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. Двигатель UL260i

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 Схема работы двигателя

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 двигатель SUBARU BOXER.

Инженеры SUBARU наконец показали миру оппозитник нового поколения.


Спустя почти одиннадцать лет, компания Fuji Heavy Industries Ltd. (FHI), которая разрабатывает и производит двигатели для автомобилей марки Subaru, наконец показала миру оппозитный двигатель третьего поколения, который разрабатывался столь долгое время. Двигателями новой серии планируется оснащать все автомобили субару которые будут выпущены после премьеры. 
Новый оппозитник имеет четыре цилиндра и по прежнему работает на бензине, доступны как более мощная модель с турбонаддувом, так и простой атмосферный двигатель, на вкус и кошелек покупателя.

В новой версии горизонтально-оппозитного двигателя субару были приумножены все преимущества и достоинства пред идущих моделей. Так например, новая версия двигателя стала более компактной, но при этом получила более простую конструкцию, что повышает простоту ремонта, и соответственно ремонтно-пригодность. Также были проведены другие модификации, которые позволили снизить общий расход топлива во всех циклах езды на десять-пятнадцать процентов. Проведенные модификации способствовали улучшению качества выхлопа, что безусловно является огромным плюсом для автомобиля.

Что было изменено в двигателе


Стоит заметить, что инженеры конкретно поработали над новым двигателем. Итак, что же было сделано для улучшения характеристик двигателя. Улучшенную динамику и чистоту выхлопа удалось достичь благодаря увеличению степени сжатия в цилиндрах, для этого был увеличен ход поршня, а за счет уменьшения диаметра поршней удалось уменьшить камеру сгорания. Новая система организации газораспределения позволила оптимизировать процесс газообмена в цилиндрах. Клапаны, открывающиеся и закрывающиеся в нужный момент на определенных оборотах, что дало новому модифицированному двигателю большую максимальную мощность, относительно меньший расход бензина, а также сниженную концентрацию СО2 в выхлопных газах. При модернизации двигателя, конструкторы максимально снизили вес основных движущихся деталей, при этом не потеряв их прочность и качество. Достигли они этого использованием кованых деталей(шатуны, поршни, коленвал), которые как известно гораздо легче своих аналогов произведенных методов заводского литья. От этого конечно себе-стоимость двигателя не уменьшилась. Также на новый оппозитный двигатель субару был установлен улучшенный масляный насос, который в тандеме с качественным моторным маслом обеспечивает максимальное качество смазки рабочих деталей двигателя, что позволяет увеличить ресурс двигателя на тридцать процентов.

Дополнительная экономичность была достигнута путем пересмотра взглядов на построение системы охлаждения двигателя. В новой версии использована и новая система охлаждения, которая подразумевает под собой раздельные модули охлаждения для блока цилиндров и ГБЦ. Благодаря такому решению была достигнута дополнительная экономичность за счет уменьшения времени необходимого на прогрев двигателя и доведения до оптимальной рабочей температуры. Также благодаря такой концепции системы охлаждения была получена дополнительная защита от перегрева.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя.


Габаритность
Оппозитный двигатель имеет малую высоту, но при этом, он как будто расстелен по моторному отсеку автомобиля. Несомненно он в 2 — 2.5 раза шире рядного двигателя с тем же количеством цилиндров и примерно того же литража, но при этом оппозитный двигатель будет в два раза короче по длине нежели рядный. Такая концепция расположения двигателя под капотом снижает центр тяжести машины. Также благодаря оппозитному расположению цилиндров, двигатель получается более легким, компактным и симметричным, что упрощает всю конструкцию моторного отсека автомобиля.

Минимум вибрации
Благодаря оппозитному размещению поршней в субаровских моторах уровень вибрации двигателя значительно меньше, нежели у рядного или V-образного. При работе двигателя поршня в оппозитнике движутся в одной плоскости но не на встречу друг другу, а по принципу «один убегает, другой догоняет». Благодаря такой компоновке, вибрации создаваемые одним поршнем сглаживаются при работе противоположного поршня. Такое свойство опять таки имеет только оппозитный двигатель, что несомненно является его плюсом. В вариантах с рядными и V-образными моторами конструкторам, чтобы снизить уровень вибрации довольно часто приходится использовать в конструкции двигателей дополнительные балансировочные валы или разнообразные гасители крутильных колебаний(ГКК). Оппозитный двигатель Subaru ничего этого не требует.

Краштесты
Для тех кто не знает, краштест — это проверка машины на безопасность при попадании в ДТП. Так вот, так как двигатель в сборе представляет из себя металлический моноблок, он сам по себе будет очень крепок. В случае аварии он вряд ли согнется или сплющится. Довольно часто при возникновении серьезных аварий лоб в лоб, двигатель автомобиля смещался в салон, увеличивая риск получения увечий водителем и пассажирами, а также вероятность летального исхода. Новая серия двигателей Subaru выполнена так, что при сильном ударе лоб в лоб, двигатель, благодаря своему горизонтальному расположению уходит под кузов автомобиля, а не в салон. Тем самым мы получаем еще один плюс — безопасность.
Читайте также: Роторный двигатель

Модели двигателей Subaru Impreza, их особенности

Начиная с 1992 года и по сегодняшний день появилось 5 поколений Subaru Impreza. Эти компактные автомобили выпускались в кузовах хетчбек, универсал, седан, купе. Некоторые модели использовались в разных странах в качестве полицейских автомобилей. Параллельно с базовой моделью был начат выпуск линейки Subaru Impreza WRX, а в 1994 появилась усовершенствованная версия WRX STi. WRX и WRX STi – полноприводные спортивные автомобили, которые комплектовались более мощными турбированными двигателями.

Начиная с 1992 года и по сегодняшний день появилось 5 поколений Subaru Impreza. Эти компактные автомобили выпускались в кузовах хетчбек, универсал, седан, купе. Некоторые модели использовались в разных странах в качестве полицейских автомобилей. Параллельно с базовой моделью был начат выпуск линейки Subaru Impreza WRX, а в 1994 появилась усовершенствованная версия WRX STi. WRX и WRX STi – полноприводные спортивные автомобили, которые комплектовались более мощными турбированными двигателями.

Виды и характеристики двигателей Subaru Impreza

Все устанавливаемые на Subaru Impreza двигатели были 4-цилиндровыми, четырехтактными, горизонтальными оппозитными (h5), в основном бензиновыми. Оппозитным называется двигатель с углом развала между цилиндрами 180°. До 2006 г. использовались исключительно ДВС серии EJ, затем на смену EJ15 пришел двигатель EL15 Subaru Impreza. Начиная с 2012 «Субару Импреза» комплектуются двигателями FB. Двигатели серии EJ объемом до 2 л выпускались только с одним распредвалом (SOHC), в линейках EJ20 и EJ25 были также модели с 2 распредвалами (DOHC). Все они были 16-клапанными, то есть имели по 4 клапана на цилиндр, некоторые оснащались турбонаддувом. На Subaru Impreza WRX и WRX STi устанавливались двигатели серии EJ с турбиной:

  • объемом 2 л – разные модификации EJ20T — EJ20G, EJ20K, EJ205;
  • объемом 2,5 л – EJ255 (только для рынка США) и EJ277.

EL15 – единственный двигатель серии EL. Его отличительные черты – наличие 2 распредвалов и система активного управления клапанами AVCS. Эта же система применяется в серии FB. В нее входят DOHC двигатели с увеличенным ходом поршня и уменьшенным диаметром цилиндров (в модели FB16 ход 82, диаметр 78,8 мм, в FB20 ход 90, диаметр 84). Благодаря этому двигатели стали более экологичными и экономичными.

Фото двигателя EL15 к Subaru Impreza

Двигатель EL15 при небольшом объеме мощнее своего предшественника EJ15

AVCS – эффективная технология газораспределения, разработанная «Субару». Система управляет впускными клапанами и регулирует положение распредвалов, опираясь на данные, полученные от ряда датчиков. Впускной распредвал может поворачиваться на угол до 35° в нужном направлении, угол доворота зависит от давления масла, которое регулирует управляющий клапан. При низкой нагрузке и на холостом ходу открытие клапанов задерживается, чем выше нагрузка, тем раньше открываются и раньше закрываются впускные клапаны. В результате при тех же затратах топлива мощность двигателя повышается, а объем выбросов сокращается.

Характеристики бензиновых двигателей Subaru Impreza

Модель

Объем л

Мощ-

ность,

л. с.

Кол-во

распред

валов

Система впрыска

Особенности

Применение в

авто Impreza

EJ15

1,5

96–101

SOHC

многоточечная


Серия GC1 до 2006

EJ16

1,6

89–97

SOHC

многоточечная


1993–2007, GC4

EJ18

1,8

108–118

SOHC

карбюратор с распределенным впрыском или моновпрыск


1993–99, GC6

EJ20

2

115–190

SOHC/

DOHC


атмосферный наддув,

модель EJ204 с AVCS

1993–99,GC–GF

с 2004 GH–GE

2007–11 GE-GH

EJ20T

2

220–280



турбонаддув, интеркулер

WRX, WRX STI

EJ22

2,2

135–142

SOHC

многоточечная


1995–2001

EJ22G

2,2

276

DOHC


турбонаддув

STi GC8

EJ25

2,5

155–305

SOHC

DOHC

с электронным управлением

турбированные/ нетурбированные

С 1998

EL15

1,5

110

DOHC


AVCS

С 2006 GD, GG, GE, GH

FB16

1,6

113

DOHC


AVCS

С 2012

FB20

2

146–150

DOHC


AVCS

С 2012

Единственный дизельный двигатель Subaru Impreza – EE20, ДВС объемом 2 л, мощностью 147 л. с., DOHC, устанавливался на моделях 3-го поколения. Это первый в истории опыт применения оппозитного дизельного двигателя на легковых авто. Минимальный объем двигателей Subaru Impreza – 1,5 л, максимальный – 2,5 л. Самый мощный среди них двигатель EJ257 (305 л. с.), которым комплектовались Impreza WRX STI MY08-MY17 для американского рынка.

Ресурс и причины поломок

Горизонтально-оппозитные двигатели «Субару» принято называть «боксерами» из-за специфики движений поршней, они напоминают движения рук боксеров-соперников. К достоинствам этих ДВС относятся высокая прочность, хорошая сбалансированность, минимальная вибрация при работе, ресурс, достигающий миллиона км. На практике двигатели Subaru Impreza служат без капремонта 250 тыс. км и больше. На форумах можно найти отзывы автовладельцев, которые за 300 с лишним тыс. км пробега меняли только прокладки крышки ГБЦ.

Боксер в нокдауне

Оппозитный двигатель «Субару» – боксер, которого непросто отправить в нокдаун

Правда, к двигателям с турбонаддувом, которые разработаны специально для спортивных авто, это не относится. Все модификации двигателей EJ20T подвергаются интенсивным нагрузкам и часто нуждаются в переборке уже после 100–150 тыс. км пробега, а иногда и капитальный ремонт не помогает, агрегат просто не подлежит восстановлению. Самыми надежными считаются двигатели объемом до 2 литров – EJ15, EJ16, EJ18. Но Subaru Impreza с двигателями 2.0 популярнее, поскольку мощнее. Ресурс двигателей серии FB, как утверждают инженеры Subaru, увеличен на 30 % в сравнении с предыдущим поколением. Основной недостаток двигателей Subaru EJ и EL – обусловленная конструктивными особенностями сложность обслуживания. В моделях линейки FB упрощен доступ к двигателю для обслуживания, цепь ГРМ стала необслуживаемой.

Двигатели Subaru Impreza, как и любые бензиновые ДВС, страдают из-за использования некачественного бензина и масла, несвоевременной замены масла, агрессивного вождения, работы на максимальных оборотах коленвала. Внутренняя поверхность цилиндров подвержена химической коррозии, которую может спровоцировать высокое содержание серы в бензине, и механическому абразивному износу (абразивные включения содержит нагар). В результате этих процессов быстрее изнашиваются поршневые кольца, возрастает расход масла. При использовании масла низкой вязкости поршни заклинивает, слишком высокая вязкость приводит к масляному голоданию. Двигатели требовательны к прогреву, особенно зимой.

Для двигателей объемом меньше 2 л рекомендован 92-й бензин, объемом 2 л и больше 95–98-й. Масло нужно подбирать по сезону в соответствии с рекомендациями производителя, оптимальная частота замены – 7,5 тыс. км. Для полной замены требуется от 4 до 5 л моторного масла, в зависимости от модификации двигателя. Еще одна мера, способная продлить срок службы двигателя, – установка снизу дополнительной защиты картера.

На российских дорогах риск пробоя или деформации картера при наезде на препятствие довольно высок, к тому же в двигатель попадает изрядное количество грязи. В автомобилях Subaru Impreza штатная защита двигателя не всегда справляется со своей задачей. В случае ее повреждения можно приобрести контрактную. Выпускают конструкции для защиты картера и сторонние производители. Их изготавливают из стали, сплавов, композитных материалов. Они не только защищают от неблагоприятных механических и химических воздействий, но и затрудняют угонщикам доступ к проводке в подкапотном пространстве. При установке дополнительной защиты важно правильно подобрать ее в соответствии с модификацией кузова.

У разных двигателей есть характерные слабые места и типовые неполадки:

  • в разных модификациях EJ20 – стук 4-го цилиндра, он возникает из-за несовершенства системы охлаждения. Непродолжительный (2–3 минуты) стук после запуска – нормальное явление. Стук на прогретой машине продолжительностью до 10 минут – тревожный симптом, указывающий на необходимость капитального ремонта.
  • износ, люфт крышек клапанов и сальников распредвалов, приводящий к протечкам масла. Если неполадку своевременно не устранить, давление масла падает, возникают все симптомы масляного голодания;
  • в турбированных версиях – глубокое залегание колец, приводящее к повышенному расходу масла;
  • моделям линейки EJ25 присущи многие слабые места EJ20, но есть у них и свои недочеты. Более тонкие стенки цилиндров увеличенного диаметра подвержены перегреву, часто деформируется ГБЦ, текут прокладки. В модификациях EJ257 и EJ255 часто происходит проворачивание вкладышей;
  • в FB20 катализатор очень уязвим, чувствителен к качеству бензина и уровню масла. В моделях, выпущенных до 2013 г., часто встречаются дефекты блока цилиндров, а закоксованные маслосъемные кольца обуславливают повышенный расход масла.

Пагубные последствия имеет эксплуатация авто с вышедшим из строя катализатором, неисправной системой охлаждения, несвоевременная замена топливных, воздушных, масляных фильтров, свечей. Напуганные мифами о сложности замены свечей зажигания в авто с горизонтально-оппозитными двигателями владельцы часто стараются оттянуть этот момент. На самом деле ни снимать, ни даже приподнимать двигатель для этой процедуры не нужно, достаточно отсоединить ряд расположенных сверху деталей. Процесс для модели GC8 с двигателем EJ205 демонстрируется на видео ниже. Со старыми свечами двигатель начинает троить, ухудшается его динамика, возрастает расход топлива и объем вредных выбросов, в конечном итоге мотор выходит из строя.

Свечи зажигания

Чтоб двигатель Subaru Impreza заводился без проблем, свечи зажигания рекомендуется менять через 50 тыс. км пробега

Еще одна проблема, не связанная с самим двигателем ­– обрыв, смещение его подушки (опоры), проявляется обычно ощутимой вибрацией. Замена подушек двигателя Subaru Impreza – довольно затратное мероприятие, но пренебрегать им нельзя, иначе последующий ремонт ДВС обойдется еще дороже. Можно сэкономить, если удастся найти контрактную подушку двигателя в хорошем состоянии. Существует множество моделей опор, поэтому перед покупкой важно убедиться в соответствии запчасти вашей модели авто.

Ремонт двигателей Subaru Impreza

В первую очередь в двигателях Subaru Impreza нуждаются в замене прокладки ГБЦ. Но лучше покупать полный ремкомплект, в который входят прокладки клапанных крышек и болтов к ним, прокладки помпы, впускные и выпускные маслосъемные колпачки. Это дешевле, чем приобретать расходники по отдельности, а в замене все эти элементы нуждаются довольно часто. Желательно сразу же купить натяжные и обводные ролики для ремня ГРМ, болты блока цилиндров и ГБЦ. Достаточно интенсивно изнашиваются коренные и шатунные вкладыши, их при разборке двигателя лучше менять в профилактических целях, даже если состояние удовлетворительное. На расходниках нельзя экономить, обязательно использовать оригинальные. Закоксованные маслосъемные кольца на первый раз можно попытаться раскоксовать, извлечь, отчистить и установить снова, но это временная мера, лучше сразу их заменить.

Какие еще детали нуждаются в замене, станет ясно в процессе разборки двигателя. Шейки распредвала и коленвала, поршни нужно промерять микрометром для определения степени износа. Могут понадобиться довольно масштабные и дорогостоящие виды ремонтных работ:

  • замена масляного и водяного насоса;
  • замена ремня ГРМ;
  • замена коленвала. Можно попытаться прибегнуть к шлифовке, она устраняет задиры, но не помогает при изгибе оси вращения. К тому же коленвал может иметь внутренние трещины, которые не видны, но дадут о себе знать после ремонта;
  • ремонт шатунно-поршневой группы – замена сильно изношенных поршней, деформированных шатунов;
  • ремонт ГБЦ. Замена этого блока в большинстве случаев не требуется, достаточно шлифовки плоскости, регулировки клапанов, замены маслосъемных колпачков;
  • расточка блока цилиндров (не всегда удается найти специалиста, способного выполнить эту процедуру).

Двигатели Subaru Impreza (за исключением тех, что устанавливаются на спортивных авто WRX и WRX STi) отличаются высокой ремонтопригодностью. Но бывают ситуации, когда вследствие крайне неаккуратной эксплуатации или после ДТП двигатель не подлежит ремонту. Если в замене нуждаются коленвал или блок цилиндров, ремонтные работы с учетом стоимости новых узлов обойдутся слишком дорого, рентабельней замена двигателя целиком. Но не все могут себе позволить купить двигатель Subaru Impreza, если речь идет о новом агрегате, ведь это один из самых дорогих узлов. А вот контрактный двигатель для Subaru Impreza GG3 EJ15 обойдется; не дороже капремонта.

Стоимость контрактных агрегатов варьируется достаточно широко, имеет значение модель двигателя, пробег автодонора, состояние мотора. Иногда товар попадает к покупателю, пройдя по цепочке посредников, что тоже влияет на цену. Компания JapZap закупает все запчасти на аукционах в Японии, цены доступные за счет больших оборотов и отсутствия посредников. К тому же здесь вы с гарантией можете приобрести контрактные двигатели из Японии без пробега по РФ. О том, как качество бензина, масла, дорог, манера вождения влияют на состояние двигателя, сказано немало. Двигатели с японских разборок в этом плане выигрывают у силовых агрегатов, снятых с авто, которые эксплуатировались в РФ или США.

Новый оппозитный двигатель Субару. Характеристики, преимущества

Руководство SUBARU, наконец, анонсировало оппозитник BOXER новейшего поколения.

С момента релиза Субаровского «оппозита» второй генерации прошло одиннадцать лет. Субару, а полное название компании Fuji Heavy Industries Ltd. – сокр. FHI, разрабатывает и производит моторы для своих моделей, наконец, анонсировал оппозитный двигатель третьей генерации. Его разрабатывали в течение столь долгого времени. Моторами новой серии планируется снабжать все модели Субару, которые собираются встать на конвейер после премьеры.

Итак, у нового оппозитника, как и раньше, имеется четыре цилиндра, и по-прежнему он работает на бензине. Обещают как более мощные версии с турбонаддувом, так и более спокойные по нраву атмосферные (хотя слово спокойный или флегматичный вряд лм применимо к машинам марки Субару). Как и прежде на вкус и кошелек покупателей. В третьей версии горизонтального мотора Субару не только были сохранены, но и приумножены все достоинства и преимущества предыдущих моделей. Так, к примеру, новейший двигатель стал более компактным, однако при этом получил более простую конструкцию, благодаря чему повышается простота ремонта, и, следовательно, его ремонтопригодность. Были введены также другие инновационные идеи, которые помогли во всех циклах езды уменьшить общий расход топлива от десяти до пятнадцати процентов. Также, благодаря этим проведенным модификациям улучшился качество выхлопа, что, безусловно, можно считать огромным преимуществом для автомобиля.

Что было изменено в новейшем моторе

Следует заметить, что инженеры очень серьёзно поработали над новейшим двигателем. Рассмотрим, какие же были сделаны изменения для того, чтобы улучшить характеристики двигателя. Улучшить динамику и довести чистоту выхлопа до новейших норм удалось благодаря увеличению величины степени сжатия в цилиндрах, для чего увеличили ход поршня, и следовательно, уменьшили диаметр поршней, чтобы сохранить прежний объём мотора. А за счет уменьшения диаметра поршней, удалось и уменьшить объём камеры сгорания. Также сочетание большой ход и малый диаметр цилиндра увеличивает тяговитость на «низах» и средних оборотах. Благодаря новой системе организации газораспределения, удалось процесс газообмена в цилиндрах оптимизировать. «Фазовращатели», открывающиеся и закрывающиеся клапаны в необходимый момент при определенных оборотах, дают новому модифицированному мотору большую максимальную мощность, относительно низкий расход топлива, и также помогает при снижении концентрации СО2 в «выхлопе».

Конструкторы при модернизации мотора, максимально снизили вес всех основных движущихся узлов, и при этом, не потеряв их качество и прочность. Они добились этого применением кованых шатунов, поршней, коленвала, которые, как известно, имеют гораздо более легкий вес, по сравнению со своими аналогами, которые производятся методом заводского литья. Разумеется, от этого себестоимость мотора не снизилась. Также на новейший «оппозит» Субару был применён масляный насос улучшенной конструкции, который вкупе с качественным моторным маслом может гарантировать максимальное качество смазки рабочих элементов двигателя. Благодаря этому, удалось увеличить ресурс мотора процентов на тридцать.

Также, была достигнута дополнительная экономичность путем пересмотра взглядов на конструкцию системы охлаждения мотора. В новейшей версии применена и новейшая система охлаждения, под которой подразумевается раздельные модули охлаждения для блока ГБЦ и цилиндров. Такому решение позволяет дополнительно увеличить экономичность за счет уменьшения времени, которое необходимо на прогрев мотора и доведения до его оптимальной рабочей температуры. И не только, ибо также благодаря такой концепции системы охлаждения инженеры добились  дополнительной защиты от перегрева.

О достоинствах и недостатках оппозитных моторов

О габаритности

У оппозитного двигателя имеется куча плюсов. К ним относятся малая длина – на уровне моторов типа V4 (даже лучше), и малая высота, однако при этом есть и один минус, он так сказать, расстелятся по всему моторному отсеку автомобиля (в пределах его ширины). В итоге, он шире «рядника» в 2 — 2.5 раза с аналогичным же количеством поршней, и примерно того же объёма, однако при этом оппозит, как говорилось выше, будет короче по длине, в отличие от рядного, а именно в два раза! Благодаря данной концепции расположения цилиндров под капотом, снижается центр тяжести авто. Также в силу оппозитному расположению поршней, мотор получается и более легким, симметричным и компактным, что помогает упрощать всю конструкцию автомобильного моторного отсека. Перейдём к ещё одному явному плюсу — это минимум вибрации. В субаровских моторах, благодаря оппозитному размещению «горшков», уровень вибрации значительно меньше, нежели у «рядника» или «V-образника».

О работе нового опозитника

При работе «оппозита» поршни в нём хотя и движутся в одной плоскости, однако не на встречу друг другу, а по схеме «один убегает, а другой догоняет». В результате, такая компоновка, позволяет сглаживать вибрации, создаваемые одним поршнем во время работы работе противоположного поршня. Данное свойство опять таки имеется лишь у «оппозитников», что, безусловно, идёт в список плюсов. В традиционных вариантах же с рядными и V-образными моторами, инженерам, для того, чтобы добиться снижения уровня вибрации довольно часто приходится прибегать к использованию в конструкции моторов дополнительные балансир вал, или балансировочные валы, или же разнообразные типы гасителей крутильных колебаний (сокр. ГКК). А оппозитному двигателю Субару ничего этого не потребуется!  Есть и минусы, но они не столь существенны на фоне плюсов. Итак, пожалуй, самый главный – это проверка уровня масла с помощью масляного щупа. Водитель должен найти идеально ровную дорогу (как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении), а лучше подъёмник, давать остыть мотор, и ГЛАВНОЕ, ждать пока масло из всех  цилиндров потечёт в картер (тут уже неважно – хот «четырёхцилиндровик» хот Феррари Тестаросса о двенадцати поршнях – там также «оппозит»). А вот тут любой другой тип движка, что обычный «рядник» о четырёх цилиндрах, что сложный десятицилиндровый, дадут «оппозиту» фору. Ведь им почти всё ровно, на какой плоскости стоят – на показания уровня масла это почти не отражается.

О краш-тестах с оппозитным мотором

Думается, очень многие читатели знают, что краштест — это проверка автомобилей на безопасность в условиях лабораторных имитаций реальных ДТП. Так вот, в силу того, что мотор в сборе является металлическим моноблоком, он сам по себе является очень крепким. И в случае аварии вряд ли он согнется или сплющится. Ведь довольно часто при возникновении серьезных ДТП лоб в лоб, мотор автомобиля, куда смещается первым делом? Правильно, в салон, увеличивая при этом риск получения увечий и повреждений водителем и пассажирами, не говоря уж о вероятности летального исхода. У новой серии моторов Subaru всё выполнено так, что при сильном фронтальном ударе, или грубо говоря, лоб в лоб, мотор, в силу своего горизонтального расположения уходит не в салон автомобиля, а под его кузов! Тем самым у нас в список попадает еще один плюс — безопасность.

  • < Назад
  • Вперёд >

Плюсы и минусы оппозитного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга не только по виду потребляемого топлива, но также и по конструктивным особенностям. Например, велико разнообразие по расположению цилиндров. Каждый вариант имеет свои сильные и слабые стороны. В данном случае будут рассмотрены плюсы и минусы оппозитного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое атмосферный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и главных отличиях атмосферных ДВС от аналогов с турбонаддувом.

Читайте в этой статье

В чем особенности оппозитного двигателя

В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а бывают еще и роторные) размещение цилиндров может быть разным по отношению друг к другу: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее. В случае с оппозитным ДВС цилиндры находятся в одной плоскости и размещены один напротив другого под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных моторов, оппозитный агрегат зачастую имеет два распределительных вала, а также вертикальное распределение газораспределительного механизма. Существует несколько типов оппозитных двигателей. Среди них наиболее известны:

  • Boxer («Боксер»). Отличается тем, что поршни, расположенные друг перед другом, движутся подобно боксерам на ринге. То есть, когда один из них находится в крайней верхней точке, второй занимает крайнее нижнее положение. Они все время в равной степени удалены один от другого;
  • ОРОС — Opposed Piston Opposed Cylinder. Принцип работы в данном случае заключается в том, что поршни попарно находятся в одном цилиндре (верхний и нижний поршень). Они движутся навстречу друг другу, вращая коленвал.
  • 5 ТДФ. Это двухтактный танковый двигатель советского производства, которым применялся на танках Т-64 и Т-72. Интересная особенность данного агрегата состоит в его многотопливности. Основное горючее для него – солярка. Однако при помощи специального переключателя на топливном насосе высокого давления, можно было запустить режим работы на бензине или на смеси бензина с керосином и соляркой, а также двигатель мог работать на реактивном топливе. Правда, требовалось еще и подкорректировать угол зажигания (тайминг впрыска).

Разработкой силовых агрегатов активно занималась многие компании. Например, Volkswagen уделял внимание данному типу агрегатов с середины 30-х годов прошлого столетия. Это были не просто эксперименты, а стремление разработать собственный оппозитный мотор, снизить уровень вибраций, которые возникают во время работы традиционного V-образного или рядного двигателя и т.д. Кстати, свою разработку инженеры Volkswagen применили и в легендарном автомобиле Volkswagen Beetle. А с 60-х годов оппозитные двигатели стали активно использоваться японской компанией Subaru, которая занималась разработками параллельно с немцами.

Преимущества оппозитного ДВС

По большому счету, работа оппозитного двигателя не отличается от принципа действия агрегатов других конструкций. Однако подобное расположение цилиндров имеет свои определенные преимущества, а также и недостатки.

  • Самым заметным преимуществом рассматриваемых силовых установок считается почти полное отсутствие вибрации во время работы. Такой эффект достигается за счет расположения поршней, которые уравновешивают друг друга. Это не только добавляет комфорта, но и существенно увеличивает срок эксплуатации. Отсюда происходит второй «плюс»;
  • Впечатляющий ресурс оппозитного двигателя. Имеются данные о том, что довольно часто пробег до первого капитального ремонта составлял минимум от 500 тысяч километров. Разумеется, манера вождения вносит свои существенные коррективы. И, тем не менее, межремонтный срок довольно большой. Впрочем, сплошь и рядом можно встретить утверждения специалистов и автолюбителей, что 800-900 тысяч до первого капитального ремонта – это не более чем красивая сказка;
  • Моторы рассматриваемой в данной статье конструкции обеспечивают автомобилям низкий центр тяжести. Особенно это качество ценится в мощных спортивных машинах. Ведь, проходя виражи на больших скоростях, очень важно сохранить устойчивость;
  • Также нельзя не упомянуть об экономии места под капотом. Хотя многим этот пункт покажется спорным, ведь выигрывая по высоте, нужно при этом делать капот шире или длиннее.

Вот, пожалуй, и все существенные преимущества оппозитников. Теперь нужно рассмотреть и недостатки, которых, к сожалению, несколько больше.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, турбина или компрессор. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции различных нагнетателей, а также о преимуществах и недостатках  подобных способов повышения мощности мотора без увеличения физического рабочего объема двигателя.

Недостатки оппозитного мотора

Прежде всего, стоит указать высокую стоимость обслуживания и практически полную невозможность выполнить ремонт в домашних условиях. Даже простая замена свечей зажигания требует наличия специального оборудования. При этом в сторонних автосервисах сложно найти специалиста достаточно высокой квалификации для ремонта оппозитного двигателя. Кстати, здесь будет также уместным выделить огромное количество модификаций агрегатов даже в пределах одной марки. Этим «грешит», например, бренд Субару, который сегодня является основным производителем моторов данного типа. Само собой, такая позиция усложняет ремонт, так как возможность взаимозаменить детали сводится к минимуму.

Стоимость нового автомобиля с оппозитным двигателем может оказаться заметно выше стоимости машины такой же комплектации, но с более традиционным типом ДВС. А все дело в затратах на производство самого оппозитника. Определенную роль играет и дороговизна запчастей, которая напрямую связана с указанными выше причинами.

Добавим еще пару слов о специальном оборудовании. Например, автовладельцы со стажем и опытом знают, что шейки коленвала время от времени приходится шлифовать. Операция эта проводится на станке и не очень дорого стоит применительно к обычному ДВС. Но только если речь не идет об оппозитниках. Например, на субаровских авто шейки очень узкие и шлифовать их нужно на специальных станках.

Также отметим, что  в оппозитных моторах быстрее засоряется картер двигателя по сравнению с V-образными или рядными конструкциями. Оппозитному двигателю присущ большой расход моторного масла, что обуславливается конструкцией силовой установки данного типа. А в случае, когда установлена турбина, масла расходуется еще больше.

Что в итоге

При желании можно найти еще минусы оппозитного двигателя и продолжить приведенный выше список, особенно если рассматривать конкретный мотор на той или иной модели авто.

Однако в общем такая конструкция силовой установки все равно неплохо прижилась на гражданских авто, машинах спортивного типа и в авиации. Напоследок добавим, что «субаровские» моторы повсеместно и широко используются. Это является наглядным примером определенного успеха оппозитного двигателя на фоне других конкурентов, которые также не лишены определенных недостатков.

Читайте также

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.
оппозитный двигатель

оппозитный двигатель

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
оппозитный двигатель субаруоппозитный двигатель субару

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.
оппозитный двигатель орос

оппозитный двигатель орос
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
оппозитный танковый двигатель

оппозитный танковый двигатель
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.
оппозитный дизельный двигатель

оппозитный дизельный двигатель
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:

  1. ремонт подобного мотора очень сложный;
  2. устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
  3. затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
  4. 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.



Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о