Sw-motors.ru

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

Оппозитный двигатель — плюсы и минусы

Оппозитный двигатель — плюсы и минусы

Существует множество типов двигателей, подразумевающих различное построение их внутренних компонентов. Так выделяют рядные моторы, V-образные, роторные, оппозитные и другие. Именно об оппозитном виде силовых агрегатов мы и поговорим в нашей сегодняшней статье, уделив особое внимание их принципам работы, а также преимуществам и недостаткам эксплуатации.

Что представляют собой оппозитные двигатели?

Оппозитные моторы являются разновидностью двигателей внутреннего сгорания топлива, у которых выстраивание рядов цилиндров происходит по оппозитной схеме, подразумевающей нахождение поршней зеркально друг напротив друга. Между ними встраивается коленчатый вал, приводимый поршнями во вращение. По сути, принцип работы оппозитных двигателей можно назвать аналогичным процессу функционирования V-образных агрегатов, с той лишь разницей, что угол развала их поршневой зоны составляет 180 градусов.

Наиболее характерным примером применения оппозитных двигателей являются модели японского концерна «Субару». Маркетологи знаменитой компании делают особый акцент на своих победах в различных гоночных соревнованиях, а знаменитое «рычащее» звучание субаровских движков стало настоящей визитной карточкой производителя. Другие компании применяют оппозитные силовые агрегаты заметно реже. Их наличие, например, имеется на некоторых моделях «Porsche». В советские времена оппозитные моторы встречались на тяжелых мотоциклах «Днепр» и «Урал», по мощности способных составить конкуренцию многим автомобилям.

Видео — Как работает оппозитный двигатель Subaru

Плюсы эксплуатации оппозитных двигателей

Несомненным достоинством применения оппозитных моторов является равномерность их работы. Возможные вибрационные явления, потенциально возникающие при эксплуатации, легко компенсируются силами, возникающими в цилиндрах противоположной стороны. За счет этого движок работает очень мягко, без проявления детонаций или вибрации.

Вторым преимуществом выступает сама конструкция агрегата, подразумевающая нахождение оппозитной плоскости двигателя в нижней части моторного отсека. Благодаря такому расположению, все авто, оснащенные «оппозитами» имеют заниженный центр тяжести, положительным образом сказывающийся на их дорожной устойчивости и управляемости.

Третьим «плюсом» назовем удобное расположение всего навесного оборудования, работающего во взаимной связи с оппозитными моторами. Оно находится вверху, что позволяет упростить к нему доступ во время технического обслуживания или ремонта.

Минусы оппозитных агрегатов

Увы, недостатков данного типа моторов ничуть не меньше чем достоинств, а их значимость возможно даже выше.

Основным негативным фактором эксплуатации оппозитных двигателей служит сложность проведения их ремонта. Большинство из них нереально отремонтировать без полного демонтажа из моторного отсека. К тому же ряд факторов способствует тому, что оппозитные агрегаты ломались значительно чаще, нежели классические ДВС. Примером этого может служить сложная схема газораспределительного механизма, имеющая увеличенное количество компонентов. Кроме того, горизонтальная плоскость движения поршней подвергается постоянному воздействию силы тяжести, из-за чего гильзы цилиндров эллипсоидно изнашиваются, что приводит к появлению повышенной масляной «прожорливости».

Вторым недостатком назовем продольную компоновку оппозитных двигателей. При изготовлении авто с передней или полной системой привода требуется, чтобы двигатель был дальше передней оси авто. Для достижения нужных пространственных интервалов оппозитные моторы приходится существенно сдвигать вперед, заметно удлиняя передний свес автомобиля. В ряде случаев увеличенный «нос» значительно усложняет процесс эксплуатации машины, причиняя её водителям значительные неудобства во время поездок.

Итоги

Подводя итоги статьи, зададим вопрос – а стоит ли «связываться» с оппозитными двигателями, приобретая транспортное средство для повседневной эксплуатации? Однозначного ответа на него у нас не будет. То, что моторы подобного типа имеют право на существование – однозначно и неоспоримо. Однако уместность их использования в общегражданских машинах мы бы подвергли большому сомнению. Да, они позволяют развивать автомобилям неплохую динамику, однако особенно экономичными их не назовешь, да и сложность возможных ремонтов, которые обязательно будут, не сомневайтесь, заставляет нас подходить к вопросу их внедрения скептически. Если же упомянутые в статье изъяны оппозитных движков вас не пугают, то можете смело его приобретать. Ходовые качества этих моторов вас не разочаруют.

Принцип работы оппозитного двигателя, достоинства и недостатки

Едва только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу же стартовали работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом и появился первый оппозитный двигатель, который решил достаточное количество проблем, но не все.

Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный тип мотора, и он устанавливался исключительно на военной технике. Первым гражданским авто, где был установлен новый тип двигателя стал «Жук» от концерна «Фольцваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов таких авто, идею использования оппозиционного двигателя приняли на вооружение такие марки, как «Порше» и «Субару».

Оппозиционный двигатель – различия в конструкции

Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя, в принципе, одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров реализовывается разными способами.

Двигатель «боксер»

Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно расположены друг от друга на определенном расстоянии – когда один находится на максимальном удалении от двигателя, значит его «сосед» занимает точно такое же положение. Свое название такой тип оппозитного мотора получил из-за схожести движений поршней с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн «Субару» в своих автомобилях.

Читать еще:  Что такое дудка двигателе

Мотор «ОРОС»

Такой двигатель устроен несколько иначе. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.

Это стандартный двухтактный оппозитный мотор, в каждом цилиндре которого расположены по два поршня, которые двигаются навстречу друг другу. Крепление всех поршней происходит на одном и том же валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй – для удаления отработанных газов. Подобная компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода для клапанов, а также от самой головки блока цилиндров. Стоит отметить и такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.

Есть ли преимущества у оппозитного двигателя

Как и любой другой тип, оппозитный двигатель имеет преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательны стороны, преимущества такого типа моторов весьма многочисленны.

  1. Чем хорош оппозитный двигатель, так это своим низким расположением, что автоматически понижает центр тяжести транспортного средства. Это существенно улучшает общую управляемость на высоких скоростях, и повышает устойчивость ТС на дороге.
  2. Поскольку двигатель расположен низко, он находится практически на одном уровне с трансмиссией, что позволяет с минимальными потерями передавать крутящий момент – потери мощности при этом минимальны.
  3. Огромным преимуществом оппозитного двигателя является крайне низкий уровень вибрации даже при высокой скорости движения. Этого эффекта позволил добиться разворот поршневых групп по отношению друг к другу на 180 градусов, что обеспечило отличную балансировку двигателю и быстрое гашение лишней энергии. Соответственно, работа мотора становится на удивление плавной, а какие-либо рывки просто отсутствуют.
  4. За счет превосходной балансировки оппозитного двигателя его коленвал, как правило, устанавливается всего на трех подшипниках, а не на пяти, как в стандартных моторах. Это позволяет сделать его более коротким, а также снизить его массу.
  5. Именно оппозитный двигатель совершенно не имеет конкурентов в области пассивной безопасности – даже при сильном лобовом столкновении он никогда не «проникнет» в салон, а попросту упадет вниз, не причинив водителю и пассажирам вреда. По статистике, такая особенность спасла не одну сотню человеческих жизней.
  6. Любой оппозитный дизельный/бензиновый двигатель при корректной эксплуатации имеет огромный ресурс, который может составить до миллиона километров. Для этого автовладельцу потребуется всего лишь не пренебрегать заменой масла в установленные производителем сроки, а также своевременно менять остальные расходники.

Недостатки тоже присутствуют

Что значит оппозитный двигатель в плане своих достоинств многим понятно, но тем не менее есть и ряд недостатков, благодаря которым такой мотор пока не устанавливается на все выпускаемые сегодня автомобили.

  1. Одним из наиболее существенных недостатков все профессионалы признают крайнюю сложность проведения ремонтных работ. Достаточно часто, для проведения несложного ремонта приходится демонтировать весь узел – иначе добраться к горизонтально расположенному двигателю оказывается просто невозможно.
  2. Стоит отметить, что сравнительно недолгая эксплуатация ТС с оппозитным двигателем приводит к тому, что он начинает «есть» масло, что связано с износом гильз цилиндров. Они сделаны съемными, поэтому имеется возможность замены, но к числу легких и быстрых эту процедуру не отнесешь.
  3. Несмотря на планы конструкторов сделать такой мотор более компактным, он занимает под капотом больше места, хотя и расположен несколько ниже стандартных моторов.
  4. Осуществить профессиональный ремонт оппозитного двигателя не так просто, что связано с малочисленностью специалистов, готовых взяться за это, да и стоимость их услуг будет достаточно высокой.

Некоторые особенности современных оппозитников

С момента своей разработки и установки первого оппозитного двигателя на фольцваген в 1938 году, этот тип моторов подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение в настоящее время получили четырехцилиндровые двигатели – именно они отличаются наибольшей экологичностью, компактностью и экономичностью в плане расхода горючего. Во многом, это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:

  • увеличенная степень сжатия, при этом сама камера отличается меньшими размерами, а ход поршней увеличен;
  • инновационная система распределения газов;
  • общая масса всех подвижных элементов значительно уменьшилась;
  • принудительная система смазки, работающая с отдельным насосом, что обеспечивает постоянное и качественное поступление масла в необходимые узлы;
  • принципиально новая охлаждающая система, практически исключающая возможность случайного перегрева двигателя.

О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует и тот факт, что именно этот тип мотора устанавливался на советский танк Т-64, а в дальнейшем и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, смог обеспечить высокую мощность при своих сравнительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать порядка семисот лошадиных сил при 2-х тысячах оборотах и объеме в 13,6 литра. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов можно узнать, посмотрев видео:

Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя

Любой оппозитный двигатель имеет плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезные материальные затраты, имеет смысл прислушаться к советам специалистов, и эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем правильно. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание – это точное соблюдение сроков прохождения технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.

Читать еще:  405 двигатель не заводится метки

Огромную внимательность следует проявлять при выборе моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, приобретение делать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных центрах сервисного обслуживания. Использование некачественного продукта способно доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Горючее, содержащее большое количество «несанкционированных» добавок серьезно уменьшает ресурс двигателя, приводя к необходимости дорогостоящих ремонтных работ.

Многие автовладельцы, приобретающие транспортные средства с оппозитным двигателем, наслышаны о качественной и эффективной системе его охлаждения, поэтому не особо зацикливаются на этом моменте. Не следует нещадно гонять мотор, особенно в теплое время года – самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени способствует затрудненному охлаждению и отсутствие периодической мойки двигателя – скапливающаяся грязь на моторе существенно затрудняет теплоотдачу, способствуя излишнему нагреву.

Несмотря на некоторые сложности, оппозитный двигатель отлично зарекомендовал себя, существенно повышая комфорт и безопасность вождения. При этом следует отметить, что бытующее мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким мотором явно преувеличены. Для примера можно рассмотреть бренд «Субару», который давно выпускает автомобили именно с таким типом двигателя – они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, и многие авто со стандартными моторами обходятся своим владельцам куда дороже. Здесь сказывается и существенная экономия на горючем, которого требуется куда меньше – в зависимости от конкретной модели авто экономия на топливе может доходить до 50%.

Первый оппозитник

Мало кто знает, что первый оппозитный бензиновый двигатель был построен в нашей стране.

И сейчас этот двигатель можно увидеть, он находится в авиамузее в Монино.

Был такой инженер-изобретатель Огнеслав Степанович Костович, по национальности серб, родившийся в Австро-Венгрии.В юности жил в городе Пешт. После окончания Высшего технического училища и школы судовождения работал в торговом флоте — водил каботажные суда.

Во время русско-турецкой войны 1877—1878 гг. Костович командовал кораблём «Ада», перевозившим русский десант на Среднем Дунае. В октябре 1878 г. он подал прошение императору Александру II о получении российского гражданства и использовании своих изобретений в России и вскоре переселился в Россию.

В 1879 году Костович продемонстрировал летающие модели вертолёта, самолёта, орнитоптера, в 1881 г. приступил к постройке самолёта в натуральную величину, которая не была доведена до конца, и внимание изобретателя переключилось на постройку дирижабля «Россия».

Нормальных двигателей для дирижаблей тогда просто не было: многие инженеры и изобретатели пытались приспособить к дирижаблю паровую машину — но все эти попытки не увенчались успехом, поскольку паровые машины были слишком тяжелы и при этом выдавали мало мощности.

Были попытки построить дирижабли с электродвигателями, которые провалились по этой же причине.

Поэтому Костович решил разработать двигатель для дирижабля самостоятельно.

Ещё 1879 году О.С.Костович приступил к разработке двигателя внутреннего сгорания с циклом Отто и применением жидкого легкого топлива.

В 1880 году Костович изготовил уменьшенную модель двигателя с двумя цилиндрами. Успешные испытания дали уверенность в возможности создания более мощного мотора для дирижабля и для подводной лодки, проект которой он вторично представил Морскому ведомству в том же году, а в начале следующего установил двухцилиндровый движок на катер собственной конструкции. Проба новинки позволила сконструировать комбинацию из четырех таких моторов.

В 1882 году О.С.Костович разработал проект дирижабля, постройка которого (под названием «Россия») началась на Малоохтинской судостроительной верфи в Петербурге в августе 1882 года. Для дирижабля Костович сконструировал бензиновый двигатель.

В 1884 году двигатель был построен, испытания и доводка продолжались до 1885 года. В результате при массе 240 кг был создан 80-сильный бензиновый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с электрическим зажиганием. ДВС с совокупностью таких прогрессивных свойств тогда не существовало. Костович впервые на ДВС применил электрическое зажигание и встречное движение поршней в оппозитно расположенных цилиндрах. Первая новация вскоре стала общей для всех ДВС, а вторую спустя сорок лет, в 1920 году, запатентовала знаменитая авиационная фирма Г.Юнкерса. По аналогичной схеме были сделаны многие дизельные моторы.

Также впервые в качестве топлива предлагалось использовать бензин, до этого употребляемый в хозяйстве лишь домохозяйками и косметологами.

Для сравнения: двигатель на первом самолете братьев Райт развивал всего лишь 16 л.с.!

Таким образом, Россия могла получить приличный образец летающего дирижабля почти на двадцать лет раньше, чем Альберто Сантос-Дюмон совершил свой знаменитый облёт Эйфелевой башни и выиграл приз Дейча де ла Мёрта.К слову, на дирижабле бразильца стоял движок всего лишь 12 л.с., и скорость он развивал не более 25 км/ч.

Читать еще:  Что такое высвобождение двигателя

Фото Костовича возле его двигателя.

К сожалению, дирижабль «Россия» так и не был построен: военное ведомство не проявило интереса, и изобретатель так и не нашёл необходимого для завершения постройки финансирования.

Костович построил ещё некоторое количество своих двигателей на продажу, но, видимо, не запатентовал конструкцию, хотя по сути, его двигатель опередил своё время.

1)К.Е. Вейгелин «Очерки по истории лётного дела», Оборонгиз, 1940

Горизонтально-оппозитный двигатель. Плюсы и минусы

Дискуссии «плох или хорош горизонтально-оппозитный двигатель» продолжаются по сей день. Странно еще и то, что речь в диспутах не идет об оппозитниках вообще (моторы Porsche столь пристальное внимание обошло стороной), а на орехи достается лишь японской марке Subaru. Сторонники и противники в этом вопросе заняли непримиримые позиции.

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

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

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

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

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

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector