Оппозитный двигатель в современных авто

1 ≫

На сегодняшний день имеется несколько видов двигателей внутреннего сгорания. Можно выделить следующие типы силовых агрегатов: с рядным расположением цилиндров, с V-образным расположением, роторный и оппозитный двигатель. В этой статье речь пойдет о таком двигателе, как оппозитный. Будут выделены основные плюсы и минусы, а также некоторые особенности, влияющие на эксплуатацию.

Общая характеристика силового агрегата

Оппозитные двигатели от классических отличаются оппозитной схемой расположения цилиндров, а также здесь иной принцип работы. Такое расположение подразумевает, что поршни находится напротив друг друга, а коленчатый вал расположен непосредственно между ними. Они работают точно так, как и моторы с V-образным расположением цилиндров. Разница заключается в том, что цилиндро-поршневая группа расположена под наклоном в 180 градусов. Поршни двигаются горизонтально.

Чаще всего, когда речь идет о подобных силовых агрегатах, вспоминается модели автомобилей «Субару». Автомобильная марка, заслужившая большую популярность в мире гонок.

У автомобилей имеется своя визитная карточка – звучание двигателя. Этот звук невозможно перепутать со звуком ДВС другого автомобиля.

Что касается других популярных автомобильных компаний, то они редко используют в своих машинах оппозитный мотор. Известная компания Porsche устанавливает оппозитный двигатель только на нескольких моделях среднемоторной компоновки. Некоторое время назад силовые агрегаты подобного образца устанавливали Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari, но позже они отошли от этой практики. В Советском Союзе подобный мотор устанавливали на мотоциклы «Урал» и «Днепр».

Устройство оппозитного ДВС

Главные достоинства оппозитников

Для многих автолюбителей оппозитный двигатель имеет больше положительных сторон, нежели обычный мотор. Здесь стоит отметить, что положительным качеством можно считать не только принцип работы, но и его влияние на восприятия автомобиля в целом. Среди плюсов выделяют следующие моменты:

выносливость, которая вопреки многим слухам, ни в чем не уступает традиционным рядным либо V-образным ДВС;
тихая работа. Двигатели в которых цилиндры расположены рядом, имеют неприятное свойство провоцировать сильную вибрацию. Вертикальное расположение цилиндров вызывает повышенную вибронагруженность, что требует внедрения демпферных элементов. За счет того, что поршни движутся горизонтально, снижается уровень шума, производимый агрегатом;
смещен центр тяжести. Принцип работы двигателя таков, что основная масса распределяется вблизи оси колес. Данный фактор помогает сделать управление автомобиля намного лучше;

Имеющиеся недостатки

Любая техника имеет свои недостатки. Несмотря на то что оппозитный двигатель имеет массу плюсов, но не обошлось и без негатива. Разработчики не сумели избавиться от следующих недостатков:

дороговизна обслуживания. Если обычный мотор можно обслуживать самостоятельно, или на недорогих станциях технического обслуживания, то с оппозитником дела обстоят сложней. Любая работа, связанная с таким мотором, как оппозитный, должна выполняться исключительно мастерами высокого уровня. На рядовую диагностику и обслуживание двигателя придется потратить немалую сумму. Даже элементарная замена свечей потребует некоторых ухищрений;
проблема найти мастера высокого уровня. Владелец может иметь деньги, но не каждый возьмется за то, чтобы заниматься мотором. Здесь необходим мастер узкого профиля, которых не так много (актуально для регионов);
сложное устройство, за счет которого поршни перемещаются горизонтально, а также небольшое процентное соотношение ДВС такого типа делают запчасти относительно дорогим удовольствием;
большой расход масла. Оппозитный двигатель при любых обстоятельствах более требователен к качеству смазывающих материалов. Особенно тщательно нужно следить за уровнем масла;
относительно большой расход топлива.

Большая часть недостатков связанна не с качеством работы агрегата, а с его обслуживанием. За то время, которое такие двигателя представлены на рынке, они успели завоевать большое количество поклонник и еще больше скептиков.

Выбор за вами

Субару – компания, которая активней всех занимается разработкой подобных моторов. Несмотря на дороговизну проведения работ связанных с обслуживанием, компания не прекратит выпуск и установку моторов, в которых поршни двигаются горизонтально. Разработчики полагают, что такой шаг, станет шагом назад.

Стоит ли покупать машину, в которой установлен оппозитный двигатель? Сложно дать точный ответ. Качество работы не вызывает нареканий, но все упирается в финансы. Если человеку близко то, что за хорошее нужно хорошо платить, тогда автомобиль подойдет ему.

Однозначно, ходовые качества не разочаруют владельца такой машины. Горизонтально размещенные поршни, превращают стандартный процесс сгорания топливно-воздушной смеси в некую изюминку.

Мотор имеет как поклонников, так и недругов. Подобные автомобили следует выбирать душой.

Материалы: http://autolirika.ru/teoriya/osnovnye-harakteristiki-oppozitnogo-dvigatelya.html

2 ≫

Что мы знаем об оппозитном двигателе? То, что поршни в нем двигаются горизонтально. Что данный двигатель является лицом автомобилей Subaru. Пожалуй, все. Давайте узнаем немного больше.

Оппозитный двигатель является одной из компоновочных схем двигателя внутреннего сгорания, в которой поршни находятся под углом 180° и двигаются в горизонтальной плоскости друг к другу и друг от друга. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении, например в верхней мертвой точке.

Движение поршней в двигателе напоминает поединок боксеров, поэтому другое название оппозитного двигателя - боксер (boxer). Особенностью конструкции оппозитного двигателя является установка каждого поршня с шатуном на отдельной шатунной шейке коленчатого вала. Оппозитный двигатель всегда имеет четное количество цилиндров (2, 4, 6, 8, 10, 12). Самые распространенные в настоящее время четырех- и шестицилиндровые «оппозитники».

Оппозитный двигатель не нужно путать с V-образным двигателем и углом развала цилиндров 180°. При внешнем сходстве в таком двигателе соседние поршни с шатунами располагаются на одной шатунной шейке. Поэтому, когда один поршень достигает верхней мертвой точки, другой находится в нижней мертвой точке.

Неоспоримыми преимуществами оппозитного двигателя являются низкий центр тяжести, минимальные вибрации при работе и высокий уровень безопасности при лобовом столкновении.

Смещенный вниз центр тяжести оппозитного двигателя позволяет добиться лучшей устойчивости и управляемости автомобиля. Низко расположенный двигатель находится на одной оси с трансмиссией, чем достигается более эффективная передача мощности.

Оппозитный двигатель практически полностью лишен вибраций (имеет место только момент от сил инерции второго порядка, стремящийся развернуть двигатель вокруг вертикальной оси). Взаимно согласованное движение соседних поршней обеспечивает плавную работу двигателя. Баланс масс в оппозитном двигателе позволяет произвести установку коленчатого вала на трех коренных подшипниках (вместо обычных пяти), что значительно сокращает длину двигателя и его вес.

Оппозитный двигатель в большей степени отвечает требованиям пассивной безопасности. При лобовом столкновении мотор уходит вниз под автомобиль и, тем самым, сохраняет жизнь пассажиров в салоне. Не менее важным для водителей достоинством оппозитного двигателя является характерный звук его работы, отличающийся от других ДВС.

К сожалению, оппозитный двигатель не лишен и недостатков. Самым серьезным, на наш взгляд, является высокая трудоемкость ремонтных работ, связанная с особенностью конструкции двигателя. Так, для выполнения отдельных ремонтов требуется снятие двигателя с автомобиля. В некоторых источниках отмечается, что горизонтальное движение поршня приводит к неравномерному износу гильзы цилиндра и, как следствие, повышенному расходу масла. Ввиду определенных габаритных размеров оппозитный двигатель устанавливается на автомобиль только продольно.

В настоящее время оппозитные двигатели разрабатывают и устанавливают на свои автомобили компании Subaru и Porsche. Ранее оппозитный двигатель можно было увидеть на автомобилях Alfa Romeo, Citroen, Chevrolet, Honda, Lancia, Toyota, Volkswagen и даже Ferrari.

Компания Subaru использует оппозитные двигатели с 1963 года. Это четырех- и шестицилиндровые Boxer. История четырехцилиндровых двигателей от Subaru насчитывает три поколения: серия EA (1966-1994); серия EJ (1989-1998, коленчатый вал на 5 коренных подшипниках, 1999-2010, коленчатый вал на трех коренных подшипниках); серия FB (с 2010 года). Шестицилиндровые Boxer пошли в производство несколько позже - серия ER (1987-1991), серия EG (1992-1997), серия EZ (с 1999 года).

Абсолютное большинство оппозитных моторов это бензиновые двигатели с распределенным впрыском топлива и верхней системой газораспределения. Они имеют один (SOHC) или два (DOHC) распределительных вала, которые приводятся от коленчатого вала зубчатым ремнем или цепью. Несмотря на разное количество распределительных валов в двигателях реализована четырехклапанная схема газообмена. Ряд двигателей оснащен турбонаддувом.

Четырехцилиндровый Boxer третьего поколения получился более простой, компактный, экономичный и безвредный. Для снижения расхода топлива, уменьшения токсичности выбросов, увеличения величины крутящего момента и расширения его границы в новых двигателях использовано множество прогрессивных технических решений:

увеличена степень сжатия за счет увеличения хода поршня и уменьшения объема камеры сгорания;
снижен вес движущихся деталей (шатуна, поршня, коленчатого вала) за счет изготовления ковкой;
на распределительных валах впускных и выпускных клапанов использована система изменения фаз газораспределения (система активного управления клапанами AVCS);
применен новый масляный насос, обеспечивающий высокое качество смазки и увеличивающий ресурс двигателя;
использована система охлаждения с раздельными контурами для охлаждения блока цилиндров и головки блока.

В 2008 году Subaru впервые представила дизельный оппозитный двигатель. Четырехцилиндровый мотор, объемом 2,0 литра, развивает мощность 150 лс. В нем использована система впрыска Common Rail, система турбонаддува с турбиной с изменяемой геометрией.

На ряд моделей автомобилей Porsche (911, Boxster, Cayman) устанавливаются шестицилиндровые оппозитные двигатели. В свое время для использования в автогонках были разработаны 8 и 12-цилиндровые оппозитные двигатели.

Материалы: http://systemsauto.ru/engine/boxer-engine.html

3 ≫

Понятие оппозитный двигатель,использование в автомобилях

В свое время большинство проблем решилось благодаря появлению первых оппозитных двигателей, у которых поршневая система располагалась горизонтально. Появление первых в истории двигателей внутреннего сгорания в последующем вынуждало ведущих изобретателей и ученых доводить их до совершенства. Главной задачей в то время было добиться более удобного расположения двигателя и уменьшения его габаритов.

Оппозитные двигатели на первых порах применялись только в военной отрасли. В производстве автомобилей для гражданских нужд они использовались очень мало.

Первое использование оппозитного двигателя в автомобиле Фольксваген жук.

Единственная компания, которую заинтересовал этот тип мотора, была “Фольксваген”. Немцы начали ставить его на свои знаменитые автомобили “Жук” с 1938 года.

За всю историю их производства (65 лет) было выпущено рекордное количество этих автомобилей – 22 миллиона.

Компания Porsche стала использовать такой тип двигателей в своём производстве.

Через некоторое время другая крупная немецкая автомобилестроительная компания “Порше” также начала устанавливать оппозитные двигатели на свою продукцию. Они начали появляться на моделях автомобилей Porsche 987 Boxster и машинах серии GT.

Японская компания Subaru применяет в своих автомобилях оппозитные двигателя.

Кроме немцев, в 1963 году использовать данный тип двигателей начала Японская компания “Субару”, для которой впоследствии оппозитные двигатели стали приоритетными.

Все оппозитные двигатели разделяются на два типа.

Этот мотор в своем роде уникальный. Особенный он не только горизонтальным расположением поршней, а и тем что они двигаются в асинхронном порядке.

Конструкция при этом значительно упрощается – нет необходимости больше применять клапанную систему. Это в свою очередь делает его легче.

В бензиновых двигателях типа Opoc топливо в него попадает при помощи карбюратора, а в дизельных напрямую.

Данный тип оппозитного двигателя по принципу работы очень напоминает V-образные моторы. Особенность его заключается в перемещении поршневой группы синхронным способом через каждую половину оборота коленчатого вала.

В оппозитных двигателях количество цилиндров колеблется в пределах 4-12 единиц. Самыми популярными считаются шести цилиндровые оппозитные моторы, у которых самый низкий уровень вибрации.

“Оппозитные моторы имеют ряд важных преимуществ.”

Этого удалось добиться за счет низкого размещения узла, благодаря чему центр тяжести значительно снизился

- расположение на одном уровне двигателя и трансмиссии,благодаря чему передача движения происходит максимально эффективно.

- полное отсутствие вибрации при работе.

Так как поршневые группы развернуты друг против друга на 180 градусов, то они отлично сбалансированы и прекрасно гасят излишки энергии.

- оптимальный баланс поршневых групп.

Это позволяет устанавливать коленвал с тремя подшипниками, что намного меньше по сравнению с другими типами моторов, где их пять.

- высокий уровень пассивной безопасности.

Благодаря расположению оппозитного мотора он выпадет вниз, а не войдет в салон в случае лобового столкновения автомобиля.

При надлежащем уровне эксплуатации оппозитный двигатель способен проработать до одного миллиона километров пробега автомобиля, если вовремя менять масло и другие расходные материалы.

Устанавливаются оппозитные двигатели не на всех автомобилях, и все из-за нескольких недостатков:

Это объясняется необычным положением мотора, к которому очень трудно добраться. Поэтому для проведения его ремонта приходится снимать много кузовных деталей.

- неравномерный износ гильз цилиндра.

Так как двигатель стоит горизонтально, то они изнашиваются неодинаково, а это приводит к тому, что в мотор начинает попадать масло.

Несмотря на то, что двигатель разрабатывался в целях экономии места, в реальности получилось все несколько иначе.

- сложность внутренней конструкции.

Его очень трудно ремонтировать из-за его особенностей конструкции, поэтому взяться за ремонт готов далеко не каждый мастер. Кроме того, это обойдется довольно дорого.

Как упоминалось выше, оппозитные двигатели устанавливают в качестве приоритетных на автомобилях модели “Субару,Бокстер(SUBARU,BOXER)”.

Всего насчитывают три поколения этих четырехцилиндровых двигателей:

1) EA – производились на протяжении 1966-1994 годов.

2) EJ – выпускались в период с 1989 по 1998 год (с пятью подшипниками).

3) FB – производятся с 2010 по сегодняшний день.

Стоит также упомянуть шестицилиндровые двигатели, которые массово выпускались серией ER с 1987 по 1991 год, а на протяжении 1992-1997 годов производились моторы серии EG и уже с 1999 года по сегодня серии EZ.

Практика эксплуатации оппозитных двигателей показала более высокие показатели, такие как безвредность, компактность и экономичность четырехцилиндровых вариантов по сравнению с шести цилиндровыми.

Этого удалось добиться за счет принятия нескольких уникальных решений.

- увеличение степени сжатия за счет большего хода поршня и уменьшения объема камеры сгорания.

- применение необычной системы распределения газов.

- снижение веса элементов движения.

- использование насоса, который обеспечивает высокое качество смазки.

- внедрение передовой охлаждающей системы.

Компания Субару представила в 2008 году новый оппозитный четырехцилиндровый двигатель объемом два литра.

Современные автомобили немецкой компании Порше все в большей степени используют бензиновые восьми- и двенадцати цилиндровые оппозитные двигатели.

Можно сделать вывод, что в недалеком будущем возможно оппозитные моторы будут устанавливаться и на других марках автомобилей. Но сначала необходимо устранить ряд важных препятствий, которые сдерживают распространение оппозитных двигателей. Главное верить и трудиться, и все обязательно сбудется.