Международная премия «Двигатель года» за 2,7-литровый оппозитный двигатель
Штуттгарт. Шестицилиндровый оппозитный двигатель Porsche вновь награжден премией «Двигатель года». В этом году международное жюри наградило престижной премией 2,7-литровый двигатель автомобилей Boxster и Cayman, заявленный в категории двигателей объемом от 2,5 до трех литров. «Отличный двигатель для отличного автомобиля. Это «сердце» Porsche сочетает в себе техническое совершенство, спортивные характеристики и впечатляющую экономичность», — так обосновывает решение жюри Дин Славнич, представляющий журнал «Engine Technology International Magazine». Этот британский журнал вручает награды за выдающиеся двигатели уже 15 лет. Жюри отметило также эластичность, технические характеристики и плавность работы самого маленького по объему оппозитного двигателя Porsche.
Этот спортивный двигатель с уменьшенным рабочим объемом создан на базе 3,4-литрового двигателя. В Cayman он работает вместе с коробкой передач Doppelkupplung (PDK) и развивает мощность 275 л.
Таким образом оппозитный двигатель Porsche уже в четвертый раз стал победителем среди лучших двигателей в мире. В 2007 году компания Porsche одержала победу в категории двигателей объемом от трех до четырех литров, представив на суд жюри силовой агрегат Porsche 911 Turbo. В 2008 году победу в классе двигателей без ограничения рабочего объема одержал 3,6- литровый оппозитный двигатель с наддувом мощностью 480 л.с. В 2009 году премию «Лучший новый двигатель» получил 3,8-литровый шестицилиндровый двигатель 911 Carrera S. Лучшие двигатели года в различных категориях определяли 87 авторитетных журналистов специализированных изданий из 35 стран. Помимо мощности, расхода топлива, технических характеристик и комфорта журналисты оценивали и используемые перспективные технологии.
Преимущества: компактный и легкий, раскручивающийся до высоких оборотов и плавный в работе – на протяжении 50 лет
В этом году свое 50-летие отмечают Porsche 911 и шестицилиндровый оппозитный двигатель. Главными преимуществами двигателя являются плоская форма, небольшой вес и компактность. Шестицилиндровый оппозитный двигатель отличается плавной работой. В нем отсутствуют так называемые свободные моменты и силы. Помимо этого оппозитные двигатели очень хорошо подходят для того, чтобы снизить центр тяжести автомобиля. Этому способствуют и расположенные горизонтально цилиндры. А чем ниже расположен центр тяжести, тем спортивнее будут ходовые характеристики автомобиля.
Одной из самых примечательных характеристик шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche был и остается пониженный расход топлива по сравнению с мощностью двигателя. В основе этой отличной эффективности лежит общая концепция, взятая из автоспорта. Эта концепция предполагает применение облегченных конструкций, легкую раскручиваемость до высоких оборотов и высокую удельную мощность благодаря усовершенствованному процессу газообмена.
Именно базовые характеристики этих двигателей стали причиной принятия решения в пользу оппозитного шестицилиндрового двигателя при появлении первого 911. В результате был разработан шестицилиндровый оппозитный двигатель с воздушным охлаждением, с осевым вентилятором – ввиду высокой частоты вращения и для обеспечения повышенной плавности работы – и распределительными валами верхнего расположения. Для рабочего объема двигателя сначала были выбраны два литра с возможностью последующего увеличения до 2,7 литра. На тот момент ни один из специалистов компании Porsche не мог даже предположить, что двигатель этого типа в своей базовой форме просуществует до 1998 года и что его рабочий объем увеличится до 3,8 литра.
Мировая премьера 1963 года: двухлитровый двигатель мощностью 130 л.с.
Во время своей мировой премьеры на международной выставке во Франкфурте-на-Майне IAA в 1963 году первый 911, называвшийся тогда еще 901, был оснащен двухлитровым шестицилиндровым оппозитным двигателем мощностью 130 л. с. при 6100 об/мин. Успех этого нового спорткара заставил подумать компанию Porsche о более мощном двигателе, и уже в 1967 году состоялся дебют 911 S с двигателем мощностью 160 л.с. при 6600 об/мин. Вскоре после этого базовая модель получила обозначение 911 L, а позднее – 911 Е. Особую гордость у инженеров тогда вызывал тот факт, что, несмотря на более мощный двигатель и литровую мощность 90 л.с., срок службы силового агрегата 911 S не сократился.
911 занял прочные позиции на мировом рынке не только благодаря своему мощному двигателю, но и за счет прогрессивных технологий. В 1968 году впервые для рынка США компания Porsche выпустила спортивный автомобиль, оснащенный двигателем с низким уровнем токсичности ОГ.
При этом компании Porsche удалось это сделать не в ущерб мощности и с обеспечением практически такого же комфорта, а также выполнить требования американских законов к токсичности ОГ, а именно особенно строгие положения, действующие в Калифорнии. Снижение токсичности происходило за счет отвода отработавших газов в систему впуска и в термореакторы. Компания Porsche стала первым европейским предприятием, на котором для проведения конструкторских работ были установлены испытательные стенды для контроля ОГ.
К осени 1968 года компания Porsche стала выпускать системы механического впрыска бензинового топлива с шестиплунжерным насосом. Вместе с увеличением рабочего объема своих двигателей она увеличила их мощность и крутящий момент. В 1969 году шестицилиндровый двигатель сначала стал 2,2-литровым, а спустя два года – 2,4-литровым. В результате мощность двигателей 911 S возросла сначала до 180 л.с., а затем – до 190 л.с. В 1971 году была понижена степень сжатия для того, чтобы все 911 могли ездить по всему миру на бензине с октановым числом 91. В тесном сотрудничестве с компанией Bosch Porsche разработала улучшенную систему постоянного впрыска K-Jetronic, которая впервые стала применяться в 1972 году в предназначенных для рынка США моделях.
В 1974 году состоялся дебют первого серийного спортивного автомобиля с турбонагнетателем 911 Turbo
В 1973 году на модели G поколения 911 стали устанавливаться двигатели с рабочим объемом 2,7 литра, способные работать на неэтилированном бензине с октановым числом 91.
Работы над дальнейшим совершенствованием шестицилиндрового двигателя сопровождались постепенным увеличением рабочего объема и мощности с применением самых современных технологий очистки отработавших газов. Первые оппозитные двигатели с нейтрализатором и функцией регулировки состава отработавших газов компания Porsche выпустила в 1980 году. Через три года она представила новое поколение атмосферных двигателей с рабочим объемом 3,2 литра и с цифровой электроникой.
Теперь все двигатели были подготовлены к работе на неэтилированном бензине с октановым числом 91 – во многих европейских странах этого топлива тогда еще не было. Однако при его появлении можно было быстро приспособиться к новым условиям. В 1988 году компания Porsche еще раз усовершенствовала процессы сгорания и разработала головку цилиндра с двумя свечами зажигания на цилиндр.Вершиной технического прогресса стал оппозитный атмосферный двигатель с воздушным охлаждением с рабочим объемом 3,8 литра для серии 993, который в топовой модели 1995 года 911 Carrera RS развивал 300 л.с. Небольшой серией был выпущен 911 GT2, разработанный на основе опыта, полученного при участии в автогонках. Сначала его 3,6-литровый двигатель с двойным турбонаддувом развивал 430 л.с., а двигатель модельного ряда 1998 года развивал уже 450 л.с. Двумя системами турбонаддува был оснащен и 911 Turbo. Оснащенный к тому же системой контроля токсичности отработавших газов OBD II, он стал настоящей мировой премьерой.
В 1996 году состоялась мировая премьера первого шестицилиндрового оппозитного двигателя Porsche с водяным охлаждением
Настоящим прорывом в истории создания шестицилиндровых оппозитных двигателей Porsche стал привод нового модельного ряда Boxter, мировая премьера которого состоялась в 1996 году. Впервые компания Porsche применила силовой агрегат с водяным охлаждением с рабочим объемом 2,5 литра и мощностью 204 л.с. Более не связанные ограничениями, обусловленными бывшим шестицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, разработчики установили на новый силовой агрегат головку цилиндров с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр. Годом позже появился новый 911 модельного ряда 996, оснащенный также двигателем с водяным охлаждением.
Этот 3,4-литровый силовой агрегат был значительно короче своего предшественника и, прежде всего, более плоским. Его мощность составляла 300 л.с., а его частота вращения была намного выше по сравнению с атмосферным двигателем. К тому же имелась возможность регулировки распределительных валов на впуске, и появилась система регулировки фаз газораспределения VarioCam. Через два года эта система была дополнена системой переключения хода клапанов. С тех пор она носит название VarioCam Plus. Однако важнейшие характеристики остались неизменными: шестицилиндровый двигатель, коленчатый вал на семи опорах, двухмассовый маховик и разделенный в продольном направлении корпус двигателя. На водяное охлаждение был переведен и новый 911 Turbo. В 2000 году на него был установлен новый двигатель мощностью 420 л.с. Свое продолжение получили работы над увеличением рабочего объема и мощности, в результате которых в середине 2000-х годов появились 3,6- и 3,8-литровые оппозитные двигатели мощностью 355 л.с.В 2008 году 911 Carrera и 911 Carrera S получили разработанные с чистого листа бензиновые двигатели с непосредственным впрыском. При том же рабочем объеме они развивали 345 л.с. и 385 л.с. Из этого же семейства были взяты и двигатели для Boxster и Cayman. Уменьшение рабочего объема двигателей для повышения эффективности расхода топлива стало, начиная примерно с 2008 года, главной задачей разработчиков двигателей. На базе взятых из различных областей знаний компания Porsche разработала новую технику для 911-го модельного ряда 991, который появился в 2011 году: так оппозитный двигатель в 911 Carrera мощностью 350 л.с. получил рабочий объем 3,4 литра вместо прежних 3,6 литра. А двигатель Carrera S мощностью 400 л.с. стал 3,8-литровым. Обе модели дают понять, что модельный ряд 991 был ориентирован на максимальную эффективность с точки зрения расхода топлива: по удельной массе, составляющей 3,5 килограмма на л.с., новый 911 Carrera S опережает своих главных конкурентов. Высочайшие показатели 911 Carrera и 911 Carrera S демонстрируют и по расходу топлива в цикле NEFZ: у 911 Carrera он составляет 8,2 литра на 100 километров (194 г/км CO2), а у 911 Carrera S он составляет 8,7 литра на 100 километров (205 г/км CO2) при работе каждого из них с коробкой передач Porsche Doppelkupplung.
Boxster и Cayman представлены в сегменте двухместных родстеров и купе и имеют двигатели с аналогичными техническими характеристиками. За свои 2,7-литровые двигатели они стали победителями в своей категории и были награждены премией «Двигатель года». В Boxster работает двигатель мощностью 265 л.с. и расходует столько же топлива, сколько силовой агрегат у Cayman с аналогичной мощностью. Boxster S и Cayman S оснащены 3,4- литровым двигателем, который в родстере развивает 315 л.с., а в спортивном купе – 325 л.с. С коробкой передач PDK они расходуют в цикле NEFZ 8,0 л/100 км (188 г/км CO2).
Всем этим компания Porsche доказывает: шестицилиндровый оппозитный двигатель – это не вчерашний день. А отличная база для разработки эффективных спортивных двигателей будущего.
Porsche Boxster/Cayman: расход топлива в городском цикле 12,2 – 10,6 л/100 км; за городом 6,9 – 5,9 л/100 км; в смешанном цикле 8,8 – 7,7 л/100 км; выбросы CO2 206 – 180 г/км
GO
Примечание: фотоматериал находится в распоряжении аккредитованных журналистов в банке данных для прессы Porsche в интернете по адресу https://presse. porsche.de
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.
- < Назад
- Вперёд >
Оппозитный двигатель.Преимущества и недостатки.
Оппозитный двигатель — вид двигателей, до которого нельзя было не додуматься в процессе развития автомобилестроения. Все началось с желания сэкономить побольше пространства под капотом автомобиля. Но, обо всем по порядку.
Для начала думаю стоит упомянуть, что типов оппозитных двигателей несколько — двигатели типа боксер (субару), в которых поршня в противоположных цилиндрах двигаются равно-удаленно, то есть, если один поршень находится в верхней мертвой точке, то противоположный ему, будет находится в нижней мертвой точке.
Оппозитные двигатели с устройством OPOC — были забыты но, сейчас снова начинается их разработка и усовершенствование благодаря нехилым бабло-вливаниям Билла Гейтса. OPOC имеет весьма усложненное устройство, в нем используется один коленвал, но при этом в каждом цилиндре работают по два поршня, двигаясь на встречу друг другу, о этом типе оппозитников напишу позже.
Советский оппозитник 5ТДФ устроен совсем по другому и имеет определенно отличающийся от боксера или OPOC принцип работы.
В оппозитном двигателе 5ТДФ, поршня работают попарно в одном цилиндре, и двигаются навстречу друг другу.
В момент достижения верхней мертвой точки обоих поршней, расстояние оставшееся между ними является камерой сгорания, в которую допустим у дизелей происходил непосредственный впрыск топлива, а у бензиновых оппозитников топливо как и положено подавалось через карбюратор. Так же стоит отметить что оппозитный двигатель 5ТДФ двухтактный, а не четырех, как у Subaru и Porshe, и газообмен происходит у него как у двухтактного двигателя. Имеет два коленвала, расположенные в тех местах, где у субаровского мотора головки. 5ТДФ — это много-топливный оппозитный дизель. Многотопливным он был потому, что мог работать как на солярке, так и на бензине, керосине, и даже мазуте, правда не долго. Все это благодаря его конструкции, которая предопределяла большую степень сжатия в цилидрах. Так же на 5ТДФ стоял принудительный турбонаддув, который значительно повышал мощность двигателя. После завершения производства танков Т-64, от оппозитника 5ТДФ отказались в пользу более современного его аналога, а в дальнейшем оппозитные двигателя были совсем вытеснены из военной промышленности V-образными моторами.
Также очень широкое распространение получили оппозитные двигатели в производстве мотоциклов.
Нынешние оппозитники заметно эволюционировали по сравнению с их ранними моделями и до сих пор улучшаются и модернизируются, особенно благодаря иженерам Fuji Heavy Indastries Ltd. которые разрабатывают двигатели для субару. Заметными отличиями оппозитника от V-образного двигателя можно считать расположение кривошипов коленвала таких двигателей. Количество цилиндров в «боксерах»(так будет правильней их называть) Subaru колебалось от четырех до двенадцати, но самый оптимальный вариант — шестицилиндровый двигатель такого типа. Благодаря особенностям строения коленвала он имел самый низкий уровень вибрации, которая является одной из проблем четырехцилиндровых «боксеров». Проблему эту пытаются душить, и вроде как уже задушили разработав гидроопоры для двигателя. Ну в общем что ни говори, а самым оптимальным количеством цилиндров в двигателе пока является шестерка,это относится и к оппозитникам,и V-образным и рядным моторам.
Как было сказано выше горизонтальные оппозитники были призваны сэкономить место под капотом, но получилось вместо этого хер пойми что. Такой двигатель конечно короче, но насколько он шире, в два, а то и в три раза. Как мне кажется сэкономить место под капотом или получить дополнительную мощность от такого двигателя можно по минимуму.Что касается дополнительной мощности, то она достигается установкой турбонаддува, твин-турбо, би-турбо, благодаря которому снимается еще 30-40% дополнительной мощности. Также дополнительную мощность придают кованые поршни и Н-образные шатуны, считающиеся деталями для спорт моторов, и довольно часто используемые в современных двигателях Subaru. Расход топлива у Форестера с двухлитровым турбированным оппозитником на коробке автомат около 15-17 литров на 100км, что никак его не красит. Притом такая же Audi A4 все того же 2002 г.в, с рядным турбодвигателем 1.8литра не уступит Форестеру на трассе, но жрет гораздо меньше, 9-12литров на 100км.
Еще один недостаток субаровских оппозитных двигателей, это их страсть к пожиранию моторного масла, просто необходимая потребность, им по ТО положен незначительный расход масла, при этом другие двигателя с таким расходом отправляются прямиком на ремонт. Турбины этих двигателей как и у всех нормальных производителей с годами начинают гнать масло во впускной коллектор, но умные мозги двгателя не дадут ему пойти в разнос, поршневые кольца изнашиваются так же как у всех моторов. Появляется выработка на стенках цилиндров, благо гильзы съёмные, и их можно заменить. Но чтобы провести кап ремонт такого двигателя нужно его разобрать, что в общем то совсем не проблема. Другая проблема найти запчасти, которые стоят далеко не дёшево, и собрать обратно двигатель, причем собрать правильно. А этот процесс обычно доставляет нехилый высер кирпичей даже опытным мотористам, к слову пиздец как неудобно. Неудобно конечно и срать вверх ногами, но ко всему можно привыкнуть, вот и к субаровским двигателям рано или поздно привыкаешь, но геморой во время сборки они доставят в любом случае.
Еще по теме: Роторный двигатель
Есть что вспомнить – Автомобили – Коммерсантъ
На следующий день после того, как ракета Falcon Heavy отправила в сторону пояса астероидов за Марсом родстер Tesla с манекеном Илона Маска за рулем, первый вице-премьер правительства РФ на открытии финала конкурса «Лидеры России» сказал буквально следующее: «Я уверен, что русский народ более талантливый, чем американский, пусть простят меня американцы». И тут на самом деле непонятно. Либо радоваться этому — как-никак всегда приятно думать, что обладаешь огромным потенциалом. «Yes, we can» — как говорили голосовавшие за Обаму американцы. С другой стороны, сам по себе талант — это лишь полдела, и в истории зачастую остается не тот, кто «придумал», а тот, кто «сделал». А вот с этим у нас, увы, в силу самых разных обстоятельств не всегда получалось. Ни двести лет назад, ни сто, ни сегодня.
Иван Картамцев, Валерий Чусов, Дмитрий Гронский
Между тем не стоит юродствовать и посыпать голову пеплом. Наши приоритеты в космосе бесспорны, и компания SpaceX идет по пути, который проторили советские ученые. Но если посмотреть внимательно, то и в конструкции автомобиля вообще, и первого автомобиля в космосе в частности тоже есть многое придуманное у нас или нашими людьми.
Правда, если не ставить себе целью рвать на груди рубаху в попытке доказать, что Россия — родина слонов, а попытаться собрать максимально достоверную информацию, то к вопросу надо относиться крайне осторожно. В сложные для страны времена, когда из патриотических соображений «котлету де-воляй» потребовалось переименовать в «котлету по-киевски» — сейчас назрело время снова переназвать блюдо, но это другая тема, — на щит поднимались самые разные легенды. В Переславле-Залесском, например, успешно действует музей «Что придумали русские первыми в мире», где вам расскажут и про «смайлик», который ввел в обиход Владимир Набоков, и про мишку Тедди, тоже придуманного нашими «бывшими», и, конечно же, про сотни наших изобретений в области науки и техники. .. Однако, чтобы наше исследование выглядело максимально убедительным, мы не стали писать ни про «самобеглую коляску Леонтия Шамшуренкова», якобы построенную в 1752 году, ни про первый бензиновый «экипаж Путилова и Хлобова», как говорят, бегавший по русской провинции еще до того, как Карл Бенц получил свой знаменитый патент. Но даже без этих, сомнительных на наш взгляд, историй список получился внушительный. В чем мы читателю и предлагаем убедиться.
Против течения
Электромобили с каждым днем все стремительнее проникают в нашу жизнь, но мы до сих пор воспринимаем их как нечто диковинное и заграничное. А зря! Ведь появлением первого практически пригодного электродвигателя мы обязаны не кому-нибудь, а нашему соотечественнику Б.С. Якоби. В 1834 году Якоби изобрел электрический мотор с вращающимся якорем и опубликовал теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в движение машины». В подтверждение полезных свойств изобретения ученый создал несколько рабочих образцов небольшой мощности и даже построил лодку, оборудованную электромагнитным двигателем, выдающим около 1 л. с., которая в 1839 году успешно прошла против течения Невы с четырнадцатью пассажирами на борту. Позже творению Якоби нашлось и другое применение — перемещение подвижной железнодорожной платформы. Но о повсеместном использовании электрического мотора думать было все-таки еще рано.
Настоящие сварщики
Трудно себе представить современный автопром без технологии электросварки. А ведь ее изобретение едва ли не целиком и полностью является заслугой российских изобретателей. Сперва, в 1802 году, физик-экспериментатор В.В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и позже описал возможность ее применения для сварки и спаивания металлов, а затем, уже в 1882 году, Н.Н. Бенардос изобрел дуговую сварку угольным электродом.
Ильич ни при чем
Если спросить любого мало-мальски образованного американского школьника, кто изобрел электрическую лампочку, то ответ будет однозначный: Томас Эдисон. Правда, на этот счет нет единого мнения, поскольку сама лампочка в том виде, в котором мы ее знаем, была придумана далеко не сразу и воплощала в себе целый набор идей, предложенных в разное время разными людьми. Как бы то ни было, отечественная история помнит и чтит имя члена Русского технического общества А.Н. Лодыгина. Именно он в 1870 году представил свою лампу накаливания, в то время как Эдисон получил патент лишь спустя девять лет. И пока американский изобретатель ставил эксперименты с угольными нитями накаливания, Лодыгин предложил использовать закрученную в спираль нить из вольфрама. Тогда же им было установлено, что для увеличения срока службы из лампочки следует откачать воздух и заполнить освободившееся пространство инертным газом. И пусть за долгие годы осветительные приборы претерпели еще большую эволюцию, без них — до наступления светодиодной эры — не мог обойтись ни один автомобиль.
Огнеслав, зажигай!
Оппозитный двигатель Subaru
Пусть сейчас наша страна не является выдающейся автомобильной державой, россияне могут смело гордиться изобретением первого работоспособного бензинового двигателя с электрозажиганием. Его автором стал конструктор О.С. Костович. 14 мая 1888 года он первым подал заявку и запатентовал восьмицилиндровый оппозитный двигатель с водяным охлаждением и электрическим зажиганием. Изначально Огнеслав Степанович планировал установить этот двигатель на дирижабль с символичным названием «Россия», но из-за банальной нехватки средств «Россия» так и не взлетела. Зато силовой агрегат получился отличным. Сейчас своими оппозитными моторами известны такие именитые автопроизводители, как Porsche и Subaru. Приятно думать, что наш великий соотечественник в некоторой степени причастен к их успеху.
Держи стакан
Самое крупное производство металлических подстаканников было на заводе купца Кольчугина в городе Кольчугино Владимирской губернии.
Никто не возьмется спорить с тем, что подстаканник — важнейшая деталь автомобиля. Недаром в журналистских тест-драйвах можно, например, прочитать замечания типа «не слишком удачная эргономика размещения ручки КПП затрудняет пользование подстаканниками». Между тем подставка для фиксации стакана была придумана в России в середине ХIX века, а широкое применение нашла в конце позапрошлого столетия в связи с развитием железных дорог.
Спорное сжатие
Рудольф Дизель получил патент на двигатель с воспламенением от сжатия в 1892 году. Но первый работоспособный образец был построен в 1895-м. И лишь в 1897 году у конструктора получился агрегат, способный работать без остановки несколько суток. В это же время студент Санкт-Петербургского технологического института Г.В. Тринклер начал постройку своего двигателя с воспламенением от сжатия. Он удачно отличался от двигателя Дизеля тем, что топливо вбрызгивалось в цилиндр под давлением, в то время как Дизель сначала планировал использовать угольную пыль, а лишь затем перешел к впрыскиванию топлива с помощью специального компрессора. У Тринклера компрессора не было, за счет чего КПД его агрегата был выше. Уже будучи студентом пятого курса, Тринклер приступил к подготовке производства своего двигателя на Путиловском заводе, куда его пригласили на работу. Однако к тому времени дизель был запатентован в России, и право на производство двигателей Дизеля купил промышленник А. Нобель. Это, кстати, был первый крупный клиент Дизеля, так что появление конкурента в России могло не только нанести ущерб предприятию Нобеля, но и отодвинуло бы внедрение двигателя Дизеля в принципе. Руководство Путиловского завода решило не вступать с конфликт с Нобелем и в 1902 году отказалось от продолжения работ с Тринклером. Таким образом получилось, что мотор, работающий на солярке, мог, но не стал нашим приоритетом.
Управляемый полет
Автомобили будущего часто видят похожими на вертолет или коптер. Взять хотя бы недавний совместный проект Italdesign и Airbus. Ключевой элемент современного вертолета — автомат перекоса. Этот узел позволяет лопастям несущего винта изменять угол установки во время поворота, и именно поэтому вертолет может двигаться вперед, назад или вбок. Автомат перекоса изобрел Б.Н. Юрьев, ученый, член воздухоплавательного кружка знаменитого Николая Жуковского.
В 1911 году он опубликовал в журнале «Автомобиль и воздухоплавание» — да, тогда авиация и автомобиль были настолько близки — статью о расчете грузоподъемности самолета и вертолета — тогда еще геликоптера. И в том же году подал заявку на патентование летательного аппарата с автоматом перекоса, без которого сегодня не обходится ни один вертолет. К слову, первый квадрокоптер тоже имеет российское происхождение. Первый четырехвинтовой вертолет построил в США в 1922 году российский инженер Г.А. Ботезат. Машина, способная поднимать до трех человек, совершила более сотни полетов, но американская армия прекратила финансирование проекта, посчитав более перспективными автожиры.
Глуши мотор!
Пожалуй, самый эффектный момент столь популярных в Америке соревнований по дрэг-рейсингу — это торможение разогнавшихся за четверть мили до неимоверной скорости аппаратов. Только выстреливающий из кормовой части парашют способен эффективно остановить этот снаряд. Изобретателем первого в мире ранцевого парашюта является русский инженер Г.Е. Котельников. Что характерно, одно из первых его испытаний состоялось при участии автомобиля. 2 июня 1912 года машина разогналась, Глеб Евгеньевич дернул за спусковой ремень, привязанный за буксировочные крюки парашют мгновенно раскрылся, замедление автомобиля было столь стремительным, что даже мотор заглох.
Твердыня света
Когда-то давно настоящим проклятием автомобильных дизайнеров были фары: технология не позволяла делать их никакими, кроме круглых. В США вообще все фары были стандартными. Новые виды источников света и возможности новых материалов позволили варьировать форму и размеры фар. Тренд последних лет — светодиоды. С ними ограничения практически исчезают совсем. Светодиоды используются и в качестве контрольных ламп, и для подсветки интерьера, и как часть современных жидкокристаллических дисплеев. Маленькие, экономичные и почти вечные источники света идеально подходят для автомобиля. В открытии эффекта электролюминесценции есть вклад и советского инженера О.В. Лосева, создателя детекторного приемника. В 1923 году он обнаружил свечение в паре карбокорунд — сталь. Лосев верно оценил перспективы своего открытия — возможность создать миниатюрные источники света с высоким быстродействием и низким напряжением. Он получил авторские свидетельства на «световое реле» и продолжил исследования электролюминесценции. Увы, их оборвала война — Олег Владимирович умер от истощения во время блокады Ленинграда.
С небес на землю
Водород уже много лет пытаются использовать в автомобилях. Из последних опытов достаточно вспомнить водородные «семерки» BMW или Toyota Mirai. Водяной пар в качестве отработавших газов — мечта эколога. В СССР этот вопрос решили давным-давно, в 1941 году. И где — в блокадном Ленинграде! Как часто бывает, это была вынужденная мера. Техник-лейтенант Б.И. Щелищ отвечал за ремонт лебедок для аэростатов заграждения. Их надо было периодически опускать, чтобы пополнять запасы водорода. Лебедки были установлены на грузовиках, и двигатели грузовиков приводили их в действие. Бензина в блокадном городе было не достать. Щелищ рассказывал, что вспомнил роман Жюля Верна «Таинственный остров», в котором Сайрус Смит рассказывал о топливе будущего — расщепленной на водород и кислород воде. И 28 октября 1941 года, после одобрения специальной комиссией, была запущена установка для питания водородом двигателя ГАЗ-АА. Водород подавался через специальную технологическую пробку прямо в цилиндры. Так питались 500 машин. Созданная для лебедок система позже была установлена и на легковые автомобили — баллоны с водородом разместили на заднем сиденье. Такая машина была показана на технической выставке в начале 1942 года. Двигатель несколько часов работал в закрытом помещении, но никто из людей не чувствовал запаха — ведь у водяного пара его нет!
Движущиеся картинки
Дисплеи — важнейшая часть пользовательского интерфейса, в том числе и в автомобилях. Панель приборов современных моделей часто представляет собой многофункциональный дисплей, на котором изображены шкалы приборов. И первые шаги к созданию электронных дисплеев были сделаны именно в России.
9 мая 1911 года в Санкт-Петербурге ученый Б.Л. Розинг впервые принял на сконструированный им кинескоп изображения простейших фигур. Его изобретение было запатентовано в нескольких странах. Однако эти изображения были неподвижными. Работавший под руководством Розинга в России Владимир Зворыкин эмигрировал в США и вошел в историю как создатель современного телевидения. Но работы в этом направлении велись и в Советской России. В двадцатые годы Б.П. Грабовский совместно с математиком Н.Г. Пискуновым и инженером-электротехником В.И. Поповым пытались развивать идеи Розинга.
30 июня 1928 года был получен патент под номером 5592 на «Аппарат для телескопии». Первая в истории передача движущегося изображения при помощи электронно-лучевой трубки была осуществлена 26 июля 1928 года в Ташкенте. Но в СССР в то время не было потребности в развитии новых технологий, оборудование для которых стоило очень дорого — например, в США стоимость комплекта для домашнего приема телепередач в 1928 году составляла около $200, притом что автомобиль Ford A стоил $385. Позже, когда у нас все-таки решили запустить телевещание, для этого было закуплено иностранное оборудование. Зворыкин же в США разработал и в 1933 году запатентовал иконоскоп — главную составляющую телевизионных камер. А в сороковые он представил и первую систему цветного телевидения.
Видеофиксация
Помимо телевизора, важным элементом комфорта и престижности автомобиля считался видеомагнитофон. Первый действующий образец подобного рода техники — VR-1000 удалось в 1956 году построить американской фирме Ampeks под руководством А. М. Понятова. Собственно, название компании расшифровывалось как «Александр Матвеевич Понятов — экселенс». Правда, габариты первый видеомагнитофон имел немалые и стоил $50 000, поэтому должно было пройти достаточно много времени, чтобы это устройство заняло место на потолке представительского вэна или в бардачке лимузина.
«Победа» нового стиля
В формировании дизайна всегда кто-нибудь оказывается первым, хотя перспективные идеи, что называется, витают в воздухе. Советская «Победа» стала первым серийным автомобилем, у которого не было отдельных крыльев и даже намека на них.
Отказ от крыльев, точнее, наползание на них кузова началось еще в конце тридцатых годов, это позволяло сделать салон шире и полностью использовать габарит автомобиля. На моделях сороковых годов крылья уже стали частью кузова, но все еще выступали. В США этот процесс шел, так сказать, постепенно, поскольку модели там менялись часто. ГАЗу же удалось — вернее, пришлось — сделать скачок от ГАЗ-М1 с абсолютно отдельными крыльями сразу к новой перспективной форме, да еще с несущим кузовом вместо рамы. В 1938 году дизайнер Е. Бродский нарисовал перспективную модель, у которой крыльев не было вообще. На основе этих эскизов над кузовом будущей послевоенной модели работал сначала Ю.А. Долматовский, а затем В.Ф. Самойлов. Главным конструктором ГАЗа и, соответственно, «Победы» был А.А. Липгарт. Форма без крыльев оказалась верной идеей, практически одновременно с «Победой» такие же машины начали выпускать Kaiser в США и Standard в Великобритании. А вот покатая крыша на седанах не прижилась… но вернулась в шестидесятые годы уже в виде хетчбэков.
Без отрыва от руля
Сотовый телефон сегодня почти непременный спутник водителя. Он не только может делегировать автомобилю свою способность дозвониться куда-то, но и может быть ключом к этому автомобилю или кнопкой его зажигания. Между тем первый звонок по мобильному телефону случился в СССР 9 апреля 1957 года. И совершил его советский инженер Л.И. Куприянович. Вот что писал в заметке «Радиотелефон» журнал «Наука и жизнь»: «Новый телефонный радиоаппарат ЛК-1 дает возможность осуществить беспроводную телефонную связь. С городской телефонной сетью он связывается с помощью электромагнитных волн через специальную автоматическую телефонную радиостанцию (АТР), которая включается в телефонную линию параллельно какой-нибудь абонентской точке». В декабре того же года про радиотелефон Куприяновича написал журнал «За рулем». Аппарат весом в 3 кг больше подходил для перевозки, чем для переноски. Но это была не просто беспроводная трубка с дальностью до 30 км. На ЛК-1 был установлен дисковый номеронабиратель, а станция АТР могла поддерживать разговоры нескольких пар абонентов. Единственное, чего у нас тогда не было — сотовой структуры базовых станций. А ведь именно она сегодня обеспечивает покрытие больших площадей и поддержание множества соединений одновременно. В конце пятидесятых круг потенциальных абонентов мобильной радиосвязи в СССР был узок. Куприянович стал одним из разработчиков системы подвижной радиосвязи «Алтай», предназначенной для руководителей и спецслужб, и ей хватало единственной базовой станции на весь город.
Лазер-мазер
Не раз бывало так, что достижения отечественных ученых оставались незамеченными, а то и вовсе непризнанными в глазах мировой общественности. Но, к счастью, нередко случались и обратные примеры. В 1964 году советские изобретатели А.М. Прохоров, Н.Г. Басов, а также их американский коллега Ч. Таунс получили Нобелевскую премию по физике «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на принципе лазера — мазера». Наши ученые разработали различные типы лазеров, среди которых инжекционный лазер, лазер, возбуждаемый электронным пучком, полупроводниковый лазер с оптической накачкой, а также мощный эксимерный лазер. Это дало мощный импульс к развитию технологий, нашедших свое применение при высокоточном производстве, в том числе в автомобильной промышленности. Благодаря ей мы сейчас имеем лазерную сварку, а также сверхчувствительные датчики, открывающие дорогу для автономных транспортных средств, а компания Audi уже не первый год хвастается лазерными фарами.
«Персоналка» нон грата
За последние тридцать лет компьютеры стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Они управляют всем, в том числе автомобилями — трудно представить себе современную машину без бортового компьютера. Первая в мире «персоналка» была изобретена конструктором из Омска А.А. Гороховым в 1968 году. Это подтверждено авторским свидетельством под номером 383005. Машина под рабочим названием «Устройство для задания воспроизведения контура детали» включала в себя монитор, системный блок с жестким диском, материнскую плату и даже видеокарту. По замыслу Арсения Анатольевича, персональный компьютер предназначался для создания сложных чертежей. Но, к сожалению, проект был свернут из-за слабого финансирования.
Возьми попутный груз
Прочитайте внимательно заметку из журнала далекого советского времени. Для того чтобы убедиться, что райдшеринг — поиск попутного транспорта — далеко не сегодняшнее и вовсе не заграничное изобретение. Советский водитель без всякого смартфона мог не только найти себе приятную попутчицу, но и выиграть радиоприемник. Ну а попутчица — проехать по нужному ей маршруту совершенно бесплатно. Как говорили в ту пору, просто «за красивые глаза».
Первый в мире кроссовер
Позаботиться о жителях сельской местности и сделать для них комфортабельный, но проходимый автомобиль предложил в 1970 году глава правительства СССР Алексей Косыгин. В конкуренции проектов АЗЛК, ВАЗа и «Ижмаша» победило предложение из Тольятти. Так появилась «Нива» — первый в мире внедорожник с несущим кузовом, который по уровню дизайна и комфорта максимально приближался к обычным легковым машинам. Можно сказать, что это был первый кроссовер в его нынешнем понимании. При этом «Нива» получила еще и перспективную конструкцию трансмиссии — постоянный полный привод с блокировкой межосевого дифференциала и двухступенчатой раздаточной коробкой. Так что с точки зрения проходимости ВАЗ-2121 можно считать настоящим внедорожником.
«Окей, гугл!»
Трудно недооценить значение для современного автомобилизма разработок и сервисов компании Google. Тут и многолетние исследования в области беспилотного транспорта. И карты всего мира, столь удобные в путешествиях. Компания BMW еще в 2007 году добавила в навигацию своих автомобилей новую функцию, которая была доступна пользователям сервиса BMW Assist, — водитель находит необходимый адрес на домашнем или рабочем компьютере при помощи Google Maps, а затем отправляет ссылку на участок карты «в машину». Штатная навигационная система распознает информацию, полученную от Google, и использует ее для построения маршрута движения… Как известно, сооснователем компании Google является С.М. Брин. Родился Сергей Михайлович в 1973 году в Москве, но в пятилетнем возрасте родители увезли его в США, где он в 2016 году занял, по данным журнала Forbes, 13-е место в списке богатейших людей планеты. Русская Википедия среди афоризмов, приписываемых Сергею Брину, упоминает слова, которые он сказал однажды своему отцу: «Спасибо тебе за то, что ты увез всех нас из России».
Оппозитный двигатель: покупать или нет?
Оппозитный двигатель — один из самых интересных типов двигателя, разработанных для автомобилей.
Изначально спроектированный для военных целей, он успешно перекочевал на гражданскую автомобильную и мототехнику, продемонстрировав немало положительных качеств.
Из этой статьи вы узнаете:
Именно оппозитный мотор стал визитной карточкой для автомобильных брендов Subaru и Porshe, сумевших выиграть на нём не одно соревнование и завоевать для себя большую армию поклонников.
Конструкция «оппозита»
В самом названии двигателя — «оппозитный» — заключено главное его отличие от «обычных» двигателей — цилиндры в таком двигателе располагаются напротив друг друга (от английского «opposite» — напротив).
Эта схема так же получила название «V — образный двигатель с углом развала цилиндров 180 градусов»
Такая конструкция имеет достаточно много преимуществ перед «обычными» двигателями, однако и недостатков у неё тоже хватает.
Преимущества оппозитного двигателя
Самое главное преимущество оппозитного двигателя — это низкий центр тяжести, обеспечивающий автомобилю с таким двигателем хорошую устойчивость на дороге. Благодаря горизонтальному направлению движения поршней двигатель напоминает форму «плиты», которую помещают в самую нижнюю точку автомобиля.
Именно это достоинство вовсю используют менеджеры по продажам марки Subaru — самого известного производителя «оппозитных автомобилей» и частого победителя множества ралли.
Второе значимое преимущество — это низкий уровень вибраций во время работы двигателя. Благодаря движению поршней навстречу друг другу они самостоятельно себя уравновешивают, что положительно сказывается на общем комфорте при движении автомобиля.
К третьему преимуществу можно отнести лучшую «пассивную безопасность». Водитель и передний пассажир имеют меньше шансов получить повреждения из-за смещения двигателя в салон при сильном фронтальном ударе. «Плоский» двигатель легче «выпадает на дорогу», минимально деформируя силовой каркас салона.
Недостатки оппозитного двигателя
К основным минусам двигателя с горизонтальным направлением движения поршней большинство экспертов относят дороговизну его эксплуатации, вытекающую из самой конструкции.
Двигатель «практически квадратный» — плоский и широкий. После установки такого двигателя на автомобиль места под капотом совсем не остаётся, что сильно ограничивает возможность проведения работ по его обслуживанию.
Изрядную долю операций приходится производить только после снятия двигателя с автомобиля — а это заметно увеличивает стоимость обслуживания машины. Для владельца дорогого автомобиля этот момент, возможно, не играет большого значения, а для владельца машины эконом-класса этот момент может стать решающим.
Ещё одним существенным недостатком, является дороговизна запчастей. Кроме конструктивных особенностей запчастей, причиной дороговизны является тот факт, что количество автомобилей с оппозитами сравнительно невелико (по сравнению «обычными» двигателями), из-за чего компаний, выпускающих запчасти для таких двигателей, так же немного.
Покупать или нет?
Для потенциального покупателя, ищущего автомобиль «на каждый день», покупка машины с оппозитом вряд ли станет оптимальным выбором.
Преимущества, которые может подарить машина с таким двигателем, смогут по-настоящему оценить разве что ценители, настоящие и преданные поклонники марки или оригиналы, желающие отличаться во всём от большинства себе подобных.
Зато возможных потенциальных затрат на ремонт такая машина может принести достаточно много, что, в конечном итоге, будет отражаться на стоимости её содержания.
История появления
В 1938-м году в Германии состоялось одно из самых значимых событий в автомобилестроении всего 20-го века — на свет появился автомобиль Фольскваген Жук, который разошёлся по всему миру самым большим тиражом в истории — более 21 миллиона экземпляров.
Именно на этой модели — впервые на гражданских автомобилях — был установлен оппозитный мотор UL260i.
На тот момент это было достаточно необычно — подобные двигатели успешно применялись в оборонной промышленности, но до этого момента никогда не устанавливались на массовые гражданские модели автомобилей.
Со дня появления Жука (и во многом благодаря его бешеной популярности), двигатели с горизонтальным направлением движения поршней начали обретать своих поклонников по всему миру.
Со временем Фольксваген Жук стал культовым немецким спорткаром Порше, затем на свет появилась марка Subaru, сделавшая автомобиль с оппозитом гораздо доступнее, благодаря чему его смог позволить себе практически любой желающий.
Когда VR — это тип двигателя. Базовое погружение в мир автомобильных ДВС — Mafin Media
Как нетрудно догадаться по буквенному обозначению, W-образный двигатель представляет собой два «спаянных» V-образника. Основное ноу-хау этих моторов то же, что и у V-образных: повышение мощности без существенного увеличения размеров мотора. Как правило, такие моторы вмещают от 8 до 16 цилиндров, хотя это не предел. Встречаются они еще реже, чем V-образные: ремонт трудоемок, а стоимость изготовления велика.
Кстати, первый W-образный автомобильный (авиация не считается) двигатель тоже изобрел Volkswagen: это был W-8, то есть восьмицилиндровый мотор. В конце прошлого века концерн Volkswagen купил Bugatti, и первым сердцем суперкара Veyron стал уже W-16, развивающий сумасшедшие по гражданским меркам 1 000 лошадиных сил.
Оппозитный двигатель
Разработка оппозитного (от англ. opposite — диаметрально противоположный) двигателя — продолжение темы увеличения мощности без особого увеличения самого ДВС. Так появились не только все моторы, про которые было рассказано выше, но и широко известный в узких кругах оппозитный двигатель, или «боксер». Ассоциация с контактным видом спорта возникла не просто так: в оппозитнике угол развала цилиндров — 180 градусов. Проще говоря, поршни движутся «навстречу» друг другу, как кулаки сражающихся спортсменов. Хотя оппозитный мотор позволяет снизить центр тяжести и таким образом повысить устойчивость автомобиля, он, как и любое современное технологичное изобретение, требователен к обслуживанию. Сегодня эти двигатели известны в первую очередь по Subaru и Porsche, хотя их применяли и на гораздо более массовом автомобиле Volkswagen Beetle, выпускавшемся с конца 1930-х годов.
Роторно-поршневой двигатель — РПД
Этот тип мотора, прозванный по имени своего создателя двигателем Ванкеля, имеет принципиально отличную от уже знакомых нам поршневых моторов конструкцию. Привычного поршня, двигающегося условно вверх-вниз, здесь нет: вместо него по сложной оси вращается ротор, который и выполняет функцию поршня. Внешне эта деталь представляет собой треугольник Рело, встречавшийся еще в трудах Леонардо да Винчи.
Треугольник ротора «вешается» на так называемый эксцентриковый вал и помещается в овальную камеру сгорания, где возгорание топливно-воздушной смеси заставляет его вращаться и выдавать механическую энергию. Интересно, что механизм газораспределения, или всем нам знакомые ремень ГРМ и клапаны, здесь отсутствует.
Основное преимущество этой конструкции — высокие рабочие обороты (8–-9 тысяч оборотов коленчатого вала в минуту — RPM, или rounds per minute), позволяющие снять даже с небольшого объема в 1,3 литра 200 и больше лошадиных сил. Для сравнения: атмосферные поршневые двигатели такого объема обычно не развивают и 100. Минусы ротора — высокий расход топлива, невысокая экологичность выхлопа и требовательность к эксплуатации вкупе с не самой высокой надежностью. Как говорится, просто так ничего не бывает, и мощность — не исключение. Хотя роторы экспериментально ставились даже на ВАЗ 2103, они больше известны по детищу японской фирмы Mazda, модели RX-8, выпускавшейся с 2003 по 2012 год:
типы, устройство и принцип работы
Оппозитный двигатель — это не просто техника, которая опередила свое время, а на самом деле решение многих задач, которые не способны решить многие современные традиционные двигатели.
Что такое оппозитный двигатель? Видео
Оппозитный двигатель представлен особым типом силовой установки, которая напоминает сама по себе традиционный двигатель, однако цилиндры при этом расположены – горизонтально. В простонародье данный мотор получил название «боксер». Это обусловлено движением поршней друг от друга, либо же друг другу, навстречу. Однако, при этом два поршня находятся в одинаковом положении.
Оппозитный двигатель. Фото
Первым образцом является двигатель от компании Volkswagen в 1938 году. В то время агрегат состоял из 4-цилиндрового «оппозитника» объемом 2 литра, мощностью 150 лошадиных сил. После этого мотор приобрел популярность и начал широко использоваться.
Оппозитный двигатель Субару
На сегодняшний день оппозитные двигатели производят и устанавливают компании Subaru и Porsche. До недавнего времени такую участь также разделяли и Toyota, Honda, Ferrari, и само собой, родоначальник оппозитных моторов – Volkswagen. Подобные установки можно заметить не только в мотоциклах, автобусах фирмы Икарус, но и в некоторых танках.
Видео про оппозитный двигатель Субару:
Принцип работы оппозитного двигателя. Видео
Чтобы сформировать окончательную картину о том, что же из себя представляет оппозитный двигатель, следует разобраться в его строении. Повторим то же, что было сказано ранее – это ДВС, которому свойственна одна особенность – движение пары поршней производится в горизонтальной плоскости . Вторая же пара по соседству находится также в горизонтальном положении.
Общая сумма таких цилиндров может достигать 12, начинается, конечно же, отсчет с 2. Количество обязательно будет кратно двум. Наиболее популярными образцами являются 4 и 6 цилиндров. Опытные механики и профессионалы отметили, что схема работы 2-х и 4-х цилиндрового оппозитника не слишком то и отличается от традиционного двигателя. Особенности начинают проявляться начиная с шести цилиндров.
Видео принципа работы оппозитного двигателя Субару:
Разновидность оппозитных двигателей
Не будет новостью, что сам принцип работы зависит от особенности вида агрегата. Это относится и к оппозитным двигателям.
Они делятся на:
- Оппозитные боксер , которые часто применяются в автомобилях марки Subaru. Что касается принципа их работы, то следует сказать, что поршни при этом располагаются за заранее определенной дистанции друг от друга, на одинаковом расстоянии от оси двигателя. Но при этом каждый поршень расположен отдельно друг от друга в цилиндрах. Данный принцип работы схож с поединков в боксе, откуда, собственно, и название;
Оппозитный двигатель — боксер. Фото - ОРОС кардинально отличается от боксера, как строением, так и последовательностью работы поршней. Данные агрегаты относятся к двухтактным. Один из цилиндров расположен сразу за двумя поршнями, которые прикреплены к единому коленчатому валу. Один из них ответственный за впуск смеси, второй – за своевременность выхода продуктов сгорания. В данной конструкции отсутствует головка, которая в большинстве случаев имеется на блоке цилиндра. К преимуществам ОРОС двигателей относится то, что поршни «работают на один коленчатый вал». Именно это позволяет создавать эти двигатели небольших размеров и массой. Из этого вытекает более широкая сфера их применения. Также этот двигатель одинаково работает что на дизельном топливе, что на бензиновом. При всем при этом поршни проходят гораздо меньше расстояние, в связи с чем сила трения в разы меньше, что продлевает жизнь двигателя. А еще, учитывая то, что он обладает меньшим размером и массой, следовательно, для его изготовления требуется в раза два меньше деталей. Это позволяет сэкономить средства. Общим недостатком ОРОС двигателей является то, что они не так давно были разработаны и по сей день совершенствуются. Из-за этого не стоит исключать непредвиденные проблемы в процессе его эксплуатации;
ОРОС двигатель оппозитный. Фото - . Оппозитный двигатель рассчитан также и на работу военной техники, имеющую крупные габариты. Поршни при этом делят один цилиндр и двигаются в одном и том же направлении, однако каждый имеет свой коленчатый вал. Камера сгорания создается в тот момент минимального расстояния между поршнями. Сходством с ОРОС является то, что в сами цилиндры входит воздух, а излишние газы с помощью турбонаддува удаляются. Данная силовая установка обладает мощностью в 700 лошадиных сил, предельное количество оборотов – 2000. Объем при этом равен шести, либо тринадцати литрам.
Танковый оппозитный двигатель. Фото
Плюсы оппозитных двигателей
Вне зависимости от вида мотора, оппозитные двигатели имеют общие достоинства, среди которых можно выделить:
Минусы оппозитных двигателей
Разумеется, в мире нет ничего идеального, что можно сказать и о оппозитных двигателях. К недостаткам относятся:
- Весьма большая сумма на обслуживание, которое требует вмешательство профессионалов;
- Большая стоимость запчастей;
- Сложность всей конструкции в целом;
- Более высокая затрата масла при работе.
Но даже учитывая вышеперечисленные минусы, многим производителям это не мешает устанавливать оппозитные двигатели на свои автомобили. Перед этим происходит взвешивание всех плюсов и минусов.
Главный из плюсов является больше возможностей и шире перспективы. Ведь, по сути, все недостатки упираются в денежные средства. Однако, большая часть людей осознает тот факт, что за хорошее качество требуется отдавать больше денег. К тому же, использование оппозитных двигателей является следующей ступенью в технологическом развитии.
Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровым двигателем
Сейчас мы будем говорить об общих чертах и отличительных особенностях рядных и оппозитных четырёхцилиндровых двигателях Boxer Four и Straight Four. А так же об их плюсах и минусах. Ниже короткое видео где подробно все описано.
Различия между оппозитным и рядным четырехцилиндровым двигателем. Видео
- Обе конструкции работают по принципу четырёхтактного цикла — пуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
- В обеих конструкциях рабочий ход происходит каждые 180 градусов поворота количества валов, но у них немного разный порядок зажигания.
- На каждом двигателе мы видим мы видим цилиндры под номерами 1, 2, 3, 4. Для оппозитных порядок зажигания 1, 3, 2, 4., а для рядной 1, 3, 4, 2. Так что порядок работы двух последних цилиндров поменян. Эта разница влияет на то как двигатель сбалансирован. У оппозитного двигателя пары цилиндров, наружу и во внутрь, двигаются вместе. Это значит, что сила инерции первого порядка, которая возникает, когда поршень достигает верхне или нижней мёртвой точки взаимокомпенсируются. С рядным четырёхтактном двигателем та же история — силы инерции первого порядка взаимокомпенсируют друг друга, что касается силы инерции второго порядка — здесь двигатели начинают отличаться. Силы инерции второго порядка создаются за счёт того, что поршень движется быстрее верхней части цилиндра, чем в нижней. Когда поршень достигает максимальной или минимальной мёртвой точки, силы инерции второго порядка направлены вверх или вниз от поршня. У оппозитного двигателя, поскольку поршни расположены напротив друг друга, эти силы инерции сбалансированы, что обеспечивает ровную работу двигателя. В рядный четырёхцилиндровой установке все силы направлены в одном направлении, из-за чего двигатель начинает вибрировать, если не использовать балансировочные валы.
Но всё-таки оппозитный двигатель не идеален, из-за того что поршни находятся не на одной линии друг с другом создаётся крутящий момент, который способствует вращению двигателя по вертикальной оси.
КСТАТИ ГОВОРЯ! Если добавить по два цилиндра к любой из конструкций, будь это оппозитная или рядная шестёрка, все силы инерции крутящего момента будут скомпенсированы.
Вы наверное подумали, что оппозитная шестёрка будет иметь вибрации из-за группы 3-х поршней, но каждая группа из трёх поршней балансирует вибрацию другой группы. Если сравнить размеры двигателей Subaru EJ20 2.0L Boxer-4 и Toyota 22R-E 2.0L Inline-4, то они практически одинаковые, с такой конфигурацией двигатели обычно не выполняют объёма более трёх литров, но раньше их выпускали гораздо большего объёма.
Самая большая современная рядная четвёрка — это бензиновый двигатель от автомобиля Toyota Tacoma, объёмом 2,7 литров.
Но это не значит, что рядная четвёрка не имеет своих преимуществ:
- Как правило, она более компактная, имеет только одну крышку цилиндров и не такая широкая. Что оставляет больше места для подвески и позволяет уменьшить радиус поворота, так как шины автомобиля имеют больше места для поворота.
- Что касается газораспределительного механизма, эта конкретная рядная четвёрка имеет один распредвал с верхним расположением, но чаще в современных автомобилях встречается два распредвала.
- Большим преимуществом рядной четвёрки является, то что она имеет только одну головку цилиндра, один впускной и один выпускной распредвал, меньше движущихся частей, меньше веса, а так же намного проще добраться до колодки цилиндра для обслуживания, будь это регулировка клапанов, или замена свеч с рядной конфигурацией — это сделать намного проще.
Наконец мы добрались до темы звучания двигателей. Многие люди утверждают, что оппозитные двигатели звучат лучше, но на самом деле это не преимущество. Этот звук связан с тем, что выхлопные патрубки имеют разную длину.
И так как Субару отказались от данной конструкции выхлопа, новые оппозитные четвёрки будут звучать так же как и остальные четырёхцилиндровые двигатели. Конечно можно создать выхлопную систему с патрубками, которые имеют разную длину, для получения уникального звука выхлопа. Но это может ухудшить продувку цилиндра из-за неравных пульсаций, да и особого смысла в этом нет. Однако, что касается оппозитного двигателя, установка патрубков с разной длинной кажется привлекательной.
Сложности ремонта и обслуживания оппозитных двигателей
Как было сказано ранее, если требуется провести какие-либо манипуляции на двигателе, без помощи специалиста не обойтись. В оппозиционном двигателей без последствий получится собственноручно произвести лишь замену масла.
Одним из факторов, который имеет значительное влияние на срок службы – это вовремя и систематично проведенная раскоксовка. При этой процедуре производится очистка камеры сгорания, клапанов и поршней от скопившегося нагара. Лучше всего данную процедуру проводить осенью, либо в начале весны. Именно в этот период будет разумным и проверка масла с его сменной.
Такой силовой агрегат, как оппозитный двигатель (в частности, производителя Subaru) схож по принципу работы со стандартным, рядным двигателем внутреннего сгорания. Отличает же его специфичность расположения поршней, цилиндров, из-за горизонтальной (а не привычно вертикальной) установки двигателя. Потому, и поршни оппозитного двигателя расположены горизонтально, к тому же, напротив (оппозитно) друг к другу, попарно. Также каждая из этих пар поршней двигателя имеет пару распределительных валов.
С первого взгляда, оппозитный двигатель Субару компактнее прочих, той же мощности, объема. Такая иллюзия создается, потому как он «плоский», равномерно заполняет моторный отсек. При этом, мотор-плита короткая, плоская, но широкая. Конструкция её представлена полублоками из двух цилиндров, но в ширину, кроме картера с поддоном, как у рядного, тут «примостился» ещё полублок и головка.
Первыми оппозитные двигатели внутреннего сгорания Субару заприметили и устанавливали на спортивных автомобилях гонщики. Под них позже разработали и 12-ти цилиндровые двигатели, вместо используемых 6-ти цилиндровых.
Плюсы оппозитного двигателя Subaru
Достоинств у оппозитного двигателя Subaru немало:
- Распределение массы симметрично около оси, не конкретно на ней (меньше нагрузки на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможности его смещения).
- Высокая функциональность, сравнительно большая продолжительность работы до первой необходимости ремонта – наиболее важный плюс и довод установки именно оппозитного двигателя Subaru.
- Сведение к минимуму (либо полное отсутствие вибрации), которая при установке обычного двигателя создает немалый дискомфорт водителю/пассажиру.
Первый плюс(достоинство) наиболее оценено владельцами спортивных машин. Потому как, при скоростных поворотах оппозитный движок Subaru даст больше устойчивости . Кроме того, и скоростные показатели у автомобилей использующих именно эти двигатели сравнительно лучше аналогичных (в особенности среди 12-ти цилиндровых).
Второе преимущество – долговечность работы двигателя – многочисленно проверялось/подтверждалось. До необходимости капитального ремонта оппозитный двигатель порадует автовладельца не одной тысячей беспроблемно пройденных километров.
Последнее (третье преимущество) возможно, помимо прочего, из-за горизонтального расположения поршней, работающих друг от друга, создавая некий баланс, противовес . Не все модели оппозитных двигателей Субару, к сожалению, могут похвастаться максимальной устойчивостью к вибрациям. Наилучшим образом «противостоять» вибрационным нагрузкам удается шестицилиндровому оппозитному двигателю (аналогично с 6-ти цилиндровой вариацией рядного двигателя). Но уже 4-х цилиндровый такими успехами и значительными преимуществами не обладает.
Минусы оппозитного двигателя Subaru
Впрочем, в каждом достоинстве оппозитного двигателя Субару можно найти небольшую «ложку дёгтя». Из таких недостатков:
- Дороговизна обслуживания двигателя, сложность в подборе необходимых запасных деталей. И, кроме прочего, желательно доверять в вопросах ремонта конкретно таких двигателей исключительно профессионалам, специализирующимся на этом.
- Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя производителя Subaru, объяснимая сложностью конструкции.
- Также к расходным статьям с использованием такого двигателя прибавляется большой расход масла.
Самостоятельный же ремонт оппозитного двигателя также невозможен по причине необходимости специализированного инструмента, без которого ко многим деталям нестандартно, горизонтально расположенного двигателя не добраться.
Спектр использования оппозитного двигателя Subaru
Немного затрудненное финансовое положение значительной массы автолюбителей не дает распространиться популярности оппозитных двигателей Subaru. Их применение наиболее широко в сфере использования гоночных, скоростных моделей автомобилей. Потому как здесь, указанные ранее преимущества оппозитных двигателей Субару гораздо важнее и перекрывают недостатки их использования.
Кроме того, устанавливаются они, естественно, и в моделях автомобилей производителя Subaru. Также Porsche нередко прибегает к установке именно этих двигателей в свои автомобили.
Оппозитный двигатель — это видоизменённый агрегат с отличной от обычного рядного мотора структурой. Его поршни находятся под развёрнутым углом, поэтому пары движутся навстречу и обратно. Соседняя же пара, расположенная по оси плоскости мотора, движется идентично, но с небольшим временным интервалом, обеспечивая такт работы двигателя. Движения поршней внутри мотора отдалённо напоминает боксёрский поединок, поэтому такой тип двигателя внутреннего сгорания называют боксёром.
Принцип действия
Исходя из конструкции агрегата, каждый поршень устанавливается на предназначенную для него . Количество цилиндров обязательно чётное, оно составляет от 2 и до 12. Самыми распространёнными двигателями для автомобилей являют моторы с четырьмя и шестью цилиндрами.
В целом принцип работы этого типа агрегата похож на обычный рядный мотор. Отличие заключается в том, что поршни в нём ходят горизонтально, а не вверх-вниз, что обусловлено горизонтальным расположением цилиндров. Эти типы моторов характеризует наличие двух головок блока цилиндров, расположенных горизонтально, по обеим сторонам.
Применяемость мотора
По дорогам ездит довольно много моделей автомобилей, имеющих под капотом оппозитный двигатель. Но ведущих фирм, которые занимаются внедрением и разработками этих агрегатов, всего две, а именно и Порше. Хотя ранее эти агрегаты устанавливались на такие марки машин, как Хонда, Феррари, Шевроле, Альфа Ромео и ещё множество других.
Один из классических автомобилей с оппозитным двигателем – Alfa Romeo 33
Модели от производителя Porsche, такие как Cayman и 911, оснащены шестицилиндровыми двигателями, а варианты более спортивного класса укомплектованы восьми- и даже двенадцатицилиндровыми форсированными движками.
Большинство опытных автовладельцев говорят, что двух- и четырёхцилиндровые оппозитные моторы практически ничем не отличаются от своих рядных собратьев, но чем больше количество цилиндров, тем явственнее различие.
Немного истории
Первым серийным дизельным оппозитным двигателем был мотор, выпущенный концерном Subaru в 2008 году. Это была четырёхцилиндровая установка объёмом 2 литра и мощностью 150 лошадей. Этот мотор получил систему контроля подачи топлива .
В советские времена на танках стоял один из видов современного оппозитного двигателя, имеющий сходный принцип работы, но совершенно ему противоположный конструктивно. Он содержал по 2 поршня на один цилиндр, которые работали, двигаясь навстречу друг к другу. В момент, когда расстояние между поршнями было минимальным, в получавшуюся между ними камеру сгорания попадало топливо. То есть если у современного двигателя один коленвал и 2 головки блока, с ходом поршней друг от друга, то у советского 5ТДФ было 2 коленвала и 1 головка с поршнями, движущимися навстречу. Также особенностью является двухтактный режим работы этого агрегата и его универсальность в плане применяемого топлива. Изначально это был дизельный тип двигателя, но он успешно мог работать на бензине, керосине, авиационном топливе, даже на мазуте. На последнем, правда, не очень долго. Такая универсальность была обусловлена наличием довольно высокой степени сжатия в цилиндрах.
После того как выпуск танков Т-64 был прекращён, от двигателя отказались в пользу V-образных конфигураций, сочтя оппозитный мотор ресурсоёмким и недостаточно удобным для дальнейшего использования.
Сама же идея разработки оппозитного двигателя — это заслуга далеко не Субару, как думают многие. Такие агрегаты ставились на автобусы Икарус, на довольно большое количество мотоциклов (начиная с отечественных Днепров и Уралов, заканчивая BMW R1200GS, а также ему подобных). Естественно, как любые разработки, оппозитный двигатель имеет свои плюсы и минусы.
Плюсы оппозитного мотора
К основным плюсам можно отнести следующие качества:
- За счёт конструкции смещается вниз центр тяжести. Это значительно улучшает управляемость автомобиля, особенно на высоких скоростях. Хотя нет у нас таких дорог, где это можно было бы без риска проверить.
- Нет вибрации при работе. Это относится только к моторам, количество цилиндров которых от 6 и больше. У двигателей с двумя или четырьмя цилиндрами вторичные вибрации не намного ниже, чем у обычных рядных.
- Достаточно . Принято считать, что оппозитные двигатели обладают ресурсом свыше миллиона километров.
Минусы мотора
Естественно, у агрегатов подобной конструкции есть довольно серьёзные недостатки, от которых ещё не избавились разработчики.
- Стоимость обслуживания существенно выше, чем у обычных двигателей. Помимо этого, оппозитный проблематично, а порой практически невозможно ремонтировать самому. Он обладает довольно сложной конструкцией, поэтому лучше, чтобы его ремонтом занимались профессионалы. А это будет стоить немалых денег.
- Из-за первого недостатка плавно выливается второй. В маленьких городах можно просто не найти достаточно квалифицированного мастера, который гарантированно произведёт обслуживание с надлежащим качеством.
- Сложность конструкции, а также большее количество элементов в несколько раз увеличивает стоимость его запасных частей, а также их количество.
- Высокий для оппозитного двигателя считается нормой. Причём он такой высокий, что при подобном расходе обычному агрегату обязательно следует проводить капитальный ремонт. Из этого вытекает ситуация, когда по незнанию автолюбитель просто не контролировал уровень масла в двигателе, что привело к масляному голоданию. Учитывая горизонтальное расположение поршневой, это довольно быстро может привести к необратимым последствиям.
Ознакомившись с тем, как работает оппозитный двигатель, можно сделать вывод, что практически все недостатки такого типа двигателей можно отнести к финансовой части, однако для многих автовладельцев это довольно серьёзный фактор, учитываемый при покупке автомобиля.
Представители компании Субару считают, что возвращение к стандартным типам двигателей было бы для них огромным шагом назад, поэтому они не собираются менять оппозитные моторы на другие модели. По их словам, на уровень продаж не влияет ни цена обслуживания, ни цена непосредственно самих автомобилей.
Оппозитные двигатели были разработаны, для того чтобы сэкономить место под капотом. В результате агрегат получился ниже, короче, но значительно шире. То есть из вертикальной плоскости его перевели в горизонтальную. То есть, по сути, ничего не изменилось, кроме возросшей цены, а также сложности обслуживания. А что касается форсированных моделей с одной или несколькими турбинами, то срок их службы составляет от сотни тысяч километров до нескольких сотен, а никак не миллиона. То же самое касается и расхода топлива — он приблизительно на треть выше, чем у аналогичного по мощности стандартного мотора.
Учитывая все преимущества и недостатки настоящего типа двигателей, сложно их назвать каким-либо техническим прорывом в плане автомобилестроения, однако у этих моторов также есть свои фанаты. Вы с нами согласны?
После создания первого ДВС почти сразу возникли вопросы по его усовершенствованию и повышению мощности. Первый двигатель был одноцилиндровым, и сразу напрашивалось самое простое решение, позволяющее повысить его мощность – увеличить число цилиндров. Но следующие шаги в развитии ДВС были не такими очевидными, так как эти несколько цилиндров можно расположить по-разному – вертикально в ряд друг за другом, под углом или горизонтально. Вот такой последний вариант и получил название оппозитный двигатель, т.е. двигатель, цилиндры которого располагаются горизонтально, напротив (оппозитно) друг друга.
Варианты исполнения оппозитного двигателя
Однако даже подобное простое техническое решение – расположить горизонтально друг напротив друга цилиндры двигателя может быть реализовано несколькими вариантами. Когда работает такой оппозитный двигатель, его поршни могут двигаться разными способами.
Оппозитный боксер
Во время работы подобного мотора поршни всегда находятся друг относительно друга на расстоянии, и каждый работает в своем цилиндре – если один располагается на максимальном удалении от оси двигателя, то значит и другой, соседний, занимает аналогичное положение.
Такой порядок работы напоминает движения боксера, поэтому он получил название «боксер». Очень часто использует подобные оппозитные двигатели Субару. Описанный двигатель показан на фотографии ниже
OPOC, возрождение старых идей
Другой принцип построения реализует оппозитный двигатель по типу OPOC. На сегодняшний день они начинают вновь развиваться благодаря инвестициям небезызвестного Била Гейтса. Устройство такого двигателя показано на рисунке ниже.
Этот оппозитный двигатель – двухтактный. На рисунке хорошо видно, что в цилиндре находится по два поршня, и закреплены они на одном коленчатом валу (на рисунке они обозначены как красный и синий). Красный обеспечивает впуск смеси, а синий – выпуск продуктов сгорания. Из конструкции подобного оппозитного двигателя исчезла головка блока цилиндров и механизм привода клапанов. Кроме того, достоинством такого оппозитника является то, что поршни работают на один коленвал.
Все это существенно снизило массу оппозитного двигателя и значительно расширило сферу его использования. Другой особенностью является то, что он может быть как дизельный, так и бензиновый. Необходимо обязательно уточнить, что как всякий двухтактный двигатель, он нуждается в продувке цилиндров. Для этого задействован электромотор с питанием от внешнего источника. Когда оппозитный двигатель выходит на режим, электродвигатель отключается, а устройство подачи воздуха превращается в турбонаддув.
Рассматривая конструкцию такого оппозитного мотора, необходимо отметить его плюсы: повышение эффективности, обеспечиваемое тем, что расширяющиеся газы давят на два поршня, а не на стенку камеры сгорания, а также повышенное усилие на валу. Кроме того, каждый поршень проходит меньшее расстояние, что снижает силу трения и, соответственно, потери.
Рассматривая другие плюсы, которые обещает подобный оппозитный двигатель, стоит отметить — компания-изготовитель сообщает, что когда он используется как дизельный, то:
- такой двигатель легче обычного турбодизеля на пятьдесят-тридцать процентов;
- подобный силовой агрегат содержит деталей на пятьдесят процентов меньше, чем обычный дизельный мотор;
- занимает на пятьдесят-сорок пять процентов меньше места под капотом;
- экономичней на пятьдесят-сорок пять процентов.
Однако стоит учитывать, что подобный оппозитный силовой агрегат еще достаточно сырой, а значит, отмеченные преимущества отражают в большей степени ожидания его разработчиков.
Оппозитный танковый двигатель
Да, был такой двигатель, это 5ТДФ, разработанный для танков Т-64, а также последующих Т-72 и других. Тогда он обеспечивал необходимую мощность при заданных габаритах. Подобный оппозитный двигатель и его устройство показаны на рисунке ниже
Как видно из рисунка, поршни у него расположены в одном цилиндре и движутся встречно, но работают каждый на собственный коленвал. При минимальном расстоянии между поршнями между ними образуется камера сгорания, где происходит воспламенение топлива. Существует оппозитный двигатель как бензиновый, так и дизельный. По аналогии с OPOC, для подачи воздуха в цилиндры, а также удаления отработанных газов, используется турбонаддув.
Используемый принцип встречного движения поршней позволил упростить конструкцию, обеспечить мощность и компактность силовой установки. Так, подобный дизельный оппозитный силовой агрегат при двух тысячах оборотов, объеме тринадцать и шесть десятых литра выдавал семьсот лошадиных сил, при этом занимая минимум места.
Чем хорош и плох оппозитник?
Надо отметить, что в истории автомобиля многие производители в разное время использовали оппозитный двигатель, пытаясь реализовать предоставляемые им преимущества. Однако в настоящий момент чаще других SUBARU применяет подобные моторы на своих автомобилях.
Сразу надо отметить, что именно устройство оппозитного силового агрегата обеспечивает его преимущества при установке на машине:
- низкий центр тяжести автомобиля, что дает ему дополнительную устойчивость при движении;
- уменьшение как шума, так и вибрации за счет движения поршней навстречу, благодаря чему оппозитный двигатель считается тише аналогичных рядных моторов;
- значительный ресурс, достигающий миллиона километров при правильной эксплуатации.
Однако не бывает всегда все хорошо, есть минусы и недостатки и у оппозитника. Из них стоит отметить:
- ремонт подобного мотора очень сложный;
- устройство двигателя также достаточно сложное, и соответственно, у него высокая цена;
- затраты на обслуживание велики, а само обслуживание крайне затратное и неудобное, требует высокой квалификации исполнителей;
- расход масла при эксплуатации повышенный.
Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, на ряд автомобилей (уже упомянутая SUBARU и некоторые модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают их достоинства и недостатки и осознанно идут на применение такого мотора.
Для ДВС расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов построения, но тем не менее, и в этом случае получаемый оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.
Продолжаю рассказывать про двигатели внутреннего сгорания. Причем я люблю рассказывать про не понятные двигатели для простого обывателя, например как от компании Volkswagen. Сегодня не менее интересный двигатель, который также устанавливается на узкий круг автомобилей. Речь пойдет об оппозитном двигателе. В основном сейчас такие агрегаты использует компания Subaru, а также корпорация Volkswagen Group, в своих автомобилях. Так что же это за двигатель такой? Читайте дальше…
– двигатель внутреннего сгорания, в котором поршни находятся горизонтально (или под углом в 180 градусов), в отличие от рядного двигателя внутреннего сгорания, у которого поршни находятся вертикально. То есть простыми словами — можно назвать горизонтальным двигателем. Поршни такого агрегата расположены — два справа и два слева. Во время работы поршни сходятся и расходятся в горизонтальной плоскости. Так как поршни разделены, каждая группа поршней имеет (два справа и два слева), два распределительных вала. То есть справа два распределительных вала – 8 клапанов и такие е же слева. Газораспределительные механизмы в оппозитном двигателе (распред. валы и клапана), находятся вертикально, в отличие от рядного классического двигателя, где они находятся горизонтально. Вот небольшая схема.
Первые оппозитные двигатели появились еще в 1938 годах, они устанавливались на автомобили Volkswagen Käfer (в шиком применении Фольксваген Жук). Именно компания Volkswagen впервые разработала горизонтально оппозитный двигатель. Некоторые современные автомобили, входящие в Volkswagen Group сейчас комплектуются такими двигателями (например Porsche 997, Porsche Boxster и т.д.). Также в 40 – е года прошлого компания SUBARU вела свою независимую разработку своего двигателя. И по сей день компания Subaru комплектует свои автомобили именно горизонтально — оппозитными двигателями.
Для чего был создан оппозитный двигатель?
Был создан для понижения центра тяжести автомобиля. Наверное, всем известно, что чем ниже центр тяжести, тем лучше ездовые характеристики автомобиля, на поворотах крены автомобиля будут меньше.
Плюсы оппозитного двигателя
1) Как я уже писал выше был создан для понижения центра тяжести автомобиля, что очень хорошо сказывается на ходовых характеристиках.
2) Еще одним плюсом является расположение цилиндров. При движении друг к другу в горизонтальной плоскости, намного сильнее гасятся посторонние вибрации. Поэтому этот двигатель считается намного тише своих рядных или V – образных собратьев.
3) Также из плюсов, хочется отметить большой ресурс такого типа двигателя. Например, двигатели SUBARU имеют ресурс около 1 000 000 километров, при должном использовании и своевременной замене расходников.
Минусы оппозитного двигателя
1) Первый и самый существенный минус, это сложный ремонт такого двигателя.
2) Сложное строение, а значит, дорогая цена этого двигателя.
3) Сложное техническое обслуживание.
Этот агрегат прочный, но сложный в строении. Его динамические характеристики схожи с рядным бензиновым двигателем. Мощность и расход. А сейчас небольшое видео.
Оппозитный двигатель SUBARU видео
На этом позвольте закончить, думаю, стало немного понятно, что это такое и ка он работает.
У всех автомобилей Subaru есть оппозитный двигатель?
Добавлен: 10 декабря 2019
Да, Subaru — единственный производитель в мире, который использует оппозитный двигатель Subaru для всей своей линейки. Таким образом, это означает любой автомобиль от Forester, Outback и Crosstrek до флагманских моделей Impreza, WRX / STI, Legacy и BRZ.
Porsche — единственный автопроизводитель, который внедряет оппозитный двигатель в свои планы, но не все его автомобили используют этот тип двигателя.
Двигатель Subaru Boxer — История
Японский производитель автомобилей в последнее время не перешел на оппозитный двигатель Subaru — это было частью процесса более пяти десятилетий. Корпорация Subaru, входящая в двадцатку ведущих автопроизводителей в мире, придерживается оппозитных двигателей с 1966 года. Компания считает, что плоский, H-образный двигатель с оппозитными поршнями превосходит любой другой силовой агрегат. И с этой теорией трудно поспорить, поскольку 2,0-литровый двигатель Subaru WRX с турбонаддувом был удостоен награды Wards 10 лучших двигателей второй год подряд.
Почему Subaru использует двигатель Boxer?
Не ждите, что конструкция оппозитного двигателя Subaru изменится в ближайшее время. Subaru решила использовать боксер в обозримом будущем, но почему? Вот почему они продолжат включать силовой агрегат в свои автомобили в долгосрочной перспективе.
Более плавное ускорение
Subaru стремится сделать управляемость своих автомобилей все лучше и лучше, а оппозитный силовой агрегат является одной из причин, по которой он обеспечивает более плавное ускорение.В отличие от стандартного V-образного двигателя, боксер расположен горизонтально и совершает возвратно-поступательное движение горизонтальных поршней. Проще говоря, конструкция снижает мощность и снижает уровень шума и вибрации во время езды.
Конечно, мощность не снижается из-за горизонтального положения, поскольку Subaru соответствует своим конкурентам с точки зрения максимальной скорости и тормозной мощности.
Лучшая управляемость
Опять же, горизонтальные поршни предназначены для облегчения работы водителя.Как они это делают в отношении управляемости автомобиля? Ответ заключается в том, что он изменяет конструкцию картера. В результате оппозитные двигатели Subaru часто опускают автомобили на землю с превосходным центром тяжести. Поскольку дорожный просвет у многих моделей выше, опыт за рулем невероятно захватывающий, поскольку Subaru устойчивы в поворотах даже на высоких скоростях.
Кроме того, боксер делает автомобили Subaru легче и компактнее — две особенности, которые еще больше улучшают управляемость.
Повышенная безопасность и безопасность
Хотя скорость и производительность — две вещи, которые Subaru ставит выше всего остального, они никогда не ставят под угрозу безопасность своих клиентов. Принцип его работы прост: силовой агрегат короче, чем у V-образных или обычных двигателей. В результате при столкновении он уйдет под машину и не попадет в кабину.
Subaru не верит в теорию — ее показатели безопасности при столкновении являются одними из самых высоких среди всех производителей.И они считают, что оппозитный двигатель Subaru является основной причиной этого факта.
По всем вопросам и запросам, связанным с Subaru, пожалуйста, обращайтесь к , члену нашей страстной и преданной службы поддержки клиентов.
Porsche показывает, что такого хорошего в оппозитном двигателе
Плоский двигатель, более известный как оппозитный двигатель, представляет собой двигатель внутреннего сгорания с горизонтально расположенными цилиндрами. Эта идея возникла в 1896 году, когда инженер Карл Бенц запатентовал так называемый «контр-двигатель».»
Некоторые из величайших автомобилей всех времен и наших любимых моделей оснащались плоскими двигателями. К ним относятся оригинальный Ford A, Lancia Flavia, Alfa Romeo 33, Volkswagen Beetle, Ferrari Testarossa и, конечно же, Porsche 911 и почти все остальные. Все современные Subaru. На самом деле, 911 — не первая модель немецкого производителя спортивных автомобилей с оппозитным двигателем — изначально он использовался в модели 356, которой в этом году исполняется 70.
Топ 5 Porsche:
Говоря компании Porsche, компания выпустила новую серию видео Top 5 на YouTube .В выпуске этой недели рассказывается о преимуществах оппозитного двигателя, когда автолюбитель Жан-Пьер Кремер встречает бывшего руководителя проекта первого двигателя 911 Ханса Мезгера.
Не нужно быть гениальным автомобильным инженером, чтобы понять, возможно, самое важное преимущество боксера. Его невероятно плоская конструкция обеспечивает чрезвычайно низкий центр тяжести, что положительно сказывается на поведении автомобиля на дороге в целом. Конечно, точное распределение веса по задней оси также помогает автомобилю лучше разгоняться на выходе из поворотов.
Хорошо спроектированный плоский двигатель также имеет очень тонкий баланс масс. В них не используются балансирные валы, потому что массы противодействуют друг другу из-за расположения цилиндров. Собственно, противодействие поршней, вероятно, и является причиной того, что эту конструкцию двигателя называют «боксерской».
Есть еще кое-что, но мы не будем вам ее портить. Только обязательно посмотрите видео вверху и обратите внимание на его финальную часть. В нем рассказывается о дизайне Porsche и о том, как оппозитный двигатель повлиял на него.Просто удивительно.
Источник: Porsche на YouTube
Что вызывает отказ двигателя Subaru Boxer? — Speed Society
В мире двигателей мы обнаружили, что простота — это, как правило, самое …
В мире двигателей мы обнаружили, что, как правило, максимально эффективно сохранять простоту. Конечно, время от времени внедряются новые технологии для постепенного улучшения дизайна. Однако переделка колеса, если хотите, долгие годы не считалась отличной стратегией.
Соберите в 15 раз больше заявок прямо сейчас, чтобы получить шанс выиграть демона уклонения + 20 тысяч долларов наличными + ящик!
Мы также выбираем 10 победителей по 1000 долларов США, щелкните изображение выше и присоединяйтесь!
Те двигатели, которые установлены на самой большой горе Рашмор всех времен, как правило, имеют традиционную конструкцию. С другой стороны, если никто не пробует что-то новое, мы всегда останемся в застое. Фактически, Subaru могла быть одной из компаний, пытающихся внедрить что-то новое, что на самом деле реализовало их план.
Имея это в виду, когда вы открываете капот Subaru, вы, вероятно, найдете что-то довольно нетрадиционное. Во всей линейке бренда он оснащен так называемым оппозитным двигателем. Это означает, что вместо того, чтобы поршни двигались по «V» или линейной схеме, они перемещались в горизонтальной плоскости. Для того, кто ничего не знает об этом двигателе, это, вероятно, кажется ненужным риском. Что же дает оппозитный двигатель, когда все это разыгрывается в реальности?
Если вы просмотрите и спросите разных людей, вероятно, вы получите довольно неоднозначный ответ.На этот раз, однако, мы нашли канал YouTube, который проходит через оппозитный движок и дает одно мнение о том, как движок работает. speedkar99 c hannel, кажется, натолкнулся на двигатель Subaru EJ25, который видел лучшие времена. В этой демонстрации они разбирают все, чтобы показать нам, что произошло.
На пути к внутренней части двигателя мы также можем немного узнать об общих точках отказа и других нюансах этого приложения. В конце концов, как и в любом другом приложении, боксерский дизайн Subaru имеет как хорошие, так и плохие черты.Однако после всех этих лет разработки дизайна они должны что-то делать правильно, верно?
Boxer и плоские двигатели — в чем разница?
В прошлом мы публиковали несколько статей о плоских двигателях и их истории в автоспорте и авиации (например, эту о плоских восьмерках, а эту — о плоских двенадцатиперстных двигателях). Почти всегда кто-то в разделе комментариев неправильно использует термин «боксер», и тогда бой начинается.Эта путаница побудила меня написать эту статью, в которой обсуждаются различия между двумя двигателями, хотя и намного позже, чем я планировал изначально.
Так как я уже чувствую, как твои зубы начинают скрипеть, а пальцы начинают печатать: «ДЕЙСТВИТЕЛЬНО…», я начну с подведения итогов впереди: все двигатели Boxer — это плоские двигатели, но не все плоские двигатели — Boxer двигатели. Также как все большие пальцы рук являются пальцами, но не все пальцы являются большими пальцами. Итак, разобравшись с этим, давайте углубимся в детали.
Во-первых, давайте определимся с термином «плоский двигатель». «Плоский» двигатель — это двигатель с углом поворота цилиндра 180 градусов (который часто лежит ровно в автомобиле), и его также правильно называют «горизонтально-оппозитным» двигателем (сокращенно «H» — как в H6 вместо V6. или I6). Его не следует путать с оппозитным поршневым двигателем, который мы также обсуждали, но это нечто совершенно другое, и мы не будем упоминать его в этой статье снова.
Плоские двигатели делятся на две категории: боксеры и не боксеры.Определяющим фактором является расположение шейки коленчатого вала. Двигатель Boxer будет иметь отдельную шейку для каждого шатуна, расположенного на 180 градусов друг от друга. Это позволяет каждой паре противоположных поршней отражать движения друг друга.
Оба поршня одновременно находятся в верхней мертвой точке, в одно и то же время в нижней мертвой точке и т. Д. Это зеркальное отображение делает двигатели Boxer по своей сути стабильными, поскольку в двигателе отсутствуют неуравновешенные силы. Это также означает, что коленчатые валы Boxer не требуют противовесов, хотя они обычно используются для снижения динамических нагрузок и увеличения срока службы двигателя.
Здесь вы можете увидеть определяющую разницу между типами плоских двигателей. Поршневые пары Boxer отражают движения друг друга благодаря отдельным шейкам штоков, в то время как вращающийся узел не Boxer движется синхронно на общих шейках.
Другая категория плоских двигателей — не Boxer. Отличительной особенностью плоского двигателя, отличного от Boxer, является то, что шатуны противоположных цилиндров имеют общую шейку кривошипа, как в традиционном V-образном двигателе. Эта характеристика иногда приводит к тому, что плоский двигатель, не относящийся к Boxer, называется «180-градусный V.При использовании общей шейки штока, когда один из спаренных цилиндров находится в верхней мертвой точке, другой — в нижней мертвой точке.
Вместо зеркальной хореографии Boxer или традиционного движения V-образного двигателя, напоминающего походку новорожденного оленя, вращающийся узел не-Boxer с плоским двигателем заблокирован в постоянном, идеально согласованном танце «тяга-парирование». Это означает, что, как и для любого другого V-образного двигателя, будь то угол крена 60, 90 или 120 градусов, требуются противовесы.
Вы могли бы спросить себя: «Если бы вы не собирались использовать присущую конфигурации Boxer плавность, зачем вам вообще делать 180-градусный V-образный двигатель?» Ответ сводится к динамике автомобиля, а не к динамике двигателя.Плоский двигатель предлагает более низкий центр тяжести, что конструкторы автомобилей могут использовать в настройках производительности.
Хотя эти знания не являются новаторскими, это интересная информация, которая может стать важным отличием при подробном обсуждении плоских двигателей. Вы даже можете стать участником вечеринки, отбросив лакомый кусочек из упомянутой выше статьи с плоским двенадцатью о Ferarri Berlinetta Boxer, имеющей 180-градусный V12, а не настоящий двигатель Boxer.
Эта анимация плоского двухместного автомобиля BMW дает вам четкое представление о том, как работает принцип Boxer.
.