0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое опозитный двигатель

Оппозитный двигатель, достоинства и недостатки

Появление первых оппозитных двигателей с горизонтальным расположением поршневой системы в свое время решило многие проблемы.

После появления первых двигателей внутреннего сгорания великие умы человечества не оставляли затею усовершенствовать имеющуюся конструкцию.

Основной задачей было уменьшение размеров, более компактное расположение и повышение устойчивости автомобиля.

Оппозитный двигатель решил многие из перечисленных выше проблем, но не до конца.

История

Первоначально оппозитные двигатели использовались исключительно на военной технике и в гражданском автомобилестроении большим спросом не пользовались.

Единственные, кто заинтересовались данным типом мотора – разработчики Фольцваген, которые с 1938 года начали устанавливать его на автомобили «Жук».

Почти за 65 лет было выпущено около 22 миллионов таких автомобилей.

Со временем установкой таких моторов занялись и разработчики компании Порше. Так, оппозитные моторы появились на Porsche 987 Boxster и сериях GT.

С 1963 года к «клубу любителей» подключился японский бренд Субару, для которых данный вид двигателей стал приоритетным.

На фото оппозитный двигатель субару.

Основные типы

Сегодня существует два основных типа оппозитных двигателей.

ОРОС – уникальный в своем роде мотор. Его особенность заключается в том, что поршни не просто горизонтально расположены – они двигаются асинхронно друг другу.

Благодаря этому конструкция существенно упрощается – отпадает необходимость использовать систему клапанов и ГБЦ.

В итоге двигатель теряет в массе и общем объеме вредных выбросов. Что касается типа «ОРОС» на бензине и дизельном топливе, то в первом случае топливная смесь попадает в мотор с помощью карбюратора, а ВТО втором – напрямую в камеру.

Тип двигателя «Боксер»

Боксер – второй тип оппозитного двигателя, который по принципу действия очень похож на V-образный.

Особенность такого мотора – синхронное перемещение поршневых групп через каждые 1/2 оборота коленвала.

Число цилиндров может различаться – от 4 до 12. Наибольшей популярностью пользуются 6-ти цилиндровые оппозитные моторы, которые отличаются минимальным уровнем вибрации.

Преимущества

После краткого рассмотрения конструктивных особенностей оппозитника, хотелось бы подвести итого по поводу его плюсов.

  1. Благодаря низкому расположению узла можно говорить о существенном снижении центра тяжести. Как следствие, управляемость автомобиля и его устойчивость на дороге (даже при большой скорости) увеличивается в разы.
  2. Оппозитник находится практически на одном уровне с трансмиссией, поэтому передача мощности от узла к узлу происходит с максимальной эффективностью.
  3. Данный вид мотора хорош практически полным отсутствием вибраций во время движения. Поршневые группы, развернутые на 180 градусов друг относительно друга, отлично сбалансированы и великолепно гасят лишнюю энергию. Как следствие, двигатель работает плавно и без лишних рывков.
  4. Оппозитный двигатель отлично сбалансирован, поэтому всегда есть возможность установить коленчатый вал на трех подшипниках (в обычных моторах их целых пять). Благодаря этой особенности, вес и длина мотора существенно уменьшаются.
  5. Что касается пассивной безопасности во время движения, то у данного типа моторов практически нет конкурентов. В случае лобового удара с движущимся навстречу транспортным средством двигатель не будет входить в салон, а просто выпадет вниз. Такая особенность уже спасла не один десяток жизней.
  6. Оппозитный мотор при правильной эксплуатации имеет огромный ресурс – до миллиона километров. Главное – своевременно производить замену масла и прочих расходников.

Недостатки

Если бы в данном виде у двигателя были одни преимущества, то он бы устанавливался на всех автомобилях.

К сожалению, есть ряд минусов, которые добавляют «ложку дегтя»:

  1. Главный недостаток – сложность выполнения ремонтных работ. Из-за горизонтального расположения подлезть к двигателю просто нереально. Зачастую приходится снимать весь узел, чтобы провести небольшие ремонтные работы.
  2. Практика эксплуатации показала, что из-за горизонтального расположения двигателя гильзы цилиндра истираются неравномерно. Из-за этого уже через некоторое время эксплуатации двигатель начинает «есть масло».
  3. При выпуске данного двигателя планировалось сэкономить место под капотом, но по факту получилось наоборот – оппозитник занимает много больше пространства. Просто и того, что расположен он немного ниже.
  4. Из-за сложности конструкции очень сложно найти специалиста, готового взяться за серьезный ремонт. Если же и получается это сделать, то необходимо быть готовому к существенным затратам.

Особенности применения сегодня

Как мы уже упоминали, с 1963 года такой двигателей устанавливают на Субару Бокстер.

Четырехцилиндровые моторы имеют три поколения:

  • — ЕА – выпускались с 1966 по 1994 года;
  • — ЕJ – устанавливались на автомобили с 1989 по 1998 года. При этом коленвал держался на 5 подшипниках;
  • — FB – выпускается с 2010 года.
Читать еще:  Чего боится дизельный двигатель

Оппозитные четырехцилиндровые моторы ЕА от Subaru.

Нельзя не отметить путь 6-ти цилиндровых двигателей, которые в течение четырех лет с 1987 года выпускались под серией ER, с 1992 по 1997 год появилась серия EG, а с 1999 года – EZ.

Как показала практика эксплуатации, четерехцилиндровые моторы оказались более компактными, безвредными и экономичными.

Это стало возможным за счет целого ряда уникальных решений – увеличения степени сжатия (камера сгорания уменьшена, а ход поршня – увеличен), использования уникальной системы газораспределения, уменьшения массы движущихся элементов, установки насоса, обеспечивающего высокий уровень смазки, а также применения новой системы охлаждения.

В 2008 году компанией Субару был представлен совершенно новый дизельный оппозитник с четырьмя цилиндрами и рабочим объемом два литра.

На современных автомобилях Порше все больше устанавливаются бензиновые моторы, имеющие восемь и двенадцать цилиндров.

Выводы

Возможно, уже через несколько лет оппозитные двигатели появятся на машинах и других марок. Но для этого необходимо решить целый ряд ключевых недостатков, которые отпугивают производителей и покупателей.

Как работает оппозитный двигатель Субару — видео.

Но мы уверены, что данные решения будут найдены. Удачи.

Плох или хорош оппозитный двигатель? Разбираемся на примере моторов Subaru

Удивительно, но факт: дискуссии «плох или хорош горизонтально-оппозитный двигатель Subaru» продолжаются по сей день. Странно еще и то, что речь в диспутах не идет об оппозитниках вообще (моторы Porsche столь пристальное внимание обошло стороной), а на орехи достается лишь японской марке. Сторонники и противники в этом вопросе заняли непримиримые позиции. Впрочем, субаристы, для которых оппозитные моторы — «это наше все», на нападки злопыхателей просто не реагируют. Но есть еще и прослойка сомневающихся, считающих, что дыма без огня не бывает. В большей части именно для них мы решили вернуться к этой теме.

Сначала о тех положительных моментах, которые свойственны горизонтально-оппозитным моторам. Конструкция двигателя представляет собой два полублока с двумя цилиндрами в каждом, где расположенные под углом 180° поршни перемещаются в горизонтальной плоскости. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении относительно головки блока. Такое решение позволяет минимизировать вибрации, а значит, отказаться от дополнительных балансиров.

Конструктивно горизонтально-оппозитный двигатель ничем не сложнее любого из их собратьев по цеху ДВС.

Наиболее массивная часть такого двигателя расположена максимально низко, чем и обусловлен оптимальный центр тяжести. А это и устойчивость автомобиля при движении, и хорошая управляемость. Отдельно стоит сказать о пассивной безопасности — конструкция подрамника способствует тому, что в случае лобового столкновения вектор смещения «плиты» двигателя направлен под автомобиль.

Этот двигатель Subaru обладает настоящим спортивным характером — им снаряжались и Subaru BRZ, и Toyota GT86.

Теперь выясним, из-за чего ломают копья. Оппозитные двигатели чрезвычайно сложны по конструкции и дороги как по себестоимости, так и в обслуживании. В чем-то здесь можно согласиться. Но сначала небольшая ремарка — в этом материале мы будем говорить о современных 4‑цилиндровых моторах Boxer третьего поколения. Нельзя забывать, что появившиеся еще в 1963 году оппозитные моторы Subaru прошли длинный путь эволюции, позволивший на каждом из этапов устранять негативные моменты. Да, конструктивно оппозитник сложнее, скажем, рядной «четверки». К примеру, здесь две головки блока и, соответственно, четыре распределительных вала. Что касается обслуживания, плановое ТО Subaru Forester не дороже, чем у «одноклассников», а сам процесс работы с оппозитным мотором практически ничем не отличается от работ с традиционными конфигурациями двигателей. Более того, современные моторы Subaru серий FB и FA в конструкции газораспределительного механизма используют не ремень, а цепной привод, компонент, который в обслуживании просто не нуждается.

Горизонтально-оппозитный двигатель. Практически золотое сечение. «Фишка» оппозитного мотора (в центре) — низкий центр тяжести. Слева — компоновка с рядным мотором, справа — с V-образным.

Обслуживание и ремонт моторов Subaru, вернее, сложность связанных с этим процессом операций, тоже плодит немало слухов. Некоторые утверждают, что за ремонт моторов Subaru берутся только единицы мастеров и их услуги крайне дороги. На самом деле, любой двигатель стоит доверять исключительно профессионалам. Что касается стоимости работ, определяемых сложностью манипуляций с моторами Subaru — это чистой воды миф. Так, весьма стойким стало убеждение, что замена свечей зажигания на двигателях Subaru невозможна без вывешивания мотора. На самом деле для этой операции достаточно иметь свечной ключ с карданным шарниром и удлинителем — такие есть в любом универсальном наборе инструментов. Единственная модель Subaru, замена свечей зажигания в которой требует вывешивания двигателя, — это BRZ. Связано это с тем, что лонжерон кузова очень близко расположен к «операционному полю», и такая архитектура не позволяет извлечь ни свечу, ни катушку зажигания.

Читать еще:  Двигатель k7mf710 технические характеристики

В конце концов, даже с навесным оборудованием и в сборе с CVT этот двигатель просто красив. Моторы Subaru XV и Subaru Forester.

Если же говорить о более серьезных ремонтах, включая капитальные, то и в этой части современные моторы Subaru вполне дружелюбны к специалистам сервисов. Например, на моторах серии EJ, знаменитых субаровских «ежиках», которые и сегодня используются на модели STI, для того чтобы снять поршни и коленчатый вал, сначала нужно через технологические отверстия с помощью специального инструмента извлечь поршневые пальцы. На нынешних моторах серии FB конструкторы развернули разъем шатуна, сделав его асимметричным — это решение позволяет мастерам без труда демонтировать поршневую группу.

Моторы Subaru прожорливы в плане потребления масла? Мнение, основанное на «делах давно минувших дней», когда действительно были определенные претензии к расходу масла, связанные с неравномерностью износа гильз цилиндров и не имеющие никакого отношения к современным горизонтально-оппозитным двигателям «плеяд». Если сегодня подобные вопросы возникают, происходит это по вине самих пользователей и связано исключительно с нарушениями режимов обкатки. Кроме того, приветствуется постоянный предварительный прогрев двигателя до нужных минимальных температур. При дальнейшей эксплуатации автомобиля очень важно применение качественного топлива — в противном случае по истечении времени весьма вероятно залегание поршневых колец и, как следствие, повышенный расход масла.

Резюмируя все вышесказанное, можно с уверенностью утверждать, что сегодняшние горизонтально-оппозитные моторы Subaru ни одной из списка предписываемых им хронических болезней не страдают. Зато конструктивных обновлений за последнее время они получили немало. Это и новые технологии изготовления кривошипно-шатунного механизма, и внедрение системы изменения фаз газораспределения, и существенные доработки в системах смазки и охлаждения… Неизменным остался лишь сам принцип работы горизонтально-оппозитного двигателя. И звук. Тот самый звук, который наверняка оказывает свое влияние на постоянное пополнение рядов субаристов.

Двухцилиндровый оппозитный двигатель объемом 1250 куб.см. С технологией BMW Shiftcam.

ДВУХЦИЛИНДРОВЫЙ ОППОЗИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
ОБЪЕМОМ 1250 КУБ.СМ. С ТЕХНОЛОГИЕЙ BMW SHIFTCAM.

НОВЫЙ УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ, ЭФФЕКТИВНОСТИ И УДОВОЛЬСТВИЯ ОТ ВОЖДЕНИЯ.

Новое поколение двухцилиндрового оппозитного двигателя с новой технологией BMW ShiftCam. Благодаря изменяемым фазам газораспределения новый двигатель более отзывчив тяговит во всем диапазоне – но особенно существенная прибавка пришлась на низкие обороты. Помимо этого, мотор стал работать еще более плавно и экономично – никогда еще наш традиционный оппозитный двигатель не был столь эффективен. А еще вы просто обязаны послушать этот двигатель – звучит он потрясающе.

Сердце.

Впервые на двигателях BMW Motorrad применена технология BMW ShiftCam, которая позволяет изменять фазы газораспределения и высоту подъема впускных клапанов. В сердце этой технологии – распределительный вал с двумя парами кулачков на каждый клапан. Поэтому у двигателя будто бы два распредвала: один используется при частичных нагрузках и еще один – при полной.

Полная вовлеченность в процесс управления.

Та часть профиля распределительного вала, которая используется при частичных нагрузках, создана для плавной и экономичной работы двигателя – а вторая, используемая при полной нагрузке, позволяет добиться максимальной отдачи. Благодаря сдвигу вала вдоль своей оси впускные клапаны по-разному открываются в зависимости от оборотов и нагрузки. Переключение осуществляется кулисой с электромеханическим актуатором.

Кулачки распредвала для полной загрузки позволяют максимально открыть впускные клапаны.

Кулачки распредвала для частичной загрузки оптимизируют время и высоту подъема клапанов для максимально эффективного сгорания рабочей смеси.

Эффективное сгорание рабочей смечи.

Благодаря разной геометрии распределительных валов мы получили возможность изменять геометрию впускного канала. Часть распредвала, которая задействована при работе под полной нагрузкой, обеспечивает максимальную высоту подъема клапанов – а другая часть, использующаяся при частичных нагрузках, обеспечивает их меньший подъем высоту. Кроме того, в этом случае левый и правый впускной клапаны открываются на разную высоту и в разные фазы. Благодаря этому топливно-воздушная смесь сильнее завихряется – а это ведет к высокой эффективности сгорания и меньшему расходу топлива.

Оптимальная смазка, оптимальный впрыск топлива.

Если вы увеличиваете мощность и крутящий момент, вы должны позаботиться об оптимальной смазке двигателя. Естественно, мы это сделали: оба поршня охлаждаются снизу распыленной струей масла; кроме того, система смазки двигателя имеет переменную производительность, которая оптимизирована для разных условий и режимов вождения. Цифровой блок управления двигателем BMS-O также новый. Этот компактный и легкий модуль позволяет полностью последовательный впрыск. За приготовление оптимальной рабочей смеси отвечает инжектор с 52-миллиметрвой дроссельной заслонкой. Новые двухструйные инжекторы обеспечивают еще более плавную работу и низкие выбросы в атмосферу.

Читать еще:  Двигатель газонокосилки не заводится на холодную

Промежуточный вал для компенсации вибраций.

Как и предыдущий оппозитный двигатель, новый мотор имеет балансирный вал, устраняющий нежелательные вибрации. Он представляет собой полый промежуточный вал, внутри которого вращается ведущий вал двигателя. Это позволяет добиться низкого уровня вибраций во всем диапазоне оборотов. При этом сохранился характер знаменитого оппозитного мотора BMW. Более того – он стал еще мощнее: при рабочем объеме 1254 кубических сантиметра двигатель нового поколения развивает 100 кВт (136 л.с.).

Горизонтально-оппозитный двигатель

В отличие от традиционных рядных и V-образных двигателей, оппозитные двигатели не получили такого широкого распространения на современных автомобилях. В основном их применяют два производителя автомобилей компании Subaru и Porsche. В чем же причина такой нелюбви остальных участников рынка к такому варианту компоновки мотора, какие у него достоинства и недостатки.
Свое название оппозитный, или как иначе принято говорить горизонтально-оппозитный двигатель получил из-за расположения цилиндров. В отличие от вертикального расположения как у рядных или под углом как в случае V-образных двигателей, цилиндры оппозитных моторов расположены горизонтально, в разные стороны друг от друга.

Варианты конструкции

Есть две разновидности оппозитных двигателей. Первая – это двухтактные моторы, в которых поршни имеют одну камеру сгорания и их движение осуществляется навстречу друг другу. Более простая по сравнению с традиционными двигателями конструкция, высокое качество газообмена, возможность работы на разных видах топлива делало эти двигатели незаменимыми для применения в различной военной технике. Для переключения между видами топлива достаточно было лишь передвинуть рычаг на топливном насосе и выбрать нужный угол зажигания. Для вывода отработанных газов и увеличения мощности использовалось две турбины. Кроме внушительных габаритов, связанных с наличием двух коленчатых валов, недостатками таких двигателей также является высокий расход топлива, как и в традиционных двухтактных моторах. Другой вариант, который все знают, и который используется на современных автомобилях, а также мотоциклах – это некое подобие двухрядного V-образного двигателя с углом развала цилиндров в 180. Именно его достоинства и недостатки будут рассмотрены ниже.

Достоинства и недостатки

Преимуществ у такого рода двигателей несколько. Прежде всего, это небольшие, по сравнению с традиционным рядным двигателем, масса и габариты, низкий центр тяжести, смещенный к середине автомобиля. Кроме того расположение поршней друг напортив друга позволяет гасить вибрацию, возникающую при их работе. Все это обеспечивает автомобиль, оборудованный оппозитным двигателем отличной управляемостью, позволяет водителю более четко и стабильно выполнять повороты. Эти особенности очень важны на спортивных автомобилях. Также хороши такие двигатели с точки зрения безопасности – низкое расположение мотора, в случае аварии, позволит ему сместиться под машину, а не в салон автомобиля.

К сожалению, для поклонников таких двигателей недостатков у них тоже немало. Хоть оппозитники и не очень высокие, их ширина гораздо больше ширины традиционных моторов. Такая особенность двигателя создает немало проблем для конструкторов при проектировании моторного отсека, ведь помимо двигателя в стандартные габариты машины необходимо вписать компактное рулевое управление и колеса. Также такой двигатель сложен в обслуживании. Все работы, по его обслуживанию придется выполнять на станции техобслуживания. Самостоятельно получится, может быть только, поменять масло в двигателе. Из-за риска повредить головки блока цилиндров даже свечи рекомендуется менять на станции. Все это делает оппозитные двигатели дорогими в обслуживании. Кроме того производство таких двигателей дороже чем обычных. Все эти факторы влияют на цену автомобиля и стоимость его эксплуатации.

Впрочем, несмотря на недостатки, для многих водителей хорошая управляемость гораздо ценнее, чем более высокая цена и легкость в обслуживании. Именно поэтому поклонников таких двигателей не становится меньше.

В завершение предлагаем посмотреть ролик о горизонтально-оппозитном двигателе из истории компании Subaru.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector