Расположение цилиндров оппозитное
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Расположение цилиндров оппозитное

Arti73rus › Блог › Что такое оппозитный двигатель? Принцип работы, плюсы и минусы двигателя!

Оглавление:
1) Что такое оппозитный двигатель?
2) Принцип работы оппозитного двигателя и его устройство
3) Виды оппозитных двигателей
4) Плюсы оппозитного двигателя
5) Минусы оппозитного двигателя
6) Сложности при ремонте и обслуживании оппозитного двигателя

1) Что такое оппозитный двигатель?
Оппозитный двигатель – особый тип силовой установки, напоминающий традиционный двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры имеют особое расположение — горизонтальное. В народе подобные агрегаты известны под названием «боксеры». Такое прозвище мотор получил вследствие того, что поршни двигаются либо друг от друга, либо навстречу друг к другу. При этом пара поршней находится в одном положении, например, снизу. Самый первый образец появился в 1938 году благодаря стараниям автомобильной компании Volkswagen. Тогда агрегат представлял собой 4-цилиндровый оппозитник, объём которого составлял 2 л. Предельная мощность силовой установки достигала 150 лошадиных сил.
Оппозитный мотор получил весьма широкое распространение. На сегодня производством и установкой агрегата занимаются такие именитые автомобильные концерны, как Subaru и Porsche. Ранее можно было обнаружить двигатель и на моделях от Toyota, Volkswagen, Honda, Ferrari. Подобные установки используются в мотоциклах, автобусах Икарус и некоторой военной технике (например, танках).

2) Принцип работы оппозитного двигателя и его устройство
Чтоб до конца понять, что такое оппозитный двигатель, необходимо ознакомиться с его строением. Как было уже отмечено выше, это ДВС, обладающий особой структурой – пара поршней движется в горизонтальной плоскости (не вниз-вверх, а слева направо). Вторая, соседняя, находится в том же положении.
Количество таких цилиндров варьируется в диапазоне от 2 до 12 (их число всегда кратно двум). Наиболее распространенные образцы обладают 4 и 6 цилиндрами. Для спорткаров были разработаны 8- и 12-ти цилиндровые моторы. Профессионалы отмечают, что принцип функционирования 2-х и 4-х цилиндровых оппозитников ничем не отличается от традиционных дигателей. Свои особенности имеют те, которые обладают шестью цилиндрами.

3) Виды оппозитных двигателей
Принцип работы оппозитного двигателя также меняется в зависимости от особенностей его устройства. Даже такой простой агрегат может иметь несколько вариаций работы поршней. Следовательно, выделяют такие типы моторов:
Оппозитный боксер зачастую применяется в производстве автомобилей Subaru. Как же работает оппозитный двигатель заявленного вида: поршни расположены на предопределенной дистанции друг напротив друга, к примеру, если первый зафиксирован на определенном промежутке от оси двигателя, то и второй займет аналогичное положение. При этом они расположены каждый в отдельном цилиндре. Описанный принцип функционирования напоминает боксерский поединок, отсюда и название типа.
ОРОС располагает совсем иным принципом построения и порядком работы поршней. Подобные аппараты являются двухтактными. Один цилиндр располагает сразу двумя поршнями, которые крепятся к одному коленчатому валу. Первый отвечает за впуск смеси, другой – за своевременный выход продуктов сгорания. Подобная конструкция не располагает головкой, которая зачастую имеется на блоке цилиндров. Преимущества оппозитного двигателя ОРОС заключаются в том, что поршни функционируют в пользу одного коленчатого вала. Такой тип устройства располагает небольшой массой и меньше в размерах. Следовательно, значительно расширилась сфера применения. Вдобавок, указанный двигатель может работать на разном топливе – дизельном или бензиновом. В довершении, укажем основные преимущества:
— поршни проходят гораздо меньшую дистанцию, вследствие этого значительно снижается сила трения, которая негативно влияет на износостойкость;
— увеличивается эффективность, ведь вредоносные газы не влияют на камеру сгорания, а оказывают давление на поршни;
— мотор на 30-50 % легче привычного;
— оппозитный двигатель располагает меньшим количеством деталей (в среднем на 50 %);
— экономичность;
— отсутствие системы привода клапанов.
— мотор отнимает гораздо меньше пространства под капотом.
Однако стоит помнить, что ОРОС находится на стадии разработки, поэтому может возникнуть много непредвиденных проблем в ходе эксплуатации.
Танковый двигатель (5ТДФ, спроектированный специально для Т-64 и Т-72). Ресурс оппозитного двигателя рассчитан на военную технику крупных габаритов. Здесь поршни разделяют один цилиндр и перемещаются они в одном направлении, но каждый располагает своим отдельным коленчатым валом. Место, где воспламеняется топливо (камера сгорания), возникает тогда, когда промежуток между поршнями становится минимальным. Как и у моторов ОРОС, в цилиндры впускается воздух, а ненужные газы удаляются посредством турбонаддува. Встречный ход поршней позволил сконструировать компактный, но мощный агрегат. Силовая установка обладает предельным количеством оборотов в 2000, а мощностью – в 700 лошадиных сил. Объем соответственно достигал 6 и 13 л.

4) Плюсы оппозитного двигателя
Каждый элемент в автомобильном организме обладает своими преимуществами и недостатками. Плюсы оппозитного двигателя состоят в следующем:
— снижение центра тяжести транспортного средства, что позитивно отражается на его устойчивости;
— ресурс мотора непременно возрастает (если правильно эксплуатировать, то он достигает порядка 1 млн. км);
— благодаря особому взаимодействию поршней, снижается уровень вибро- и шумоотдачи.

5) Минусы оппозитного двигателя
Если у оппозитного двигателя есть плюсы, то непременно имеются и определенные минусы:
— затратное самообслуживание – требуется привлечение профессионалов;
— дорогостоящий и сложный ремонт, ведь составные части отличаются своей повышенной стоимостью;
— дороговизна силовой установки;
— сложность конструкции;
— увеличенный расход масла во время работы.
Несмотря на описанные выше минусы, многие автопроизводители оснащают свои модели именно такими агрегатами. Компании-разработчики хорошенько взвешивают все аргументы за и против, прежде чем воспользоваться именно таким типом мотора. Основной плюс – большие возможности и широкие перспективы.
Так, все негативные аспекты, по сути, сводятся к дорогому обслуживанию, что может сказаться на выборе большинства автолюбителей не в пользу представленных агрегатов. Однако крупные производители (Porsche, Subaru) считают, что качество требует больших вложений в сервис. К примеру, японский автоконцерн не собирается возвращаться к традиционным двигателям внутреннего сгорания, ведь они полагают, что в таком случае совершат шаг назад в технологическом плане. Поскольку автомодели зарекомендовали себя лишь наилучшим образом, то уровень продаж никак не зависит от расценок на обслуживание.

6) Сложности при ремонте и обслуживании оппозитного двигателя
Важно отметить, что зачастую положительные моменты указанных моторов заметны лишь в силовых агрегатах, которые располагают шестью цилиндрами, а вот 2-х и 4-х цилиндровые мало чем отличаются от традиционных ДВС. Если необходимо провести некие манипуляции с таким типом двигателя, то тут непременно нужно обращаться к специалистам в автосервис. Самостоятельно вы сможете лишь заменить масло. Даже замену свечей лучше поручить профессионалам, новички с легкостью навредят головке цилиндра. Полный ремонт производится только на особых сервисных станциях. Продолжить срок службы может своевременная и систематическая раскоксовка. Эта процедура подразумевает очищение поверхности камеры сгорания, клапанов и поршней от нагара. Проводится операция в осенний сезон или в марте, когда также весьма разумно проверить и моторное масло. В материале мы рассмотрели, что значит понятие «оппозитный двигатель», описали принцип функционирования, возможные за и против. Надеемся, что это поможет определиться с выбором не только мотора, но и будущей автомодели на которой может быть установлен подобный силовой агрегат.

Оппозитный двигатель: что это такое

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать на основе таких критериев, как вид потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей на основе разновидности горючего все более-менее понятно даже людям, весьма далеким от техники, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этом материале мы рассмотрим один из типов ДВС с необычным расположение цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете о том, что такое оппозитный двигатель, как он устроен, какие его плюсы и минусы и где он применяется.

Конструкция и особенности работы оппозитного двигателя

Схема работы оппозитного двигателя

Оппозитными называются такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них двигаются в горизонтальной плоскости, причем зеркально друг по отношению к другу. Это означает, что своей верхней точки они достигают одновременно. Кстати говоря, именно это является одним из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй располагается в нижней).

Читать еще:  Шумоизоляция моторного отсека ваз 2110

Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота существенно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, так же, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех остальных ДВС: перемещение поршней, приводящих в движение коленвал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.

Виды оппозитных двигателей

На сегодняшний день существует три основных разновидности оппозитных двигателей:

Они отличаются друг от друга в основном тем, каким именно образом в них движутся поршни.

Boxer. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень располагается в своем собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом и состоит главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминают перемещения боксеров на ринге, то они и получили название Boxer.

OPOC. Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а особенность конструкции оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в них в каждом из цилиндров находится по два поршня. Они передвигаются навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC являются двухтактными, в них отсутствуют головки блока цилиндров и механизмы привода клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты имеют небольшой вес, причем они бывают как бензиновыми, так и дизельными.

5 ТДФ. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, несколько позднее использовался в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах находится по два поршня, которые движутся навстречу друг другу, однако в отличие от него у каждого из них имеется по собственному коленчатому валу. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ располагаются между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не выпускаются.

Читайте также: Роторный двигатель — принцип работы и устройство.

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Коленвал и поршни оппозитного двигателя

Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то одним из самых существенных из них является очень низкий уровень вибраций во время работы. Этим такие моторы обязаны именно оппозитному расположению своих поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, и практически полностью отсутствует тот дисбаланс сил, который приводит к возникновению вибраций.

Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой и еще один значительный плюс: поскольку вибраций практически нет, то и износ движущихся частей происходит гораздо медленнее, чем в, скажем, V-образных двигателях. Соответственно ресурс таких моторов весьма велик: практика показывает, что величина их пробега до капитального ремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы автомобилей, на которых установлены оппозитные двигатели, утверждают, что эта цифра на практике даже больше и составляет от 600 000 до 700 000 километров.

Еще один плюс силовых агрегатов этого типа состоит в низком центре тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на больших скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость машин. Кроме того, как уже упоминалось выше, достоинством моторов этого типа вполне можно считать и их небольшую высоту. Справедливости ради, следует заметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (к примеру, те же V-образных моторов).

Что касается минусов оппозитных двигателей, то основными из них являются следующие: высокая стоимость и сложность в ремонте. Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, применение дорогих высокопрочных материалов. К тому же, их сборка и наладка существенно более сложны, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных ДВС. Диагностика и устранение неполадок оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученным персоналом. Само собой разумеется, что даже незначительный ремонт таких моторов обходится владельцам автомобилей, на которых они установлены, недешево.

Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Впрочем, и по такому показателю, как расход топлива, они пока уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.

Сфера применения оппозитных двигателей

Оппозитные двигатели используются совсем не так широко, как V-образные и рядные, однако есть автопроизводитель, который устанавливает моторы такого типа на свои автомобили уже на протяжении полувека. Это — известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими в свое время оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».

Следует заметить, что в последние годы интерес к силовым агрегатам этого типа существенно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, ведущиеся группой американских инженеров, финансирует Билл Гейтс.

Читайте также: CRDI двигатель — что это такое.

Видео на тему

Оппозитный двигатель.

Простой обыватель, который интересуется автомобилями, знает об оппозитном двигателе не много. В основном только то, что в нем цилиндры имеют горизонтальное расположение и ставится такой мотор на Subaru. Давайте попробуем расширить горизонты своих знаний и поговорим об оппозитных двигателях.

Оппозитный двигатель – это схема компоновки ДВС, в которой поршни расположены параллельно поверхности в горизонтальной плоскости. При этом два соседних поршня находятся в разных положениях относительно друг друга в одно и то же время. Такое их движение очень похоже на схватку на ринге, часто и моторы называют boxer. Одной из отличительных деталей является монтаж каждого поршня на своей шатунной шейке коленвала. При этом количество поршней всегда делится на два. Самыми популярными являются четырех и шести цилиндровые оппозитные моторы.

Некоторые путают оппозитники с V-образным мотором. Несмотря на некоторое сходство конструкции, есть существенные отличия. Так в V-образном соседние поршни находятся на одной шатунной шейке и при движении в один и тот же момент времени находятся в противоположных точках хода работы.

Можно выделить такие плюсы этого типа двигателей:

  • низкий центр тяжести;
  • сниженные рабочие вибрации;
  • повышенная безопасность при столкновении лоб в лоб.

Каждое из преимуществ имеет свое обоснование. Так заниженный центр тяжести означает лучшую управляемость автомобиля и сцепление с дорогой, также нижнее расположение мотора ставит его на одну линию с коробкой передач, что существенно улучшает эффективность передачи оборотов.

Оппозитный мотор имеет сниженную вибрацию за счет свой компоновки. Это позволяет устанавливать его на коленвал снабженный тремя коренными подшипниками, а не пятью, как это происходит обычно. При этом можно значительно уменьшить габариты и вес всей конструкции.

Высокая безопасность также диктуется низким расположением. При столкновении лоб в лоб двигатель уходит под салон, чем обеспечивает выживаемость пассажиров на передних сидениях. Ну и, в конце концов, оппозитный двигатель имеет характерный звук работы, совсем не похожий на звук работы двигателя классической компоновки.

Ничего не бывает и без недостатков, оппозитный двигатель их тоже имеет. К ним относят:

  • достаточная трудность работ по ремонту из-за конструкционных особенностей. Нередко появляется нужда демонтировать двигатель, чтобы провести определенные работы.
  • мастера отмечают различный износ цилиндров из-за горизонтального расположения поршней и дальнейшее высокое использование масла.

Сегодня оппозитный двигатель стал визитной карточкой таких брендов как Subaru и Porche. Ранее его можно было увидеть на машинах различных марок происхождением из Германии, США, Японии, Италии.

Субару ставит такие двигатели на свои автомобили с 1963-года. Четырехцилиндровые имеют три поколения: серии EA, EJ и FB. Шестицилиндровые стали на конвейер несколько позже, но также имеют три серии: ER, EG и EZ.

Большинство моторов этого типа работают на бензине и имеют распределенный впрыск топлива с верхней системой газораспределения. Бывают моторы с одним (SOНС) или двумя (DOHC) распредвалами, с приводом от коленвала ременной или зубчатой передачей. Во всех моторах этого типа схема газообмена выполнена на основе четырех клапанов. Также есть оппозитные моторы с турбонадувом.

Читать еще:  Ваз 2101 новая версия фото

Третье поколение моторов – это сегодня пик инженерной мысли, который имеет небольшие размеры, простую конструкцию, низкий расход топлива и сниженные выбросы в атмосферу. Для достижения всех этих показателей было выполнено:

  • повышена степень сжатия смеси за счет увеличения хода поршня и снижения объемов камеры сгорания;
  • детали стали намного легче за счет их выполнения ковкой, а не литьем;
  • введена в работу система изменения фаз газораспределения (AVCS);
  • ресурс двигателя и качество смазки повышено за счет нового масляного насоса;
  • охлаждение выполнено отдельно для головки двигателя и блока цилиндров с помощью второго контура, что увеличило эффективность.

В 2008 году впервые появился оппозитный мотор, работающий на дизельном топливе, представленный Subaru. Он имеет 4 цилиндра и мощность в 150 л.с. В его компоновке использованы прогрессивные система впрыска и турбонадува.

Компания Porshe также монтирует на часть своих моделей оппозитные двигатели. Это 911, Boxter, Cayman. В них используются моторы с шестью цилиндрами. Также были разработаны оппозитные моторы с восемью и двенадцатью цилиндрами для машин, которые участвуют в гонках.

Видео об оппозитных двигателях Субару:

Устройство и особенности оппозитных двигателей Субару:

Дефектовка и обзор оппозитного ДВС Subaru EJ257 2.5л. turbo (видео, лекция):

Расположение цилиндров оппозитное

Двигатель с оппозитным расположением цилиндров – это тип конструкции двигателя внутреннего сгорания, при котором оси цилиндров расположены под углом 180° друг к другу (рис.1).

Двигатель с оппозитным расположением цилиндров был изобретен Карлом Бенцем в 1896 году. Он называл его «Контр-двигатель», так как оба цилиндра находились напротив друг друга.

По сравнению с рядным такой двигатель обладает лучшей уравновешенностью и меньшей высотой, что является предпосылкой для установки такого двигателя на автобусах под полом или на спортивных автомобилях. Также немаловажным является более низкое расположение центра тяжести автомобиля. Недостатков является более высокая стоимость изготовления, сложность поперечного монтажа, а также трудности при обслуживании и ремонте.

Современные двигатели с оппозитным расположением цилиндров выпускаются с числом цилиндров 2, 4 и 6.

Рассмотрим особенности конструкции и работу двигателей с различным числом цилиндров.

1. Двухцилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов, также как и угол между кривошипами коленчатого вала, равен 360° (рис.2).

В настоящее время двухцилиндровые оппозитные двигатели с воздушным охлаждением применяются преимущественно на мотоциклах, хотя раньше они встречались и на легковых автомобилях, например, Ситроен 2 CV.

Двухцилиндровый оппозитный двигатель является более уравновешенным по сравнению с двухцилиндровым рядным двигателем, однако имеются конструкции с уравновешивающим (балансировочным) валом.

2. Четырехцилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов, также как и угол между кривошипами коленчатого вала, равен 180° (рис.3).

В данном двигателе чередование одноименных тактов происходит полностью аналогично четырехцилиндровому рядному двигателю. В отличие от него значительно снижена неуравновешенность от сил инерции второго порядка и за счет этого противовесы коленчатого вала имеют меньшую массу.

Порядок работы двигателя: 1 – 4 – 3 – 2 или 1 – 2 – 3 – 4.

Коленчатый вал в большинстве случаев имеет три опоры, единственное исключение – двигатель автомобиля Фольксваген Жук (4 опоры).

3. Шестицилиндровый двигатель

Угол чередования одноименных тактов, также как и угол между кривошипами коленчатого вала, равен 120° (рис.4).

Работает абсолютно аналогично шестицилиндровому рядному двигателю. Оба двигателя являются одинаково уравновешенными, что свидетельствует о том, что более высокие затраты на изготовление оппозитного двигателя не оправданы.

Такой тип двигателя нашел применение на автомобилях Порше (рис.5) и Субару– вероятно из-за более короткой конструкции и низкого расположения центра тяжести, учитывая, что двигатель расположен сзади .

Коленчатый вал в большинстве случаев имеет четыре опоры.

Порядок работы двигателя: 1 – 6 – 2 – 4 – 3 – 5

Разновидностью двигателей с оппозитным расположением цилиндров являются двигатели с Н-образным расположением цилиндров (рис.6).

Двигатель с Н-образным расположением цилиндров представляет собой два двигателя с оппозитным расположением цилиндров. Оба двигателя имеют собственный коленчатый вал, которые связаны в конце друг с другом.

Данный тип двигателя применялся на автомобилях Формулы-1, однако широкого применения там не нашел ввиду более низкой литровой мощности, большей массы, низкого крутящего момента, а также более высокого расположения центра тяжести, чем у двигателей с одним коленчатым валом.

Более широко Н-образные двигатели применялись в авиастроении, так как позволяли создать очень компактный и короткий (по сравнению со звездообразными двигателями) двигатель с 12 цилиндрами, что обеспечивало хорошую аэродинамику.

Оппозитный двигатель

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.

Использование нескольких цилиндров в двигателе внутреннего сгорания добавило еще один вопрос для конструкторов – положение цилиндров относительно друг друга.

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 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.

Читать еще:  Помпа на ваз

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 кривошипно-шатунного механизма 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.

Оппозитный двигатель.

Простой обыватель, который интересуется автомобилями, знает об оппозитном двигателе не много. В основном только то, что в нем цилиндры имеют горизонтальное расположение и ставится такой мотор на Subaru. Давайте попробуем расширить горизонты своих знаний и поговорим об оппозитных двигателях.

Оппозитный двигатель – это схема компоновки ДВС, в которой поршни расположены параллельно поверхности в горизонтальной плоскости. При этом два соседних поршня находятся в разных положениях относительно друг друга в одно и то же время. Такое их движение очень похоже на схватку на ринге, часто и моторы называют boxer. Одной из отличительных деталей является монтаж каждого поршня на своей шатунной шейке коленвала. При этом количество поршней всегда делится на два. Самыми популярными являются четырех и шести цилиндровые оппозитные моторы.

Некоторые путают оппозитники с V-образным мотором. Несмотря на некоторое сходство конструкции, есть существенные отличия. Так в V-образном соседние поршни находятся на одной шатунной шейке и при движении в один и тот же момент времени находятся в противоположных точках хода работы.

Можно выделить такие плюсы этого типа двигателей:

  • низкий центр тяжести;
  • сниженные рабочие вибрации;
  • повышенная безопасность при столкновении лоб в лоб.

Каждое из преимуществ имеет свое обоснование. Так заниженный центр тяжести означает лучшую управляемость автомобиля и сцепление с дорогой, также нижнее расположение мотора ставит его на одну линию с коробкой передач, что существенно улучшает эффективность передачи оборотов.

Оппозитный мотор имеет сниженную вибрацию за счет свой компоновки. Это позволяет устанавливать его на коленвал снабженный тремя коренными подшипниками, а не пятью, как это происходит обычно. При этом можно значительно уменьшить габариты и вес всей конструкции.

Высокая безопасность также диктуется низким расположением. При столкновении лоб в лоб двигатель уходит под салон, чем обеспечивает выживаемость пассажиров на передних сидениях. Ну и, в конце концов, оппозитный двигатель имеет характерный звук работы, совсем не похожий на звук работы двигателя классической компоновки.

Ничего не бывает и без недостатков, оппозитный двигатель их тоже имеет. К ним относят:

  • достаточная трудность работ по ремонту из-за конструкционных особенностей. Нередко появляется нужда демонтировать двигатель, чтобы провести определенные работы.
  • мастера отмечают различный износ цилиндров из-за горизонтального расположения поршней и дальнейшее высокое использование масла.

Сегодня оппозитный двигатель стал визитной карточкой таких брендов как Subaru и Porche. Ранее его можно было увидеть на машинах различных марок происхождением из Германии, США, Японии, Италии.

Субару ставит такие двигатели на свои автомобили с 1963-года. Четырехцилиндровые имеют три поколения: серии EA, EJ и FB. Шестицилиндровые стали на конвейер несколько позже, но также имеют три серии: ER, EG и EZ.

Большинство моторов этого типа работают на бензине и имеют распределенный впрыск топлива с верхней системой газораспределения. Бывают моторы с одним (SOНС) или двумя (DOHC) распредвалами, с приводом от коленвала ременной или зубчатой передачей. Во всех моторах этого типа схема газообмена выполнена на основе четырех клапанов. Также есть оппозитные моторы с турбонадувом.

Третье поколение моторов – это сегодня пик инженерной мысли, который имеет небольшие размеры, простую конструкцию, низкий расход топлива и сниженные выбросы в атмосферу. Для достижения всех этих показателей было выполнено:

  • повышена степень сжатия смеси за счет увеличения хода поршня и снижения объемов камеры сгорания;
  • детали стали намного легче за счет их выполнения ковкой, а не литьем;
  • введена в работу система изменения фаз газораспределения (AVCS);
  • ресурс двигателя и качество смазки повышено за счет нового масляного насоса;
  • охлаждение выполнено отдельно для головки двигателя и блока цилиндров с помощью второго контура, что увеличило эффективность.

В 2008 году впервые появился оппозитный мотор, работающий на дизельном топливе, представленный Subaru. Он имеет 4 цилиндра и мощность в 150 л.с. В его компоновке использованы прогрессивные система впрыска и турбонадува.

Компания Porshe также монтирует на часть своих моделей оппозитные двигатели. Это 911, Boxter, Cayman. В них используются моторы с шестью цилиндрами. Также были разработаны оппозитные моторы с восемью и двенадцатью цилиндрами для машин, которые участвуют в гонках.

Видео об оппозитных двигателях Субару:

Устройство и особенности оппозитных двигателей Субару:

Дефектовка и обзор оппозитного ДВС Subaru EJ257 2.5л. turbo (видео, лекция):

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector