Оппозитный двигатель дизельный – «Туламашзавод»: это единственный Российский производитель дизельных одноцилиндровых моторов общего назначения | Тракторист-Моторист
- 01.11.2020
Дизельный оппозитный двигатель
Сегодня на автомобили устанавливается много типов различных ДВС, которые отличаются друг от друга по типу используемого топлива и способу его воспламенения (бензин, дизель), а также по компоновке (рядный, V-образный, оппозитный и т.д.).
Если отвлечься от наиболее распространенных рядных «четверок» и «шестерок» с продольным и поперечным расположением, тогда отдельного внимания заслуживают оппозитные моторы.
Как правило, большинство водителей имеют весьма поверхностное представление о таком типе ДВС. Большинство знаний сводится к общеизвестной информации, то есть что в оппозитных агрегатах поршни лежат в горизонтальной плоскости (друг напротив друга), а сам мотор стал массовым благодаря японскому бренду Subaru.
В этой статье мы намерены более подробно поговорить о том, какое устройство оппозитного двигателя, в чем заключаются сильные и слабые стороны подобной силовой установки, а также какие особенности имеет дизельный оппозитный двигатель.
Читайте в этой статье
Оппозитный двигатель внутреннего сгорания: общая информация
Итак, сразу отметим, оппозитники бывают как бензиновыми, так и дизельными. Добавим, что до недавнего времени такие моторы были исключительно бензиновыми, то есть дизельный оппозитный мотор появился относительно недавно.
Само понятие «оппозитный двигатель» фактически является определением схемы компоновки. В таком моторе поршни расположены под углом 180 градусов (угол развала). Примечательно еще и то, что во время работы мотора соседние поршни занимают одинаковое положение, находясь в ВМТ или НМТ (верхняя и нижняя мертвая точка).
При этом важно понимать, что оппозитный двигатель отличается от V-образного мотора, который также может иметь аналогичный угол развала цилиндров. Визуально такие ДВС будут похожи, однако в V-образном двигателе соседние поршни и шатуны расположены на одной шатунной шейке. Это значит, что если один поршень находится в ВМТ, другой опускается в НМТ.
Оппозитный двигатель Субару также имеет название «боксер» (boxer) благодаря уникальному движению поршней. Эти ДВС получают четное число цилиндров, а наиболее распространенными являются варианты с 4 и 6 цилиндрами.
Что касается конструктивных особенностей, в таком силовом агрегате каждый поршень с шатуном крепится к отдельной шатунной шейке коленвала. Еще указанные моторы сложнее рядных, так как имеют две головки блока цилиндров, причем каждая предполагает свою отдельную прокладку и коллекторы.
Также оппозитник имеет большее число распредвалов и сложную схему реализации их привода. С учетом таких особенностей оппозитные ДВС массово выпускаются всего несколькими производителями, среди которых дальше всех продвинулись в этом направлении инженеры Subaru.
Оппозитный дизель
В 2008 году отмечено появление оппозитного дизельного двигателя, который серийно был установлен на модели Subaru. Более того, японцы тогда вообще представили первый в мире дизельный оппозитник, так как такой мотор ранее не выпускал ни один автопроизводитель.
Дизельный оппозитный двигатель с четырьмя цилиндрами получил рабочий объем 2.0 литра, мощность составила 150 л.с., а показатель крутящего момента был зафиксирован на впечатляющей отметке в 350 Нм. Как известно, именно моментная характеристика, а не мощность, играет первостепенную роль.Указанный оппозитный дизель было запланировано ставить под капоты Subaru Legacy и Outback, а также выпустить на рынок легендарный Subaru Forester в дизельной версии.
Сильные и слабые стороны оппозитного двигателя
Если говорить о том, какие преимущества оппозитного двигателя способны привлечь внимание автолюбителей на фоне других разработок, тогда стоит отметить низкий центр тяжести и практически полное отсутствие вибраций во время работы такого ДВС на разных режимах.
Что касается дизельной версии, которая параллельно с этим обещает еще и значительную экономию топлива, тогда минимум вибраций позволяет рассчитывать на существенно повышение комфорта в процессе эксплуатации дизельного автомобиля. Ни для кого не секрет, что даже современные дизели типа TDI и т.п. обычно более шумные и вибронагруженные по сравнению с бензиновыми аналогами.
Также стоит отметить пассивную безопасность, так как оппозитный мотор лучше «уходит» вниз во время лобового удара, тем самым позволяя избежать значительной деформации водительской капсулы. Также смещение центра тяжести вниз при использовании ДВС данного типа обеспечивает улучшенную управляемость и делает автомобиль более устойчивым.
Еще в устройстве этого типа моторов коленчатый вал устанавливается на меньшее количество коренных подшипников скольжения, в результате снижается общий вес агрегата. Получается, оппозитный двигатель работает плавно, без вибраций, находится на одной оси с КПП и благодаря этому отдает больше мощности, машина с таким мотором лучше управляется, повышен уровень пассивной безопасности.
Если же затрагивать недостатки оппозитного двигателя, тогда на первый план выходит сложность его обслуживания и дороговизна ремонта, особенно на территории СНГ. Дело в том, что для проведения ряда манипуляций силовой агрегат нужно попросту снимать. Еще такие двигатели требуют много места в ширину в подкапотном пространстве. Это затрудняет доступ к элементам самого мотора и навесного оборудования.
Также некоторые специалисты выделяют, что несмотря на достаточно большой ресурс оппозитного мотора, нахождение и работа поршней в горизонтальном положении приводит к тому, что стенки цилиндров изнашиваются неравномерно. В результате повышается расход моторного масла.
Что в итоге
Как видно, на сегодняшний день подавляющее большинство оппозитных моторов представляет собой бензиновые версии, которые оснащаются распределенным впрыском, могут быть как атмосферными, так и с турбонаддувом. При этом компания Субару представила также дизельную версию с Common Rail.
Также все поздние версии оппозитников являются высокотехнологичными форсированными агрегатами, которые позволяют получить максимум мощности при значительной экономии горючего. Моторы последних поколений имеют высокую степень сжатия благодаря увеличению хода поршня одновременно с уменьшением объема камеры сгорания.
Еще многие детали в оппозитном моторе кованые, что позволяет сделать их легкими и одновременно прочными. Активное использование систем изменения фаз газораспределения обеспечивает эластичность на разных режимах работы ДВС.Читайте также
Оппозитный двигатель — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 марта 2016; проверки требуют 23 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 марта 2016; проверки требуют 23 правки.
Оппозитный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов, а противостоящие поршни двигаются зеркально по отношению друг к другу (одновременно достигают верхней мёртвой точки). Следует отличать от V-образного двигателя с развалом цилиндров 180 градусов, в котором поршни двигаются синхронно (когда один поршень находится в верхней мёртвой точке, противостоящий ему находится в нижней).
Оппозитный двигатель лучше,чем рядный с горизонтальным размещением цилиндров и имеет более низкий центр тяжести, нежели двигатель, в котором цилиндры расположены вертикально или под углом; кроме того, оппозитное движение поршней позволяет им взаимно нейтрализовывать вибрации.
Различие между оппозитным (вверху) и V-образным с углом развала цилиндров 180 градусов (внизу) двигателями 
Наиболее широкое распространение оппозитный двигатель получил в модели Volkswagen Käfer, выпущенной за годы производства (с 1938 по 2003 год) в количестве 21 529 464 штук.
Компания Porsche с самого основания использует 4-цилиндровые двигатели, производные от Kafer (также разработки Порше), а затем (с 1963г.) 6-цилиндровые в большинстве своих спортивных и гоночных моделей, таких как Porsche 911, Porsche Boxster и другие.
Оппозитный двигатель является также отличительной чертой автомобилей марки Subaru, который устанавливается практически во все модели Subaru c 1963 года. Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку, которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров.
Также устанавливался на румынские автомобили Oltcit Club (является точной копией Citroen Axel), с 1987 по 1993 годы. В производстве мотоциклов оппозитные двигатели нашли широкое применение в моделях фирмы BMW и Honda, а также в советских тяжёлых мотоциклах «Урал» и «Днепр».
Оппозитный двигатель устанавливался на некоторых моделях марки Alfa Romeo.
Гоночные машины Феррари (312В и 312Т) имели оппозитные 12-цилиндровые двигатели с 1970 по 1981 год, дорожные (модели 365GTB4/BB и производные) — с 1973 по 1996 годы.
Оппозитный дизельный мотор — Auto-Self.ru
Сегодня на автомобили устанавливается много типов различных ДВС, которые отличаются друг от друга по типу используемого топлива и способу его воспламенения (бензин, дизель), а также по компоновке (рядный, V-образный, оппозитный и т.д.).
Если отвлечься от наиболее распространенных рядных «четверок» и «шестерок» с продольным и поперечным расположением, тогда отдельного внимания заслуживают оппозитные моторы.
Как правило, большинство водителей имеют весьма поверхностное представление о таком типе ДВС. Большинство знаний сводится к общеизвестной информации, то есть что в оппозитных агрегатах поршни лежат в горизонтальной плоскости (друг напротив друга), а сам мотор стал массовым благодаря японскому бренду Subaru.
В этой статье мы намерены более подробно поговорить о том, какое устройство оппозитного двигателя, в чем заключаются сильные и слабые стороны подобной силовой установки, а также какие особенности имеет дизельный оппозитный двигатель.
Оппозитный двигатель внутреннего сгорания: общая информация
Итак, сразу отметим, оппозитники бывают как бензиновыми, так и дизельными. Добавим, что до недавнего времени такие моторы были исключительно бензиновыми, то есть дизельный оппозитный мотор появился относительно недавно.
Само понятие «оппозитный двигатель» фактически является определением схемы компоновки. В таком моторе поршни расположены под углом 180 градусов (угол развала). Примечательно еще и то, что во время работы мотора соседние поршни занимают одинаковое положение, находясь в ВМТ или НМТ (верхняя и нижняя мертвая точка).
При этом важно понимать, что оппозитный двигатель отличается от V-образного мотора, который также может иметь аналогичный угол развала цилиндров. Визуально такие ДВС будут похожи, однако в V-образном двигателе соседние поршни и шатуны расположены на одной шатунной шейке. Это значит, что если один поршень находится в ВМТ, другой опускается в НМТ.
Оппозитный двигатель Субару также имеет название «боксер» (boxer) благодаря уникальному движению поршней. Эти ДВС получают четное число цилиндров, а наиболее распространенными являются варианты с 4 и 6 цилиндрами.
Что касается конструктивных особенностей, в таком силовом агрегате каждый поршень с шатуном крепится к отдельной шатунной шейке коленвала. Еще указанные моторы сложнее рядных, так как имеют две головки блока цилиндров, причем каждая предполагает свою отдельную прокладку и коллекторы.
Также оппозитник имеет большее число распредвалов и сложную схему реализации их привода. С учетом таких особенностей оппозитные ДВС массово выпускаются всего несколькими производителями, среди которых дальше всех продвинулись в этом направлении инженеры Subaru.
Оппозитный дизель
В 2008 году отмечено появление оппозитного дизельного двигателя, который серийно был установлен на модели Subaru. Более того, японцы тогда вообще представили первый в мире дизельный оппозитник, так как такой мотор ранее не выпускал ни один автопроизводитель.
Дизельный оппозитный двигатель с четырьмя цилиндрами получил рабочий объем 2.0 литра, мощность составила 150 л.с., а показатель крутящего момента был зафиксирован на впечатляющей отметке в 350 Нм. Как известно, именно моментная характеристика, а не мощность, играет первостепенную роль.
Также двигатель оснастили системой топливного впрыска Common Rail и установили турбонаддув. В качестве турбокомпрессора была использована турбина с изменяемой геометрией, что позволило мотору практически полностью избавиться от эффекта турбоямы и обеспечить уверенную тягу в широком диапазоне оборотов.
Указанный оппозитный дизель было запланировано ставить под капоты Subaru Legacy и Outback, а также выпустить на рынок легендарный Subaru Forester в дизельной версии.
Сильные и слабые стороны оппозитного двигателя
Если говорить о том, какие преимущества оппозитного двигателя способны привлечь внимание автолюбителей на фоне других разработок, тогда стоит отметить низкий центр тяжести и практически полное отсутствие вибраций во время работы такого ДВС на разных режимах.
Что касается дизельной версии, которая параллельно с этим обещает еще и значительную экономию топлива, тогда минимум вибраций позволяет рассчитывать на существенно повышение комфорта в процессе эксплуатации дизельного автомобиля. Ни для кого не секрет, что даже современные дизели типа TDI и т.п. обычно более шумные и вибронагруженные по сравнению с бензиновыми аналогами.
Также стоит отметить пассивную безопасность, так как оппозитный мотор лучше «уходит» вниз во время лобового удара, тем самым позволяя избежать значительной деформации водительской капсулы. Также смещение центра тяжести вниз при использовании ДВС данного типа обеспечивает улучшенную управляемость и делает автомобиль более устойчивым.
Рекомендуем также прочитать статью о том, какие плюсы и минусы имеет оппозитный двигатель в практической эксплуатации. Из этой статьи вы узнаете об основных преимуществах и недостатках указанного типа моторов.
Еще в устройстве этого типа моторов коленчатый вал устанавливается на меньшее количество коренных подшипников скольжения, в результате снижается общий вес агрегата. Получается, оппозитный двигатель работает плавно, без вибраций, находится на одной оси с КПП и благодаря этому отдает больше мощности, машина с таким мотором лучше управляется, повышен уровень пассивной безопасности.
Если же затрагивать недостатки оппозитного двигателя, тогда на первый план выходит сложность его обслуживания и дороговизна ремонта, особенно на территории СНГ. Дело в том, что для проведения ряда манипуляций силовой агрегат нужно попросту снимать. Еще такие двигатели требуют много места в ширину в подкапотном пространстве. Это затрудняет доступ к элементам самого мотора и навесного оборудования.
Также некоторые специалисты выделяют, что несмотря на достаточно большой ресурс оппозитного мотора, нахождение и работа поршней в горизонтальном положении приводит к тому, что стенки цилиндров изнашиваются неравномерно. В результате повышается расход моторного масла.
Поделитесь с друзьями в соц.сетях:
Google+
Telegram
Vkontakte
Оппозитный двигатель- Плюсы и минусы… Motoran.ru
С момента изобретения двигателя внутреннего сгорания, конструкторами придумано много вариантов силовых установок, которые отличаются по ряду критериев. Разнообразие моторов сводится к различиям в топливе, принципу воспламенения смеси, количеству цилиндров, расположению, тактам и другим показателям.
Для того, что бы увеличить мощность агрегата, создатели применяют больше цилиндров, компонуя в единый блок. На сегодня, популярны двигатели с четырьмя и шестью цилиндрами, расположенными в ряд или v-образно. Разработаны десятки вариантов компоновок мотора, однако интерес и внимание больше других вызывает оппозитный двигатель.
Большинство автолюбителей смутно представляют, что это за агрегат. Как правило, знания сводятся к автомобильным производителям: японской компании Subaru и немецкому концерну Porsche, так сложилось, что эти две фирмы используют оппозитную компоновку моторов.
Subaru Impreza WRX STI S206:
Описание
Элемент, благодаря которому оппозитный двигатель сильно отличается от своих собратьев, размещение поршней агрегата. Понятие, вкладываемое в название мотора, предполагает наличие угла, равного ста восьмидесяти градусам, именно так располагаются поршни. Процесс работы поршней сопровождается одинаковым положением, которое они занимают друг относительно друга в цилиндре. Однако, угол развала не аргумент, поскольку аналогичное значение угла присуще поршням агрегата с развалом в виде буквы «V». В этом двигателе поршни и шатуны крепятся к одной шейке шатуна, таким образом, движение одного из поршней в крайнее верхнее положение сопровождается движением другого в крайнее нижнее положение.
Конструктивно в оппозитном моторе, каждый поршень и каждый шатун, располагаются на отдельной, своей, шатунной шейке коленчатого вала. Такой тип двигателя сложней рядного или v-образного, поскольку больше деталей и сложней регулировка. Так, оппозитный двигатель из-за своей конструкции наделён головками блока в количестве двух штук. В свою очередь, головки оснащены прокладками и коллектором, что увеличивает количество элементов. Не стоит забывать и о схеме, используемой для включения в работу распределительного вала и настройки механизмов.
Учитывая особенности конструкции, фирмы не запускают агрегат массово. Среди зарекомендовавших: оппозитный двигатель Порше, Volkswagen, Subaru. Компоновка оппозитных агрегатов способствует работе последних с меньшей вибрацией, плавным ходом, пониженным износом деталей. Результат получается благодаря взаимному перемещению поршней в противоположных направлениях, и уравновешиванию возникающих сил. Горизонтальное расположение силовой установки увеличивает устойчивость автомобиля.
Оппозитный двигатель в разрезе:
Виды оппозитных двигателей
В данный момент существует несколько вариантов оппозитных моторов. Разница между ними заключается в том, как происходит перемещение поршня внутри цилиндрической поверхности.
- Оппозитная силовая установка Boxer.Свое название силовая установка получила благодаря ассоциации, которая возникает при наблюдении за движением поршней. Каждый поршень агрегата занимает место в цилиндре, на постоянном расстоянии относительно другого поршня. Если один поршень занимает максимально отдалённое расстояние в цилиндре, то второй поршень займёт аналогичное место. Оппозитный двигатель такого типа установлен на автомобилях Субару, в том числе, на узнаваемом представителе, Forester.
Мотор Subaru Boxer:
- Оппозитная силовая установка OPOCЭтот силовой агрегат делает узнаваемым наличие двух поршней в цилиндре, к тому же детали двигаются, друг навстречу другу. Силовая установка, двухтактный оппозитный двигатель, питание мотора может быть за счет бензина или за счет дизеля. Конструктивно, в механизме не предусмотрены головки блока, не существует устройств, приводящих в действие клапаны. Фиксация обоих поршней выполняется на едином валу, причём назначение каждого поршня своё, один впускает топливо, второй выпускает газы, полученные в процессе сгорания. Поскольку двигатель двухтактный, для него предусмотрен режим, при котором выполняется продувка агрегата. С этой целью установлен электрический мотор, который служит еще и для наддува воздуха.
Мотор эффективен, поскольку потери на трение невелики, прост, так как количество деталей меньше. Компактные размеры, малый вес, топливная экономичность и другие характеристики свидетельствуют о перспективах установки. Недостаток, стадии доработки и испытания, на которых находится силовой агрегат.
Мотор OPOC:
- Агрегат 5 ТДФЗа разработку двигателя ответственны отечественные конструкторы, которые рассчитывали применять её на танковой технике. Конструктивно агрегат представляет цилиндр, внутри которого расположены поршни, двигающиеся друг навстречу другу. Особенность разработки, это наличие у каждого поршня индивидуального вала. Воспламенение подаваемой в цилиндр смеси происходит между поршнями, когда те подходят друг к другу на минимальное расстояние. Пять ТДФ для питания может использовать различные виды горючей жидкости, основные, это бензин и дизель. Подача воздуха и удаление отработанных газов происходит за счет турбинного наддува. Конструкция силового агрегата сводит к минимуму габаритные размеры.
Мотор 5 ТДФ:
Оппозитный двигатель на дизеле
Запуск первого оппозитного агрегата на дизеле в серию произошел в 2008 году. Этот силовой агрегат представлен автомобильным производителем Subaru, предназначался для установки на автомобили одноименной марки. Дизельный оппозитный двигатель Subaru считается первым в мире серийным агрегатом, поскольку до этого ни один производитель не выпускал подобной техники.
Параметры дизеля Субару:
- Количество цилиндров-4;
- Объём двигателя – два литра;
- Производительность – 150 лошадиных сил;
- Импульс – 350Нм;
- Подача топлива – Common Rail + турбинный наддув.
Благодаря возможности, изменять сечение на входе колеса турбины при наддуве, удалось избежать эффекта провала при наборе скорости, а тяга обеспечивается в полном диапазоне оборотов. Агрегат устанавливают на автомобили Subaru Legacy, Subaru Outback, а так же на Subaru Forester.
Дизельный мотор Subaru:
Сложности
Главный недостаток оппозиционного двигателя, сложность, когда хочешь обслужить агрегат. Конструктивное расположение цилиндров не даёт полноценный доступ к агрегату и поэтому без специального оборудования не обойтись. Так, простая замена свечи, выполненная без навыков, повредит и выведет из строя головку цилиндров.
Эксплуатация силовой установки напрямую связана с проведением процедуры чистки, когда поверхности поршней, клапанов и рабочей камеры избавляют от продуктов износа и кокса. На рядном или v-образном моторе работы выполняются самостоятельно, на оппозитном, без навыков не обойтись.
Факторы, влияющие на присутствие нагара:
- Топливо не отвечает установленным требованиям;
- Эксплуатация не прогретого мотора;
- Эксплуатация агрегата на низких оборотах.
Для проведения процедуры очистки используют методы: мягкий и жёсткий:
- Мягкий метод предусматривает удаление отложений с колец.Процедура сопровождается добавлением в моторное масло моющей присадки, которую потом удаляют при замене масла.
- Жесткий метод предусматривает проведение процедуры очистки через отверстие свечи.Процедура сопровождается заливкой в цилиндры моющего раствора, после чего в течение двенадцати часов происходит отслоение нагара и отложений. После этого, выкручивают свечи и очищают поверхности от реагентов, посредством прокручивания коленчатого вала стартером. Масло в конце процедуры надо заменить.
Горизонтальная составляющая двигателя усложняет процедуру. При такой компоновке тяжело залить моющее средство, поскольку оно не воздействует на весь поршень, стекая в нижнюю часть детали.
На некоторых моторах периодически проводится регулировка клапанов, например, на Volkswagen T3, что бы оппозитный двигатель работал корректно, устанавливают регулировочные винты коромысла в базовое положение.
Порядок выполнения процедуры:
- Ослабить контргайки, после чего выставить регулировочные винты на один уровень с краем коромысла;
- Установить коленчатый вал в верхнюю мёртвую точку, когда происходит такт сжатия в первом цилиндре. Что бы выполнить операцию, провернуть мотор, пока ротор распределителя зажигания не окажется напротив метки на корпусе распределителя. Положение свидетельствует о том, что первый цилиндр в верхней точке (цилиндр первый – передний справа, цилиндр второй – задний справа, цилиндр третий – передний слева, цилиндр четвёртый – задний слева)
- Закрутить клапанные винты на первом цилиндре до ликвидации зазора;
- Сделать два оборота винтами, затянуть контргайки;
- Сделать поворот коленчатого вала (180°), настроить зазор четвёртого цилиндра;
- Сделать поворот коленчатого вала (180°) настроить зазор третьего цилиндра, снова 180° для регулировки во втором цилиндре.
- Порядок работы цилиндров 1-4-3-2, перед выполнением работ убедитесь, что клапана закрыты.
Регулировка клапанов:
Оппозитный двигатель плюсы и минусы
Очевидно, распространённый оппозитный двигатель, разновидность Boxer, устанавливаемый на Subaru, только эта фирма массово выпускает агрегат. Анализируя оппозитный двигатель Субару, плюсы и минусы агрегата представляются следующим образом:
Subaru Forester:
Положительные моменты:
- Устойчивое положение автомобиля на дороге, за счёт заниженного центра тяжести;
- Низкая шумность и вибрация агрегата;
- Пробег агрегата составляет 500000км;
- Повышенная пассивная безопасность, плоский мотор при столкновении уходит вниз.
Отрицательные моменты:
- Сложность конструкции усложняет работы с агрегатом, увеличивает стоимость;
- Цена силовой установки из-за сложности изготовления и настройки велика;
- Требует механиков с достаточным опытом;
- Повышенный расход масла.
Оппозитный двигатель преимущества и недостатки
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:
- ремонт подобного мотора очень сложный;
- устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
- затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
- 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.
типы, устройство и принцип работы
Оппозитный двигатель (оппозитный — [фр., англ, opposite] противоположный) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, расположение цилиндров друг на против друга, то есть с противоположным расположением цилиндров. Принцип работы прост, когда один цилиндр находиться на крайней мёртвой точке, второй цилиндр находиться на противоположной мёртвой точке параллельно ему, под углом 180 градусов. Оппозитный двигатель может быть дизельный и бензиновый.
Схема работы оппозитного двигателя
Самые первые двигатели такого типа устанавливались на венгерский автобус «Икарус» и мотоциклы, также такой тип расположения цилиндров получил обширное применение для военной техники, устанавливались на машины BMW и лишь, потом получили огромный спрос со стороны Porsche и Subaru. Субару используют двигатели такого типа работы очень активно, у их авто можно встретить как дизельный, так и бензиновый вариант.
Основные типы оппозитных двигателей
ОРОС
Оппозитный двигатель типа ОРОС очень сложен в своём устройстве, имеет один коленвал, но при этом два поршня работают в одном цилиндре, которые движутся на встречу друг друга. Такое усложнение привело к закрытию работы над ОРОСом, но недавно благодаря спонсорской помощи разработка возобновлена в поисках альтернативных решений.
5ТДФ
Принцип работы у двигателей такого типа не всегда одинаковый. Второй оппозитный двигатель 5ТДФ, имеет огромное различие от забытого ОРОС или популярного аналога Subaru «боксер» который мы ещё рассмотрим. В 5ДТФ как и в ОРОС два поршня работают в одном цилиндре двигаясь на встречу друг другу, но имеет два коленвала, которые располагаются на местах головки субаровского «боксера». В момент достижения крайней мёртвой точки между двумя поршнями остаётся пространство, называемой как у дизельных, так и у бензиновых систем камерой сгорания, отличие лишь в способе подаче. Тут дело в том, что оппозитный двигатель 5ДТФ двухтактный, в то время как ОРОС и «боксер» четырёхтактные, естественно газообмен происходит как у двухтактного. Активное применение двух коленвальчетый дизельный 5ДТФ получил на танках Т-64, но после завершения их производство от него всё больше отказываются в пользу других двигателей. Такое положение дел могло быть и у «боксера» если бы не Субару.
Боксер
Самый востребованный и часто используемый оппозитный двигатель «боксер» эволюционирует и до сих пор совершенствуется только благодаря Subaru, которые ставят его практически на все машины. В «боксере» стоит один кривошиповый коленвал ровно по его середине, такое расположение коленвала даёт возможность равномерно распределить массу двигателя. Количество цилиндровот четырёх до двенадцати, самый лучший из двигателей «боксер» имеет шесть цилиндров. Это и не удивительно ведь такое количество цилиндров оптимально для всех типов двигателей. Расположение коленвала повлияла не только на массу и размеры двигателя, но и на его пониженную рабочую вибрацию, понизить которую помогают так же специальные крепления. Повышением мощности в таких двигателях занимается турбина, двигатели без неё работали бы на 30 процентов хуже.
Принцип действия типа «боксер»:
- Принцип работы типа «Боксер»
Теперь мы понимаем, принцип работы, какие оппозитные двигатели бывают, но так ли они хороши?
Разрушение мифов
Самая главная цель, так и не была достигнута, размеры оппозитного двигателя отличаются от обычного V-образного настолько слабо, что гордиться этим не приходится, а расположение не чего не меняет. Вот и выходит, что плюсы и минусы будем искать в другом, да и не важно это для автолюбителей, мало или много место, под капот умещается и значит всё хорошо.
Оппозитный двигатель Subaru WRC
Достоинства
Но плюсы оппозитного двигателя действительно радуют:
- Улучшенная управляемость машины, это достигается благодаря смешению центру тяжести, масса имеет
- расположение около оси и машина действительно ведёт себя более послушно. Для многих автолюбителей, особенно в России это очень важно.
- Повышенный комфорт, достигается за счёт уменьшенной вибрации двигателя, которая не переходит к другим частям автомобиля.
- Повышенный ресурс износа, самый главный плюс двигателей такого типа. Жизнь рассчитана больше чем на миллион километров.
Сравнение устойчивости автомобилей с разными типами двигателей
Недостатки
Но и минусы заставляют задуматься:
- Повышенное потребление топлива, если взять два автомобиля, один с оппозитником а другой с V-образным примерно одинаковой мощности, расход на 100 километров у оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
- Повышенный расход масла, двигатели других типов «едят» в разы меньше масла.
- Дорогостоящий ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запасных частей для вашего двигателя.
- Поиски станции, даже если у вас и будут деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за столь сложный двигатель.
Оппозитный двигатель Subaru Tribeca
Получается, что все минусы касаются именно вашего кошелька, все вопросы лишь в том готовы ли вы отдать за это деньги. Но качество не оспаривается, именно по этому, нужно задуматься, лучше платить много раз по малу или не заплатить вовсе не когда.
Оппозитный двигатель Subaru Impreza
Поломка двигателя это большая редкость для двигателей и с меньшой работа способность, что уж говорить о «боксере», рассчитанным на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Indastries Ltd, специально для Subaru. Не знаю, зависит ли это от этого или нет, но Subaru не собираются отказываться от своих двигателей ещё очень долгое время и судя по их продажам людей это вполне устраивает. Такая позиция в первую очередь основывается на мнение, что отказ от оппозитного двигателя станет огромным шагом назад.
- Принцип работы
Как это работает: горизонтально-оппозитные двигатели Subaru
Марка Subaru уже давно имеет стойкие ассоциации с успехами в автоспорте. А где спорт, там и приверженность к инновациям. Хотя в случае с «Созвездием плеяд» первичными как раз были те самые инновации. И первое техническое решение, которое мы вспоминаем, говоря о Subaru, – это горизонтально-оппозитный двигатель
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
