Оппозитный двигатель автомобиля

Оппозитный двигатель – это одна из компоновочных схем двигателей внутреннего сгорания. Интересно, что первый бензиновый двигатель был именно оппозитным. Это был восьмицилиндровый двигатель с электрическим зажиганием конструкции Огнеслава Костовича (российский изобретатель венгерского происхождения). Оппозитные двигатели применялись в составе различных установок стационарных и передвижных, в том числе на кораблях и в самолетостроении. В массовое производство этот тип двигателя пошел вместе с началом широкой автомобилизации.

С конца тридцатых годов он ставился на модели немецкого производителя Volkswagen. В разные годы его применяли Alfa Romeo, Citroen, Chevrolet, Honda, Lancia, Toyota, Ferrari. Сегодня он прочно ассоциируется с Subaru и Porsche. История оппозитников первой компании начинается с 60-х годов 20-ого века, а второй еще раньше. Какие же характерные особенности имеет оппозитный двигатель?

Это двигатель с четным числом цилиндров, которые расположены в два ряда. Угол развала между рядами цилиндров составляет 180º. Ошибочно считать, что это модификация V-образного двигателя. Если в последнем шатуны попарно насажены на общую шейку коленчатого вала и парные поршни пребывают в противофазе, то в оппозитнике каждый шатун имеет шейку собственную, пары поршней движутся во встречном направлении и всегда пребывают в одном положении. Особенность конструкции вынуждает отказаться от обычного для рядных и V-образных крепления коленчатого вала. Он зажат между полублоками. Как и любой другой тип двигателя, оппозитник имеет свои важные преимущества и не менее внушительные недостатки.

Главный плюс оппозитного двигателя – это его малая высота и как следствие - низкий центр тяжести. Расхожее убеждение в компактности оппозитника довольно спорно. Он получается коротким и низким, но очень широким. При взгляде сверху он создает ощущение плиты.

Второй плюс оппозитного двигателя – это его несколько большая уравновешенность. Т.к. движущиеся во встречных направлениях массы взаимно уравновешивают друг друга, но и тут не все так просто. При четырехцилиндровой схеме возникают моменты инерции, которые стремятся развернуть двигатель вокруг вертикальной оси, и на деле разница с рядной четверкой не так разительна, как в теории. Если сравнивать рядную шестерку и шестицилиндровый оппозитник, то они оба окажутся уравновешены.

Следующий положительный момент – это возможность повысить пассивную безопасность автомобилей при лобовом столкновении. Низкая высота дает возможность направить двигатель под автомобиль и сохранить в целости капсулу салона. Этот аргумент также неоднозначен, т.к. оппозитники часто размещают за задней осью или в базе.

Возможность использовать меньшее число опор коленчатого вала. В четырехцилиндровых двигателях вместо пяти вполне достаточно трех коренных шеек. Это возможно благодаря малой длине и большей жесткости. Но производители двигателей не всегда этим пользуются. В некоторых моделях двигателей все-таки используют пятиопорные валы для повышения жесткости и снижения нагрузок.

Субъективным плюсом оппозитника можно считать звук его работы, который имеет спортивный характер. Многие адепты порше и субару уже за одно это готовы простить все недостатки, а их немало.

Отрицательные стороны оппозитных двигателей являются следствием перехода от красивой теории к практической реализации.

Особенности компоновки предопределяют повышенный расход масла. Субаристы со стажем на своем опыте проверили поговорку: «что не сгорит, то вытечет». Поршни ходят в гильзах горизонтально, масло часто может даже на стоящем автомобиле находиться не в поддоне, как в обычном двигателе, а под поршнем. Кстати, из-за этого часто бывает сложно проверить уровень масла в оппозитном двигателе. Вносит свою лепту и повышенный износ поверхности цилиндров. Сказывается немонолитная конструкция блока цилиндров, необходимость точной состыковки жестких деталей (полублоки, дополнительная головка). Вследствие установки чугунных гильз в алюминиевые корпусные детали бывает, что при невысоком износе поверхности цилиндров возникают проблемы с геометрией.

Усложняется конструкция газораспределительного механизма. В современных оппозитниках можно встретить такие интересные варианты исполнения, как четыре распредвала на четыре цилиндра.

Сам процесс ремонта оппозитного двигателя сопряжен с определенными трудностями. Даже такая тривиальная задача как замена свечей зажигания может потребовать демонтажа двигателя с автомобиля, не говоря уже о чем-то более сложном.

Форм-фактор оппозитника предусматривает продольное расположение двигателя, что также вызывает свои сложности. Двигатель устанавливают либо в свесах, либо в базе. Первый вариант портит развесовку по осям и требует применения дополнительных мероприятий по улучшению управляемости. Да и на геометрической проходимости сказывается не лучшим образом. Второй вариант забирает пространство у салона или грузовой платформы и обычно применим только для спортивных автомобилей.

Размещение двигателя перед осью также требует применения компактной и сложной трансмиссии, правда, вкупе с продольным расположением двигателя упрощает устройство полного привода.

Здесь все не однозначно. Кампания Porsche – одна из успешнейших автомобильных марок, в то время как Subaru переживает не лучшие времена. Собственно, почему?

Первая нацелена на выпуск элитной продукции, где технологическое совершенство затмевает сложности обслуживания и ремонта. Porsche может позволит себе заниматься техническими изощрениями, ее клиенты готовы за это платить.

Subaru играет в другой лиге. Эта марка ориентирована больше на средний класс или чуть выше среднего. А здесь приходится рассчитывать на ограниченный круг фанатично преданных клиентов, которые готовы мириться с трудностями содержания около гоночных технологий на гражданской технике. Это можно понять для мощных автомобилей класса Gran Turismo, но внушает сомнения на автомобиле С-класса с двигателем чуть за 100 л.с. Часто двигатели от Subaru требуют недешевого ремонта уже при пробеге 120-130 тыс. км. Особенно это касается турбированных версий объемом 2.5 л.

Отсюда напрашивается вывод: хороший оппозитный двигатель не должен быть дешевым.

Все вышесказанное касалось двигателей типа «Боксер». Но перспективы развития оппозитников этой компоновкой не исчерпываются. Еще на советской танковой технике применялись многотопливные двигатели с двумя коленчатыми валами со встречным движением поршней. На время об этой технологии забыли, но сейчас она переживает новое рождение. Финансированием разработок занимается компания небезызвестного Билла Гейтса. В теории этот вариант имеет важные преимущества: отсутствие головки блока цилиндров, меньшие потери и, соответственно, выше КПД. Но при этом еще более сложная конструкция, чем у «боксеров».

Издавна оппозитники применялись на мототехнике, например, компаниями BMW и Honda и даже на советских тяжелых мотоциклах.

Все это дает уверенность, что оппозитные двигатели еще долго будут с нами.

Материалы: http://www.autoshcool.ru/5200-oppozitnyy-dvigatel-avtomobilya.html

Оппозитный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, где ряды цилиндров располагаются оппозитно (друг напротив друга) и вращают расположенный между ними коленчатый вал. Если говорить проще, это тот же V образный двигатель только с углом развала 180°.

Такое расположение элементов двигателя выбрано не случайно. В первую очередь автомобили с двигателями такой компоновки имеют низкий центр тяжести, который достигается благодаря тому, что оппозитный плоский двигатель как нельзя лучше располагается внизу моторного отсека. Более легкое навесное оборудование размещается уже над ним. Подобная характеристика позволяет автомобили быть более устойчивым на дороге, что немаловажно на больших скоростях.

Вторым основным плюсом такого двигателя является равномерность его работы и уравновешенность. Это достигается благодаря оппозитному расположению цилиндров, где вибрационные силы одной стороны гасятся вибрационными силами с другой.

Наибольшую популярность эти двигатели получили на автомобилях такой марки, как Subaru. Оппозитный двигатель сегодня стал практически олицетворением этой марки, хотя помимо Subaru он используется (хотя и значительно реже) на автомобилях других марок, например Porsche. Кстати, знатоки советской мото-классики, наверняка, помнят такие мотоциклы с оппозитным расположением двигателя как «Днепр» и «Урал», с их характерным звуком работающего двигателя. Между прочим, звук работы оппозитного двигателя является еще одной его особенностью и маркетинговым преимуществом у производителей автомобилей. Так, Subaru преподносит это звучание и свои гоночные достижения как некую «изюминку» своих автомобилей и их отличие от всех остальных, что, в свою очередь, положительно отражается на продажах данной марки.

Однако основные плюсы оппозитного двигателя, как и он сам, с легкой уравновешиваются его минусами, в сравнении с массовой компоновкой двигателей внутреннего сгорания.

В первую очередь это сложность ремонта оппозитных двигателей. Некоторые модификации этих двигателей и вовсе невозможно отремонтировать без извлечения его из моторного отсека. Хотя помимо этого проблемы может вызвать и более сложный механизм газораспределения, да и другие элементы двигателя.

Кроме того давайте не будем забывать о силе притяжения, от которой во время своей эксплуатации больше всего и страдают оппозитные двигатели. Ведь при таком расположении цилиндра, когда поршень движется в нем в горизонтально плоскости, износ гильзы под действием силы тяжести на поршни происходит неравномерно – эллипсоидно. Как следствие, со временем двигатель станет все больше и больше поедать масло.

Следующим моментом, который стоит учитывать, является то, что оппозитный двигатель располагается в моторном отсеке продольно. Поэтому при полном или переднем приводе колес требуется его расположение перед передней осью автомобиля, что, соответственно, увеличивает размер переднего свеса. Последнее не всегда является весьма хорошей характеристикой в развесовке автомобиля и, как следствие, в его устойчивости. Вот все плюсы и уравновесились минусами.

Но реклама и дилеры в салонах вам будут «петь» совсем другое: что оппозитный двигатель — это верх эволюции строения двигателей, а продавцы Subaru помимо этого будут еще ссылаться на то, что именно двигатели такой конструкции ставятся на самолеты, где надежность является элементом выживаемости всей конструкции. Вдобавок ко всему вы также услышите, что автомобили именно этой марки были не однократными призёрами различный ралли.

Да, все это хорошо, но столь ли вам необходимо авиационное и раллийное прошлое в повседневной езде. Авиационное прошлое — это просто маркетинговый ход. Ведь, как известно, к двигателям в авиации предъявляются совершено другие требования, ориентированные на совсем другую нагрузку и условия эксплуатации. Поэтому нельзя сравнивать два этих понятия, так как то, что, возможно, идеально в небе, может плохо работать на земле и наоборот. Ну, а то утверждение, что повседневный автомобиль можно использовать в гонках, тоже весьма спорный аргумент. Двигатели для гонок, проектируются для достижения максимальных показателей, но расплата этому их небольшой срок службы. Излишняя мощность в повседневных поездках по загруженному городу никак не будет проявляться, но сам факт ее присутствия приведет двигатель к более скорому капитальному ремонту, чем стандартная «тяговая лошадка» обычного городского автомобиля.

Ну, а в заключение, хочу сказать, что перед тем, как сделать свой выбор в пользу автомобиля с оппозитным двигателем, ещё раз взвесьте все «за» и «против». Да, если вы в душе прирожденный гонщик и любите индивидуальность во всем, то, несомненно, автомобиль с раллийным корнями и с особым (не таким как у всех) двигателем — это ваше. Ну, а если автомобиль для вас просто средство передвижение из точки А в точку Б, то, пожалуй, стоит обратить внимание на автомобили с классическим двигателем. Так как с их ремонтом будет поменьше проблем, да и при поездках в глубинку, случись что, будет проще найти сервис, который возьмется за ремонт вашего авто, чего не скажешь об автомобилях с оппозитным двигателем, где их особенность в таких ситуациях создает лишь лишние трудности.

Материалы: http://autoepoch.ru/avtoazbuka/oppozitnyj-dvigatel-plyusy-i-minusy.html

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.

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.

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.

Материалы: http://kakustroen.ru/avtomobili/gorizontalno-oppozitnyy-dvigatel