставить туда поршневой палец и «отполировать» все стопорным кольцом — это песня (для шестерки -цилиндровый опопозит EZ30 это стихотворение)! Ладно, если бы это был гоночный монстр на триста или пятьсот сил, то такие доработки можно было бы простить.Но когда такой же работы требуется сотня жужжалок какой-то Импрезы, здравомыслие японских инженеров — большой вопрос.
Не нужно напоминать, что для более серьезной работы с механикой необходимо снять двигатель с автомобиля (при этом двигатель DOHC является обязательным). Аргумент о простоте снятия двигателя Субарова по сравнению с любым рядным гребцом справедлив — но только в большинстве случаев этого гребца вообще не пришлось бы разбирать.
Радиаторы массово протекают от любого азиатского производителя автомобилей.Складывается ощущение, что пластиковые бачки радиаторов для японских и корейских автомобилей управляют одни и те же работяги, с одинаковыми нарушениями техпроцесса или конструкции. Но … Если у Тойоты разная вероятность выхода из строя радиатора (например, с моторами серии S, к сожалению, это случается чаще, чем с серией А на тех же моделях), то орошает весь небольшой модельный ряд автомобилей Subaru. грунт с антифризом равномерно …
Вот за что нельзя не похвалить двигатели Subarov SOHC — доступность впускного тракта и топливной системы… Топливный фильтр? Не тойотовской, с вечно закисшими орехами, спрятанной где-то глубоко в недрах моторного отсека, но легко доступной на шлангах и хомутах.
«Двигатель-миллионер»
Фантастический ресурс субаровских моторов — не более чем красивая легенда. К тому же они очень и очень разные …
«Нормальные»
Двигатели малого объема (EJ15 #, EJ16 #, EJ18 #) далеки от «миллионеров», хотя и достаточно эффективны и надежны — нормальные моторы для Автомобили С-класса.С точки зрения производителя, объединение со старшими братьями понятно, вот только … Ну зачем нормальному человеку скромный движок такой дикой компоновки? Даже полтора литра идут с двумя головками блока и «особенностями» обслуживания противоположностей.
Лучшие и оптимальные двигатели Subaru — двухлитровые SOHC (EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202 ..). Здесь некоторая проблемность как минимум компенсируется отдачей, а ресурс и мощность находятся в разумном балансе — по надежности они не уступают рядным четверкам Toyota того же объема.Рассчитанные на 92-й бензин, аппетит у них умеренный, и хоть и доставят при ремонте немало «приятных» минут, но в обслуживании очень просты. На отрезке 200-250 тысяч пробега требуют штатную переборку с заменой колец (без расточки), после чего на время получают «вторую жизнь».
«Средний»
Двухлитровые атмосферные двигатели DOHC EJ20D, EJ204 … фактически последние двигатели с реальным запасом прочности, но четыре распредвала на четыре цилиндра — это уже многовато.Затрудняется дело с обслуживанием: замена свечей — проблема, при установке ремня ГРМ вероятность ошибки в несколько раз больше, все работы по механической части — только после снятия двигателя, бензиновые — 95 …
«Хлам»
В первую очередь, это турбомоторы. Хотя зачем хлам … Свою задачу они выполняют — выкладываться с максимальным напряжением на несколько тысяч километров и «выбегать». Если операция типа «починить — диск — в ремонт» выбрана сознательно, то вопросов нет.Но для «гражданского», а тем более для повседневного автомобиля они не подходят, поэтому надежды некоторых получить одновременно мощный и живучий двигатель наивны.
EJ20G, EJ205 — базовые турбодвигатели с ресурсом 100-150 тысяч. Вот только «возрождение переборки», похожее на нормальные или хотя бы атмосферные субаровские двигатели, не всегда получается. Турбины обычно заканчивают свой рабочий день списаниями — при поломке шатуна ломаются поршни, аварийный износ …
EJ20K, EJ206, EJ207, EJ208 — турбо-монстры … и нерезиденты, для которых 100 тысяч будут отличным результатом. Часто эти машины убивает первый хозяин — конечно, японский отморозок не заплатил двадцать или тридцать тысяч за то, чтобы его бешеный табурет пылялся в гараже, ожидая своего покупателя из холодной России.
Во-вторых, обязательно запомнился двигатель DOHC EJ254, самый проблемный атмосферник (наряду с EJ22) — из-за неизбежного перегрева.В наличии для этого двигателя было бы неплохо иметь коробку прокладок, стойку головок и плоскошлифовальный станок для регулярной правки деформированных поверхностей. После того, как выяснилось, что EJ254 не может активно выходить на внешний рынок (на них будут возбуждены судебные дела), появился и его деформированный собрат SOHC EJ252. Но в любом случае 2,5 Субарова традиционно оказываются намного капризнее своих 2-литровых собратьев.
В нижней строке? Если бы двигатели Subaru были действительно такими классными, как иногда говорят, то у них не было бы типичных для других проблем и не было бы конкретных, но увы… Да, субары обычно оснащаются более мощными двигателями, чем другие японские автомобили того же класса — это единственное реальное преимущество автомобилей с противоположностями. В остальном они не только не превосходят, но зачастую уступают по надежности и живучести другим японским брендам.
Устройство горизонтально-оппозитного двигателя Subaru
Поршни расположены под углом 180 ° и перемещаются горизонтально навстречу друг другу. В этом случае два соседних поршня всегда находятся в одном и том же положении, например, в верхней мертвой точке.
Недавно двигатель Subaru получил название «оппозитный». Движение поршней очень похоже на поединок боксера на ринге. Особенность двигателя заключается в том, что каждый поршень (вместе с шатуном) отдельно установлен на шейке шатуна коленчатого вала. У двигателя всегда четное количество цилиндров. То есть два, четыре, шесть и так далее. Самыми популярными агрегатами являются четырех- и шестицилиндровые двигатели.
Многие думают, что это V-образный двигатель с углом развала колес 180 градусов.Да, внешне сходство: на одной головке шатуна расположены соседние поршни с шатунами. И если один поршень находится в верхней мертвой точке, то другой, соответственно, внизу.
В прошлом веке (1938 г.) были разработаны первые оппозитные двигатели. Изначально их устанавливали только на автомобили Volkswagen Käfer или Volkswagen Beetle. Горизонтальный мотор изобрели специалисты Volkswagen. Некоторые автомобили Volkswagen Group до сих пор имеют такие моторы.В 1940 году механики SUBARU начали работу над новым двигателем. Уже сейчас Subaru устанавливает на свои автомобили оппозитные двигатели.
Плюсы двигателя Subaru
Вот некоторые особенности оппозитного двигателя:
Низкий центр тяжести. Эта особенность положительно сказывается на ходовых качествах.
Расположение цилиндров. Благодаря удачному размещению двигатель работает намного тише. Цилиндры движутся навстречу друг другу в горизонтальной плоскости, при этом практически отсутствует вибрация. Легко гаснет.
Отличный ресурс. Мотор может проехать 1 миллион километров. Конечно, это допустимо при правильной эксплуатации двигателя и своевременной замене расходных материалов.
Минусы двигателя Субару
Моторы Boxer очень долговечны в эксплуатации. Но все же есть минусы. А именно:
Ремонтировать такой мотор очень сложно.
Цена мотора высокая. Цена больше всего зависит от конструкции комплекса;
Такой мотор технически непросто обслуживать.
Хотя мы обсуждали плюсы и минусы оппозитного мотора, он очень мощный. Динамические характеристики очень похожи на характеристики бензинового двигателя … Сходство заключается в долговечности и расходе топлива.
Надежные двигатели Subaru
Есть 3 двигателя малого рабочего объема: EJ15, EJ16, EJ18.
Хоть они и не «миллионеры», но долговечны. Подходит для автомобилей С-класса. Мотор не большой, всего 1,5 л. В конструкции нет никакой сложности.Но все необходимые детали он владеет. Есть 2 головки блока.
Один из лучших двигателей — двухлитровый SOHC: EJ20E, EJ20J, EJ201, EJ202.
Хотя такие моторы сложно обслуживать, это компенсируется долговечностью, которая находится в нормированном балансе ресурса мотора. Владельцы таких двигателей могут похвастаться их безопасностью. Он ничем не хуже рядных четырехцилиндровых двигателей того же рабочего объема. Этот агрегат работает на 92 бензине. Расход топлива небольшой. После пробега от двухсот до двухсот пятидесяти тысяч километров нужно заменить кольца.
Моторы среднего класса включают атмосферный DOHC (два литра): EJ20D; EJ204. Эти агрегаты считаются надежными. Их моторесурс довольно высок.
Специфика Техническое обслуживание Двигатель:
Свечи трудно заменить;
Замена ремня ГРМ без ошибок;
Механические работы — после снятия мотора;
Двигатель работает на 95-м бензине.
Двигатели Subaru Impreza wrx sti и Forester с турбинами
Несмотря на небольшой расход топлива, турбинные силовые агрегаты работают на 100%.Но есть один недостаток: при такой работе быстро истощается моторный ресурс. Некоторых владельцев машин с таким двигателем устраивает режим: гонки, ремонт, снова гонки … Но если человек хочет чаще пользоваться автомобилем, чем ремонтировать, то с таким двигателем это невозможно.
Например, двигатели EJ20G и EJ205 имеют турбонаддув. Их моторесурс ограничен ста пятьюдесятью тысячами километров. После этого мало сделать стандартный ремонт мотора.Чаще всего выбрасывают двигатели. После такого пробега отламывается шатун, разрушаются поршни, а это свидетельствует об аварийном износе.
А вот и другие турбомоторы: 1) EJ20K; 2) EJ206; 3) EJ207; 4) EJ208.
Даже 100000 километров для такого мотора — очень хороший результат … Часто автомобили с таким мотором имеют только одного хозяина. Их не покупают для того, чтобы можно было отдыхать в гараже. Хозяину машины удается в короткие сроки «убить» его.
Модернизация двигателя Subaru
Изменения в двигатель внесли сотрудники Fuji Heavy Industries Ltd:
Улучшенные динамические характеристики;
Выхлопные газы чище.
Для этого увеличили степень сжатия в средней части цилиндров. Еще пришлось увеличить ход поршня и уменьшить его объем. В свою очередь, уменьшился и объем камеры сгорания.
Усовершенствована газораспределительная система. Благодаря этому улучшился газообмен в средней части цилиндров. Клапаны заработали в нужный момент. Долговечность намного выше, а расход топлива значительно снижен.Что не менее важно, количество углекислого газа в выхлопной трубе значительно снизилось.
Работая над модернизацией аппарата, специалисты свели к минимуму массу основных движущихся элементов, не жертвуя при этом качеством и долговечностью. Как вам удалось добиться такого результата? Они поставили детали, которые намного легче своих аналогов. Конечно, стоимость мотора не уменьшилась, но надежность выросла. В двигатель поставили новый масляный насос. Очень хорошо смазывает все рабочие детали и узлы двигателя.Столь существенные изменения привели к тому, что срок службы устройства увеличился на 30%!
Перепроектировав систему охлаждения, разработчикам удалось добиться еще большей эффективности. Благодаря тому, что в двигателе есть система раздельных модулей охлаждения для ГБЦ и блока с цилиндрами, устройство прогревается намного быстрее. Эта система защищает двигатель от перегрева.
Как в свое время V-образный двигатель «эволюционировал» из рядного двигателя, так и оппозитная силовая установка стала своеобразным технологическим усовершенствованием V-образного двигателя внутреннего сгорания.
В середине 1930-х инженеры марки Volkswagen провели собственную разработку силовых установок, модернизировав обе. В результате одной из таких операций инженеры «расширили» цилиндры V-образного двигателя на угол 180 градусов, получив первый в мире оппозитный двигатель. Конструктивная особенность такого мотора в том, что его цилиндры и поршни расположены напротив (от английского «противоположный» — противоположный), то есть напротив друг друга в горизонтальной плоскости.
Причем у такого двигателя по два распредвала с каждой стороны.Еще одна конструктивная особенность такого мотора — вертикальное размещение газораспределительных механизмов. Разработав такой двигатель, инженерам Volkswagen удалось решить несколько проблем, присущих V-образным двигателям, главная из которых — дисбаланс, который генерирует колебания, которые передаются от силовой установки на кузов и делают управление автомобилем некомфортным. Эти двигатели устанавливались на культовую модель городского хэтчбека Volkswagen Beetle с 1938 года. А с середины 1960-х годов японская компания Subaru сделала ставку на оппозитные моторы.
Volkswagen Beetle ‘1968–72
Преимущества
Благодаря горизонтальному расположению цилиндров оппозитный двигатель получил сбалансированную работу за счет того, что работающие друг от друга поршни являются своеобразным противовесом и создают баланс, необходимый для правильной работы мотора. По мнению экспертов, лучше сбалансирован только рядный шестицилиндровый двигатель, чем оппозитный.
Еще одно преимущество, которое дает оппозитное расположение цилиндров, — это низкий центр тяжести, что особенно ценно для спортивных автомобилей, для которых важны такие характеристики, как устойчивость при прохождении поворотов на высокой скорости.За счет горизонтального расположения двигатель «сплющен» в подкапотном пространстве, за счет чего значительно уменьшаются крены автомобиля.
Несомненным достоинством оппозитного двигателя является его долговечность: некоторые двигатели этого типа отработали до нескольких сотен тысяч километров до капитального ремонта.
недостатки
Наряду с перечисленными достоинствами оппозитные двигатели имеют и недостатки. Они связаны с конструктивной особенностью мотора и относятся к дорогостоящему обслуживанию и ремонту «боксера».Если автовладелец может поменять такой же рядный или V-образный двигатель, то на оппозитном двигателе проделать эту операцию практически невозможно — для этого понадобится специальное оборудование, которое есть только на СТО. А стоимость его изготовления относительно высока, что в конечном итоге сказывается на ценнике автомобиля.
SUBARU BRZ оснащается двухлитровым оппозитным двигателем мощностью 200 лошадиных сил.
Такой силовой агрегат, как оппозитный двигатель (в частности, производителя Subaru), в принципе аналогичен стандартному рядному двигателю внутреннего сгорания.Отличается спецификой расположения поршней, цилиндров, за счет горизонтальной (а не обычной вертикальной) установки двигателя. Поэтому поршни оппозитного двигателя расположены горизонтально, причем напротив (противоположно) друг другу, попарно. Также каждая из этих пар поршней двигателя имеет пару распредвалов.
На первый взгляд оппозитный двигатель Subaru более компактный, чем другие, с такой же мощностью и объемом. Такая иллюзия создается потому, что она «плоская» и равномерно заполняет моторный отсек.При этом мотор-пластина короткая, плоская, но широкая. Его конструкция представлена полублоками из двух цилиндров, но по ширине, помимо картера с поддоном, как у рядного, есть еще полублок и головка.
оппозитные двигатели внутреннего сгорания Subaru были первыми, которые были замечены и установлены на спортивных автомобилях гонщиков. Позже для них были разработаны 12-цилиндровые двигатели взамен использовавшихся 6-цилиндровых.
Плюсы оппозитного двигателя Subaru
У оппозитного двигателя Subaru много преимуществ:
- Распределение массы симметрично относительно оси, а не конкретно по ней (меньше нагрузка на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможность его смещения).
- Высокая функциональность, относительно большая продолжительность работы до первой потребности в ремонте — важнейший плюс и причина установки оппозитного двигателя Subaru.
- Минимизация (или полное отсутствие вибрации), которая при установке обычного двигателя создает значительный дискомфорт для водителя / пассажира.
Первый плюс (сан) больше всего ценится владельцами спорткаров. Потому что на скоростных поворотах оппозитный двигатель Subaru придаст большей устойчивости … Кроме того, показатели скорости у автомобилей с этими двигателями сравнительно лучше, чем у аналогичных (особенно у 12-цилиндровых).
Второе преимущество — долговечность двигателя — неоднократно проверено / подтверждено. До необходимости капитального ремонта оппозитный двигатель без проблем порадует автовладельца не одну тысячу километров.
Последнее (третье преимущество) возможно, в том числе за счет горизонтального расположения поршней, работающих друг от друга, создавая своеобразный баланс, противовес , … К сожалению, не все модели оппозитных двигателей Subaru обладают максимальной вибростойкостью. Лучший способ «выдержать» вибрационные нагрузки — это шестицилиндровый оппозитный двигатель (аналог шестицилиндрового варианта рядного двигателя). Но уже 4-цилиндровый такими успехами и значительными преимуществами не обладает.
Минусы оппозитного двигателя Субару
Однако во всех достоинствах оппозитного двигателя Subaru можно найти небольшую «ложку дегтя». Из этих недостатков:
- Дороговизна обслуживания двигателя, сложность подбора необходимых запчастей.И, кроме всего прочего, желательно доверять только специалистам, специализирующимся на этом, в вопросах ремонта именно таких двигателей.
- Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя, производимого производителем Subaru, объясняется сложностью конструкции.
- Также к расходным материалам, использующим такой двигатель, добавляются масла с повышенным расходом.
Самостоятельный ремонт оппозитного двигателя также невозможен из-за необходимости использования специализированного инструмента, без которого невозможно добраться до многих деталей нестандартного, горизонтально расположенного двигателя.
Область применения оппозитного двигателя Subaru
Немного тяжелое финансовое положение значительной массы автомобилистов не позволяет распространяться популярности оппозитных двигателей Subaru. Наиболее распространено их применение в области гоночных, высокоскоростных моделей автомобилей. Потому что здесь вышеупомянутые преимущества оппозитных двигателей Subaru намного важнее и перекрывают недостатки их использования.
Кроме того, они устанавливаются, естественно, в моделях автомобилей производителя Subaru.Кроме того, Porsche часто прибегает к установке именно этих двигателей в свои автомобили.
Они отличаются друг от друга не только видом потребляемого топлива, но и конструктивными особенностями. Например, существует большое разнообразие расположения цилиндров. У каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны … В этом случае будут учтены плюсы и минусы оппозитного двигателя.
Читайте в этой статье
Какие особенности оппозитного двигателя
В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а бывают и роторные) расположение цилиндров по отношению друг к другу может быть различным: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее.В случае противоположного цилиндра цилиндры находятся в одной плоскости и расположены друг напротив друга под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных двигателей, оппозитный агрегат часто имеет два, а также вертикальное распределение. Есть несколько типов оппозитных двигателей. Среди них самые известные:
- Боксер. Он отличается тем, что поршни, расположенные друг напротив друга, перемещаются по кольцу как боксеры. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй занимает крайнее нижнее положение.Они все время одинаково удалены друг от друга;
- OPOS — цилиндр с оппозитным поршнем. Принцип работы в этом случае заключается в том, что поршни попарно находятся в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу за счет вращения коленчатого вала.
- 5 THF. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, который использовался на танках Т-64 и Т-72. Интересной особенностью данного агрегата является его многотопливная емкость. Основное топливо для него — дизельное топливо. Однако с помощью специального переключателя на ТНВД можно было запустить работу на бензине или на смеси бензина с керосином и дизельным топливом, а также двигатель мог работать на авиакеросине.Правда, потребовалась еще и поправка угла зажигания (момента впрыска).
Многие компании принимали активное участие в разработке энергоблоков. Например, компания Volkswagen обратила внимание на этот тип агрегатов с середины 30-х годов прошлого века. Это были не просто эксперименты, а желание разработать собственный оппозитный двигатель, снизить уровень вибраций, возникающих при работе традиционного V-образного или рядного двигателя и т. Д. Кстати, инженеры Volkswagen применили их разработки. в легендарном автомобиле Volkswagen Beetle.А с 60-х годов активно используются оппозитные двигатели. Японская компания Subaru, которая развивалась параллельно с немцами.
Преимущества оппозитного двигателя внутреннего сгорания
По большому счету работа оппозитного двигателя не отличается от принципа работы агрегатов других конструкций. Однако такое расположение цилиндров имеет как определенные преимущества, так и недостатки.
- Самым заметным преимуществом рассмотренных силовых установок является практически полное отсутствие вибрации при работе.Этот эффект достигается за счет договоренностей, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и значительно увеличивает срок службы. Отсюда и второй «плюс»;
- Впечатляющий срок службы двигателя при плоском двигателе. Есть данные, что довольно часто пробег до первого капремонта составлял не менее 500 тысяч километров. Конечно, стиль вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, срок выполнения работ довольно большой. Однако все время можно встретить утверждения знатоков и автомобилистов о том, что 800–900 тысяч до первых — не более чем красивая сказка;
- Моторы рассматриваемой в данной статье конструкции обеспечивают автомобили с низким центром тяжести.Это качество особенно ценится в мощных спорткарах. Ведь при прохождении поворотов на высоких скоростях очень важно сохранять устойчивость;
- Также нельзя не отметить экономию места под капотом. Хотя многим этот момент покажется спорным, ведь выигрывая в высоте, нужно делать капюшон шире или длиннее.
Это, пожалуй, все существенные преимущества противоположностей. Теперь необходимо рассмотреть недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.
Основные отличия, а также преимущества и недостатки 8-клапанных двигателей по сравнению с 16-клапанными двигателями. Какой блок питания лучше выбрать.
Депозит двигателя Субару. Принцип оппозитного двигателя, достоинства и недостатки. Особенности оппозитных двигателей
ДвигательBoxer — модифицированный агрегат, конструкция которого отличается от обычного рядного мотора.Его поршни развернуты под углом, поэтому пары движутся вперед и назад. Соседняя пара, расположенная по оси плоскости двигателя, движется идентично, но с небольшим временным интервалом, обеспечивая такт двигателю. Движение поршней внутри двигателя отдаленно напоминает боксерский поединок, поэтому ДВС такого типа называют боксерским.
Принцип действия
Исходя из конструкции агрегата, каждый поршень устанавливается на предназначенный для него.Количество цилиндров обязательно четное, оно колеблется от 2 до 12. Самыми распространенными двигателями для легковых автомобилей являются двигатели с четырьмя и шестью цилиндрами.
В целом принцип работы этого типа агрегата аналогичен обычному рядному двигателю. Разница в том, что поршни в нем движутся горизонтально, а не вверх-вниз, из-за горизонтального расположения цилиндров. Для этих типов двигателей характерно наличие двух головок блока цилиндров, расположенных горизонтально с обеих сторон.
Применимость двигателя
Есть довольно много моделей автомобилей, у которых под капотом стоит оппозитный двигатель. Но есть только две ведущие компании, которые занимаются внедрением и развитием этих агрегатов, а именно Porsche. Хотя ранее эти агрегаты устанавливались на такие марки автомобилей, как Honda, Ferrari, Chevrolet, Alfa Romeo и многие другие.
Один из классических автомобилей-боксеров — Alfa Romeo 33
Модели от производителя Porsche, такие как Cayman и 911, оснащены шестицилиндровыми двигателями, а более спортивные версии — восьми- и даже двенадцатицилиндровыми форсированными двигателями. .
Большинство опытных автовладельцев утверждают, что двух- и четырехцилиндровые оппозитные двигатели практически ничем не отличаются от своих рядных собратьев, но чем больше количество цилиндров, тем больше разница.
Немного истории
Первым серийным дизельным оппозитным двигателем стал двигатель, выпущенный компанией Subaru в 2008 году. Это была четырехцилиндровая установка объемом 2 литра и мощностью 150 лошадиных сил. Этот двигатель получил систему контроля топлива.
В советское время танки были одним из видов современных оппозитных двигателей, имеющим схожий принцип действия, но полностью противоположный ему конструктивно.В нем было по 2 поршня на цилиндр, которые работали навстречу друг другу. В то время, когда расстояние между поршнями было минимальным, топливо попадало в образовавшуюся камеру сгорания между ними. То есть, если у современного двигателя один коленчатый вал и две головки блока с раздвинутыми поршнями, то у советского 5ТДФ было два коленвала и одна головка с поршнями, движущимися навстречу друг другу. Также особенностью является двухтактный режим работы данного агрегата и его универсальность по расходу топлива. Изначально это был двигатель дизельного типа, но он мог успешно работать на бензине, керосине, авиационном топливе и даже мазуте.Последний, правда, не очень длинный. Такая универсальность была обусловлена наличием достаточно высокой степени сжатия в цилиндрах.
После прекращения выпуска танков Т-64 от двигателя отказались в пользу V-образной конфигурации, посчитав оппозитный двигатель ресурсоемким и недостаточно удобным для дальнейшего использования.
Сама идея разработки оппозитного двигателя — заслуга далеко не Subaru, как многие думают. Такие агрегаты ставились на автобусы Икарус, на довольно большое количество мотоциклов (начиная от отечественного Днепра и Урала, заканчивая BMW R1200GS и им подобных).Естественно, как и у любой разработки, у оппозитного двигателя есть свои плюсы и минусы.
Plus оппозитный мотор
К основным достоинствам можно отнести следующие качества:
- За счет конструкции центр тяжести смещен вниз. Это значительно улучшает управляемость автомобиля, особенно на высоких скоростях. Хотя у нас нет таких дорог, где это можно было бы проверить без риска.
- Нет вибрации во время работы. Это относится только к двигателям с числом цилиндров 6 и более.Для двигателей с двумя или четырьмя цилиндрами вторичные колебания не намного ниже обычных рядных.
- Достаточно. Считается, что оппозитные двигатели имеют ресурс более миллиона километров.
Минусы мотора
Естественно, блоки подобной конструкции имеют довольно серьезные недостатки, от которых разработчики пока не избавились.
- Затраты на техническое обслуживание значительно выше, чем у обычных двигателей. К тому же боксер проблематичен, а иногда починить самостоятельно практически невозможно.Он имеет довольно сложную конструкцию, поэтому его лучше ремонтировать профессионалы. И это будет стоить больших денег.
- Из-за первого недостатка второй течет плавно. В небольших городах просто не найти достаточно квалифицированного мастера, который гарантированно предоставит услуги должного качества.
- Сложность конструкции, а также большое количество элементов в несколько раз увеличивает стоимость ее запчастей, а также их количество.
- High для оппозитного двигателя считается нормой.Причем настолько высока, что при аналогичном расходе обычный агрегат необходимо полностью ремонтировать. Это приводит к тому, что по незнанию автомобилист просто не контролировал уровень масла в двигателе, что привело к масляному голоданию. Учитывая горизонтальное расположение поршня, это может быстро привести к необратимым последствиям.
Ознакомившись с принципом работы оппозитного двигателя, можно сделать вывод, что практически все недостатки этого типа двигателя можно отнести к финансовой части, но для многих автовладельцев это довольно серьезный фактор, который следует учитывать при покупке автомобиля. .
Представители компании Subaru считают, что возвращение к стандартным типам двигателей будет для них огромным шагом назад, поэтому менять оппозитные двигатели на другие модели не собираются. По их словам, ни цена услуги, ни цена самих автомобилей напрямую не влияют на уровень продаж.
ДвигателиBoxer были разработаны для экономии места под капотом. В результате агрегат получился ниже, короче, но намного шире. То есть из вертикальной плоскости ее перевели в горизонтальную.То есть по сути ничего не изменилось, кроме увеличенной цены, а также сложности услуги. Что касается форсированных моделей с одной или несколькими турбинами, то срок их службы составляет от сотен тысяч километров до нескольких сотен, но не миллиона. То же касается и расхода топлива — он примерно на треть выше, чем у аналогичного стандартного мотора по мощности.
Учитывая все достоинства и недостатки этого типа двигателей, их сложно назвать каким-либо техническим прорывом с точки зрения автомобилестроения, однако и у этих двигателей есть свои поклонники.Вы согласны с нами?
Один из самых интересных двигателей внутреннего сгорания: оппозитный двигатель — это принцип работы, его конструктивные особенности, достоинства и недостатки.
ДвигательBoxer представляет собой конструкцию с двумя рядами цилиндров, расположенными горизонтально друг относительно друга.
Пальма первенства в разработке этого типа двигателей — автомобильный концерн Volkswagen. Его разработка была завершена еще в 1938 году, и он был установлен на самый легендарный автомобиль в мире Volkswagen Käfer.
Volkswagen и сейчас ставит оппозитный двигатель на престижные автомобили Porsche 997
В сороковых годах прошлого века японский концерн Subaru (SUBARU) также разработал конструкцию оппозитного двигателя. Он тоже продвинулся вперед в своих разработках и сегодня такими двигателями оснащается целая линейка.
Разрабатывая такую конструкцию, инженеры стремились уменьшить центр тяжести автомобиля, тем самым добившись большей устойчивости.
Особенности оппозитного двигателя
Главной особенностью является расположение двух рядов цилиндров строго в одной плоскости под углом 180 градусов друг к другу.
Противопоршневые двигатели нескольких типов:
- ОРОС — Цилиндр с оппозитным поршнем в поступательном движении Цилиндр с противоположным поршнем . Идея данной конструкции предполагает движение поршней навстречу друг другу, находясь в одном цилиндре;
- Boxer — боксер. Классический современный оппозитный двигатель. Поршни похожи на боксеров на ринге, то по очереди размахивающих кулаками, то одним, то другим. Один в верхней мертвой точке, другой в нижней мертвой точке и всегда на одинаковом расстоянии друг от друга;
- 5ТДФ.Это уже отечественная разработка. Этот оппозитный двигатель создавался для танков Т-64 и Т-72. Его конструкция особенная, он двухтактный, имеет два коленчатых вала и поршни, движущиеся навстречу друг другу.
Достоинства оппозитного двигателя:
- Первое и самое важное преимущество — почти полное отсутствие вибрации. Движение поршней в разные стороны максимально уравновешивает силы, возникающие при изменении вектора движения поршней. Это сказывается не только на комфорте, но и на сроке службы такого двигателя;
- Ресурс.Именно такое расположение цилиндров дает удивительно высокий ресурс оппозитного двигателя. Вылечили более 500 тыс. Км. Вы можете найти множество автомобилей SUBARU с пробегом до 900 тыс. Км. без капитального ремонта;
- Центр тяжести. Это очень популярно среди дизайнеров спортивных автомобилей. Низкий центр тяжести, естественно, обеспечивает большую устойчивость и чрезвычайно полезен для гонок, хотя в серийных автомобилях это преимущество ценится не меньше;
- Больше места под капотом.Хотя это нивелируется неудобством, заключающимся в том, что нужно освободить место по бокам для его размещения, без значительного расширения капота и передней подвески.
оппозитный двигатель Недостатки:
- Высокая стоимость обслуживания. Даже свечи зажигания не подлежат замене в домашних условиях. Если говорить о самой распространенной марке противников — Subaru, то среди ее различных двигателей практически нет взаимозаменяемости деталей;
- Очень сложный ремонт. Из-за необычного и оригинального дизайна ремонт проводят только в специализированных мастерских, которых немного;
- Большой расход моторного масла, что связано с конструкцией оппозиции.И, конечно же, картер быстрее забивается из-за большого пробега масла по двигателю.
//www.youtube.com/watch?v=9LBEK-uw7cE
Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга не только типом потребляемого топлива, но и конструктивными особенностями. Например, великое множество вариантов расположения цилиндров. У каждого варианта есть свои сильные и слабые стороны. В этом случае будет рассматриваться оппозитный двигатель.
Конструкция и особенности оппозитного двигателя
Оппозиционными двигателями называют такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала которых составляет 180 °.Поршни в них движутся в горизонтальной плоскости и зеркально отражаются друг относительно друга. Это означает, что они достигают своего апогея одновременно. Кстати, это одно из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: поршни движутся в них синхронно (когда один находится вверху, второй — внизу). Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. К тому же их высота значительно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в моторном отсеке.Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, как у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих двигателей, то он точно такой же, как и у всех других ДВС: движение поршней, приводящих в движение коленчатый вал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.Типы оппозитных двигателей
В поршневых двигателях внутреннего сгорания (есть и роторные) расположение цилиндров по отношению друг к другу может быть разным: под острым углом, в один ряд, звездчатым и т. Д. .В случае встречного ДВС цилиндры находятся в одной плоскости и расположены друг напротив друга под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных моторов, оппозитный агрегат часто имеет два распредвала, а также вертикальное распределение газораспределительного механизма. Есть несколько типов оппозитных двигателей. Среди них самые известные: ✔ Боксер; ✔ OPOC; ✔ 5 ИВС. Они отличаются друг от друга в основном тем, как в них перемещаются поршни. Боксер . В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень расположен в собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным.Как раз в этом главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку во время операции движение их поршней напоминает движение боксеров на ринге, их называют боксерами. Двигатель EJ 25 оппозит. Опок . Эта аббревиатура расшифровывается как Oppposed Piston Oppposed Cylinder, а конструктивная особенность оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в каждом из цилиндров установлено по два поршня. Они движутся навстречу друг другу. Коробчатые двигатели OPOC — двухтактные, не имеют ГБЦ и клапанных механизмов.Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты легкие, бывают как бензиновые, так и дизельные. 5 ТДФ . Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. Одно время он создавался специально для установки на танки Т-64, позже его использовали на Т-72. Как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах два поршня, которые движутся навстречу друг другу, но в отличие от каждого из них имеется отдельный коленчатый вал. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 TDF расположены между поршнями; они работают как на бензине, так и на дизельном топливе.Сейчас этих силовых агрегатов больше нет в наличии.Разработкой силовых агрегатов активно занимались многие компании. Например, компания Volkswagen уделяет внимание данному типу агрегатов с середины 30-х годов прошлого века. Это были не просто эксперименты, а желание разработать собственный оппозитный двигатель, снизить уровень вибрации, возникающей при работе традиционного V-образного или рядного двигателя и т. Д. Кстати, инженеры Volkswagen применили их разработки. в легендарном Volkswagen Beetle.А с 60-х годов оппозитные двигатели стала активно использовать японская компания Subaru, которая занималась разработками вместе с немцами.
Достоинства оппозитного двигателя По большому счету работа оппозитного двигателя не отличается от принципа действия агрегатов других конструкций. Однако такое расположение цилиндров имеет как свои преимущества, так и недостатки.Самым заметным преимуществом рассмотренных силовых установок является практически полное отсутствие вибрации при работе.Этот эффект достигается за счет расположения поршней, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и значительно увеличивает срок эксплуатации. Отсюда и второй «плюс»; Впечатляющий ресурс оппозитного двигателя. Есть сведения, что довольно часто пробег до первого капитального ремонта составлял не менее 500 тысяч километров. Конечно, стиль вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, межремонтный период достаточно большой. Однако довольно часто можно встретить утверждения специалистов и автомобилистов о том, что 800-900 тысяч до первого капремонта — не более чем красивая сказка; Двигатели конструкции, обсуждаемой в этой статье, обеспечивают автомобили с низким центром тяжести.Это качество особенно ценится в мощных спорткарах. Ведь при прохождении поворотов на высоких скоростях очень важно сохранять устойчивость; Также нельзя не упомянуть об экономии места под капотом. Хотя многим этот момент покажется спорным, ведь выигрывая в высоте, нужно делать капюшон шире или длиннее. Вот, пожалуй, и все весомые преимущества оппозиции. Теперь необходимо рассмотреть недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.
Недостатки оппозитного двигателя
Прежде всего, стоит отметить дороговизну обслуживания и практически полную невозможность провести ремонт в домашних условиях.Даже простая замена свечей зажигания требует специального оборудования. В то же время в сторонних автосервисах сложно найти специалиста достаточно высокой квалификации для ремонта оппозитного двигателя. Кстати, также будет уместно выделить огромное количество модификаций агрегатов даже в рамках одной торговой марки. Это «грешит», например, марке Subaru, которая на сегодняшний день является основным производителем этого типа двигателей.Конечно, такое положение усложняет ремонт, так как возможность взаимозаменяемости деталей сведена к минимуму.
Стоимость нового оппозитного двигателя может быть значительно выше, чем стоимость автомобиля такой же комплектации, но с более традиционным типом ДВС. И все дело в стоимости постановки самого оппозиционера. Определенную роль играет дороговизна запчастей, что напрямую связано с вышеперечисленными причинами.
Пару слов о спецтехнике. Например, автовладельцы со стажем и опытом знают, что шейки коленвала необходимо время от времени шлифовать.Эта операция проводится на автомате и стоит не очень дорого по сравнению с обычным ДВС. Но только если мы не говорим об оппозиции. Например, на автомобиле Субаровский горловины очень узкие и их нужно шлифовать на специальных станках. Также отметим, что в оппозитных двигателях картер двигателя забивается быстрее, чем у V-образных или рядных конструкций. Двигатель оппозитного типа отличается большим расходом моторного масла, что обусловлено конструкцией силовой установки данного типа.А в случае, когда установлена турбина, масла расходуется еще больше. Большие габариты двигателя позволяют устанавливать его только в продольном направлении. Большой расход масла из-за сложности конструкции.
Boxer Engine Видео
Область применения оппозитных двигателей
Boxer-двигатели не так широко используются, как V-образные и рядные, но есть производитель автомобилей, который уже полвека устанавливает двигатели этого типа на свои автомобили. Это известная японская компания Subaru.Кроме того, боксерские агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche; В свое время ими оснащались советские мотоциклы Урал и Днепр, а также венгерские автобусы Икарус. Следует отметить, что в последнее время интерес к энергоблокам этого типа значительно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, проводимые группой американских инженеров, финансируются Биллом Гейтсом. ДвигательBoxer — это не просто техника, опередившая свое время, но на самом деле решение многих проблем, которые не в состоянии решить многие современные традиционные двигатели.
Что такое оппозитный двигатель? Видео
ДвигательBoxer — это особый тип силовой установки, который сам по себе напоминает традиционный двигатель, однако цилиндры расположены горизонтально. В простонародье этот мотор назывался «боксером». Это происходит из-за движения поршней друг от друга или друг к другу навстречу. Однако два поршня находятся в одинаковом положении.
оппозитный двигатель. Фото
Первая модель — двигатель Volkswagen 1938 года выпуска.На тот момент агрегат представлял собой 4-цилиндровый «боксер» объемом 2 литра и мощностью 150 лошадиных сил. После этого мотор приобрел популярность и начал широко применяться.
Коробка с двигателем Subaru
На сегодняшний день оппозитные двигатели производятся и устанавливаются компаниями Subaru и Porsche. До недавнего времени такую судьбу разделили также Toyota, Honda, Ferrari и, конечно же, основоположник оппозитных двигателей — Volkswagen. Такие установки можно увидеть не только на мотоциклах, автобусах Икарус, но и на некоторых танках.
Видео о оппозитном двигателе Subaru:
Принцип работы оппозитного двигателя. Видео
Для того, чтобы составить окончательное представление о том, что собой представляет оппозитный двигатель, следует разобраться в его устройстве. Повторяем то же, что было сказано ранее — это двигатель внутреннего сгорания, имеющий одну особенность — движение пары поршней производится в горизонтальной плоскости . Вторая пара по соседству также находится в горизонтальном положении.
Общее количество таких цилиндров может достигать 12, разумеется, отсчет времени начинается с 2. Число непременно будет кратно двум. Самыми популярными примерами являются 4- и 6-цилиндровые. Опытные механики и профессионалы отметили, что схема работы 2- и 4-цилиндрового оппозитного двигателя не слишком отличается от традиционного двигателя. Характеристики начинают проявляться уже с шести цилиндров.
Видео принципа работы оппозитного двигателя Субару:
Разнообразные оппозитные двигатели
Не будет новостью, что сам принцип работы зависит от конкретного типа агрегата.Это касается и оппозитных двигателей.
Они делятся на:
- Boxer Boxer , которые часто используются в автомобилях марки Subaru. Что касается принципа их действия, следует сказать, что поршни расположены на заданном расстоянии друг от друга, на одинаковом расстоянии от оси двигателя. Но при этом каждый поршень расположен отдельно друг от друга в цилиндрах. Этот принцип действия схож с боксерскими боями, откуда, собственно, и произошло название;
Двигатель
Boxer — оппозитный.Фото - Oros принципиально отличается от боксера как по строению, так и по порядку расположения поршней. Эти агрегаты двухтактные. Один из цилиндров расположен сразу за двумя поршнями, прикрепленными к единому коленчатому валу. Один из них отвечает за поступление смеси, второй — за своевременный выброс продуктов сгорания. В такой конструкции отсутствует головка, которая в большинстве случаев имеется на блоке цилиндров. TO Преимущества oros Двигатели ссылаются на то, что поршни «работают на одном коленчатом валу».«Это то, что позволяет создавать эти двигатели небольших размеров и массы. Отсюда следует более широкая сфера их применения. Кроме того, этот двигатель одинаково работает как на дизельном, так и на бензиновом топливе. При этом поршни перемещаются на гораздо меньшее расстояние, а значит, сила трения в несколько раз меньше, что продлевает срок службы двигателя. И все же, с учетом того, что он имеет меньшие габариты и массу, следовательно, для его изготовления требуется вдвое меньше деталей. Это экономит деньги. Common отсутствие ОРОС заключается в том, что они были разработаны не так давно и продолжают совершенствоваться.Из-за этого не стоит исключать непредвиденные проблемы при его эксплуатации;
Двигатель Oros оппозитный. Фото - . Двигатель оппозитного типа также предназначен для работы с военной техникой, имеющей большие габариты. В этом случае поршни используют один цилиндр и движутся в одном направлении, однако у каждого из них свой коленчатый вал. Камера сгорания создается в момент минимального расстояния между поршнями. Сходство с OROS в том, что воздух поступает в сами цилиндры, а лишние газы удаляются турбонаддувом.Эта силовая установка имеет мощность 700 лошадиных сил, максимальное количество оборотов — 2000. Объем — шесть или тринадцать литров.
Танковый оппозитный двигатель. Фото
Преимущества оппозитных двигателей
Независимо от типа двигателя оппозитные двигатели имеют общие преимущества, среди которых:
Минусы оппозитных двигателей
Конечно, в мире нет ничего идеального, что можно сказать о оппозитных двигателях. К недостаткам можно отнести:
- Очень большая сумма за услугу, требующую вмешательства профессионалов;
- Высокая стоимость запчастей;
- Сложность всей конструкции в целом;
- Повышенный расход масла при работе.
Но даже с учетом вышеперечисленных недостатков это не мешает многим производителям устанавливать оппозитные двигатели на свои автомобили. Перед этим взвесил все за и против.
Главное преимущество — больше возможностей и более широкие перспективы. Ведь по сути все недостатки упираются в деньги. Однако большинство людей осознают тот факт, что для получения хорошего качества требуется больше денег. Кроме того, использование оппозитных двигателей — это следующий шаг в технологическом развитии.
Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровыми двигателями
Теперь поговорим об общих чертах и отличительных особенностях рядных и оппозитных четырехцилиндровых двигателей Boxer Four и Straight Four. А также об их плюсах и минусах. Ниже короткое видео, где все подробно описано.
Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровыми двигателями. Видео
- Обе конструкции работают по принципу четырехтактного цикла — пуск, сжатие, ход и выпуск.
- В обеих конструкциях ход происходит каждые 180 градусов вращения ряда валов, но у них немного другой порядок зажигания.
- На каждом двигателе мы видим цилиндры с номерами 1, 2, 3, 4. Для противоположных двигателей порядок зажигания — 1, 3, 2, 4., а для рядных 1, 3, 4, 2. Итак изменен порядок работы двух последних цилиндров. Эта разница влияет на балансировку двигателя. В оппозитном двигателе пары цилиндров, направленные наружу и внутрь, движутся вместе.Это означает, что инерция первого порядка, возникающая при достижении поршнем верхней или нижней мертвой точки, взаимно компенсируется. С четырехтактным рядным двигателем та же история — силы инерции первого порядка нейтрализуют друг друга, как и силы инерции второго порядка — здесь двигатели начинают различаться. Силы инерции второго порядка создаются за счет того, что поршень движется быстрее верхней части цилиндра, чем нижней. Когда поршень достигает максимальной или минимальной мертвой точки, силы инерции второго порядка направляются вверх или вниз от поршня.В оппозитном двигателе, поскольку поршни расположены напротив друг друга, эти силы инерции уравновешены, что обеспечивает плавную работу двигателя. В четырехцилиндровой рядной установке все силы направлены в одну сторону, из-за чего двигатель начинает вибрировать, если балансировочные валы не используются.
Но все же оппозитный двигатель не идеален, из-за того, что поршни не на одной линии друг с другом, создается крутящий момент, который способствует вращению двигателя по вертикальной оси.
Кстати, ГОВОРИТ! Если добавить два цилиндра к любой из конструкций, будь то боксер или рядная шестерка, все силы инерции крутящего момента будут скомпенсированы.
Вы, наверное, думали, что шесть противостоящих друг другу будут иметь вибрации из-за группы из трех поршней, но каждая группа из трех поршней уравновешивает вибрацию другой группы. Если сравнить размеры двигателей Subaru EJ20 2.0L Boxer-4 и Toyota 22R-E 2.0L Inline-4, то они практически одинаковы, при этой конфигурации двигатели обычно не выполняют объем больше, чем три литра, но раньше давали гораздо больший объем.
Самая большая современная рядная четверка — это 2,7-литровый бензиновый двигатель Toyota Tacoma.
Но это не значит, что рядная четверка не имеет своих преимуществ:
- Как правило, он более компактный, имеет только одну крышку цилиндра и не такой широкий. Это оставляет больше места для подвески и уменьшает радиус поворота, поскольку у шин автомобиля больше места для поворота.
- Что касается газораспределительного механизма, то именно эта рядная четверка имеет один верхний распредвал, но чаще в современных автомобилях бывает два распредвала.
- Большим преимуществом рядной четверки является то, что она имеет только одну головку блока цилиндров, один впускной и один выпускной распредвал, меньше движущихся частей, меньший вес, а также намного легче добраться до блока цилиндров для обслуживания, будь то клапан регулировку или замену свечей зажигания с рядной конфигурацией сделать намного проще.
Наконец-то мы подошли к теме звуковых двигателей. Многие утверждают, что оппозитные двигатели звучат лучше, но на самом деле это не является преимуществом. Этот звук связан с тем, что выхлопные трубы имеют разную длину.
И поскольку Subaru отказалась от этой конструкции выхлопа, новые оппозитные четверки будут походить на остальные четырехцилиндровые двигатели. Конечно, вы можете создать выхлопную систему с трубами разной длины для получения уникального звука выхлопа. Но это может ухудшить продувку цилиндра из-за неравных пульсаций, и особого смысла в этом нет. Однако, что касается оппозитного двигателя, установка форсунок разной длины кажется привлекательной.
Трудности ремонта и обслуживания оппозитных двигателей
Как уже было сказано ранее, при необходимости проведения каких-либо манипуляций с двигателем без помощи специалиста не обойтись.В оппозиционных двигателях без последствий получится произвести только замену масла своими руками.
Одним из факторов, существенно влияющих на срок службы, является своевременное и систематическое раскисление. В ходе этой процедуры камера сгорания, клапаны и поршни очищаются от скопившегося нагара. Лучше всего проводить эту процедуру осенью или в начале весны. Именно в этот период будет разумно проверять масло своим маслом.
Добрый день. Из этой статьи вы узнаете, что такое оппозитный двигатель, каковы его преимущества и недостатки по сравнению с классическими ДВС.
Как известно, оппозитные двигатели устанавливаются только на отдельные модели машин, поэтому привлекают к себе огромное внимание.
«Оппозиторий» — тип двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в котором поршни движутся горизонтально, навстречу друг другу и назад. Угол поворота поршня 180 °. Этим данная модификация отличается от обычного V-образного двигателя.В нем, кроме первой пары поршней, есть еще пара соседних, которые при движении первой пары занимают одинаковое положение по отношению друг к другу.
У оппозитного двигателя может быть разное количество цилиндров, но оно всегда четное. В настоящее время в строительстве находится от 2 до 16 баллонов. Последняя версия установлена на некоторых спортивных моделях Porsche. Наиболее распространены 4- и 6-цилиндровые двигатели.
Типы оппозитных двигателей.
Как уже было сказано, движение поршней в моторе может происходить по-разному.В зависимости от направленности этого движения выделяют несколько типов «оппозиционеров».
Первый вариант — «боксер», названный так потому, что движения поршней в нем направлены навстречу друг другу и очень похожи на бой на боксерском ринге. Из-за того, что каждый поршень с помощью шатуна устанавливается на отдельной шейке шатуна коленчатого вала, получается, что каждый из них находится в своем цилиндре. Соответственно, при равном удалении от оси двигателя на наибольшем расстоянии они располагаются прямо напротив друг друга.Этот вариант организации часто используется в двигателях автомобильных серий Subaru и Porsche.
Второй вариант построения «оппозиции» — «Орос». Он пуш-пул. Каждый цилиндр двигателя этого типа одновременно содержит пару поршней (первый обеспечивает ввод смеси, другой — вывод продуктов сгорания), установленных на одном коленчатом валу. При этом оба поршня работают на одном коленчатом валу. Благодаря такой организации масса «оппозиционера» значительно уменьшилась, что позволило расширить сферу его использования.
Преимущества оппозитного двигателя:
Одним из главных достоинств «оппозиции» является низкий центр тяжести. Это, в свою очередь, способствует лучшей управляемости автомобиля, повышает его устойчивость, что очень ценно, особенно для спортивных автомобилей, например, при прохождении поворотов на высокой скорости. Конструктивно все выглядит довольно просто: заниженный двигатель соседствует с трансмиссией на той же оси, за счет чего мощность передается намного эффективнее, чем при обычном ее расположении.
Вторым несомненным достоинством оппозитного двигателя можно назвать практически полное отсутствие в нем вибраций, за исключением тех, которые возникают от сил инерции, стремящихся развернуть его вокруг вертикально расположенной оси. Двигатель работает плавно, так как движение соседних поршней происходит плавно.
Третий плюс, неразрывно связанный со вторым, заключается в том, что коленчатый вал за счет баланса масс в «оппозиции» установлен всего на трех подшипниках, что значительно сокращает длину мотора, а соответственно и его вес.
Еще одно преимущество — пассивная безопасность. Это связано с тем, что при лобовом столкновении автомобилей мотор уходит под кузов автомобиля, не угрожая жизни пассажиров.
«Оппозиторий» в рабочем состоянии издает характерный звук, благодаря которому его можно отличить от других двигателей внутреннего сгорания. Многие водители тоже считают эту особенность преимуществом.
Недостатки оппозитного двигателя:
К сожалению, конструкция двигателя одновременно является его недостатком, так как ремонтные работы довольно трудоемки.Требуется снять с автомобиля весь агрегат даже при небольшом ремонте. Сложность работы оборачивается высокой стоимостью ремонта для автовладельца. Кроме того, требуются еще и высококвалифицированные рабочие, что делает невозможным самостоятельный ремонт в гараже.
Двигатель оппозитный хороший. Двигатели Boxer, их достоинства, недостатки и область применения
Двигатель оппозитного типа — это форма устройства двигателя внутреннего сгорания автомобиля, имеющая особую конструкцию: его поршни расположены под углом и движутся в горизонтальной плоскости навстречу друг другу и в противоположных направлениях (от каждого Другие).Другая, соседняя пара поршней находится в одном положении (например, вверху).
Взаимодействие поршней внутри двигателя чем-то напоминает боксерский раунд, отсюда и другое название устройства — боксер. Конструкция механизма предполагает установку каждого поршня на отдельные шейки коленчатого вала. Число цилиндров в оппозитном двигателе может быть от 2 до 12, но всегда ровное. Наибольшей популярностью пользуются четырех- и шестицилиндровые (четырех- и шестицилиндровые боксеры).
На современном автомобильном рынке представлено множество марок автомобилей, каждая из которых придерживается своей концепции оснащения автомобилей. Разработкой и применением оппозитных двигателей сейчас занимаются две компании: Subaru и Porsche. Ранее оппозитный двигатель устанавливался на такие автомобили, как Alfa Romeo, Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari и другие.
Первый оппозитный дизельный двигатель был произведен компанией Subaru в 2008 году. Это четырехцилиндровый оппозитный двигатель объемом 2 литра, способный развивать мощность до 150 л.с.В его разработке используется система Common Rail.
В некоторых моделях автомобилей Porsche используются шестицилиндровые двигатели (Cayman, 911). Для спорткаров разработаны восьми- и двенадцатицилиндровые оппозитные двигатели повышенной мощности. Многие профессионалы говорят, что только шестицилиндровые боксеры отличаются от работы обычных двигателей, четырех- и двухцилиндровые практически одинаковы.
Boxer boxer — основные принципы работы
В целом процесс работы Boxer Boxer аналогичен работе других двигателей внутреннего сгорания.Главная отличительная черта его конструкции — расположение цилиндров. Цилиндры установлены горизонтально, в отличие от большинства двигателей. Это устанавливает другое движение поршней: не вверх и вниз, а справа налево и наоборот (от одного конца цилиндра к противоположному).
Первоначальная разработка горизонтального боксера не была разработкой Subaru, как многие думают. Моторы этого типа уже применялись ранее на пассажирских автобусах Икарус, а также на мотоциклах (как отечественных «Днепр, МТ», так и зарубежных «эндуро-туристических BMW R1200GS и других»).К тому же такие двигатели давно используются в военной технике, в частности, на отечественных танках.
Естественно, у такой конструкции двигателя есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их подробнее.
Преимущества boxer boxer
На фото оппозитный двигатель Porsche
Основные преимущества двигателя с горизонтально расположенными цилиндрами:
- Способствует смещению центра тяжести. Масса распределена по оси, что значительно улучшает управляемость машины.Для многих этот фактор является решающим при выборе двигателя и автомобиля, особенно это актуально для российских дорог.
- Во время работы нет вибрации. Двигатели со стандартной конструкцией и вертикально расположенными цилиндрами при работе вибрируют, передавая волны на всю конструкцию, что не очень удобно для водителя.
- Долгая работа. Ресурс установленного в Subaru боксера-боксера настолько велик, что позволяет эксплуатировать автомобиль длительное время (его хватает более чем на миллион километров).
Недостатки оппозитного двигателя
На фото оппозитный двигатель Subaru Outback 2015
Несмотря на значительные преимущества, двигатель этого типа имеет существенные недостатки, от которых разработчики еще не избавились:
- Требует дорогостоящего обслуживания. Часто обычный ремонт двигателя проводится самостоятельно или в автосалонах за небольшую сумму. Однако в случае с боксером-боксером это невозможно. Его конструкция слишком сложна, поэтому установку лучше доверить профессионалам.Причем за такие услуги вам придется заплатить приличную сумму денег.
- Второй недостаток вытекает из первого недостатка — даже при наличии достаточных средств на обслуживание данного типа двигателя может быть сложно найти квалифицированного специалиста, способного оказать качественный сервис.
- Сложность устройства боксера увеличивает стоимость его комплектующих, что создает дополнительные затраты на ремонт.
- Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель за время работы потребляет не более трехсот граммов масла, а оппозитный — намного больше.
Subaru не намерена менять оппозитные двигатели на стандартные, так как ее представители склонны полагать, что это будет большим шагом назад. Высокая стоимость обслуживания двигателя никак не влияет на уровень продаж автомобилей этой марки, поскольку автомобили зарекомендовали себя исключительно с положительной стороны.
- низкий центр тяжести;
- снижение рабочих вибраций;
- повышенная безопасность при лобовом столкновении.
- Достаточная сложность ремонтных работ обусловлена конструктивными особенностями. Часто возникает необходимость в демонтаже двигателя для проведения определенных работ. Мастера
- отмечают различный износ цилиндров из-за горизонтального расположения поршней и дальнейшего большого расхода масла.
- увеличена степень сжатия смеси за счет увеличения хода поршня и уменьшения объема камеры сгорания; Детали
- стали намного легче за счет их выполнения ковкой, а не литьем;
- введена в эксплуатацию система изменения фаз газораспределения (AVCS); Увеличен ресурс двигателя
- и качество смазки за счет нового масляного насоса;
- Охлаждение головки двигателя и блока цилиндров осуществляется раздельно с помощью вторичного контура, что увеличивает эффективность.
Обычный обыватель, интересующийся автомобилями, мало что знает о оппозитном двигателе. В основном только то, что цилиндры в нем имеют горизонтальное расположение и такой мотор устанавливается на Субару. Попробуем расширить кругозор наших знаний и поговорить о оппозитных двигателях.
Двигатель оппозитного типа — это двигатель внутреннего сгорания, в котором поршни параллельны поверхности в горизонтальной плоскости. В этом случае два соседних поршня одновременно находятся в разных положениях относительно друг друга.Их движения очень похожи на бой на ринге, а моторов часто называют боксерами. Одной из отличительных особенностей является установка каждого поршня на свою шейку шатуна коленчатого вала. В этом случае количество поршней всегда делится на два. Наиболее популярны четырех- и шестицилиндровые оппозитные моторы.
Некоторые путают боксеров с V-образным двигателем. Несмотря на некоторое сходство в дизайне, есть существенные различия. Таким образом, в V-образной форме соседние поршни находятся на одной шейке шатуна и при одновременном движении находятся в противоположных точках рабочего хода.
Можно выделить следующие преимущества этого типа двигателя:
Каждое из преимуществ имеет собственное обоснование. Таким образом, более низкий центр тяжести означает лучшую управляемость и тягу автомобиля, а более низкое положение двигателя выравнивает его с коробкой передач, что значительно повышает эффективность передачи оборотов.
Мотор-боксер имеет пониженную вибрацию благодаря своей конструкции. Это позволяет устанавливать его на коленчатый вал, оборудованный тремя коренными подшипниками, а не пятью, как это обычно бывает. При этом можно значительно уменьшить габариты и вес всей конструкции.
Высокая безопасность также продиктована низким расположением. При лобовом столкновении двигатель уходит под салон, что обеспечивает выживание пассажиров на передних сиденьях. И, в конце концов, оппозитный двигатель имеет характерный звук, совершенно не похожий на звук обычного двигателя.
Ничего не бывает без недостатков, у оппозитного двигателя они тоже есть. К ним относятся:
Сегодня оппозитный двигатель стал визитной карточкой таких брендов, как Subaru и Porche.Ранее его можно было увидеть на автомобилях различных марок из Германии, США, Японии, Италии.
Subaru устанавливает эти двигатели на свои автомобили с 1963 года. Четырехцилиндровые выпускаются трех поколений: серии EA, EJ и FB. Шестицилиндровый стальной на конвейере несколько позже, но также имеет три серии: ER, EG и EZ.
Большинство двигателей этого типа работают на бензине и имеют распределенный впрыск топлива с верхней системой фаз газораспределения. Есть моторы с одним (SOHC) или двумя (DOHC) распределительными валами, приводимые от коленчатого вала ременной или зубчатой передачей.Во всех моторах этого типа схема газообмена основана на четырех клапанах. Есть еще оппозитные двигатели с турбонаддувом.
Третье поколение двигателей — это сегодня вершина инженерной мысли, которая отличается небольшими размерами, простой конструкцией, низким расходом топлива и уменьшенными выбросами в атмосферу. Для достижения всех этих показателей было выполнено:
В 2008 году впервые появился дизельный оппозитный двигатель, представленный Subaru. Он имеет 4 цилиндра и мощность 150 л.с. В его компоновке применена система прогрессивного впрыска и турбонаддува.
Porshe также устанавливает оппозитные двигатели на некоторые свои модели. Это служба 911, Бокстер, Каймановы острова. В них используются шестицилиндровые моторы. Восьми- и двенадцатицилиндровые оппозитные двигатели также были разработаны для гоночных автомобилей.
Видео о оппозитных двигателях Subaru:
Устройство и особенности оппозитных двигателей Subaru:
Устранение неисправностей и обзор оппозитного двигателя внутреннего сгорания Subaru EJ257 2.5л. турбо (видео, лекция):
Как только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу начались работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Так появился первый оппозитный двигатель, решивший достаточное количество проблем, но не все.
Изначально гражданский автопром не принимал оппозитный тип двигателя, и он устанавливался исключительно на военную технику.Первым гражданским автомобилем, на который установили двигатель нового типа, стал Beetle от концерна Volkswagen. Со временем, когда было выпущено более 20 миллионов таких автомобилей, идею использования оппозиционного двигателя переняли такие бренды, как Porsche и Subaru.
Оппозиционный двигатель — конструктивные отличия
Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя в принципе одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров, реализовано по-разному.
оппозитный двигатель
Такой мотор сконструирован таким образом, что поршни постоянно разнесены друг от друга на определенное расстояние — когда один находится на максимальном расстоянии от двигателя, то его «сосед» занимает точно такое же положение. . Этот тип двигателя боксера получил свое название из-за схожести движений поршня с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн Subaru в своих автомобилях.
Мотор «ОРОС»
У такого двигателя несколько иная конструкция.Его возрождение началось совсем недавно, чему немало способствовали вложения Билла Гейтса.
Это стандартный двухтактный оппозитный двигатель с двумя поршнями в каждом цилиндре, которые движутся навстречу друг другу. Все поршни установлены на одном валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для отвода выхлопных газов. Такое расположение позволило конструкторам отказаться от механизма привода клапанов, а также от самой ГБЦ.Стоит отметить такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленчатым валом.
Есть ли преимущества у оппозитного двигателя?
Как и у любого другого типа, оппозитный двигатель имеет достоинства и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательные стороны, преимуществ у этого типа мотора довольно много.
Недостатки тоже есть
Что означает оппозитный двигатель с точки зрения его достоинств, многим понятно, но тем не менее есть ряд недостатков, из-за которых такой мотор еще не ставился на все выпускаемые сегодня автомобили.
Некоторые особенности современных оппозитных двигателей
С момента разработки и установки первого оппозитного двигателя на Volkswagen в 1938 году этот тип двигателя подвергся серьезной модернизации. На данный момент наибольшее распространение получили четырехцилиндровые двигатели — они наиболее экологичны, компактны и экономичны по расходу топлива. Во многом это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:
О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует тот факт, что этот тип двигателя устанавливался на советский танк Т-64, а затем и на Т-72.Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, мог обеспечивать высокую мощность при относительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать около семисот лошадиных сил при 2 тысячах оборотов и объеме 13,6 литра. Множество интересных фактов о работе оппозитных двигателей вы узнаете, посмотрев видео:
Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя
У любого оппозитного двигателя есть свои плюсы и минусы, что вполне естественно.Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезных материальных затрат, имеет смысл прислушаться к советам специалистов и правильно эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание, — это точное соблюдение сроков обслуживания, которое должно осуществляться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.
При выборе моторного масла следует проявлять особую осторожность. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, покупку следует производить либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных сервисных центрах.Использование некачественного товара может доставить массу хлопот излишне экономному водителю. То же самое можно сказать и о качестве топлива. Топливо, содержащее большое количество «неразрешенных» присадок, серьезно сокращает срок службы двигателя, что приводит к необходимости дорогостоящего ремонта.
Многие автовладельцы, приобретающие автомобили с оппозитным двигателем, много слышали о качественной и эффективной системе охлаждения, поэтому особо не зацикливаются на этом. Не стоит безжалостно гонять двигатель, особенно в теплое время года — самая продвинутая система охлаждения может не справиться со своей задачей.В значительной степени это способствует затрудненному охлаждению и отсутствию периодической очистки двигателя — скопление грязи на двигателе значительно затрудняет передачу тепла, способствуя чрезмерному нагреву.
Несмотря на некоторые проблемы, оппозитный двигатель зарекомендовал себя как очень полезный для комфорта и безопасности вождения. Следует отметить, что бытующее мнение о чрезвычайной дороговизне владения автомобилем с таким двигателем явно преувеличено. Для примера возьмем бренд Subaru, который давно выпускает автомобили с этим типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, а многие автомобили со стандартными двигателями обходятся своим владельцам намного дороже.Здесь также сказывается значительная экономия топлива, которого требуется гораздо меньше — в зависимости от конкретной модели автомобиля экономия топлива может доходить до 50%.
После создания первого ДВС практически сразу возникли вопросы о его усовершенствовании и увеличении мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось простейшее решение, позволяющее увеличить его мощность — увеличить количество цилиндров. Но следующие шаги в развитии двигателя внутреннего сгорания были не столь очевидны, так как эти несколько цилиндров могут быть расположены по-разному — вертикально в ряд один за другим, под углом или горизонтально.Этот последний вариант получил название оппозитного двигателя, то есть двигателя, цилиндры которого расположены горизонтально, напротив (напротив) друг друга.
Опции оппозитного двигателя
Однако даже такое простое техническое решение — размещение цилиндров двигателя горизонтально друг напротив друга — может быть реализовано несколькими способами. Когда такой оппозитный двигатель работает, его поршни могут двигаться по-разному.
Боксер-боксер
При работе такого двигателя поршни всегда находятся на расстоянии друг от друга, и каждый работает в своем цилиндре — если один расположен на максимальном расстоянии от оси двигателя, то другой, соседний, занимает такое же позиция.
Этот способ работы напоминает движения боксера, поэтому его называют «боксером». Очень часто используются аналогичные оппозитные двигатели Subaru. Описываемый двигатель показан на фото ниже.
OPOC, возрождая старые идеи
Другой принцип конструкции — это оппозитный двигатель типа OPOC. Сегодня они снова начинают развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Билла Гейтса. Устройство такого мотора показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный двигатель представляет собой двухтактный двигатель. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре два поршня, и они закреплены на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены красным и синим). Красный обеспечивает вход для смеси, а синий обеспечивает выход для продуктов сгорания. Из конструкции такого оппозитного двигателя исчезли ГБЦ и механизм привода клапанов. К тому же плюсом такого боксера является то, что поршни работают на одном коленчатом валу.
Все это значительно снизило вес оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Еще одна особенность — это может быть как дизель, так и бензин. Обязательно уточнить, что, как и любой двухтактный двигатель, его нужно продувать из цилиндров. Для этого используется электродвигатель с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель находится в режиме работы, электродвигатель отключается, и подача воздуха преобразуется в турбокомпрессор.
Рассматривая конструкцию такого оппозитного двигателя, необходимо отметить его достоинства: повышение КПД за счет того, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу.Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает трение и, следовательно, потери.
Учитывая другие преимущества, которые обещает аналогичный оппозитный двигатель, стоит отметить — производитель сообщает, что при использовании его в качестве дизельного двигателя, то:
- такой двигатель на пятьдесят — тридцать процентов легче обычного турбодизеля;
- такой силовой агрегат содержит на пятьдесят процентов меньше деталей, чем обычный дизельный двигатель;
- занимает на пятьдесят — сорок пять процентов меньше места под капотом;
- экономичнее на пятьдесят — сорок пять процентов.
Однако следует иметь в виду, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества в большей степени отражают ожидания его разработчиков.
Двигатель оппозитного танка
Да, такой двигатель был, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Затем он обеспечил необходимую мощность для заданных габаритов. Аналогичный оппозитный двигатель и его конструкция показаны на рисунке ниже.
Как видно из рисунка, его поршни расположены в одном цилиндре и движутся в противоположном направлении, но каждый работает на своем коленчатом валу. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, в которой происходит воспламенение топлива. Есть оппозитный двигатель, как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, турбонаддув используется для подачи воздуха в цилиндры, а также для удаления выхлопных газов.
Использованный принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки.Так, аналогичный дизельный оппозитный силовой агрегат на двух тысячах оборотов объемом тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, занимая при этом минимум места.
Что хорошего и плохого в оппоненте?
Следует отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать предоставляемые ему преимущества. Однако на данный момент компания SUBARU чаще других использует на своих автомобилях такие моторы.
Сразу отметим, что именно устройство встречного силового агрегата дает свои преимущества при установке на автомобиль:
- низкий центр тяжести автомобиля, что придает ему дополнительную устойчивость при движении;
- снижение шума и вибрации за счет движения поршней в противоположную сторону, из-за чего оппозитный двигатель считается более тихим, чем аналогичные рядные двигатели;
- — значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.
Однако не всегда все хорошо, есть и минусы, и минусы у оппонента. Из них стоит отметить:
- ремонт такого мотора очень сложен;
- устройство двигателя также довольно сложное, и, соответственно, имеет высокую цену; Стоимость обслуживания
- высока, а сама услуга крайне затратна и неудобна, требует высококвалифицированных исполнителей;
- повышенный расход масла при работе.
Несмотря на отмеченные недостатки и недостатки, ряд автомобилей (уже упомянутый SUBARU и некоторые модели Porshe) оснащены оппозитными силовыми агрегатами. Надо думать, что производители довольно точно взвешивают свои достоинства и недостатки и сознательно идут на использование такого мотора.
Для двигателя внутреннего сгорания расположение цилиндров по горизонтали — лишь один из возможных вариантов конструкции, но тем не менее в этом случае полученный оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами использования в автомобиле.
Нет, японская компания Subaru, ныне входящая в состав крупного подразделения Subaru Corporation, не стояла у истоков создания поистине революционной горизонтально противоположной компоновки двигателя внутреннего сгорания. Но важно не только придумать решение, но и правильно и в нужный момент реализовать его. При всех своих преимуществах двигатель с горизонтальной опорой сложен в производстве, а его доработка под конкретные запросы требовала как новых технических решений, так и соответствующих затрат.В 1960-х Шинроку Момосе отвечал за разработку первого японского горизонтально-оппозиционного двигателя для массового производства на Subaru, девизом которого было «Вы не знаете, если не попробуете». К тому же у Момосе был определенный карт-бланш: именно он отвечал за принятие всех важных инженерных решений. Результат не заставил себя ждать: в 1966 году Subaru 1000 оснастили горизонтально-оппозитным двигателем EA 52 объемом 977 см3. Основным посылом при разработке такого расположения двигателей была возможность их надежной работы при высоких оборотах коленчатого вала.Кроме того, благодаря своей компактности эти моторы идеально подходили для переднеприводных автомобилей того времени.
В 1989 году Subaru получила двигатели нового поколения — EJ, которыми оснащалась модель Legacy. И начало славной спортивной истории Subaru можно датировать этим же годом. Впечатляет и его продолжение: в 1995 году Колин МакРэй на Subaru Impreza 555 стал чемпионом мира по ралли, а команда Subaru World Rally Team выиграла титул командного чемпионата. В 1996 и 1997 годах команда SWRT также была лучшей на чемпионате мира.Что касается гражданского двигателя Subaru второго поколения, то с 1989 по 2010 год этими двигателями было оснащено более семи с половиной миллионов автомобилей, а в 2008 году двигатель EJ 257 получил титул «Двигатель года». В то же время был отмечен и первый горизонтально-оппозитный дизельный двигатель Subaru. А в 2010 году компания представила третье поколение (FB) своего фирменного горизонтально-оппозитного двигателя.
Компоновка двигателя под капотом. Слева — рядный двигатель, по центру — горизонтально напротив, справа — V-образный
В чем его преимущества? Первое преимущество горизонтально расположенного двигателя перед его рядными и V-образными аналогами — это его компактность.Такая конструкция и расположение двигателя дают инженерам больше свободы в работе с передней подвеской, в том числе позволяют использовать полноценный подрамник, что делает всю конструкцию подвески более жесткой, исключая деформацию кузова под нагрузкой. В то же время такая конструкция двигателя позволяет снизить центр тяжести за счет небольшой высоты. И чем он ниже, тем меньше момент инерции относительно продольной оси автомобиля и меньше крены автомобиля с низким центром тяжести.Неслучайно хорошая управляемость всегда была одной из отличительных черт автомобилей Subaru. И здесь снова напрашиваются ассоциации со спортом …
Subaru горизонтально-оппозитный двигатель в моторном отсеке модели Forester
Преимущество номер два: низкая вибрация. Это очень важно, так как это качество напрямую влияет как на долговечность двигателя, так и на его эффективность. Работа поршней, расположенных друг напротив друга в горизонтально расположенных цилиндрах, напоминает удары боксера (отсюда и название двигателя — Boxer): то навстречу, то в противоположные стороны.Исходя из особенностей компоновки горизонтально-оппозитного двигателя, расстояние между цилиндрами (по сравнению с рядными и V-образными двигателями того же числа цилиндров) меньше, что позволяет сделать коленчатый вал короче. Это снижает вес и снижает инерционные массы и нагрузки на вал. А поскольку уровень вибрации двигателя с горизонтальным расположением опор низок, противовесы, необходимые для балансировки коленчатого вала во время работы двигателя, требуют меньшей массы, чем в рядном или V-образном двигателе.Естественно, что в первом случае механические потери при вращении более легкой конструкции меньше, что позволяет, во-первых, сэкономить топливо, а во-вторых, ускорить реакцию двигателя на действия водителя.
Чемпионат мира по ралли 2000. Subaru Impreza WRC Rally Engine
Еще один плюс горизонтально-оппозитного двигателя Subaru напрямую связан с уже сказанным и заключается в конструктивном решении кривошипно-шатунного механизма. Сначала каждый поршень шатуна устанавливается на отдельной шейке коленчатого вала.Во-вторых, коленчатый вал, расположенный между двумя жесткими блоками цилиндров, поддерживает равномерное вращение на высоких частотах. Все это позволяет создавать двигатели, отлично работающие на высоких оборотах, причем совершенно не в ущерб ресурсу.