1Июн

Оппозитное расположение цилиндров схема: Оппозитное расположение цилиндров схема. Принцип работы оппозитного двигателя, достоинства и недостатки. Оппозитный двигатель: плюсы и минусы

Содержание

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:

  1. ремонт подобного мотора очень сложный;
  2. устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
  3. затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
  4. 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 двигатель — горизонтальное расположение цилиндров

Оппозитный двигатель — определение, устройство, применение. Какими преимуществами и недостатками он обладает.

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

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

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

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

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

Оппозитный боксер — основные принципы работы

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

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

Преимущества оппозитного боксера


На фотографии оппозитный двигатель Porsche

К главным плюсам двигателя с горизонтально расположенными цилиндрами относят:

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

Недостатки оппозитного двигателя


На фотографии оппозитный двигатель Subaru Outback 2015

Несмотря на значительные преимущества, двигатель подобного типа имеет существенные недостатки, от которых разработчики пока не избавились:

  1. Требует дорогостоящего обслуживания. Часто ремонт двигателей обычного строения осуществляют самостоятельно или в автосалонах за небольшую сумму. Однако в случае с оппозитным боксером это невозможно. Его конструкция слишком сложна, поэтому монтаж лучше доверить профессионалам. Причем за подобные услуги придется заплатить приличную сумму денег.
  2. Из первого недостатка вытекает второй — даже при наличии достаточных средств на обслуживание этого типа двигателя, могут возникнуть трудности с поиском квалифицированного специалиста, который сможет произвести качественное обслуживание.
  3. Сложность устройства боксера способствует повышению стоимости на его составные части, что создает дополнительные расходы при ремонте.
  4. Повышенный расход автомобильного масла. Обычный двигатель потребляет не более трехсот грамм масла за период своего функционирования, а оппозитный гораздо больше.


Таким образом, все недостатки устройства прежде всего заключаются в дороговизне его обслуживания. Это может стать значительным фактором для многих автовладельцев. Однако, как считают представители автомобильных компаний Subaru и Porsche, качество его работы стоит затраченных средств на обслуживание.

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

Познавательное видео про горизонтально-оппозитный двигатель:

принцип работы как у боксера профессионала

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:

  1. Распределение массы симметрично около оси, не конкретно на ней (меньше нагрузки на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможности его смещения).
  2. Высокая функциональность, сравнительно большая продолжительность работы до первой необходимости ремонта – наиболее важный плюс и довод установки именно оппозитного двигателя Subaru.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя производителя Subaru, объяснимая сложностью конструкции.
  3. 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.

Продолжаю рассказывать про двигатели внутреннего сгорания. Причем я люблю рассказывать про не понятные двигатели для простого обывателя, например как от компании Volkswagen. Сегодня не менее интересный двигатель, который также устанавливается на узкий круг автомобилей. Речь пойдет об оппозитном двигателе. В основном сейчас такие агрегаты использует компания Subaru, а также корпорация Volkswagen Group, в своих автомобилях. Так что же это за двигатель такой? Читайте дальше…

– двигатель внутреннего сгорания, в котором поршни находятся горизонтально (или под углом в 180 градусов), в отличие от рядного двигателя внутреннего сгорания, у которого поршни находятся вертикально. То есть простыми словами — можно назвать горизонтальным двигателем. Поршни такого агрегата расположены — два справа и два слева. Во время работы поршни сходятся и расходятся в горизонтальной плоскости. Так как поршни разделены, каждая группа поршней имеет (два справа и два слева), два распределительных вала. То есть справа два распределительных вала – 8 клапанов и такие е же слева. Газораспределительные механизмы в оппозитном двигателе (распред. валы и клапана), находятся вертикально, в отличие от рядного классического двигателя, где они находятся горизонтально. Вот небольшая схема.

Первые оппозитные двигатели появились еще в 1938 годах, они устанавливались на автомобили Volkswagen Käfer (в шиком применении Фольксваген Жук). Именно компания Volkswagen впервые разработала горизонтально оппозитный двигатель. Некоторые современные автомобили, входящие в Volkswagen Group сейчас комплектуются такими двигателями (например Porsche 997, Porsche Boxster и т.д.). Также в 40 – е года прошлого компания SUBARU вела свою независимую разработку своего двигателя. И по сей день компания Subaru комплектует свои автомобили именно горизонтально — оппозитными двигателями.

Для чего был создан оппозитный двигатель?

Был создан для понижения центра тяжести автомобиля. Наверное, всем известно, что чем ниже центр тяжести, тем лучше ездовые характеристики автомобиля, на поворотах крены автомобиля будут меньше.

Плюсы оппозитного двигателя

1) Как я уже писал выше был создан для понижения центра тяжести автомобиля, что очень хорошо сказывается на ходовых характеристиках.

2) Еще одним плюсом является расположение цилиндров. При движении друг к другу в горизонтальной плоскости, намного сильнее гасятся посторонние вибрации. Поэтому этот двигатель считается намного тише своих рядных или V – образных собратьев.

3) Также из плюсов, хочется отметить большой ресурс такого типа двигателя. Например, двигатели SUBARU имеют ресурс около 1 000 000 километров, при должном использовании и своевременной замене расходников.

Минусы оппозитного двигателя

1) Первый и самый существенный минус, это сложный ремонт такого двигателя.

2) Сложное строение, а значит, дорогая цена этого двигателя.

3) Сложное техническое обслуживание.

Этот агрегат прочный, но сложный в строении. Его динамические характеристики схожи с рядным бензиновым двигателем. Мощность и расход. А сейчас небольшое видео.

Оппозитный двигатель SUBARU видео

На этом позвольте закончить, думаю, стало немного понятно, что это такое и ка он работает.

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

Варианты конструкции

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные типы оппозитных двигателей

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

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

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

Количество цилиндров оппозитного двигателя может варьироваться от четырех до двенадцати.

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

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

Двигатель ОРОС

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

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

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

Устройство ОРОС

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

Положительные свойства оппозитных агрегатов

Все эти конструктивные особенности обеспечили оппозитным силовым установкам ряд преимуществ.

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

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

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

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

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

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

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

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

Недостатки этого типа силовых агрегатов

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

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

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

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

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

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

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.

Рядный, V-образный и Оппозитный двигатель (минусы и плюсы)


Сегодня встретить в описании автомобильных двигателей можно не только величины мощности и крутящего момента, но и приставки: рядные, V-образные и оппозитные, характеризующие расположение цилиндров. Несмотря на то что каждая из этих схем – эволюционный шаг в двигателестроении, ни от одной из них до сих пор еще не отказались. А все потому, что все они имеют свои плюсы и минусы, на которые также необходимо обращать внимание при выборе транспортного средства.

История двигателя


Первым запатентованным двигателем внутреннего сгорания стал мотор, разработанный в 1883 году Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом. Это был одноцилиндровый двигатель, развивающий всего 1,1 л. с. Разумеется, мощностью таких моторов довольствоваться не приходилось. Ведь автомобили должны были заменить конные экипажи, перенимая на себя все их задачи: перевозка людей, грузов и так далее.

Поэтому для увеличения силы двигателей, стали увеличивать рабочий объем цилиндра. Но, как оказалось, всему есть предел. Вместе с цилиндром необходимо было увеличивать поршень и шатун, на эти детали возрастали нагрузки, и их также необходимо было учитывать при проектировании. Кроме того, воспламенение топливовоздушной смеси больших объемов в таком двигателе происходит с определенной паузой, из-за чего он работает неравномерно. В таком случае необходимо устанавливать тяжелый балансир, и тогда конструкция становится еще более тяжелой и, чтобы приводить ее в движение, необходима дополнительная энергия. В результате одноцилиндровые двигатели становились слишком массивными, а масса увеличивалась не пропорционально мощности. Это приводило к тому, что заставить двигатель работать на высоких оборотах становилось невозможным, а, как известно, чем ниже скорость вращения коленчатого вала, тем меньше его мощность.

Рядный двигатель



Рядная схема. Такая схема используется при небольшом количестве цилиндров (от двух до шести). Главным преимуществом является то, что моторы такого типа легче всего поддаются уравновешиванию. Недостаток – внушительная длина.

В скором времени решили, что коленчатый вал может перемещать не только один поршень, и к одному цилиндру прибавились еще несколько. Цилиндры разместили в ряд (так проще всего). Сначала появились 2-цилиндровые двигатели, а в 1890 году появился первый 4-цилиндровый двигатель. Мощность этого мотора уже достигала 5 л. с. при 620 об/мин, но как по нынешним меркам, так и по меркам того времени этого было не достаточно, чтобы перемещать тяжелую технику. Поэтому создавались новые двигатели, число цилиндров которых достигало шести, восьми и даже двенадцати. И вот тут производители столкнулись со следующей проблемой. Таким двигателям требовалось большое количество свободного места под капотом. Кроме того, эти моторы за счет свого веса утяжеляли автомобиль, тем самым ухудшая его устойчивость и управляемость. Мысли инженеров направились на создание более компактного двигателя… К слову, сегодня рядные моторы можно встретить максимум с шестью цилиндрами. В основном по такой схеме сегодня строятся 4-цилилндровые двигатели, так как наиболее просты при производстве.

V-образный двигатель



V-образная схема. Такая компоновка позволяет значительно сократить длину мотора, но при этом увеличивает его ширину. Наиболее распространенные V6 и V8.

На самом деле идея компактного двигателя была запатентована еще до того, как появились многоцилиндровые монстры. Такой двигатель был создан в 1889 году. Он имел два цилиндра с углом развала 17 градусов и развивал 1,6 л. с. при 900 об/мин. V-образная компоновка, по сути, представляла из себя два двигателя, расположенных рядом друг с другом и приводящих в движение один общий коленчатый вал. Такая компоновка позволила сократить размеры мотора в длину почти вдвое.

В автомобилестроении первый V-образный мотор появился в 1905 году. Это был авиационный двигатель, построенный французским изобретателем Леоном Левавассером. Вначале моторы, построенные по такой схеме, устанавливали на грузовики и автобусы, а со временем они стали встречаться и под капотами легковых автомобилей. И все же, несмотря на многие положительные качества такой схемы, она не вытеснила рядную. Ведь там где есть плюсы, всегда есть и минусы. Главным образом это более сложная конструкция (два газораспределительных механизма вместо одного), и, следовательно, трудоемкость производства и дальнейшего ремонта. Кроме того, габаритные размеры хоть и уменьшились в длину, но моторы при этом «разрослись» в ширину.

Оппозитный двигатель



Оппозитный двигатель – V-образный мотор с углом развала 180 градусов. Главным преимуществом является наименьшая высота и, как следствие, снижение центра тяжести автомобиля. Недостаток – неравномерный износ. В основном встречаются 4- и 6-цилиндровые двигатели.

Одним из типов V-образных моторов, который удостоен отдельного внимания, является оппозитный двигатель. По сути, этот двигатель является V-образным с углом развала цилиндров 180 градусов. В основном такие моторы нашли широкое применение на мотоциклах. Поперечное (направлению движения) размещение двигателя улучшало охлаждение цилиндров набегающим потоком воздуха. Однако и в автомобильной промышленности ему также нашлось место. С 1938 по 2003 года оппозитники устанавливали на Volkswagen Beetle, все по той же причине лучшего охлаждения (мотор имел воздушную систему охлаждения).

В 60-е годы производители усердно занялись разработкой переднеприводных автомобилей. Машины с такой схемой по сравнению с приводом на заднюю ось имели преимущества на скользком покрытии, а также были проще и дешевле в изготовлении. Но как оказалось не все так просто. По причине тяжести двигателей переднеприводные автомобили того времени не могли похвастаться хорошей управляемостью и равновесием в поворотах. Конструкторы стали снижать центр тяжести двигателей, в основном этого добивались, «укладывая моторы на бок». И пока одни автомобильные компании экспериментировали с расположением мотора, японские инженеры из Subaru в 1966 году представили свой первый переднеприводный автомобиль Subaru-1000, на котором был установлен оппозитный двигатель, размещенный вдоль оси автомобиля. За счет горизонтального расположения цилиндров мотора, значительно понизился центр тяжести автомобиля, улучшив тем самым устойчивость и управляемость машины.

Тем не менее такие моторы не нашли массового применения. Обусловлено это рядом минусов: неравномерный износ цилиндров (из-за точечного распределения нагрузок сечение цилиндра со временем становится эллипсным), большой расход масла и плохая вентиляция картера. Оппозитные двигатели сегодня можно встретить на автомобилях марки Subaru и Porsche, для которых на первом месте находится управляемость.

VR — рядно-смещённый двигатель



VR-образная схема. Моторы с небольшим углом развала (около 15 градусов). Такой угол позволил установить оба ряда цилиндров в одном блоке цилиндров, что позволило уменьшить не только длину, но и ширину двигателя. Главный недостаток – дополнительные валы и необычная конструкция ГРМ, и-за чего он очень дорог в производстве.

Еще к одному из типов расположения цилиндров можно отнести рядно-смещенный двигатель, обозначаемый индексом VR. Этот мотор является комбинацией V-образного и рядного двигателей. Поршни перемещаются под углом 15 градусов, что позволяет расположить их в одном блоке цилиндров. Создавая этот двигатель, конструкторы пытались максимально использовать плюсы V-образного и рядного двигателя: небольшие габаритные данные (как в длину, так и в ширину), простота изготовления. Но создать идеальный мотор задача оказалась не из простых. Эти двигатели обладают высокой тепловой напряженностью. Тонкие стенки между рядами цилиндров не позволяют сделать достаточное количество каналов для охлаждающей жидкости, вследствие чего эти моторы хуже противостоят перегрузкам.

W-образный двигатель



W-образная схема. Существует два варианта компоновки – три ряда цилиндров с большим углом развала (д) и совмещение двух VR-образных схем (е). В настоящее время выпускаются W8 и W12.

Погоня за мощностью привела к тому, что на свет появились моторы, построенные по схеме W. Это, по сути, два VR двигателя, угол между которыми составляет 72 градуса или три рядных. Главный недостаток таких моторов заключается в том, что на коленчатом валу находится в два раза больше шатунов, чем на V-образном, и в четыре раза! больше, чем на рядном. Шатуны изготавливаются тонкими, а так как эти детали являются одними из наиболее нагруженных в двигателе, то в результате на больших оборотах они начинают изгибаться. Такие моторы, созданы не для массового использования. Их можно встретить лишь на спортивных автомобилях.

Раскоксовка оппозитных и V-образных двигателей

Мы часто слышим вопрос о том, как много нужно средства для раскосовки в тот или иной двигатель – зачастую для стандартных четырехцилиндровых рядных двигателей достаточно около 190 миллилитров средства. Если ваш ДВС имеет больше цилиндров, наклоненные цилиндры или больший объем, то дозировку раскоксовки нужно повышать. Индивидуальный расчет дозировки под каждый определенный тип мотора или их группу– это долгое занятие, которое отнимет у нас все свободное время.

Если днище поршня имеет технологические углубления большого объема, то даже в стандартный двигатель, о котором мы упомянули выше, может не хватить 190 миллилитров жидкости для раскоксовки.


Рис.1. Основные схемы расположения цилиндров в внутри двигателя:
а) вертикально; б) с наклоном; в) v-образно; г) оппозитное расположение.

Выгодная раскоксовка двигателя – рассмотрим варианты

1.      В первом варианте предлагаем вам обратиться к несложной формуле, которая поможет подсчитать дозировку раскоксовки для вашего ДВС.


Где:

  • V – количество раскосовки типа ML202 или ML203 Novator в миллилитрах на один цилиндр.
  • D – диаметр поршня в сантиметрах.
  • π – постоянная в 3,14.
  • h – уровень жидкости над поршнем в сантиметрах.

Если ваш мотор имеет вертикальное расположение, либо цилиндры слегка под наклоном, то значение h может быть около сантиметра от верхнего края. При наличии фасонных выемок на днище поршня, доза препарата возрастает пропорционально объему выемок – показано на рисунке 2.


Рис. 2. Раскоксовка двигателя с цилиндрами, расположенными вертикально или под наклоном.

Если ваш мотор имеет цилиндры с большим наклоном, то поверхность поршня покрывается лишь на три четвери, так как средство способно проникнуть к любой загрязненной поверхности. Раскоксовка в таком случае потребует увеличенной дозы средства.


Рис. 3. Раскоксовка двигателя с V-образным расположением

Если двигатель имеет большой объем, то возникает вопрос о возможности сэкономить средство – для этого выполняют процедуру поочередно. Сначала работают с одним цилиндром, затем откачивают остатки препарата и используют с другим цилиндром, добавляя новую дозу средства. Поочередная раскоксовка V-образных ДВС была заимствована у оппозитных моделей – процесс показан на рисунке №4.


Рис.4. В цилиндр вливают немного раскосовывающего средства во время сжатия. Поршень отведен от камеры сгорания.

Клапаны закрываются при сжатии, а препарат добавляется в дозировке, которой хватит для перекрытия любых выемок в поршне и камере сгорания. После этого вкручивают свечу и поджимают средство – вращают гайку коленвала или ведущее колесо – рисунок №5. В таком случае вал нельзя проворачивать стартером, иначе получите гидродинамический удар.

Поджимаем средство:

  1. Подкрутите вал и вращайте колесо на включенной передаче – рычаг поставьте на четвертую передачу и вращайте ведущее, пока поршень не встанет в желанное положение.
  2. Простой и безопасный способ заключается в регулировке положения поршней при помощи поворота коленвала за его гайку.

По истечении 20 минут отведите поршень и снимите свечу, чтобы затем шприцом и трубкой откачать остатки жидкости из цилиндра – эти остатки затем используются повторно для следующего цилиндра.


Рис. 5. Поджатие препарата позволяет получить максимальный эффект.

Не волнуйтесь, когда при раскосовке с ручным поджатием цилиндров остывает двигатель – температура не имеет решающего значения, так как средство смачивает всю поверхность и заполняет собой все технологические выемки. Если вам требуется много раскоксовывающей жидкости, то лучшим вариантом будет ML202 или ML203 Novator – у них есть фасовка по 330 и 320 миллилитров.

Для автомобилей с большим объемом двигателя экономия препарата возможна за счет следующих манипуляций:

  • Залейте жидкость внутрь цилиндра.
  • Немного надавите на такте сжатия.
  • Оставьте все на 15 минут – давление протиснет жидкость внутрь отложений.
  • Откачайте средство.

Далее руководствуйтесь данной темой и последовательно проведите работу со всеми цилиндрами или группами, а затем повторите процедуру 3 раза – поставьте автомобиль на ночь, чтобы утром завершить процесс раскоксовки.

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.
Справедливости ради скажем, что все плюсы, кроме последнего, четко проявляются только на многоцилиндровых двигателях. «Маломерки» с 2 и 4 цилиндрами в работе от традиционных моторов практически не отличаются.

Недостатки

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

Недостатки оппозитного двигателя


На фотографии оппозитный двигатель Subaru Outback 2015


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

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

Оппозитный двигатель Субару – плюсы и минусы. Почему оппозитный двигатель? Как выглядит оппозитный двигатель

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.

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:

  1. Распределение массы симметрично около оси, не конкретно на ней (меньше нагрузки на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможности его смещения).
  2. Высокая функциональность, сравнительно большая продолжительность работы до первой необходимости ремонта – наиболее важный плюс и довод установки именно оппозитного двигателя Subaru.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя производителя Subaru, объяснимая сложностью конструкции.
  3. 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.

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:

  1. ремонт подобного мотора очень сложный;
  2. устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
  3. затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
  4. 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%.

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

Какое расположение цилиндров?

[WapCar] Форма расположения цилиндров относится к форме расположения каждого цилиндра многоцилиндрового двигателя. Проще говоря, это форма образования, выбрасываемая цилиндром двигателя.

Распространенные формы расположения цилиндров — в основном рядные (L или I), V-образные (V), W-образные (W), горизонтально противоположные (H), роторные (R) и VR-типа (VR)).

Рядный двигатель

Рядные двигатели

обычно обозначаются аббревиатурой L.Например, L4 означает рядные 4 цилиндра. Рядная компоновка — это наиболее широко используемая сегодня компоновка цилиндров, особенно на двигателях с рабочим объемом менее 2,5 л.

В этой компоновке все цилиндры двигателя расположены бок о бок в плоскости под одним углом, и используется только одна головка блока цилиндров. При этом конструкция блока цилиндров и коленчатого вала относительно проста, как если бы цилиндры стояли колонной.

В частности, у нас обычно есть четыре типа L3, L4, L5, L6 (число представляет количество цилиндров).Достоинства двигателя такой компоновки заключаются в компактных размерах, высокой стабильности, хороших характеристиках крутящего момента на низких оборотах и ​​меньшем расходе топлива, что, конечно, также означает более низкие производственные затраты.

В то же время рядная компоновка цилиндров двигателя также более компактна, может адаптироваться к более гибкой компоновке, а также удобна для размещения устройств нагнетания. Но его главный недостаток в том, что мощность самого двигателя невелика, и он не подходит для автомобилей с более чем 6 цилиндрами.

V-образный двигатель

Так называемый двигатель V-типа просто означает, что все цилиндры разделены на две группы, а соседние цилиндры расположены под определенным углом (угол между осевыми линиями левого и правого рядов цилиндров γ <180 °) , так что две группы цилиндров образуют угловую плоскость. Если смотреть сбоку, цилиндр V-образный (обычный угол составляет 60 °), поэтому он называется двигателем V-типа.

По сравнению с линейной компоновкой, которую мы представили выше, V-образный двигатель сокращает длину и высоту кузова, а нижнее монтажное положение позволяет конструкторам проектировать кузов с более низким коэффициентом лобового сопротивления.В то же время он выигрывает от противоположного расположения цилиндров. Это также может компенсировать часть вибрации и сделать двигатель более плавным.

Например, некоторые модели среднего и высшего класса, стремящиеся к комфортному и плавному вождению, по-прежнему настаивают на использовании двигателей V-образного типа с большим рабочим объемом, а не более технологически продвинутых «рядный двигатель малого рабочего объема + нагнетатель». комбинация мощности.

В двух словах: мы можем понять, что цилиндр двигателя имеет V-образную форму, которая, можно сказать, преодолевает некоторые недостатки традиционной линейной компоновки на структурном уровне.Но опять же, точная конструкция усложняет процесс изготовления, и в то же время неудобно устанавливать другие вспомогательные устройства из-за большой ширины корпуса.

Двигатель типа W

Многие думают, что так же, как цилиндры V-образного двигателя расположены в V-образном, цилиндры W-образного двигателя также должны быть расположены в W-образном порядке. На самом деле нет, это только приблизительно W-образное расположение. Строго говоря, это должен быть V-образный двигатель и хотя бы вариант V-образного двигателя.Двигатель W-типа — эксклюзивная двигательная технология немецкого Volkswagen.

По сравнению с V-образным двигателем, W-тип может сделать двигатель короче, а коленчатый вал также может быть короче, что позволяет сэкономить место, занимаемое двигателем, и вес также может быть меньше, но его ширина больше , делая моторный отсек более полным.

Самая большая проблема с двигателем W-типа состоит в том, что двигатель разделен на две части из одного целого, что неизбежно вызывает сильную вибрацию во время работы.В ответ на эту проблему Volkswagen разработал два балансировочных вала, вращающихся в противоположных направлениях, на двигателе W-типа, так что колебания двух частей компенсируют друг друга внутри.

Двигатель с горизонтальным расположением оппозиции

Как упоминалось выше во введении цилиндрового двигателя V-типа, включенный угол, образованный компоновкой V-типа, обычно составляет 60 ° (угол между осевыми линиями левого и правого рядов цилиндров γ <180 °), в то время как угол поворота цилиндров горизонтально расположенного двигателя составляет 180 °.

Однако стоимость производства и технологическая сложность горизонтально расположенного двигателя довольно высоки, поэтому в настоящее время в мире используются только Porsche и Subaru.

Преимущество

Самым большим преимуществом горизонтально расположенного двигателя является его низкий центр тяжести. Поскольку его цилиндр «плоский», он не только снижает центр тяжести автомобиля, но также делает переднюю часть автомобиля плоской и низкой. Эти факторы могут повысить устойчивость автомобиля при движении.

В то же время горизонтально расположенные цилиндры представляют собой симметричную и устойчивую конструкцию, благодаря которой двигатель работает более плавно, чем двигатель V-образного типа, а потери мощности во время работы также минимальны. Конечно, более низкий центр тяжести и сбалансированное распределение также улучшают управляемость автомобиля.

Недостаток

Тогда почему другие производители не разрабатывают двигатели с горизонтально расположенными оппозитными двигателями? Помимо сложности горизонтально противоположной конструкции, трудно решить такие проблемы, как смазка маслом.

Горизонтальный цилиндр заставит масло течь ко дну под действием силы тяжести, так что одна сторона цилиндра не может быть достаточно смазана. Очевидно, что и Porsche, и Subaru хорошо решили многие технические проблемы, но требования к высокоточному производству также повлекли за собой более высокие затраты на техническое обслуживание, а из-за более широкого кузова это не способствует компоновке.

Роторный двигатель

По сравнению с обычным L-образным и V-образным расположением цилиндров, многие друзья могут быть не знакомы с двигателем с треугольным ротором.Роторный двигатель, также известный как двигатель цикла Миллера, был изобретен немцем Фейгасом Ванкелем, а позже эта технология была приобретена Mazda.

Все мы знаем, что: в традиционном цилиндровом поршневом двигателе поршень совершает возвратно-поступательное линейное движение в цилиндре, когда он работает, и для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение необходимо использовать кривошипно-шатунный механизм. .

Роторный двигатель отличается тем, что он напрямую преобразует силу сгорания и расширения горючего газа в крутящий момент.По сравнению с поршневым двигателем роторный двигатель устраняет бесполезное линейное движение, поэтому роторный двигатель той же мощности меньше по размеру, легче по весу, с меньшей вибрацией и шумом, что имеет большие преимущества.

Принцип работы

Когда треугольный ротор вращается, внутренняя коронная шестерня, центрированная по центру треугольного ротора, входит в зацепление с шестерней, центрированной в центре выходного вала. Шестерня закреплена на цилиндре и не вращается. Соотношение числа зубьев внутреннего зубчатого венца к шестерне составляет 3: 2.Вышеупомянутое соотношение движения делает траекторию движения вершины треугольного ротора (то есть формой стенки цилиндра) как форму «восьмерки».

Треугольный ротор делит цилиндр на три независимых пространства. Эти три пространства завершают воздухозаборник, сжатие, работу и выхлоп соответственно. Треугольный ротор вращается на один оборот, двигатель запускается и выполняет работу трижды. Ротор роторного двигателя работает каждый раз, когда он вращается.

По сравнению с обычным четырехтактным двигателем, который работает только один раз каждые два оборота, он имеет преимущество в виде высокого отношения мощности к объему (меньший объем двигателя может выдавать больше мощности).Кроме того, благодаря осевым рабочим характеристикам роторного двигателя он может достигать высокой скорости вращения без необходимости точной балансировки коленчатого вала.

Весь двигатель состоит только из двух вращающихся частей. По сравнению с обычным четырехтактным двигателем с более чем 20 подвижными частями, такими как впускные и выпускные клапаны, конструкция значительно упрощена, а вероятность отказа значительно снижена.

Помимо перечисленных выше преимуществ, к преимуществам роторных двигателей можно отнести небольшой размер, легкий вес и низкий центр тяжести.Соответствующий недостаток состоит в том, что двигатель легко пропускает воздух из-за износа материала сальника после периода использования, что увеличивает расход топлива. Кроме того, его уникальная механическая конструкция также затрудняет обслуживание таких двигателей.

Двигатель VR

Двигатель VR также является эксклюзивным продуктом Volkswagen. В 1991 году Volkswagen разработал двигатель V6 2,8 л с углом наклона 15 °, названный VR6, и установил его на Golf третьего поколения. Этот тип двигателя компактен, по ширине близок к рядному двигателю, а по длине ненамного больше, чем у рядного 4-цилиндрового двигателя.

Угол поворота цилиндра двигателя VR очень мал, два цилиндра почти параллельны, а отверстия в свече зажигания в крышке цилиндра расположены почти по прямой линии. Двигатель VR отличается очень маленькими размерами, поэтому он очень подходит для платформы с передним расположением двигателя автомобилей серии Volkswagen, поскольку переднеприводное шасси Volkswagen с передним расположением двигателя имеет вертикальную конструкцию, а двигатель находится перед передней осью. , поэтому двигатель не может быть слишком длинным.Иначе сложно устроить переднюю подвеску.

Этот двигатель очень компактен , хотя это двигатель с V-образным цилиндром, поскольку два цилиндра расположены очень близко друг к другу, необходима только одна головка блока цилиндров. Он намного дешевле, чем 90-градусный и 60-градусный V6 (потому что обычный V-цилиндровый двигатель необходимо обработать две головки блока цилиндров. Если это станок с V-цилиндровым цилиндром DOHC, необходимо обработать 4 распределительных вала, поэтому стоимость составит очень высоко).

Но в действительности ситуация такова, что для 6-цилиндрового двигателя V-типа угол в 60 градусов является оптимальной конструкцией, что было доказано многочисленными научными экспериментами.Поэтому большинство двигателей V6 используют эту компоновку. Однако, чтобы поставить двигатель V6 на меньшее пространство, Volkswagen Group разработала 15-градусный угол и двигатель VR6 меньшего размера.

По параметрам мощности он не уступает обычному двигателю V6, но в начале разработки выявил явные проблемы с джиттером. Хотя проблема была значительно улучшена за счет ряда мер по обеспечению баланса и стабилизации, она все еще не может выйти за рамки изменения своих собственных структурных характеристик.Так же, как вибрация обычного рядного двигателя обычно больше, чем у двигателя V-образного типа, VR6 имеет меньший угол от конструкции. Он определяет, что его вибрация будет больше, чем у V6.

Блоки цилиндров поршневых двигателей внутреннего сгорания

Давно собирался сделать пост о расположении цилиндров в двигателях внутреннего сгорания. Похоже, время пришло!

В этом посте я буду говорить строго о четырехтактных двигателях, для краткости.Самая простая конфигурация поршневого двигателя — это, конечно, одноцилиндровый. Его преимущество заключается в простоте и невысокой стоимости. Недостатки — прерывистая мощность, малая мощность по сравнению с многоцилиндровыми двигателями того же рабочего объема и вибрация из-за изначально несбалансированных вращающихся частей.

А как насчет двух цилиндров? Есть несколько способов скомпоновать двигатели с двумя цилиндрами. Цилиндры можно разместить в виде буквы «V»:

Двухцилиндровые V-образные двигатели (также известные как V-образные близнецы) обладают преимуществом в виде большого крутящего момента или крутящего момента.Они также являются хорошими двигателями для использования на мотоциклах, потому что они узкие. Их недостатком является плохая первичная балансировка и, как правило, требуется дополнительный вес для уравновешивания. Harley Davidson несколько уникален своим порядком включения V-образного двигателя. Оба цилиндра срабатывают последовательно при одном и том же обороте коленчатого вала, а не один поршень срабатывает каждый раз, когда он вращается. Этот порядок зажигания запатентован и придает двигателю уникальный звук. Он также отвечает за растяжение приводной цепи и рывки, и это причина того, что все современные Харлеи имеют ременной привод.

Другой двухцилиндровый двигатель — это плоский двигатель. При таком расположении поршни всегда движутся друг от друга или навстречу друг другу. Как вы уже догадались, у этого движка отличный первичный баланс.

На мотоцикле это супер-сладкие крейсерские двигатели из-за отсутствия вибрации. Однако они довольно широкие, и если мотоцикл когда-нибудь выйдет из строя, повреждение крышки клапана почти неизбежно без установки защитных дуг. Угол наклона также может быть проблемой, если на байке нужно будет ездить жестко или гонять.

Еще одно возможное расположение двух цилиндров — это рядный сдвоенный. При таком расположении цилиндры располагаются бок о бок на коленчатом валу. Эти двигатели имеют тенденцию к вибрации из-за раскачивания поршней на коленчатом валу. Эта конфигурация была распространена в середине 60-х — середине 70-х годов, но в значительной степени потеряла популярность среди производителей. Двигатели либо имеют V-образную конфигурацию, либо имеют дополнительные цилиндры.

Ниже представлена ​​гораздо менее распространенная конструкция с двумя цилиндрами.Конструкция с оппозитным поршнем. Эта конструкция по-прежнему имеет два цилиндра, но имеет четыре поршня с зоной сгорания в центре цилиндра. Немного сложные, но многоцилиндровые двигатели этого типа когда-то были довольно распространены в морских и железнодорожных силовых установках.

Что мы можем сделать с тремя цилиндрами, чего не можем сделать с двумя? Очевидно, мы можем разместить два или более цилиндра на одной линии. Ничего страшного. Конечно, эта конфигурация вибрирует меньше, чем рядный близнец.


Но мы можем сделать и W-образный двигатель! Не лучший баланс, но масло не будет стекать в цилиндры, как это происходит с радиальным.
На картинке выше изображен W-образный двигатель с 60 градусами между каждым цилиндром. Если вы измените положение среднего цилиндра на нижнее, вы разместите цилиндры на 120 градусов друг от друга. Теперь у вас есть простейший радиальный двигатель — 3-цилиндровый радиальный. Мне не удалось найти анимированное изображение, так что вам придется использовать свое воображение. Ниже представлен 3-цилиндровый радиальный двигатель для использования в модели самолета.

Ниже представлен трехцилиндровый оппозитный шестипоршневой двигатель с тремя коленчатыми валами.Безумно выглядящий, но распространенный в Великобритании на железнодорожном и морском транспорте. Napier Deltic.

Не так уж и странно, как может показаться анимация.

Ниже представлены две разные конструкции плоского четырехцилиндрового двигателя. Верхний двигатель считается двигателем V-4 с углом наклона ноль градусов. Поршни имеют общую шейку коленчатого вала, и поршневые пары движутся в одном направлении. У этого двигателя будет плохой баланс из-за раскачивания между передней парой и задней парой цилиндров.Когда двигатель Boxer находится внизу, поршневые пары движутся в противоположных направлениях, уменьшая вибрацию. У каждого из них есть собственный подшипник на коленчатом валу. Между каждым цилиндром также установлены опорные подшипники коленчатого вала. Таким образом, оппозитный двигатель имеет пять основных опорных подшипников кривошипа вместо трех на верхнем двигателе. Такое расположение делает боксер более надежным двигателем.

Ниже представлен рядный четырехцилиндровый двигатель. Это достаточно плавный двигатель благодаря парам поршней, которые движутся вместе, а также импульсу мощности каждые 180 градусов вращения.
Ниже представлена ​​анимация пятицилиндрового радиального двигателя, которую вы могли увидеть на ранних самолетах.
Ниже — двигатель Kinner B-5 Radial. 125 л.с. при 1900 об / мин. Степень сжатия 5,25: 1, 7,2 л.

Ниже представлена ​​конструкция с шестью цилиндрами, которая еще не была запущена в производство. Я считаю, что это было задумано Джоном Делорианом.

Рядный шестицилиндровый. Гладкая и хорошая конструкция будет иметь главный подшипник между каждым цилиндром для надежного двигателя.


Шестицилиндровый оппозитный мотор внизу, моторчик подлый! Просто спросите Порше.

Внизу вездесущий двигатель V-6. Каждый современный автомобиль под солнцем предлагается с одним из них.

Внизу — семицилиндровый радиальный двигатель.

А ниже — V-8. Электростанция для маслкаров!

Рядный восьмицилиндровый двигатель гладкий, как шелк, с идеальным первичным балансом. К сожалению, нужен длинный капот, чтобы поставить его перед автомобилем. Buick был королем рядных 8-ми моторных двигателей.

Вы всегда можете перейти на двигатель V-12! Шелковистая гладкость!

Внизу: 24-цилиндровый Napier Sabre в оппозиции к двигателю H-конфигурации.

Ниже тот же двигатель лично. Достаточно около 3500 л.с.

Последний этап в разработке сложных летающих поршневых двигателей. 28-цилиндровый радиальный двигатель Pratt & Whitney R-4360.

Вы заметите, что двигатель «скручивается» справа налево. Причина в том, что он с воздушным охлаждением. Каждый ряд цилиндров смещен относительно предыдущего, чтобы воздух достигал охлаждающих ребер. Самая мощная версия этого двигателя составляла 3800 л.с. В основном они использовались в военных самолетах США после Второй мировой войны.В первую очередь бомбардировщики. Их использовал и Boeing 377.

Дизельные двигатели с оппозитными поршнями — описание конструкции и работы

Введение

Двигатель с оппозитными поршнями — это тип дизельного двигателя, в котором два поршня работают в одном цилиндре. Технически оппозитный поршневой двигатель — это всего лишь разновидность конструкции обычного двигателя. Каждый цилиндр двигателя имеет два поршня, по одному на каждом конце. Основное преимущество расположения поршней с противоположным расположением поршней по сравнению с другими заключается в том, что они имеют более высокое соотношение мощности к массе.

Конструкция

Как упоминалось ранее, в двигателе с оппозитными поршнями есть два поршня на обоих концах цилиндра. Цилиндры двигателя с оппозитными поршнями обычно больше по размеру, чем у обычных двигателей. Расположение кривошипов также таково, что оба поршня движутся навстречу и от друг друга одновременно. Кроме того, система работает по двухтактному циклу и по единому методу продувки. В оппозитно-поршневом двигателе камера сгорания — это пространство, оставшееся между двумя поршнями, когда оба находятся во внутренней мертвой точке.Именно в этом месте между поршнями закреплены клапан впрыска топлива, пусковой воздушный клапан, предохранительный клапан и индикаторные краны.

Большинство двигателей с оппозитными поршнями имеют два коленчатых вала: один для верхнего поршня, а другой — для нижнего. Оба коленчатых вала расположены как стволовые поршневые двигатели и имеют ряд соединенных между собой шестерен. Однако самые ранние двигатели с оппозитными поршнями имели в своей конструкции только один коленчатый вал. Такая конструкция будет иметь три кривошипа, один в центре, который прикреплен к нижнему поршню с шатуном и траверсой.Два других кривошипа расположены на той же линии, что и центральный кривошип, и соединены с верхним поршнем с шатунами, тяговыми штангами и крейцкопфами. Выхлопные и продувочные отверстия в верхней и нижней части цилиндра работают за счет возвратно-поступательного движения поршня. Другое оборудование, такое как нагнетатель, воздушный короб и т. Д., Крепится так же, как и к любому обычному дизельному двигателю.

Рабочий

Топливно-воздушная смесь проталкивается в пространство между поршнями.Воспламенение смеси толкает оба поршня вниз, что приводит к рабочему такту. Зажигание обычно обеспечивается от свечи зажигания. Когда оба поршня движутся вниз, один из поршней открывает выпускной клапан, который выталкивает газ из выпуска, тогда как другой поршень открывает впускной клапан, проталкивая свежую газовую смесь. Затем происходит такт сжатия, и цикл повторяется.

Преимущество — лучшее соотношение мощности к массе

Основное преимущество двигателя с оппозитными поршнями состоит в том, что в отличие от обычных двигателей, в которых напряжения, возникающие из-за огневых нагрузок, передаются от цилиндров к опорным плитам двигателя, напряжения не передаются. и, таким образом, у него отличное соотношение мощности к весу.Кроме того, расположение двигателей с оппозитными поршнями обеспечивает более высокую степень сбалансированности, чем в обычном двигателе.

Изображение предоставлено

https://thekneeslider.com/archives/2009/12/21/ecomotors-opoc-two-stroke-engines-oppposed-piston-oppposed-cylinder/

https://media.photobucket. com / image / oppposed% 20piston% 20engine / snake284 / ENGINE-710-16-SHOW-500PIX.jpg

https://bioage.typepad.com/photos/uncategorized/opoc2_2.png

Приказ о зажигании поршневого двигателя


Порядок запуска двигателя — это последовательность, в которой событие мощности происходит в разных цилиндрах.Порядок зажигания разработан для обеспечения баланса и максимального устранения вибрации. В радиальных двигателях порядок зажигания должен соответствовать особой схеме, поскольку импульсы зажигания должны следовать за ходом кривошипа во время его вращения. В рядных двигателях порядок зажигания может несколько отличаться, но большинство порядков устроены так, что зажигание цилиндров равномерно распределяется по коленчатому валу. Шестицилиндровые рядные двигатели обычно имеют порядок срабатывания 1-5-3-6-2-4.Порядок срабатывания цилиндров в оппозитных двигателях обычно может быть указан в парах цилиндров, поскольку каждая пара срабатывает через центральный коренной подшипник. Порядок включения шестицилиндровых оппозитных двигателей — 1-4-5-2-3-6. Порядок включения четырехцилиндрового оппозитного двигателя одной модели составляет 1-4-2-3, а у другой модели — 1-3-2-4.

В однорядном радиальном двигателе все цилиндры с нечетными номерами срабатывают в числовой последовательности; затем цилиндры с четными номерами срабатывают в числовой последовательности. Например, на пятицилиндровом радиальном двигателе порядок зажигания составляет 1-3-5-2-4, а на семицилиндровом радиальном двигателе — 1-3-5-7-2-4-6.Порядок включения девятицилиндрового радиального двигателя — 1-3-5-7-9-2-4-6-8.


На двухрядном радиальном двигателе порядок зажигания несколько усложнен. Порядок зажигания установлен так, что импульс зажигания возникает в цилиндре в одном ряду, а затем в цилиндре в другом ряду; следовательно, два цилиндра в одном ряду никогда не срабатывают последовательно.

Простой метод расчета порядка зажигания 14-цилиндрового двухрядного радиального двигателя состоит в том, чтобы начать с любого числа от 1 до 14 и добавить 9 или вычесть 5 (они называются порядковыми номерами зажигания), в зависимости от того, что дает ответ от 1 до 14 включительно.Например, начиная с 8, нельзя добавить 9, так как тогда ответ будет больше 14; поэтому вычтите 5 из 8, чтобы получить 3, прибавьте 9 к 3, чтобы получить 12, вычтите 5 из 12, чтобы получить 7, вычтите 5 из 7, чтобы получить 2, и так далее.

Номера порядков зажигания 18-цилиндрового двухрядного радиального двигателя — 11 и 7; то есть начать с любого числа от 1 до 18 и добавить 11 или вычесть 7. Например, начиная с 1, прибавьте 11, чтобы получить 12; 11 не может быть добавлено к 12, потому что сумма будет больше 18, поэтому вычтите 7, чтобы получить 5, добавьте 11 к 5, чтобы получить 16, вычтите 7 из 16, чтобы получить 9, вычтите 7 из 9, чтобы получить 2, добавьте 11 к 2. чтобы получить 13, и продолжайте этот процесс для 18 цилиндров.

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Двигатель с оппозитными поршнями

— обзор

3.2.1 Обзор существующих механизмов реализации цикла Аткинсона

В таблице 1 обобщены существующие меры и механизмы для реализации цикла Аткинсона, которые показаны на рис. 4. Механизм 1 для типа ① — это первый практический ACE, выполненный в виде оппозитно-поршневого двигателя, дифференциального двигателя Аткинсона [1]. Как показано на рис. 5 (а), один коленчатый вал был соединен с двумя противоположными поршнями через рычажное соединение с коленчатым рычагом, которое имело нелинейность.В течение половины оборота один поршень оставался почти неподвижным, в то время как другой приближался к нему и возвращался. Затем, для следующей половины оборота, поршни меняли, какой поршень был почти неподвижен, а какой поршень подходил и возвращался [46]. Таким образом, при каждом обороте один поршень обеспечивает такт сжатия и рабочий ход, а другой поршень обеспечивает такт выпуска и ход нагнетания.

Таблица 1. Обзор и сравнение механических реализаций цикла Аткинсона.

Тип Механизмы Преимущества Недостатки
1.Оригинальная конструкция с оппозитным поршнем и механической связью [1,46,72] Стационарная степень сжатия / расширения без необходимости управления 1. Наиболее сложная, не компактная; значительные потери на трение; 2. Неизменная длина хода впуска при различных нагрузках; 3. Не подходит для массового производства
2. Многорычажный механизм [73–77] 1. Простой, компактный, подходит для массового производства; 2. Допустимые потери на трение 1. Больше кинетических компонентов и сложности; не подходит для быстроходных двигателей; 2.Трудно отрегулировать длину такта впуска
3. Механизм планетарной передачи [49] 1. Простой, компактный; 2. Большой потенциал для массового производства 1. Повышенная сложность и стоимость; 2. Невозможно отрегулировать длину такта впуска при различных нагрузках двигателя

1. Задержка или опережение впускного распредвала вручную [78–80] Простая, низкая стоимость, достигается на основе Otto (или дизельного двигателя). ) цикл двигателя 1.Неизменные фазы газораспределения; 2. Меньшее повышение эффективности при частичной нагрузке; 3. Потери мощности WOT
2. VVT [81–86] 1. Простой; 2. Простота управления; 3. Серийное производство 1. Дополнительная составляющая и стоимость; 2. Дополнительное время калибровки

1. Регулировка распредвала вручную + увеличенный ГКЛ [51,87–90] 1. Простота, низкая стоимость; 2. Простота реализации за счет увеличения высоты верхней части поршня 1.Стационарные фазы газораспределения; 2. Пониженная удельная мощность; 3. Не оптимален для разных условий эксплуатации двигателя
2. VVT + увеличенный ГКЛ [18,48,91,92] 1. Простая, низкая стоимость; 2. Лучшая производительность при разных нагрузках; 3. Наиболее часто используемые 1. Пониженная удельная мощность; 2. Дополнительные затраты и время
3. VVT + VCR [70,77,93–95] Оптимальная производительность 1. Сложный, дорогой; 2. Плохой динамический отклик для видеомагнитофона; 3. Множество нерешенных проблем

Рис.5. Патентный рисунок оригинального двигателя Аткинсона [1,46,72].

Более поздняя версия, также разработанная Джеймсом Аткинсоном в 1887 году, является одной из наиболее известных структур ACE, как показано на рис. 5 (b) [46,72]. Поршень напрямую не связан с коленчатым валом, а соединен уникальной механической связью. Таким образом, двигатель может выполнять более длинные такты расширения и выпуска, чем такты впуска и сжатия. Степень расширения примерно в 1,78 раза больше степени сжатия.Достигается более высокий тепловой КПД, а более короткий ход сжатия снижает степень сжатия и предотвращает детонацию.

С тех пор были исследованы и разработаны некоторые другие новые многорычажные механические системы для реализации расширенного цикла Аткинсона [73–77].

Механизм, показанный на рис. 6, состоит из четырехзвенного механизма, который соединяет поршень с коленчатым валом через качающийся элемент, расположенный на противоположной стороне цилиндра относительно коленчатого вала.Качающийся элемент опирается на эксцентриковый вал, который вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, в том же направлении и приводится в движение коленчатым валом. Качающийся элемент, эксцентриковый вал и коленчатый вал совместно воздействуют на движение поршня и вызывают более короткий ход впуска и сжатия, чем длинный ход расширения и выпуска. Механизм фазирования между коленчатым валом и эксцентриковым валом допускает относительное угловое движение между ними. Это относительное движение изменяет положение поршня в ВМТ и, таким образом, изменяет объем камеры сгорания, позволяя непрерывно изменять степень сжатия.Механизм можно использовать для повышения эффективности использования топлива при частичной нагрузке, а также для повышения выходной мощности. Этот механизм реализует цикл чрезмерного расширения, как в типе, но также изменяет CR, регулируя объем камеры сгорания, как в типе.

Рис. 6. Механизм регулирования степени сжатия и хода [77].

Многорычажная механическая система, показанная на рис. 7, была разработана для Honda EXlink (двигатель с удлиненным рычажным механизмом), как первый в мире серийно производимый многорычажный двигатель ACE.Многорычажная система в основном состоит из треугольного звена, поворотной штанги, эксцентрикового вала, шатуна и коленчатого вала. В двигателе EXlink треугольное звено расположено между шатуном и коленчатым валом. Треугольное звено соединено с эксцентриковым валом через поворотный стержень для создания механизма расширенного рычажного механизма. Эксцентриковый вал, приводимый в движение коленчатым валом, вращается на половине частоты вращения коленчатого вала в том же направлении. Этот многорычажный механизм позволяет увеличивать ход поршня для расширения / выпуска и сокращать для впуска / сжатия за цикл.Таким образом, цикл типа ① Аткинсона может быть реализован в более простой и компактной конструкции, чем исходный цикл на рис. 5. Степень расширения примерно в 1,5 раза больше степени сжатия. Стоит отметить, что два многозвенных механизма на рис. 6 и 7 аналогичны в реализации цикла Аткинсона, за исключением того, что механизм фазирования на фиг. 6 позволяет регулировку CR.

Рис. 7. Многорычажная система EXlink и движение поршня [73–75].

Показанная на рис. 8 концепция кривошипно-шатунного механизма, реализованная с помощью планетарного зубчатого механизма, была исследована как эффективная мера для реализации цикла Аткинсона (тип ①) [49,96].Из-за определенных передаточных чисел солнечного колеса (коленчатого вала), планетарного колеса (расширителя) и кольцевой шестерни могло быть создано движение поршня для цикла Аткинсона. Движение поршня цикла Аткинсона основано на наложении двух движений расширителя и коленчатого вала. В результате мертвый объем остается неизменным, при этом достигается почти в два раза больший ход расширения, чем ход сжатия. Таким образом, давление в цилиндре в конце такта расширения, равное барометрическому давлению, может быть реализовано для полного извлечения рабочего потенциала газов в цилиндрах.Сообщалось об отрицательном эффекте этого цикла Аткинсона с высокими потерями при газообмене [49]. Причиной может быть более низкое давление газа в конце расширения, которое исключает процесс свободного выхлопа и приводит к увеличению насосных потерь выхлопных газов.

Рис. 8. Движение поршня и принципиальная схема концепции цикла Аткинсона IVT [49].

Циклы Аткинсона или Миллера для типа намного проще реализовать, чем для типа. Это может быть реализовано через LIVC (или EIVC) на основе базового двигателя с циклом Отто (или дизельного двигателя).Ряд дискретных таймингов LIVC может быть выполнен путем ручного торможения распределительного вала или изготовления некоторых распределительных валов с различными профилями кулачков [80], как показано на рис. 9 (a). Постоянно изменяемые тайминги LIVC могут быть реализованы с помощью механизма VVT. Технология VVT широко используется в бензиновых двигателях [81–85,97,98], что делает ее особенно простой реализацией цикла чрезмерного расширения. Этот тип ACE или MCE на самом деле является модифицированным двигателем с циклом Отто (или дизельным). С механизмом VVT, LIVC может выполняться, удерживая впускные клапаны открытыми дольше, чем в нормальных условиях, на такте сжатия, показанном на рис.10. Таким образом, степень расширения, близкая или равная GCR, больше, чем ECR. Недостатком является то, что обратный процесс снижает удельную мощность двигателя [48,78,79,91].

Рис. 9. Цикл Аткинсона или Миллера, реализуемый LIVC (EIVC) + увеличенный GCR [51].

Рис. 10. Сравнение между циклом Отто и циклом чрезмерного расширения, реализованным с помощью VVT [78].

Для EIVC, показанного на рис. 9 (a), впускные клапаны закрываются очень рано в такте впуска. Затем поршни продолжают двигаться в направлении НМТ, вызывая процесс внутреннего охлаждения.После НМТ поршни движутся вверх, сжимая заряды в цилиндрах. Расширение и последующее сжатие обратно до объема, при котором впускные клапаны закрыты, относительно без энергии, потому что оба процесса почти изоэнтропичны при таких низких температурах [99]. Таким образом, эффективный ход расширения длиннее, чем эффективный ход впуска и сжатия, и позволяет эквивалентно реализовать цикл чрезмерного расширения. Стратегия EIVC первоначально использовалась в дизельных двигателях для реализации цикла Миллера [56].Однако исследования и приложения для LIVC, очевидно, больше, чем EIVC. Одна из основных причин заключается в том, что EIVC приведет к значительным потерям мощности WOT, особенно в диапазоне высоких скоростей [25,51]. Более высокое давление наддува на впуске необходимо для компенсации больших потерь мощности для EIVC [100]. Эффективность выше для EIVC из-за более низкой работы сжатия по сравнению с LIVC, когда происходит обратный поток во впускной коллектор [100,101].

При частичной нагрузке тип ② может снизить насосные потери и улучшить экономию топлива.Однако улучшение меньше из-за снижения ECR и той же степени расширения, что и базовый цикл Отто. Первоначальной целью двигателя SI с циклом Аткинсона является увеличенная степень расширения для повышения теплового КПД при поддержании нормального ECR для предотвращения детонации [46]. Степень расширения может быть увеличена за счет удлинения хода расширения (тип ①) или уменьшения мертвого объема, тип.

Для типа наиболее часто применяемой технической мерой является механическая реализация VVT + увеличенный ГКЛ [18,48,91–93,102].Объем камеры сгорания уменьшается за счет изменения геометрии верхней части поршня для увеличения степени расширения, в то время как нормальный ECR поддерживается на основе LIVC. Как показано на рис. 9 (b), серия поршней с различным ГКЛ была изготовлена ​​из поршня оригинального дизельного двигателя. Эти поршни использовались для проверки характеристик различных двигателей SI с циклом Миллера. Однако эти поршни не идеальны для двигателей SI. На рис. 11 показано, как поршень бензинового ACE с PFI изготавливается из поршня двигателя с циклом Отто.GCR увеличился с 10,6: 1 до 12,5: 1 за счет увеличения высоты верхней части поршня. Для ACE с GDI, помимо увеличения высоты верхней части поршня, форма днища поршня должна быть одновременно оптимизирована для ускорения сгорания и уменьшения потерь тепла [92].

Рис. 11. Головки поршней базового цикла Отто и АПФ.

Метод с использованием VVT + VCR может обеспечить оптимальную производительность во всем диапазоне скорости и нагрузки. Как показано на рис. 12, объем камеры сгорания можно непрерывно регулировать, изменяя положение внешнего поршня относительно внутреннего поршня, что реализуется путем регулирования давления масла в верхней и нижней масляных камерах.Таким образом, ECR может оставаться неизменным, даже если выполняется значительный LIVC, а степень расширения может быть оптимальным значением при любых рабочих условиях.

Рис. 12. Цикл Аткинсона, реализованный VVT + VCR [90].

Как работают двигатели с оппозитно-поршневыми цилиндрами (OPOC)

Двигатели внутреннего сгорания загрязняют воздух. Двигатели внутреннего сгорания лишают планету драгоценных и невозобновляемых ресурсов. Двигатели внутреннего сгорания требуют ископаемого топлива, которое экономически связывает Соединенные Штаты со странами, с которыми мы не хотели бы иметь дела.

И двигатели внутреннего сгорания никуда не денутся в ближайшее время.

О, конечно, вы слышали обо всех новых технологиях, которые должны заменить двигатель внутреннего сгорания в любой день, таких технологиях, как электродвигатели, гибридные силовые агрегаты, водородные топливные элементы и даже автомобили, работающие на сжатом воздухе, но ни один Этих технологий готов спасти автопром от ДВС пока нет. Электродвигатели, вероятно, являются нашим лучшим выбором в ближайшем будущем, и сейчас на рынке даже есть некоторые автомобили, которые используют их в качестве источника энергии, но им требуется время для перезарядки, у них ограниченный диапазон движения, и они не могут быть просто заправлены топливом. через пять минут на местной станции техобслуживания.Кроме того, вы действительно хотите застрять посреди Восточного Нигде, Средней Америки, с мертвой литий-ионной батареей и никем, кто не имеет ни малейшего представления, как ее подзарядить? Гибридные силовые агрегаты уже вполне реальны, как демонстрирует огромный успех Toyota Prius, но они все еще содержат двигатели внутреннего сгорания, поэтому они не решают проблему. Они просто откладывают тот день, когда нам наконец нужно будет избавиться от этой устаревшей технологии. Автомобили на водородных топливных элементах будут действительно потрясающими, если они будут доступны в автомобилях, которые может купить и управлять им средний потребитель.Это должно произойти примерно через 20-30 лет, примерно в то время, когда вы инвестируете в свой первый набор искусственных зубов. А автомобили со сжатым воздухом? Никто точно не знает, когда они будут готовы отправиться в путь, но, вероятно, пройдет еще немало времени, прежде чем вы сможете заправить свой автомобиль с помощью велосипедного насоса.

Эти технологии важны. Аналитические центры и производители автомобилей изучают их прямо сейчас. От них будет зависеть транспорт, которым будут пользоваться дети ваших детей. Когда-нибудь одна или все эти технологии освободят мир от неконтролируемой зависимости от ископаемого топлива.Но пока что нам действительно нужно то, что реально может быть готово к практическому использованию в ближайшие несколько лет: лучший двигатель внутреннего сгорания.

Хорошие новости: двигатели внутреннего сгорания на подходе. А когда мы говорим «лучше», мы имеем в виду более легкие, более экономичные и менее загрязняющие окружающую среду. Если мы пока не можем выставить двигатели внутреннего сгорания на пастбище, мы можем хотя бы заставить их вести себя немного более вежливо, пока они все еще скакают по улицам.

Один из самых захватывающих новых типов двигателей внутреннего сгорания — это двигатель с оппозитными поршнями и оппозитными цилиндрами, и если вы не можете вспомнить все эти назойливые слоги, вы можете просто назвать его двигателем OPOC. (Не расстраивайтесь. Все остальные тоже так это называют.) Двигатели OPOC на самом деле не новы — идея существует уже некоторое время, — но компания под названием Ecomotor, наконец, серьезно относится к созданию OPOC, которые будут готовы к потребительские автомобили задолго до водородных топливных элементов стали яростью нации.И в качестве доказательства того, что Ecomotors предлагает серьезную технологию, которая действительно может революционизировать способ использования бензина в ближайшем будущем, человек по имени Билл Гейтс уже инвестировал в компанию. Да, это Билл Гейтс, и никто не может сказать, что соучредитель Microsoft ничего не знает о практических аспектах передовых технологий.

Но что такое двигатель OPOC и чем он отличается от двигателей внутреннего сгорания, которые все мы любим и ненавидим? Чтобы ответить на этот вопрос, мы сначала дадим вам курс повышения квалификации по стандартным автомобильным двигателям, а затем мы покажем вам, как OPOC делают примерно то же самое, но только немного иначе — и немного лучше.

Типы авиационных поршневых двигателей

Существует много типов авиационных поршневых двигателей, каждый из которых требует особого капитального ремонта и ремонта авиационных двигателей. Понимание различных типов авиационных поршневых двигателей может помочь вам узнать, какое обслуживание или ремонт необходимо на вашем самолете.

Двигатели с прямым или рядным поршнем

Как следует из названия, у прямолинейных или рядных авиационных поршневых двигателей есть цилиндры, расположенные в линию, как и в автомобильных двигателях, поэтому они были популярны в первых самолетах.Основное преимущество рядного поршневого двигателя в самолете заключается в том, что двигатель узкий, что позволяет самолету иметь более узкую переднюю часть фюзеляжа, что снижает сопротивление. Однако из-за плохого обтекания двигателя воздушным потоком этот тип поршневого двигателя должен иметь водяное охлаждение, что увеличивает удельную массу самолета. Эти двигатели также требуют дополнительного обслуживания и имеют больший риск отказа, чем другие типы авиационных поршневых двигателей. Поскольку эти двигатели используются в старых самолетах, важно найти компанию по техническому обслуживанию самолетов, такую ​​как Covington Aircraft, которая знакома с этим типом двигателей.

Роторно-поршневые двигатели

Разработанный во время Первой мировой войны для военных самолетов, роторно-поршневой двигатель появился, когда военнослужащие определили, что рядные авиационные двигатели слишком тяжелы для военных операций. В поршневых двигателях этого типа весь двигатель вращался вместе с пропеллером, что создавало дополнительный воздушный поток для охлаждения. Эти типы двигателей были громоздкими и неудобными и не подходили для коммерческого использования. Требования к техническому обслуживанию для этого типа двигателя могут быть значительными, поэтому важно обратиться в компетентную компанию, имеющую опыт работы с поршневыми двигателями роторных самолетов.

Поршневой двигатель V-образного типа

По сути, два рядных двигателя, сваренных вместе, поршневой двигатель V-типа также использовался в автомобильной промышленности, а также в поездах и кораблях из-за огромного крутящего момента, который они обеспечивают. Большинство этих авиационных поршневых двигателей имеют водяное охлаждение, но мощность шептала уравновешивает дополнительный вес системы охлаждения. Однако во время Второй мировой войны самолеты были более уязвимы из-за попаданий пуль, повредивших системы охлаждения.

Радиально-поршневой двигатель

Радиально-поршневой двигатель намного более сложен, чем поршневой двигатель V-образного типа, он обеспечивает плавную и эффективную работу.Двигатель состоит из одного или нескольких рядов цилиндров с нечетными номерами, расположенных по кругу вокруг центрального коленчатого вала. Этот тип авиационного поршневого двигателя с относительно небольшим картером и одним кривошипом на ряд имел гораздо лучшее соотношение мощности и веса, чем двигатели V-образного типа. Двигатели охлаждаются равномерно и работают плавно, так как цилиндры находятся в контакте с воздухом.

Горизонтально оппозитный поршневой двигатель

Эти авиационные поршневые двигатели, также известные как плоские или оппозитные двигатели, имеют два ряда цилиндров на противоположных сторонах центрального картера.