В чем преимущество оппозитных двигателей
В чем преимущество оппозитных двигателей
Сайт сдается в аренду — обращайтесь на [email protected]
+7 905 688 68 78
- Главная
- О компании
- Вакансии
- Услуги автосервиса
- Контакты
Оппозитный двигатель — что это такое? Преимущества и недостатки
Оппозитный двигатель является видом двигателей, до которого невозможно было не додуматься в ходе развития истории автомобилестроения. Начинается всё с полнее естественного желания инженеров сэкономить под капотом автомобилей побольше пространства. Однако, всё рассмотрим по порядку. Думается, что для начала следует упомянуть, что существует несколько видов оппозитных моторов, или «оппозитов». Итак, двигатели типа боксер, которые со временем нашли весьма широкое применение на Субару. В них поршни в противоположных цилиндрах двигаются по траектории равно-удаленно, как это? Это означает, что если один поршень достиг в цилиндре верхней мертвой точки, то ему противоположный, будет находиться в нижней мертвой точке на тот момент.
Теперь рассмотрим весьма любопытный тип оппозитных двигателей с устройством OPOC. Это сокращение от понятия Opposed Pistоn-Opоosеd Cylindеr, то есть «оппозитные поршни в оппозитных цилиндрах». Такой тип «оппозитов» был забыт, однако, сейчас – примерно с 2008 года, вновь начинается эра их разработки и усовершенствования, благодаря нехилым «баблоинъекциям» доктора Билла Гейтса. ОРОС обладает весьма перемудрённую и усложненную конструкцию, хотя в нём применяется один коленвал, как и во всех обычных типах моторов, в том числе и «оппозитах», однако каждом цилиндре при этом в работают… по два поршня. Как это? Двигаются они друг другу на встречу, причём ко внутренним поршням прилагается лишь один шатун, как обычно, а к внешним по паре! Однако об этом типе «оппозитника» поговорим более детально отдельно.
Далее, особое место занимает оппозитник 5ТДФ советского происхождения. Он антипод предыдущему типу OPOC, то есть, устроен совсем иначе, и обладает определенно отличающийся от него, да и от всех типов обычных моторов, принципом работы. То есть в пятицилиндровом блоке – в каждом цилиндре, по два поршня (!), и каждые пять цилиндра имеют свой коленвал – получается десятицилиндровый о пяти поршнях на двух коленвалах.
Как же работает камера сгорания? Когда оба поршня в цилиндре, двигаясь в верхнее направление, достигают верхней мертвой точки, то оставшееся расстояние, которое между ними и превращается в камеру сгорания, в которую инсталлирован прямой впрыск топлива у дизелей, а у бензинников инжектор, или карбюратор. Кстати, все версии этого мотора могли многотопливные, то есть могут работать и как дизель, и как бензиновый, как газовый, также работает на керосине и на мазуте – нажимаем лишь кнопку на приборе и готово! Это благодаря его конструкции, которая в цилиндрах предусмотрела большую степень сжатия. Так же следует отметить, что «оппозитники» 5ТДФ обладает двухтактной работой, а не четырех, как у тех же Субару и Порше, и в нём происходит газообмен как у двухтактных моторов. Как говорилось выше, обладает двумя коленвалами, которые расположены в тех местах, где, скажем у субаровских моторов головки! Так же на «пятерке» стоял принудительный турбонагнетатель, благодаря которому значительно повышается мощность мотора. После снятия с производства танков T-64, от выпуска 5TДФ производители отказались в пользу его более современного модернизированного аналога, ну а в дальнейшем «оппозитники» и вовсе были вытеснены из военной промышленности моторами V-образной конфигурации.
Производили мотоциклов также не прочь многие свои модели снабжать оппозитными двигателями, в этой сфере они очень получили широкое распространение.
Конструкция нынешних оппозитников заметно эволюционировала по сравнению с их ранними аналогами. И она улучшаются до сих пор и подвергается модернизациям, особенно благодаря инженерам Fuji Heavy Industries Ltd. которые занимаются разработкой двигателей для субаровских моделей. Заметными отличиями оппозитника от «V-образников» можно кроются в расположении кривошипов коленвала таких двигателей. «Боксеры» (так будет правильней называть их) обладают количеством цилиндров от четырех до двенадцати, однако самый оптимальный вариант – это шестицилиндровый вариант данного типа. Он в силу особенностей строения коленвала обладает самым низким уровнем вибрации, которая и есть одной из проблем «боксеров» с четырехцилиндровой конфигурацией. Эту проблему пытаются решить, и уже вроде бы задушили, разработав и внедрив в «четвёрки» гидроопоры для мотора. Хотя, в общем, как ни крути, самым оптимальным количеством цилиндров в «оппозитнике» пока что является шестицилиндровое, что относится как к оппозитникам, так и моторам V-образной и рядной конфигурации.
Как говорилось выше, горизонтальные оппозитники были созданы в первую очередь для того, чтобы под капотом сэкономить дополнительное место, однако вместо этого получилось Бог весть что. С одной стороны, такой двигатель конечно гораздо короче буде, и настолько же ниже, однако насколько же он шире, минимум в два, а порой и в три раза. Так что, если широкая машина, но с низкой обтекаемой линией капота и с «коротким» пространством там, то под капотом сэкономить место, и/или при этом снять дополнительную мощность можно. А что насчёт дополнительной мощности, то она достигается установкой турбонаддува, твин-турбо, битурбо, благодаря которым можно снимать еще 20-25 % у относительно «флегматичных» моделей, или 35-80 у особо бешеных. Также в получении дополнительной мощности помогают кованые поршни шатуны, обладающие Н-образной формой. Они пришли из мира спортивных моторов, и в современных двигателях Subaru довольно часто применяются. Правда есть и минусы, теоретически расход топлива больше, чем у «рядников» и «V-образников». К примеру, у Форестера с турбированным оппозитником о двух литрах нс АКПП выходит около на уровне 15-17 литров на 100 км, что его явно не красит никак. Правда, некоторые возразят, что смотря как подойти к этому вопросу, ведь примерно такую мощность же выдают, скажем, Турбированные Мицубиси Аутлендер первой генерации, или второй генерации с V6, или некоторые другие мощные вседорожники.
И ведь вряд ли кто скажет, что они из класса самых экономичных моделей, ну может быть Субару и впрямь на 1-1,5 литров больше «лакает», так что.
Ну а если сравнивать с легковушками тот же Форестер, скажем с Audi A4 того же 2002 года выпуска, с рядным 1,8литровым «турбиком» на трассе почти не уступит Форестеру, однако жрет гораздо меньше, обходясь лишь 9-12литрами горючего на сотню км.
Еще один минус оппозитных двигателей (100 % субаровских), это их страсть к повышенному расходу моторного масла. Расход по меркам с другими моторами огромный, более того, те же другие двигатели с подобным расходом отправляются прямиком на восстановление. Турбинки таких моторов, как и полагается у всех нормальных автопроизводителей. начинают с годами гнать масло по всему впускному коллектору, однако умные мозги мотора ему не дадут пойти в разнос, а кольца поршневые «стираются» так же естественно, как у других моторов. На стенках цилиндров появляется выработка, но и их можно заменить, благо гильзы съёмные. Чтобы провести капремонт такого мотора, необходимо разобрать его, что, в общем-то не является проблемой. Другая проблема кроется в поиске запчастей, которые далеко не дёшево стоят, и собрать обратно мотор, причем правильно его собрать. А сей процесс доставляет хлопот даже опытным мотористам, ведь весьма неудобно. И последний минус, опять связан с маслом. Чтобы узнать на щупе его уровень, придётся найти абсолютно ровную поверхность, чтобы дать течь масло с цилиндров в картер, ждать и потом проверять, минус, которого лишены другие типы моторов.
Оппозитный двигатель — плюсы и минусы инновации
В 1938 году всем известный автопроизводитель Volkswagen представил миру первый оппозитный двигатель. Чем отличается такой силовой агрегат от «классического» двигателя внутреннего сгорания? Почему в народе этот мотор называют «боксером»?
Все дело в горизонтальном расположении цилиндров. Поршни двигаются особым образом: либо навстречу друг другу, либо друг от друга. Первый оппозитник имел следующие характеристики:
- 4 цилиндра;
- объем 2 л;
- максимальная мощность 150 «лошадей».
«Боксеров» по достоинству оценили именитые автоконцерны: Ferrari, Toyota, Honda, Subaru, Porsche. Эти компании активно устанавливают оппозитные двигатели на новые модели автомобилей. Силовые агрегаты такого типа востребованы для мотоциклов, автобусов Икарус, танков.
- Конструкционные особенности и принцип работы
- Виды
- Преимущества
- Недостатки
- Специфика ремонта и обслуживания
Конструкционные особенности и принцип работы
Итак, оппозитный агрегат — это двигатель внутреннего сгорания (ДВС), в котором поршни двигаются слева направо (в «классическом» ДВС — снизу вверх). Сколько цилиндров может иметь такая силовая установка:
- 2–12 (количество всегда кратно 2-м);
- 4 и 6 — самые распространенные модели;
- 8 и 12 — разработки для спорткаров.
По мнению экспертов, работа оппозитников с 2-мя и 4-мя цилиндрами мало чем отличается от обычных ДВС, а вот модели с 6-ю цилиндрами имеют специфические особенности конструкции и функционирования.
Количество поршней, специфика их работы — основные критерии классификации оппозитных двигателей. Выделяют 3 типа моторов:
- Оппозитный боксер. Каждый из поршней расположен в отдельном цилиндре и занимает определенное положение от оси мотора. Работа поршней напоминает поединок боксеров.
- ОРОС. Двухтактный оппозитный двигатель. К одном цилиндре расположены 2 поршня. Они присоединяются к одному коленчатому валу. Задача 1-го поршня — обеспечить поступление горючего. Функция 2-го — вывести продукты сгорания посредством турбонаддува. На блоке цилиндров отсутствует головка. Конструкция не предусматривает систему привода клапанов.
Преимущества данного мотора объясняют широкое применение двигателей типа ОРОС:
- поршни работают на один коленчатый вал;
- долговечность, износостойкость, экономичность;
- масса на 30–50% меньше обычного ДВС;
- компактные размеры: количество деталей меньше на 50%;
- возможность использования дизельного топлива и бензина.
Данный тип силового агрегата находится в стадии разработки, поэтому в ходе эксплуатации есть риск возникновения нестандартных ситуаций.
- Танковый. Потенциальные возможности оппозитного двигателя 5ТДФ рассчитаны на крупногабаритную технику. Основные особенности конструкции и функционирования:
- поршни разделяют 1 цилиндр и перемещаются в одном направлении;
- каждый из поршней связан со отдельным коленчатым валом;
- топливо воспламеняется при минимальном расстоянии между поршнями;
- компактность;
- мощность: 2000 оборотов, 700 «лошадей», объем 6 и 13 л.
Преимущества
- Оппозитные двигатели характеризуются компактными размерами, поэтому центр транспортного средства смещается, что способствует дополнительной устойчивости.
- 1 млн. км — ресурс оппозитника при правильной эксплуатации автомобиля.
- Особая работа поршней снижает уровень шума и вибрации.
Недостатки
- Для обслуживания нужны квалифицированные специалисты.
- Высокая стоимость агрегата.
- Повышенный расход масла.
Минусы оппозитных двигателей сводятся к дороговизне обслуживания. И все же, такие силовые агрегаты — технологический прорыв. Они на голову выше традиционных ДВС. Мировые автопроизводители отдают предпочтение оппозитникам и не собираются делать шаг назад только из-за высоких расценок на ремонт авто.
Эксплуатационные характеристики инновационных силовых агрегатов выше всяких похвал. Качество оппозитных двигателей абсолютно оправдывает финансовые вложения.
Специфика ремонта и обслуживания
Улучшенные характеристики особенно заметны у шестицилиндровых силовых агрегатов. Замена масла — это единственная манипуляция, которую может выполнить владелец транспортного средства самостоятельно. Сложность конструкции предусматривает обслуживание в автосервисе у профессионалов. Это касается не только капитального, но и текущего ремонта.
Мастер по оппозитным двигателям может выполнить раскоксовку. Эта процедура направлена на продление срока службы силовой установки. Работы связаны с тщательной очисткой камеры сгорания топлива от нагара. Эту процедуру лучше проводить осенью или в начале весны и совместить с заменой моторного масла (при необходимости).
Оппозитный двигатель — инновация в автомобилестроении. У новых двигателей есть плюсы и минусы, которые стоит оценить перед покупкой мотора или автомобиля с таким силовым агрегатом.
Оппозитный двигатель плюсы и минусы
Недочеты
Если б в данном виде у мотора были одни достоинства, то он бы устанавливался на всех автомобилях.
К огорчению, есть ряд минусов, которые добавляют “ложку дегтя”:
- Главный недочет – сложность выполнения ремонтных работ. Из-за горизонтального расположения подлезть к движку просто нереально. Часто приходится снимать весь узел, чтоб провести маленькие ремонтные работы.
- Практика эксплуатации показала, что из-за горизонтального расположения мотора гильзы цилиндра истираются неравномерно. Из-за этого уже через некое время эксплуатации движок начинает «есть масло».
- При выпуске данного мотора планировалось сберечь место под капотом, но по факту вышло напротив – оппозитник занимает много больше места. Просто и того, что размещен он мало ниже.
- Из-за трудности конструкции очень трудно отыскать спеца, готового взяться за суровый ремонт. Если же и выходит это сделать, то нужно быть готовому к значимым затратам.
Оппозитный мотор
Первая разработка подобной силовой установки датируется серединой тридцатых годов прошлого столетия. В то время инженеры немецкого концерна Volkswagen проводили собственные исследования, поочередно модернизируя то рядный, то V-образный моторы. В итоге, результатом одной из подобных модернизаций стала разработка первого в мире оппозитного мотора.
Инженерам попросту удалось расположить цилиндры V-образного силового агрегата под углом 180 градусов друг к другу. Поршни данного мотора двигаются навстречу друг другу, то есть оппозитно. И располагаются они в горизонтальной плоскости. Газораспределительные механизмы данного мотора размещаются в вертикальной плоскости. Еще одна интересная особенность подобного двигателя – два распределительных вала с каждой стороны. Главной задачей, которую удалось разрешить при помощи оппозитного мотора, является несбалансированность V-образного силового агрегата. Оппозитный же агрегат является очень сбалансированным, благодаря тому, что поршни являются своеобразными противовесами друг другу. Специалисты утверждаю, что лучшая сбалансированность присуща только шестицилиндровому рядному двигателю.Но есть у данного типа двигателей и другие «плюсы»:
Низкое размещение центра тяжести, что особо важно для спортивных авто. Ведь имеется возможность проходить виражи на значительно большей скорости благодаря снижению кренов.||2
Высокий ресурс. Многие подобные моторы «выхаживают» несколько сотен тысяч километров до капремонта.Оппозитный мотор, конечно же, имеет и некоторые недостатки:
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
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%.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Оппозитный двигатель Субару.
Наибольшую популярность эти двигатели получили на автомобилях такой марки, как Subaru. Оппозитный двигатель сегодня стал практически олицетворением этой марки, хотя помимо Subaru он используется (хотя и значительно реже) на автомобилях других марок, например Porsche. Кстати, знатоки советской мото-классики, наверняка, помнят такие мотоциклы с оппозитным расположением двигателя как «Днепр» и «Урал», с их характерным звуком работающего двигателя. Между прочим, звук работы оппозитного двигателя является еще одной его особенностью и маркетинговым преимуществом у производителей автомобилей. Так, Subaru преподносит это звучание и свои гоночные достижения как некую «изюминку» своих автомобилей и их отличие от всех остальных, что, в свою очередь, положительно отражается на продажах данной марки.
Какие имеются плюсы и минусы у оппозитного двигателя автомобиля?
На автомобили немецкой марки Порше и японские Субару традиционно устанавливаются оппозитные двигатели, которые обеспечивают машине отличные динамические характеристики. Для многих автомобилистов такой мотор является диковинкой, и всё же попробуем разобраться, какие преимущества и недостатки у такой конструкции, как её правильно обслуживать и ремонтировать.
Особенности конструкции
По сути, оппозитные двигатели являются модернизацией стандартного рядного силового агрегата. Инженеры видоизменили такой мотор и спроектировали V -образную конструкцию, но у таких агрегатов была масса недостатков, в том числе проблемы с балансом массы и существенные вибрации. В последующем, чтобы нивелировать такую мелкую дрожь и недостаточный баланс были созданы оппозитные моторы, в которых цилиндры в блоках имеют противоположное расположение.
Первоначально такие силовые агрегаты стали использоваться серийно в шестидесятых-семидесятых годах на автомобилях марки Порше. Это спортивные автомобили, которые отличались компактными размерами двигателей, обеспечивая при этом отличную мощность и великолепную динамику. В последующем аналогичную технологию стал использовать японский производитель Subaru, который сегодня славится своими мощными седанами и универсалами, неизменно оснащающимися оппозитными двигателями.
Сегодня такие оппозитные моторы – это высокотехнологичные агрегаты, которые полностью управляются электроникой, могут иметь четыре или шесть цилиндров. Такие силовые агрегаты обеспечивают великолепные показатели динамики автомобилей, при этом они позволяют экономить место под капотом, одновременно решая проблемы с сильной вибрацией на высоких оборотах.
Преимущества и недостатки
Как и любая другая технология, оппозитные двигатели имеют свои определенные преимущества и недостатки. Необходимо сказать, что такие моторы крайне критичны к качеству выполняемого сервиса. Необходимо часто менять масло, правильно обслуживать двигатель, используя исключительно запчасти и технические жидкости, рекомендованные автопроизводителем.
Основным преимуществом такого двигателя является практически полное отсутствие вибраций, так как движущиеся в противоположных направлениях цилиндры нивелируют кинетическую энергию друг друга. Это позволяет не только сделать управление автомобилем более комфортным, но и избавляет от необходимости устанавливать в моторе различные дополнительные балансировочные валы и другие элементы, которые обязательны на стандартных V -образных моторах.
Используемая сегодня технология оппозитных двигателей позволяет с небольшого по объёму мотора получить максимальную возможную мощность. Неудивительно, что такую технологию стали использовать мотористы Porsche и компания Subaru, машины которых традиционно считаются спортивными и динамичными. Даже с четырехцилиндрового двухлитрового мотора без использования турбонаддува можно снять 200-250 лошадиных сил.
Если же говорить о недостатках таких моторов, то, в первую очередь, отмечают их сложность обслуживания и посредственную надежность. Например, оппозитные двигатели от Subaru часто проворачивают вкладыши, а в последующем ремонт таких двигателей обходился в десятки и сотни тысяч рублей. Владельцам автомобилей этой японской марки хорошо знакома подобная проблема, решить которую попросту не представляется возможным.
Еще одним существенным недостатком оппозитных моторов является их сложность обслуживания и ремонта. Даже на современных автомобилях определенные сервисные работы, например замена свечей или масла, может быть выполнена автовладельцем самостоятельно, то с оппозитными движками любая простейшая работа оборачивалась необходимостью наведываться в сервис. Стоит ли говорить, что мастера на СТО за обычную процедуру замены масла просили невменяемые деньги, и у автовладельцев не было другого выхода, как платить за такую работу, так как самостоятельно выполнить её не представлялось возможным.
Крайне сложно найти хороших мастеров, которые были бы знакомы с особенностями оппозитных двигателей и взялись за их обслуживание и ремонт. На СТО часто просто не хотят возиться с такими машинами, объясняя это их конструктивной сложностью и отсутствием практических навыков ремонта таких автомобилей. В итоге, даже простейшие поломки оборачивались головной болью для автовладельцев, которые не знали, как провести ремонт машины.
Подведём итоги
Оппозитные двигатели – это достаточно интересная разработка, которая появилась еще в середине прошлого века. Сегодня такие моторы серии устанавливаются на автомобили Порше и Субару. Выбирая такую машину, нужно помнить как о преимуществах оппозитных двигателей, так и об их недостатках. В частности, такие моторы не отличаются надежностью, в особенности на автомобилях Subaru, при этом их обслуживание и квалифицированный ремонт представляет определенные сложности.