Оппозитный двигатель — минусы и плюсы, устройство, принцип работы

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

Что представляют собой оппозитные двигатели?

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

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

Видео — Как работает оппозитный двигатель Subaru

 

Плюсы эксплуатации оппозитных двигателей

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

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

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

Минусы оппозитных агрегатов

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

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

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

Итоги
 

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

 

Преимущества и недостатки оппозитных двигателей — Журнал «4х4 Club»

Сегодня оппозитные двигатели чаще всего можно увидеть
на мотоциклах и авиатехнике. Из автопроизводителей их использует единственная
фирма – Subaru.
Чем же они хороши, или плохи, и почему японцы так на них зациклены?

Плоский
блок.

У оппозитного мотора цилиндры расположены
горизонтально – симметрично, по обе стороны коленвала. Вместо привычных нам
вертикальных блоков рядных моторов и «кубиков» V-образных, оппозит выглядит примерно
как чемодан, раскрытый и положенный плашмя. Отсюда первый его плюс – малая высота, и как
следствие – низкий центр тяжести. Именно это долгие годы было основным преимуществом
оппозита – низко расположенный, он сулил заметный выигрыш в
устойчивости машины в повороте.

Взаимоуравновешивание.

Следующий плюс вытекает из конструкции мотора. Поршни
вместе с шатунами расположены попарно, и «смотрят» в диаметрально
противоположные стороны (от того мотор и называется «оппозитом»). При работе поршни в паре движутся в противоположные стороны. Получается, что они уравновешивают друг друга без
каких-либо дополнительных ухищрений и устройств. Ни балансирных валов, ни самих балансиров коленвала у этих моторов нет. Выигрыш: в снижении потерь
на вращение лишней массы, компактность мотора, его оборотистость, высокий крутящий
момент.

Как
ни странно, этими двумя пунктами все плюсы оппозита исчерпываются, и начинаются
минусы. И они удручающи.

Сложность
конструкции.

Первый, как ни странно, вытекает опять-таки из
конструкции мотора. Здесь нет единого блока цилиндров, а есть два полублока,
между которыми зажат коленвал. Процедура по тщательной установке коленвала Subaru – тот ещё цирк. Почему мы заговорили
о ремонте? Увы, эти моторы не отличаются
надёжностью. Головок цилиндров тоже две и две ветви системы охлаждения.
Малейшее рассогласование в их симметрии, и пора к мастеру, который
начнёт чертыхаться уже при одном виде количества патрубков.

Масложор.

Горизонтальным цилиндрам любого мотора всегда сопутствует
врождённая проблема – моторное масло из них не может так же легко стечь вниз,
как в рядных или V-образных.
Но моторы Subaru
любят есть масло не только по этой причине. Сложность с равномерным охлаждением
далеко расставленных цилиндров очень часто приводит к их быстрому износу от коробления внутренностей мотора.
Знакомый владельцам Subaru
симптом
– сетка хона ещё видна, а овальность зашкаливает.

Громоздкость.

Три четверти ХХ века пионером оппозитов-воздушников
был Volkswagen,
но даже скромный 1-литровый мотор «Жука» с трудом помещался между задними
колёсами легендарного автомобиля. Субаровский оппозит оброс водяной рубашкой,
турбонаддувом, верхними распредвалами и просто прибавил в объёме. Да,
он остался более или менее плоским, но сильно
раздался вширь, заняв всё место между лонжеронами. Настолько, что у
некоторых версий для замены свечей зажигания его приходится, как минимум, опускать
вниз.

Плохая
адаптация к потребностям внедорожников.

Каким бы плоским ни был поддон оппозита, но он есть,
потому что маслу в моторе всё-же надо куда-то стекать. При серьёзных кренах
машины всегда нужен поддон поглубже,
а на оппозитном моторе это особо критично, поскольку велик риск затекания
масла в горизонтальные цилиндры. Но сильно развить поддон вниз тоже нельзя –
снизится дорожный просвет. Выход один – поднимать мотор вверх, что и было
сделано, например, на Subaru
Tribeca.
Что получилось? Высокий центр тяжести, худшая устойчивость и масса проблем с
компоновкой в моторном отсеке.

Перечень проблем с оппозитами можно было бы
продолжить. Это и сложность изготовление многих деталей полублоков, и теснота в
моторном отсеке под головками из-за малого пространства для выпускных
коллекторов и катализаторов, и уникальность (а следовательно дороговизна)
многих комплектующих двигателя, и компоновочная своеобразность передней части
самого автомобиля из-за необычной формы мотора…

Каков же итог? Сегодняшние оппозиты – удел лёгкой авиации,
где компактные размеры, воздушное охлаждение и любовь к инженерным шедеврам делают
их востребованными. Или в большом спорте, где всё те-же качества оппозитов незаменимы для класса F1.
В практичном мире массового автомобилестроения «оппозитчики» –
скорее клуб по интересам, чем финансово оправданное решение. Это скорее дань
красивой традиции и легенда, привлекающая определённый класс владельцев
необычным звуком работы, нестандартной конструкцией и ощущением принадлежности
к касте избранных.

 

Текст Евгения Хапова 

Оппозитные двигатели переоценены? – Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Владельцы Порше и владельцы Субару — два очень разных типа людей. Первое стереотипно связано с кризисом среднего возраста, а второе — с бесконечным вейпингом. Они живут в двух разных мирах. Единственное, что у них общего, — это «плоские» или «оппозитные» двигатели их автомобилей.

 

Двигатели

Boxer — это просто двигатели с горизонтально расположенными поршнями*. Помимо Porsche и Subaru, было еще несколько автомобилей, использующих конфигурацию «боксер». Citroen 2CV, Toyota S800 и Chevrolet Corvair — вот некоторые автомобили, которые стоит назвать.

Alfa Romeo также использовала оппозитный двигатель в нескольких своих моделях, таких как Alfasud, Sprint, Arna, 145 и 146.

Альфа Ромео Арна. Плоский двигатель в автомобиле FWD. Фото

Итак, оппозитный двигатель не является чем-то особенным для Porsche и Subaru. На самом деле изобретение «плоского» или «боксерского» двигателя приписывают Карлу Бенцу и его инженерам в 1897 году. Он назывался «двигатель контра» и имел только два цилиндра

.

Benz Dos-à-Dos с двигателем contra (1899)

Поскольку только Porsche и Subaru по-прежнему настаивают на оппозитном двигателе, он стал нишевым двигателем для энтузиастов ниши. Если вам интересно, хорош или плох оппозитный двигатель, мы перечислили его плюсы и минусы для вашей собственной оценки.

Двигатель Contra от Karl Benz

Плюсы — Низкий центр тяжести

Оппозитный или «плоский» двигатель назван очень точно. Двигатель плоский и весь вес приходится на дно.

Вы можете попробовать Subaru Forester и Toyota RAV4, чтобы увидеть разницу между оппозитными двигателями. Вы также можете попробовать Subaru XV/Mazda CX-30.

Оба автомобиля имеют одинаковую подвеску — стойки Macpherson спереди и двойные поперечные рычаги сзади. Единственное, что их отличает, — это конфигурация двигателя.

Крен кузова у Forester гораздо меньше, чем у RAV4, благодаря низкому центру тяжести, обеспечиваемому оппозитным двигателем. Да, у Subaru симметричный полный привод, но крен кузова больше связан с центром тяжести автомобиля.

Плюсы — Идеальный баланс

Двигатели

Boxer идеально сбалансированы, поскольку сбалансированы как первичные силы , так и вторичные силы .

Кратко коснемся этой темы…

Трехцилиндровый двигатель по умолчанию не сбалансирован по основным силам.

Три цилиндра, а не четыре.

Поршни не уравновешивают вес друг друга. Вот почему трехцилиндровые двигатели нуждаются в доработке (например, балансирном валу), чтобы сбалансировать ситуацию. Хонда проделала интересную работу по балансировке трехцилиндровых двигателей. Естественно, рядные трехцилиндровые тоже не уравновешены второстепенными силами.

Рядные 4-цилиндровые двигатели обычно имеют сбалансированные первичные силы.

Как так?

Итак, когда два поршня находятся вверху (ВМТ), два поршня находятся внизу (НМТ), естественным образом уравновешивая вес друг друга.

Два поршня вверх и два поршня вниз. Фото: autodesk

Однако второстепенные силы не уравновешены. Даже когда два поршня находятся вверху (ВМТ) и два поршня внизу (НМТ), верхняя половина хода выполняется быстрее , чем нижняя половина хода, вызывая дисбаланс вторичных сил.

У каждого цилиндра есть другой цилиндр, выполняющий точное действие в противоположном направлении, эффективно компенсируя друг друга.

Победителем здесь является оппозитный двигатель, половина поршней которого компенсирует усилия другой половины поршней. Два поршня движутся влево и два поршня вправо с точной скоростью в противоположном направлении .

Минусы — Размер

Оппозитные двигатели шире. Фото: Разъяснение инженеров

Оппозитные двигатели больше, чем их рядные аналоги. В то время как пространство наверху сэкономлено, оппозитные двигатели очень широки. Вы когда-нибудь задумывались, почему Porsche никогда не ставит оппозитные двигатели на автомобили с передним расположением двигателя? На самом деле немного сложно установить оппозитные двигатели спереди. (Скажи это Альфа Ромео)

Porsche 944. Фото

На автомобилях Porsche 924, Porsche 944 и Porsche Panamera не используются оппозитные двигатели.

По словам Тецуи Тада, с рядными двигателями спереди работать намного проще.

Поскольку оппозитный двигатель широкий, установка двигателя и наличие места для рулевой рейки и всего остального в моторном отсеке может оказаться сложной задачей. Это признает даже Тецуя Тада , главный инженер Toyota 86 и Toyota Supra.

А?

Минусы — Сложность обслуживания

Двигатели Porsche обычно необходимо опускать вниз для облегчения технического обслуживания. Фото: rennlist.com

Для оппозитного четырехцилиндрового двигателя требуется больше деталей, чем для стандартного рядного четырехцилиндрового двигателя. Плоская четверка требует двойных головок двигателя, двойных распределительных валов, двойных прокладок головок и двойных зубчатых ремней рядного 4-цилиндрового двигателя.

По сравнению с V-образным двигателем в оппозитном двигателе не так много деталей. Однако техническое обслуживание немного сложнее (для оппозитного двигателя), поскольку для доступа к головке двигателя не так много места. Замена прокладки головки блока цилиндров на оппозитном двигателе обычно требует снятия двигателя с автомобиля.

По крайней мере, к масляному фильтру легко добраться. Фото: Renegade Motorsports

Резюме

Двигатели

Boxer предлагают преимущества низкого центра тяжести и идеального баланса . К недостаткам оппозитного двигателя можно отнести размер двигателя и сложность обслуживания .

Другие производители вмешивались в оппозитный двигатель, но Subaru и Porsche — единственные производители, которые до сих пор сохраняют эту конфигурацию двигателя.

 

Преимущества и недостатки Boxer Engine

Как и два спортсмена-боксера, соревнующиеся в матче, Boxer Engine работает одинаково. Горизонтально расположенные поршни внутри двигателя создают лучший баланс за счет их движения из стороны в сторону по сравнению с V-образными двигателями. Таким образом, этот двигатель не нуждается в противовесах для балансировки и создает меньшую вибрацию при плавном движении.

Это приводит к уменьшению износа, не говоря уже о том, что трансмиссия расположена непосредственно за двигателем и поддерживает его уникальную симметрию. Многие производители автомобилей используют оппозитный двигатель , также известный как , горизонтально-оппозитный двигатель , чтобы обеспечить своим автомобилям дополнительное ускорение, скорость и полный баланс.

Что такое оппозитный двигатель?

Как мы все знаем, оппозитный двигатель является одним из наиболее распространенных типов оппозитных двигателей. Он также известен как оппозитный двигатель. Оппозитный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания. Чтобы быть более конкретным, он имеет противоположные цилиндры с каждой стороны центрального вращающегося коленчатого вала.

При такой настройке цилиндров мы можем ожидать, что противоположные поршни будут двигаться наружу и внутрь одновременно. Чтобы было легче понять, это похоже на то, как боксер крутит рукой между левым и правым ударами.

История Boxer Engine

Не все фанаты истории, мы это понимаем. Тем не менее, немного знаний об этом удивительном компоненте автомобиля весьма полезно. Boxer Engine был изобретен Карлом Бенцем в 1897 году, и Mercedes-Benz, безусловно, берет на себя ответственность за это.

 Через 2 года был разработан и дебютировал двигатель «контра/контра», также известный как двухцилиндровый оппозитный двигатель. В то время это было огромным изобретением. Дизайн применялся почти к каждому транспортному средству: гоночным автомобилям, обычным автомобилям и даже коммерческим автомобилям.

Каковы преимущества оппозитного двигателя в моей машине?

Лучшие из лучших двигателей имеют свои преимущества и недостатки. Есть определенные преимущества оппозитного двигателя , которые выделяют его среди других автомобильных двигателей.

1. Идеальная балансировка

Благодаря совместной работе поршней, обеспечивающей идеальный баланс, в автомобиле не будет другой более плавной системы двигателя, чем эта. Конечно, когда дело доходит до работы автомобиля, автовладельцы хотят, чтобы он был как можно более плавным. Это означает, что не будет никаких проблем, связанных с вибрацией двигателя, а также повышение надежности оппозитного двигателя в долгосрочной перспективе. Для этого необходимо сбалансировать вес автомобиля и двигателя.

По этой причине оппозитный двигатель помогает распределить и сбалансировать вес намного эффективнее, чем обычный двигатель, благодаря своей широкой и плоской конструкции. И последнее, но не менее важное: благодаря оппозитному двигателю водители автомобилей могут повысить точность управления.

2. Добавлено усиление

Идеальный баланс в сочетании с размером оппозитного двигателя приводит к меньшей нагрузке на коленчатый вал. Таким образом, он обеспечивает значительное увеличение мощности инерции вращения автомобиля, что обеспечивает экстремальную мощность без каких-либо проблем.

Поскольку движения двигателей уравновешивают друг друга, оппозитный двигатель также вибрирует намного меньше, чем другие типы двигателей. Конструкция оппозитного двигателя помогает сохранить малый вес. При этом водителям не нужно устанавливать детали для снижения вибрации.

Что нужно знать о оппозитном двигателе. (Источник фото: subaru)

3. Уникальный дизайн

Горизонтально-оппозитный двигатель благодаря своей уникальной конструкции обеспечивает низкий центр тяжести автомобиля. Он предлагает водителю лучшее управление автомобилем, позволяя любителям спортивных автомобилей участвовать в гонках на трассе без особой недостаточной поворачиваемости.

4. Низкий центр тяжести

Одним из основных преимуществ оппозитного двигателя является низкий центр тяжести. Есть много владельцев автомобилей, которые хотят, чтобы их автомобили были как можно ниже к земле, и этот оппозитный двигатель, безусловно, их чашка чая. Это повышает устойчивость, а также улучшает маневренность. Не говоря уже о том, что с этим двигателем владельцы автомобилей также могут увеличить боковую скорость.

5. Безопасность

И последнее, но не менее важное: оппозитные двигатели спроектированы таким образом, что они имеют плоскую форму и могут быть расположены очень низко.

Есть ли недостатки оппозитного двигателя?

Оппозитный двигатель отличается производительностью и конструкцией по сравнению с другими типами автомобильных двигателей. Однако иногда некоторые недостатки оппозитных двигателей, с которыми может столкнуться владелец автомобиля, включают:

1. Размер

С одной стороны, оппозитные двигатели обеспечивают непревзойденную производительность спортивного автомобиля. Однако широкая конфигурация затрудняет работу с ними механически. Кроме того, создаваемое ими препятствие воздушному потоку в районе двигателя может даже привести к их выходу из строя на высоких скоростях. Владельцу автомобиля может понадобиться эксперт с соответствующими отраслевыми знаниями об автомобильных двигателях.

2. Небольшой комплекс

Оппозитные двигатели являются одним из сложных примеров автомобильной техники, так как две головки блока цилиндров и клапан требуют тщательного обслуживания. Владелец автомобиля с таким двигателем должен заботиться о двигателе, чтобы он работал бесперебойно. Малейшее небрежное отношение к техническому обслуживанию оппозитного двигателя может привести к значительному падению его характеристик.