Чим хороший опозитний двигун. Принцип роботи опозитного двигуна. OPOC, відродження старих ідей

Відрізняються один від одного не тільки за видом палива, що споживається, але також і за конструктивними особливостями. Наприклад, велика різноманітність розташування циліндрів. Кожен варіант має свої сильні та слабкі сторони. В даному випадку будуть розглянуті плюси та мінуси опозитного двигуна.

Читайте у цій статті

У чому особливості оппозитного двигуна

У поршневих двигунах внутрішнього згоряння (а бувають ще й роторні) розміщення циліндрів може бути різним стосовно один одного: під гострим кутом, в один ряд, зіркоподібно і так далі. У разі оппозитного циліндри знаходяться в одній площині і розміщені один навпроти іншого під кутом 180 градусів. На відміну від багатьох рядних моторів, оппозитний агрегат часто має два, а також вертикальний розподіл. Існує кілька типів опозитних двигунів. Серед них найбільш відомі:

• Boxer ("Боксер"). Відрізняється тим, що поршні, розташовані один перед одним, рухаються подібно до боксерів на рингу. Тобто коли один з них знаходиться в крайній верхній точці, другий займає крайнє нижнє положення. Вони весь час однаково видалені один від одного;
• ОРОС - Opposed Piston Opposed Cylinder. Принцип роботи у разі полягає у цьому, що поршні попарно перебувають у одному циліндрі (верхній і нижній поршень). Вони рухаються назустріч один одному, обертаючи колінвал.
• 5 ТДФ. Це двотактний танковий двигун радянського виробництва, яким застосовувався на танках Т-64 та Т-72. Цікава особливість даного агрегату полягає у його багатопаливності. Основне пальне для нього – солярка. Однак за допомогою спеціального перемикача на паливному насосі високого тиску, можна було запустити режим роботи на бензині або суміші бензину з гасом і соляркою, а також двигун міг працювати на реактивному паливі. Щоправда, потрібно ще й підкоригувати кут запалення (таймінг упорскування).

Розробкою силових агрегатів активно займалося багато компаній. Наприклад, Volkswagen приділяв увагу даному типу агрегатів із середини 30-х років минулого століття. Це були не просто експерименти, а прагнення розробити власний опозитний двигун, знизити рівень вібрацій, які виникають під час роботи традиційного V-подібного або рядного двигуна тощо. До речі, свою розробку інженери Volkswagen застосували й у легендарному автомобілі Volkswagen Beetle. А з 60-х років опозитні двигуни почали активно використовуватися японською компанією Subaru, яка займалася розробками паралельно з німцями.

Переваги опозитного ДВЗ

За великим рахунком робота оппозитного двигуна не відрізняється від принципу дії агрегатів інших конструкцій. Однак подібне розташування циліндрів має певні переваги, а також і недоліки.

• Найпомітнішою перевагою силових установок, що розглядаються, вважається майже повна відсутність вібрації під час роботи. Такий ефект досягається за рахунок розташування, які врівноважують один одного. Це не лише додає комфорту, а й суттєво збільшує термін експлуатації. Звідси походить другий «плюс»;
• Вражаючий ресурс оппозитного двигуна. Є дані про те, що досить часто пробіг до першого капітального ремонту складав щонайменше від 500 тисяч кілометрів. Зрозуміло, манера керування вносить свої істотні корективи. І тим не менш, міжремонтний термін досить великий. Втім, часто можна зустріти твердження фахівців і автолюбителів, що 800-900 тисяч до першого - це не більш ніж красива казка;
• Двигуни, що розглядаються в даній статті, забезпечують автомобілям низький центр тяжіння. Особливо ця якість цінується у потужних спортивних машинах. Адже, проходячи віражі на високих швидкостях, дуже важливо зберегти стійкість;
• Також не можна не згадати про економію місця під капотом. Хоча багатьом цей пункт видасться спірним, адже виграючи по висоті, потрібно при цьому робити капот ширшим або довшим.

Ось, мабуть, і всі суттєві переваги опозитників. Тепер потрібно розглянути й недоліки, яких, на жаль, дещо більше.

Основні відмінності, а також переваги і недоліки 8 клапанних моторів в порівнянні з 16 клапанними двигунами. Який силовий агрегат краще вибрати.

Продовжую розповідати про двигуни внутрішнього згоряння. Причому я люблю розповідати про незрозумілі двигуни для простого обивателя, наприклад, як від компанії Volkswagen. Сьогодні не менш цікавий двигун, що також встановлюється на вузьке коло автомобілів. Йтиметься про опозитний двигун. В основному зараз такі агрегати використовує компанія Subaru, а також корпорація Volkswagen Group у своїх автомобілях. То що це за двигун такий? Читайте далі…

– двигун внутрішнього згоряння, в якому поршні знаходяться горизонтально (або під кутом 180 градусів), на відміну від рядного двигуна внутрішнього згоряння, у якого поршні знаходяться вертикально. Тобто простими словами можна назвати горизонтальним двигуном. Поршні такого агрегату розташовані два праворуч і два ліворуч. Під час роботи поршні сходяться та розходяться у горизонтальній площині. Так як поршні розділені, кожна група поршнів має (два праворуч і два зліва), два розподільні вали. Тобто праворуч два розподільні вали - 8 клапанів і такі ж зліва. Газорозподільні механізми в опозитному двигуні (розподіл. вали та клапана), знаходяться вертикально, на відміну від рядного класичного двигуна, де вони знаходяться горизонтально. Ось маленька схема.

Перші опозитні двигуни з'явилися ще в 1938 роках, вони встановлювалися на автомобілі Volkswagen Käfer (у шикому застосуванні Volkswagen Жук). Саме компанія Volkswagen вперше розробила горизонтально опозитний двигун. Деякі сучасні автомобілі, що входять до Volkswagen Group, зараз комплектуються такими двигунами (наприклад Porsche 997, Porsche Boxster і т.д.). Також у 40-ті роки минулого року компанія SUBARU вела свою незалежну розробку свого двигуна. І до цього дня компанія Subaru комплектує свої автомобілі саме горизонтально – оппозитними двигунами.

Навіщо було створено опозитний двигун?

Був створений зниження центру тяжкості автомобіля. Напевно, всім відомо, що чим нижчим є центр тяжіння, тим краще їздові характеристики автомобіля, на поворотах крени автомобіля будуть менше.

Плюси опозитного двигуна

1) Як я вже писав вище, був створений для зниження центру тяжіння автомобіля, що дуже добре позначається на ходових характеристиках.

2) Ще одним плюсом є розташування циліндрів. При русі один до одного в горизонтальній площині набагато сильніше гасяться сторонні вібрації. Тому цей двигун вважається набагато тихішим за своїх рядних або V – образних побратимів.

3) Також із плюсів, хочеться відзначити великий ресурс такого типу двигуна. Наприклад, двигуни SUBARU мають ресурс близько 1 000 000 кілометрів при належному використанні та своєчасній заміні розхідників.

Мінуси опозитного двигуна

1) Перший і найсуттєвіший мінус, це складний ремонт такого двигуна.

2) Складна будова, отже, дорога ціна цього двигуна.

3) Складне технічне обслуговування.

Цей агрегат міцний, але складний у будові. Його динамічні характеристики схожі на рядний бензиновий двигун. Потужність та витрата. А зараз невелике відео.

Опозитний двигун SUBARU відео

На цьому дозвольте закінчити, думаю, стало трохи зрозуміло, що це таке і як він працює.

Опозитний двигун є формою пристрою двигуна внутрішнього згоряння автомобіля, що має особливу структуру: його поршні розташовані під розгорнутим кутом і здійснюють рух в горизонтальній площині назустріч один одному і в зворотні сторони (один від одного). Інша, сусідня пара поршнів, знаходиться в одному положенні (наприклад, вгорі).

Взаємодія поршнів усередині двигуна нагадує у чомусь боксерський раунд, звідси й іншу назву пристрою – боксер. Конструкція механізму передбачає встановлення кожного поршня на відокремлених шийках колінчастого валу. Кількість циліндрів в опозитному двигуні може бути від 2 до 12, але завжди парне. Найбільш популярні пристрої з чотирма та шістьма циліндрами (чотири- та шестициліндрові боксери).

На сучасному автомобільному ринку представлено багато марок машин, кожна з яких дотримується власної концепції оснащення автомобілів. Розробкою та застосуванням опозитних двигунів зараз займаються дві фірми: Subaru та Porsche. Раніше опозитний двигун встановлювався на такі автомобілі, як Alfa Romeo, Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari та інші.

Перший опозитний двигун, що працює на дизельному паливі, випустили компанія Субару в 2008 році. Це чотирициліндровий оппозитник з місткістю 2 літри, здатний розвивати потужність до 150 к.с. Під час його розробки використовується система Сommon Rail.

На деяких моделях машин марки Порше використовуються двигуни із шістьма циліндрами (Саyman, 911). Для автомобілів спортивного класу були розроблені восьми- та дванадцятициліндрові опозитні двигуни підвищеної потужності. Багато професіоналів говорять про те, що від роботи звичайних двигунів відрізняються лише шестициліндрові оппозитники, чотири- та двоциліндрові практично аналогічні.

Опозитний боксер – основні принципи роботи

Початкова розробка горизонтального опозитного боксера не належить компанії Subaru, як схильні думати багато хто. Мотори такого типу вже використовувалися раніше на пасажирських автобусах Ікарус, а також на мотоциклах (як вітчизняного «Дніпро, МТ», так і іноземного виробництва «ендуро-турист BMW R1200GS та інші»). Крім того, подібні двигуни вже давно використовуються у військовому транспорті, зокрема у вітчизняних танках.

Звичайно, подібна будова двигуна має свої плюси та мінуси. Розглянемо їх докладніше.

Переваги опозитного боксера

На фотографії опозитний двигун Porsche

1. Сприяє зміщенню центру важкості.Маса розподіляється біля осі, що дозволяє значно покращити керованість машини. Для багатьох цей фактор є вирішальним при виборі двигуна та автомобіля, особливо це актуально для російських доріг.
2. Відсутність вібрації під час роботи.Двигуни зі стандартною структурою та вертикально розташованими циліндрами під час роботи вібрують, передаючи хвилі всієї конструкції, що не дуже комфортно для водія.
3. Довга робота.Ресурс оппозитного боксера, встановленого в Subaru, настільки великий, що дозволяє експлуатувати автомобіль протягом тривалого часу (вистачає його більш ніж на мільйон кілометрів).

Недоліки опозитного двигуна

На фотографії оппозитний двигун Subaru Outback 2015

1. Потребує дорогого обслуговування. Часто ремонт двигунів звичайної будови здійснюють самостійно або в автосалонах за невелику суму. Однак у разі оппозитного боксера це неможливо. Його конструкція надто складна, тому монтаж краще довірити професіоналам. Причому за подібні послуги доведеться сплатити чималу суму грошей.
2. З першого недоліку випливає другий - навіть за наявності достатніх коштів на обслуговування цього типу двигуна, можуть виникнути труднощі з пошуком кваліфікованого фахівця, який зможе зробити якісне обслуговування.
3. Складність пристрою боксера сприяє підвищенню вартості його складові, що створює додаткові витрати при ремонті.
4. Підвищена витрата автомобільної олії. Звичайний двигун споживає не більше трьохсот грамів масла за період свого функціонування, а опозитний набагато більше.

Компанія Subaru не збирається міняти опозитні двигуни на стандартні, оскільки її представники схильні вважати, що це буде більшим кроком тому. На рівень продажу автомобілів цієї марки дорожнеча обслуговування двигуна ніяк не впливає, оскільки машини зарекомендували себе виключно з позитивного боку.

Опозитним називається двигун, циліндри якого розташовані в горизонтальному порядку щодо один одного. Подібна схема будови має назву: V-подібний двигун із кутом розвалу циліндрів 180 градусів. З англійської мови слово «opposite» перекладається «розташований навпроти». Розглянемо опозитний двигун - плюси та мінуси.

Особливості опозитного двигуна

Незважаючи на схожість з V-подібним двигуном, оппозитник не має з ним нічого спільного. Відмінність полягає в тому, що в опозитнику два сусідні поршні розташовані в одній площині відносно один одного. У V-подібному двигуні поршні при русі в певні моменти займають положення верхньої та нижньої «мертвої точки». В опозитнику вони одночасно досягають або верхньої "мертвої точки", або нижньої. Таке вдосконалення V-подібного двигуна вийшло в результаті розташування циліндрів під розгорнутим кутом.

Іншим нововведенням стало розташування газорозподільних механізмів у вертикальній площині. Все це звільнило конструкцію силових агрегатів від незбалансованості та підвищених вібрацій, а рух на авто зробив максимально комфортним. Тепер вібрації від двигуна не передаються кузову і не трясуть машину.

Опозитні двигуни завжди мають парне число циліндрів. Найбільшого поширення набули чотири- та шестициліндрові двигуни.

Особливості конструкції силового агрегату типу «боксер» мають значні переваги перед іншими видами моторів:

Центр тяжіння зміщений униз;
економічна витрата палива;
низький рівень вібрацій;
збільшений ресурс двигуна;
пасивна безпека під час лобового зіткнення.

Зміщений вниз центр ваги дозволяє досягти кращої стійкості авто та оптимальної керованості при активних маневрах та
крутих поворотах. Під час різких поворотів значно зменшується крен. Розташування двигуна на одній осі з трансмісією забезпечує кращу передачу потужності. Відсутність врівноважуючих валів заощаджує витрати палива.

Двигун працює у плавному режимі. Низький рівень вібрації мотора досягається завдяки узгодженому обертанню сусідніх поршнів. Розташування колінвала на трьох підшипниках, замість п'яти звичайних, - ще одна перевага опозитного двигуна. Це значно зменшує масу двигуна та його довжину.

Розташування поршнів у горизонтальній площині надає системі більшої жорсткості, що значно зменшує механічні втрати під час роботи силового агрегату.

Пасивна безпека забезпечується тим, що при зіткненні двигун легко йде вниз під машину. Внаслідок цього відбувається зниження інтенсивності спрямованого на пасажирський салон удару.

Збільшений діаметр циліндрів забезпечує двигуну високі обороти, що дає можливість створювати на цій базі моделі спортивного типу.

Ще однією особливістю є характерний звук при роботі оппозитного силового агрегату: він приємніший для слуху.

Недоліки опозитного двигуна.

Переваги опозитного двигуна очевидні. Недоліками є:

Трудомісткий ремонт;
підвищена витрата моторної олії.

Щоб здійснити ремонт двигуна, його повністю знімають. Однак, не в цьому проблема. Деталі для заміни коштують дуже дорого, а збір двигуна завдає чималих головних болів. Якщо при ремонті рядного двигуна водій може самостійно замінити свічки, то в опозитнику це неможливо. Будь-який ремонт необхідно проводити на спеціальному устаткуванні, яке є лише на СТО.

Історія виникнення опозитника

Спочатку цей вид силового агрегату застосовувався у військовій промисловості, зокрема на вітчизняних танках. Надалі на подібних двигунах їздили Ікаруси та мотоцикл Дніпро МТ. В даний час установкою оппозитника на свої вироби займаються дві фірми - Porsche і Subaru.

Перші розробки з'явилися в тридцятих роках минулого століття, коли інженери концерну Volkswagen почали вдосконалити V-подібний і рядний двигун. У шістдесяті роки ідею перехопила японська фірма Субару. У 2008 році Subaru випускає перший опозитник, який працює на дизелі. Відмінні риси - чотирициліндровий двигун з місткістю 2 літри. Показник потужності – 150 л/с.

Відео принцип роботи опозитного двигуна Subaru

Незважаючи на дорожнечу запчастин та обслуговування у СТО, задоволення від їзди на авто, оснащених «боксером», не порівняти ні з чим. Висока стійкість, легка керованість, чуйність авто на всі дії водія говорять самі за себе.

Представлена ​​у 2002 році новинка викликала велику цікавість. Плюси і мінуси опозитного двигуна Субару оцінює, чи не кожен автомобіліст, навіть якщо не збирається поки що змінювати свого залізного коня або віддає перевагу моделям інших виробників.

Інтерес виявляють і шанувальники дизелів, хоча опозити випускаються виключно в бензиновій інтерпретації – обіцяні переваги спокусливі всім. Ті ж, хто за визначенням люблять продукцію компанії Subaru, бажають знати, з чим вони мають мати справу, оскільки концерн має намір у найближчому майбутньому оснащувати свої моделі тільки такими моторами.

Плюси та мінуси опозитного двигуна Субару, природно, визначаються особливостями його будови. Принцип роботи у нього залишається тим самим, двигун нікуди не пішов від ідеї внутрішнього згоряння. А ось конструкційне рішення у ньому оригінальне. І використовуються опозити тільки на автомобілі Subaru і Porsche. Хоча ще недавно ними оснащувалися Honda, Alfa Romeo, Chevrolet, Ferrari, Volkswagen та низка інших.

Що таке опозитний двигун?

У класичних моторах циліндри мають вертикальну орієнтацію і рухаються відповідно у напрямку: вгору – вниз. В опозитах вони розташовані горизонтально, внаслідок чого поршні ходять ліворуч – праворуч. Оскільки такий рух дуже нагадує бій на рингу, у народі цей тип двигуна отримав прізвисько «боксер».

Цікаво, що ідея не дуже й оригінальна, швидше забута. Аналогічні мотори були на борту Ікарусів і радянських мотоциклів на кшталт Дніпра, що пішли в небуття, стояли на деяких моделях вітчизняних танків. Звичайно, в Subaru розробили більш досконалий механізм, але все ж таки починали зовсім не з нуля.

Вигідні сторони опозиту

Subaru вносить у них і малу габаритність, але ми з нею вже розібралися, тож не можемо погодитися з думкою компанії. Основні переваги дає горизонтальна орієнтація.

• Усунення центру тяжіння. По-перше, він занижується в порівнянні з рядними двигунами. По-друге, розподіляється по осі. Це дає кращу керованість та стійкість;
• Знижена вібрація. Прості, навіть високоякісні двигуни, до певної міри передають на корпус і в салон вібраційні хвилі. У опозитах ж вібрація одного поршня згладжується і нівелюється зустрічним рухом другого;
• Великий ресурс. "Боксери" теоретично розраховані на пробіг у мільйон кілометрів. Чи так це покаже час, але хочеться вірити;
• Підвищена безпека. І вона доведена краш тестами. При лобовому зіткненні звичайні двигуни часто йдуть в салон, ламаючи переднім сідокам ноги. Опозитний двигун при прямому ударі зміщуються під днище, знижуючи ймовірність смерті.

Недоліки

Можливо, саме вони призвели до малої поширеності опозитних двигунів. Адже багато компаній поступово відмовилися від їхнього використання. І якщо в спортивних авто опозити ще зустрічаються, то в, так би мовити, побутових досить рідкісні.

• Самообслуговування двигуна практично зводиться до нуля. Складність його конфігурації призводить до того, що господар може сам хіба що олію поміняти. Навіть для того, щоб замінити чи зачистити свічки, доведеться їхати на СТО. Ризикнув зробити це самостійно має високу ймовірність серйозно пошкодити головку циліндрів.
• Утримання автомобіля з опозитним двигуном обходиться набагато дорожче, ніж із рядним. Всі автороботи оцінюються майстрами вище, деталі в ціні перевищують аналогічні для «рядників» у 2-5 разів.
• Двигун-опозит вимагає просто катастрофічної кількості олії. А якщо звести всі недоліки до єдиного знаменника, то можна сказати, що вони полягають у надто великих грошових витратах. Що не заважає людям, які оцінили всі плюси і мінуси опозитного двигуна Субару, віддавати перевагу таким моделям і прагнути до бажаної покупки.