Двухтактный оппозитный двигатель: Двухтактный двигатель — Wikiwand

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:

  1. 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

  2. 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

  3. . 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

  1. Обе конструкции работают по принципу четырёхтактного цикла — пуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
  2. В обеих конструкциях рабочий ход происходит каждые 180 градусов поворота количества валов, но у них немного разный порядок зажигания.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Что касается газораспределительного механизма, эта конкретная рядная четвёрка имеет один распредвал с верхним расположением, но чаще в современных автомобилях встречается два распредвала.
  3. 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:

  1. Распределение массы симметрично около оси, не конкретно на ней (меньше нагрузки на задние колеса) — за счет низкого центра тяжести (плюс возможности его смещения).
  2. Высокая функциональность, сравнительно большая продолжительность работы до первой необходимости ремонта – наиболее важный плюс и довод установки именно оппозитного двигателя Subaru.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Высокая стоимость собственно оппозитного двигателя производителя Subaru, объяснимая сложностью конструкции.
  3. 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:

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

Несмотря на отмеченные минусы и недостатки, на ряд автомобилей (уже упомянутая SUBARU и некоторые модели Porshe), ставятся оппозитные силовые агрегаты. Надо думать, что производители достаточно точно взвешивают их достоинства и недостатки и осознанно идут на применение такого мотора.

Для ДВС расположение цилиндров горизонтально является лишь одним из возможных вариантов построения, но тем не менее, и в этом случае получаемый оппозитный двигатель отличается большими возможностями и значительными перспективами по использованию в автомобиле.

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.

Плюсы и минусы оппозитного двигателя

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

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

Содержание статьи

В чем особенности оппозитного двигателя

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

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

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

Преимущества оппозитного ДВС

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

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

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

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

Недостатки оппозитного мотора

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

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

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

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

Что в итоге

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

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

Читайте также

Оппозитный двигатель.Преимущества и недостатки.

  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

IFA BK 350/MZ BK 350.

Чем отличается немецкий мотопром от всех остальных? Какие у него отличительные черты, которые может вспомнить любой? У немцев всегда было две фишки — оппозитные двигатели и двухтактные моторы. Говоря об оппозитах сразу поминаются BMW и Zundapp — два главных адепта оппозитостроения. С двухтактными движками дело обстоит чуть хуже, такой тип силового агрегата давно вышел из моды, но если напрячься, то можно вспомнить DKW, что для жителей бывшего СССР очень актуально. С копирования изделий этого производителя начиналось производство мотоциклов на нескольких советских мотозаводах.

И вот что любопытно — являясь большими доками в разработке оппозитных и двухтактных двигателей, немцы почти не пытались объединить «два в одном» — то есть сделать двухтактный оппозитный мотоциклетный двигатель. А получился бы этакий мега немецкий мотоциклетный двигатель, сочетающий в себе все тонкости германской школы моторостроения.

И все-таки прецедент в истории имеется. Мысль сделать мотоцикл с оппозитным двухтактным двигателем появилась у инженеров BMW сразу после Второй Мировой войны. Германия внезапно обнищала, на тяжелые мотоциклы спроса не было, а вот более мелкая техника была востребована. Поэтому появилась идея молокубатурного BMW, но с двухтактным, достаточно мощным, двигателем. Проект носил наименование BMW R10, этот аппарат имел двигатель рабочим объемом в 124 куб.см, мощность 4 л.с. R10 был этаким мотоциклов БМВ в миниатюре. У него все было, как у больших BMW, но меньше. В металле мотоцикл был готов к 1947 году, и его даже покатали по выставкам, но тут для BMW открылся американский рынок, и потребность в малокубатурном мотоцикле отпала. Прототип сдали архив.

Этот прообраз от BMW не остался незамеченным немцами из ГДР, где благодаря советской помощи мотопром быстро восстановился и процветал. Гэ-дэровский ответ BMW был готов к 1951 году — он был представлен на ярмарке в Лейпциге. Двухтактный оппозит из ГДР нельзя назвать малокубатурным, это был вполне себе среднеразмерный мотоцикл с двигателем рабочим объемом в 350 куб.см. Назывался новый мотоцикл — IFA BK-350. Аббревиатура BK означает Боксер и Кардан, то есть мотоцикл с оппозитным двигателем и карданной передачей, а цифра 350 в названии означала рабочий объем двигателя. Производится IFA BK 350 должен был на бывшем заводе DKW в Чопау.

Двигатель IFA BK-350 имел мощность 28 л.с. Коробка передач трехскоростная. Есть легенда, что прототипом для двигателя BK-350 послужил двухтактный пускатель рекреативных двигателей, разработанный на DKW для Люфтваффе. Тот агрегат имел рабочий объем в 250 куб.см. Инженеры из Чопау просто увеличили объем до 350 куб.см. и адаптировали двигатель к установке на мотоцикл.

Серийное производство IFA BK-350 было развернуто в 1952 году. Что интересно, мотоцикл в достаточно больших объемах попал в СССР. В начале пятидесятых Союз закупал в приличных объемах немецкие мотоциклы, поддерживая первое государство рабочих и крестьян на немецкой земле. Продавались мотоциклы через сеть магазинов Автомотовелоторг. Однако IFA BK-350 в СССР большой популярностью не пользовался, в отличии от других немецких мотоциклов. BK-350 создавался не под советские реалии. Он требовал аккуратного отношения к себе, грамотного обслуживания, качественного бензина и масла. Увы, со всем этим в СССР пятидесятых было напряженно, особенно в провинции. Был у мотоцикла и врожденный косяк — разное наполнение смесью цилиндров. Левый цилиндр наполнялся хуже, чем правый и это требовало тонкой настройки карбюратора. Для немцев, давно привыкших к сложной технике, это не было проблемой. В СССР данные нюансы стали огромным минусом для мотоцикла. Зато в ГДР IFA BK-350 был любим мотоциклистами, особенно мототуристами. Мощный двигатель разгонял мотоцикл до 120 км/ч. Мотоцикл был хорошо сбалансирован, легок в управлении, карданный вал требовал меньшего внимания, чем цепь. При этом он стоил относительно скромных денег. Выпускался IFA BK-350 с 1952 по 1959 гг. Разошелся тиражом в 40 тысяч штук. Последние годы производился под наименованием MZ BK-350, в результате реорганизации завод Чопау переименовали с IFA в MZ. Снят BK-350 с производства по причине борьбы с издержками — сложноват он был в изготовлении.








Пост был размещен на BIKENEWS.RU

Мотор OPOC имеет достаточно интересную конструкцию

15.06.2021 Новости партнеров

Как идея, моторы со встречным движением поршней не являются чем-то новым. Двигатели данного вида уже разрабатывались, но не стали популярны у производителей автомобилей, так как оказались слишком тяжелыми, массивными. Если нужны услуги автоэлектрика с выездом закажите их в копании 0586.ru. Лишь совсем недавно конструкторы фирмы EcoMotors решили вернуться к этой идее и создать компактный мотор данного типа. К новому проекту, обещающему стать настоящим прорывом в производстве дизельных двигателей, подключились такие известные инвесторы, как Билл Гейтс и инвестиционная компания Khosla Ventures.

Новому двигателю компания дала имя OPOC, т. е. «оппозитные поршни, оппозитные цилиндры». Мотор OPOC имеет достаточно интересную конструкцию, необычную с точки зрения традиционного моторостроения, как, например, необычными, по сравнению со старыми, являются новые стоматологические установки. Двигатель OPOC — двухтактный, так что за один оборот коленчатого вала встречные поршни каждого из цилиндров совершают один рабочий ход. При движении к своим мёртвым точкам они открывают окна в стенках цилиндров: один из поршней открывает окно выпуска горючего, а другой – окно впуска. Эти отверстия, окна, расположены таким образом, что выпускное срабатывает и открывается немного раньше, чем впускное, и так же немного раньше закрывается. Благодаря такому устройству общая конструкция двигателя обладает хорошим газообменом.

Хороший газообмен чем-то можно сравнить с принципом такого устройства, как стерилизатор ГК 25 паровой Из двигателя устранены головки цилиндров, различные клапаны и прочие элементы, что сделало двигатель более простым, менее подверженным трению. Мотор стал более легким, а также стал расходовать меньше масла, причем данный показатель, по сравнению с обычным дизельным мотором, уменьшился в два раза. Все поршни OPOC соединены с центральным коленчатым валом. Ранее такие конструкции оснащались дополнительными коленвалами по бокам, иначе система не функционировала.

Вообще, предшественники OPOC были гораздо массивнее и тяжелее, поэтому нашли широкое применение в основном на судах и тепловозах. Современный OPOC, хотя он еще не прошел всех испытаний, можно будет устанавливать на легковые автомобили. Пришла когда-то в голову человека идея создать стерилизатор ГП 40 МО, хотя идея эта, как принцип, была достаточно старой. Так же происходит с двигателями. Все старое совершенствуется, развивается, получает новую трактовку. В этом проявляется поступательное движение, техническое развитие человеческого общества, прогресс. Прогнозируется, что новые дизельные двигатели будут на 50% мощнее современных дизелей и на 50% экономичнее. Сначала дизели установят на военную технику, но уже новое поколение двигателей станет бензиновым и будет использовано для создания серии легковых автомобилей.

Легкие моторы «Авиамеханики»

Красноярское НПП «Автономные аэрокосмические системы» представило на HeliRussia 2016 свои разработки в сфере малогабаритных авиационных поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Ранее компания самостоятельно разработала два беспилотных летательных аппарата, а также бортовое и наземное оборудование для них. Практически единственными покупными элементами для этих БЛА были двигатели, причем ввиду отсутствия отечественных пришлось использовать импортные.

Поскольку потребность в легких отечественных ДВС назрела уже давно, а сейчас только усилилась в рамках программы импортозамещения, в «Автономных аэрокосмических системах» взялись за создание линейки собственных двухцилиндровых двухтактных оппозитных бензиновых двигателей воздушного охлаждения, предназначенных для использования в легкомоторной авиации, на БЛА самолетного и вертолетного типов и в парамоторах.

К настоящему времени в этом направлении уже накоплен значительный опыт и создана линейка ДВС с мощностью от 6,8 до 28 л.с. Существенным достоинством красноярских двигателей является модульная конструкция, позволяющая собирать различные конфигурации для удовлетворения нужд широкого спектра заказчиков.

Первым образцом, реализованным в «железе», стал 20-сильный бензиновый двигатель 2B294. Он появился в 2012 г. Основной сферой его применения стала парамоторная техника. Идеологической основой 2B294 при разработке послужил немецкий Limbach L275E. На текущий момент на собственном производстве компании уже изготовлено и реализовано более 20 готовых моторов и комплектов для сборки в двух вариантах: карбюраторном и с централизованным впрыском.

Для ремоторизации БЛА «Гамма» в качестве замены двигателя фирмы 3W был создан 15-сильный ДВС типа 2B183. Работы по нему начались в июне 2015 г. На сегодня пройдены стендовые испытания и проводятся летные испытания на аппарате «Гамма». Летный образец укомплектован стартером, генератором и системой впрыска топлива. Основная задача летных испытаний – доводка системы впрыска для обеспечения минимального расхода топлива. Двигатель может выпускаться в трех комплектациях – карбюраторной, инжекторной и с генератором на 80–1000 Вт. Возможна его адаптация для использования керосина ТС-1 или JET A-1.

Кроме того, разрабатывается «младшая» модель – двигатель 2B88 мощностью 6,8 л.с. Пока он находится на этапе проектирования, подготовлена трехмерная модель.
Самый мощный из линейки двигателей красноярских разработчиков – 28-сильный 2B350. Он уже прошел испытания и в настоящее время производится мелкосерийно. Также может быть предложен в вариантах с карбюратором или моновпрыском. В настоящее время для управления этим двигателем началась разработка перспективной системы впрыска топлива. Проект предусматривает создание малоразмерных электронного блока управления и топливного насоса.

Расчетный назначенный ресурс двигателей 2В350, 2В294 и 2В193 составляет 1200 ч (для 2В88 – 1000 ч) с заменой цилиндро-поршневой группы каждые 300 (250) ч. В качестве топлива на них применяется автомобильный бензин АИ95 с добавкой 2% синтетического масла для двухтактных двигателей.

В 2016 г. для дальнейшего развития работ в сфере авиационных ДВС была образована специализированная компания «Авиамеханика», основной миссией которой является разработка, производство и продажа двигателей, а также систем и комплектующих для них. В ближайших планах компании – создание гибридных силовых установок и четырехцилиндровых двухтактных двигателей большого объема на базе разработанных двухцилиндровых ДВС, а также четырехтактного двигателя мощностью 100–120 л.с. Идут работы по созданию высоконадежной системы впрыска тяжелых типов топлива и стартера-генератора прямого привода.

Поиск надежных заказчиков – основная задача успешного развития компании. Главный конструктор Егор Крылов говорит, что «на текущий момент ставится задача организации поставок двигательных установок для корпоративных заказчиков и планируется выход на массовый рынок моторов для СЛА».

 

Печатная версия материала опубликована в журнале «Взлёт» № 6/2016

Что такое оппозитный двигатель? (много фото и видео). Оппозитный двигатель

Едва только был создан первый двигатель внутреннего сгорания, практически сразу же стартовали работы по его усовершенствованию. В качестве основной задачи разработчики определили для себя такие, как уменьшение габаритных размеров самого мотора, увеличение его мощности и повышение устойчивости автомобиля. Таким образом и появился первый оппозитный двигатель, который решил достаточное количество проблем, но не все.

Изначально гражданское автомобилестроение не воспринимало оппозитный тип мотора, и он устанавливался исключительно на военной технике. Первым гражданским авто, где был установлен новый тип двигателя стал «Жук» от концерна «Фольцваген». Со временем, когда было выпущено уже более 20 миллионов таких авто, идею использования оппозиционного двигателя приняли на вооружение такие марки, как «Порше» и «Субару».

Оппозиционный двигатель — различия в конструкции

Несмотря на то, что схема оппозитного двигателя, в принципе, одна, вариантов его исполнения может быть два. Это связано с тем, что одно и то же техническое решение, а именно горизонтальное расположение цилиндров реализовывается разными способами.

Двигатель «боксер»

Такой мотор устроен таким образом, что поршни постоянно расположены друг от друга на определенном расстоянии — когда один находится на максимальном удалении от двигателя, значит его «сосед» занимает точно такое же положение. Свое название такой тип оппозитного мотора получил из-за схожести движений поршней с движениями боксера. Именно такой мотор очень широко использует концерн «Субару» в своих автомобилях.

Мотор «ОРОС»

Такой двигатель устроен несколько иначе. Его возрождение началось совсем недавно, чему в немалой степени способствовали инвестиции Билла Гейтса.

Это стандартный двухтактный оппозитный мотор, в каждом цилиндре которого расположены по два поршня, которые двигаются навстречу друг другу. Крепление всех поршней происходит на одном и том же валу. Один из них предназначен для впуска горючей смеси в камеру сгорания, второй — для удаления отработанных газов. Подобная компоновка позволила конструкторам отказаться от механизма привода для клапанов, а также от самой головки блока цилиндров. Стоит отметить и такое преимущество, как работа всех поршней с одним коленвалом.

Есть ли преимущества у оппозитного двигателя

Как и любой другой тип, оппозитный двигатель имеет преимущества и недостатки, которые обусловлены конструктивными особенностями. Несмотря на некоторые отрицательны стороны, преимущества такого типа моторов весьма многочисленны.


Недостатки тоже присутствуют

Что значит оппозитный двигатель в плане своих достоинств многим понятно, но тем не менее есть и ряд недостатков, благодаря которым такой мотор пока не устанавливается на все выпускаемые сегодня автомобили.


Некоторые особенности современных оппозитников

С момента своей разработки и установки первого оппозитного двигателя на фольцваген в 1938 году, этот тип моторов подвергся серьезной модернизации. Наибольшее распространение в настоящее время получили четырехцилиндровые двигатели — именно они отличаются наибольшей экологичностью, компактностью и экономичностью в плане расхода горючего. Во многом, это стало результатом многолетнего кропотливого труда инженеров, воплотивших в таких моторах достаточное количество уникальных разработок:


О высокой надежности и мощности оппозитного двигателя свидетельствует и тот факт, что именно этот тип мотора устанавливался на советский танк Т-64, а в дальнейшем и на Т-72. Только такой оппозитный двигатель, принцип работы которого с тех пор мало изменился, смог обеспечить высокую мощность при своих сравнительно небольших габаритных размерах. Для справки, только он мог выдать порядка семисот лошадиных сил при 2-х тысячах оборотах и объеме в 13,6 литра. Массу интересных фактов о работе оппозиционных моторов можно узнать, посмотрев видео:

Как избежать дорогостоящего ремонта оппозитного двигателя

Любой оппозитный двигатель имеет плюсы и минусы, что вполне естественно. Чтобы избежать возникновения проблем, устранение которых может потребовать очень серьезные материальные затраты, имеет смысл прислушаться к советам специалистов, и эксплуатировать автомобиль с установленным оппозитным двигателем правильно. Первое, на что стоит обратить пристальное внимание — это точное соблюдение сроков прохождения технического обслуживания, которое должно проводиться на специализированных станциях и только квалифицированным персоналом.

Огромную внимательность следует проявлять при выборе моторного масла. Предпочтение следует отдавать только известным брендам, приобретение делать либо в специализированных магазинах с безупречной репутацией, либо в фирменных центрах сервисного обслуживания. Использование некачественного продукта способно доставить немало хлопот чрезмерно экономному водителю. То же можно сказать и о качестве топлива. Горючее, содержащее большое количество «несанкционированных» добавок серьезно уменьшает ресурс двигателя, приводя к необходимости дорогостоящих ремонтных работ.

Многие автовладельцы, приобретающие транспортные средства с оппозитным двигателем, наслышаны о качественной и эффективной системе его охлаждения, поэтому не особо зацикливаются на этом моменте. Не следует нещадно гонять мотор, особенно в теплое время года — самая совершенная система охлаждения может не справиться со своей задачей. В немалой степени способствует затрудненному охлаждению и отсутствие периодической мойки двигателя — скапливающаяся грязь на моторе существенно затрудняет теплоотдачу, способствуя излишнему нагреву.

Несмотря на некоторые сложности, оппозитный двигатель отлично зарекомендовал себя, существенно повышая комфорт и безопасность вождения. При этом следует отметить, что бытующее мнение о крайней дороговизне владения автомобилем с таким мотором явно преувеличены. Для примера можно рассмотреть бренд «Субару», который давно выпускает автомобили именно с таким типом двигателя — они никогда не входили в число машин с чрезмерно дорогим обслуживанием, и многие авто со стандартными моторами обходятся своим владельцам куда дороже. Здесь сказывается и существенная экономия на горючем, которого требуется куда меньше — в зависимости от конкретной модели авто экономия на топливе может доходить до 50%.

Оппозитный двигатель (оппозитный — [фр., англ, opposite] противоположный) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, расположение цилиндров друг на против друга, то есть с противоположным расположением цилиндров. Принцип работы прост, когда один цилиндр находиться на крайней мёртвой точке, второй цилиндр находиться на противоположной мёртвой точке параллельно ему, под углом 180 градусов. Оппозитный двигатель может быть дизельный и бензиновый.

Самые первые двигатели такого типа устанавливались на венгерский автобус «Икарус» и мотоциклы, также такой тип расположения цилиндров получил обширное применение для военной техники, устанавливались на машины BMW и лишь, потом получили огромный спрос со стороны Porsche и Subaru. Субару используют двигатели такого типа работы очень активно, у их авто можно встретить как дизельный, так и бензиновый вариант.

ОРОС

Оппозитный двигатель типа ОРОС очень сложен в своём устройстве, имеет один коленвал, но при этом два поршня работают в одном цилиндре, которые движутся на встречу друг друга. Такое усложнение привело к закрытию работы над ОРОСом, но недавно благодаря спонсорской помощи разработка возобновлена в поисках альтернативных решений.

5ТДФ

Принцип работы у двигателей такого типа не всегда одинаковый. Второй оппозитный двигатель 5ТДФ, имеет огромное различие от забытого ОРОС или популярного аналога Subaru «боксер» который мы ещё рассмотрим. В 5ДТФ как и в ОРОС два поршня работают в одном цилиндре двигаясь на встречу друг другу, но имеет два коленвала, которые располагаются на местах головки субаровского «боксера». В момент достижения крайней мёртвой точки между двумя поршнями остаётся пространство, называемой как у дизельных, так и у бензиновых систем камерой сгорания, отличие лишь в способе подаче. Тут дело в том, что оппозитный двигатель 5ДТФ двухтактный, в то время как ОРОС и «боксер» четырёхтактные, естественно газообмен происходит как у двухтактного. Активное применение двух коленвальчетый дизельный 5ДТФ получил на танках Т-64, но после завершения их производство от него всё больше отказываются в пользу других двигателей. Такое положение дел могло быть и у «боксера» если бы не Субару.

Боксер

Самый востребованный и часто используемый оппозитный двигатель «боксер» эволюционирует и до сих пор совершенствуется только благодаря Subaru, которые ставят его практически на все машины. В «боксере» стоит один кривошиповый коленвал ровно по его середине, такое расположение коленвала даёт возможность равномерно распределить массу двигателя. Количество цилиндровот четырёх до двенадцати, самый лучший из двигателей «боксер» имеет шесть цилиндров. Это и не удивительно ведь такое количество цилиндров оптимально для всех типов двигателей. Расположение коленвала повлияла не только на массу и размеры двигателя, но и на его пониженную рабочую вибрацию, понизить которую помогают так же специальные крепления. Повышением мощности в таких двигателях занимается турбина, двигатели без неё работали бы на 30 процентов хуже.

Принцип действия типа «боксер»:

  • Принцип работы типа «Боксер»

Теперь мы понимаем, принцип работы, какие оппозитные двигатели бывают, но так ли они хороши?

Разрушение мифов

Самая главная цель, так и не была достигнута, размеры оппозитного двигателя отличаются от обычного V-образного настолько слабо, что гордиться этим не приходится, а расположение не чего не меняет. Вот и выходит, что плюсы и минусы будем искать в другом, да и не важно это для автолюбителей, мало или много место, под капот умещается и значит всё хорошо.

Достоинства

Но плюсы оппозитного двигателя действительно радуют:

    Улучшенная управляемость машины, это достигается благодаря смешению центру тяжести, масса имеет
  • расположение около оси и машина действительно ведёт себя более послушно. Для многих автолюбителей, особенно в России это очень важно.
  • Повышенный комфорт, достигается за счёт уменьшенной вибрации двигателя, которая не переходит к другим частям автомобиля.
  • Повышенный ресурс износа, самый главный плюс двигателей такого типа. Жизнь рассчитана больше чем на миллион километров.

Недостатки

Но и минусы заставляют задуматься:

  • Повышенное потребление топлива, если взять два автомобиля, один с оппозитником а другой с V-образным примерно одинаковой мощности, расход на 100 километров у оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
  • Повышенный расход масла, двигатели других типов «едят» в разы меньше масла.
  • Дорогостоящий ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запасных частей для вашего двигателя.
  • Поиски станции, даже если у вас и будут деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за столь сложный двигатель.

Получается, что все минусы касаются именно вашего кошелька, все вопросы лишь в том готовы ли вы отдать за это деньги. Но качество не оспаривается, именно по этому, нужно задуматься, лучше платить много раз по малу или не заплатить вовсе не когда.

Поломка двигателя это большая редкость для двигателей и с меньшой работа способность, что уж говорить о «боксере», рассчитанным на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Indastries Ltd, специально для Subaru. Не знаю, зависит ли это от этого или нет, но Subaru не собираются отказываться от своих двигателей ещё очень долгое время и судя по их продажам людей это вполне устраивает. Такая позиция в первую очередь основывается на мнение, что отказ от оппозитного двигателя станет огромным шагом назад.

  • Принцип работы

Добрый день. Из этой статьи вы узнаете, что такое оппозитный двигатель, в чем его преимущества и недостатки в сравнении с классическими ДВС.

Общеизвестно, что оппозитные двигатели устанавливаются лишь на отдельные модели машин, именно поэтому привлекают к себе огромное внимание.

«Оппозитник» – разновидность двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в котором поршни движутся горизонтально, навстречу друг другу и обратно. Угол расположения поршней – 180°. Этим данная модификация отличается от обычного V-образного двигателя. В нем, помимо первой пары поршней, существует еще пара соседних, которые во время движения первой пары занимают одно и то же положение по отношению друг к другу.

Оппозитный двигатель может иметь разное количество цилиндров, но оно всегда четное. В настоящее время встречается от 2 до 16 цилиндров в конструкции. Последняя разновидность была установлена на некоторые спортивные модели Porsche. Наиболее распространены 4 и 6-цилиндровые моторы.

Виды оппозитных двигателей.

Как уже было указано, движение поршней в моторе может происходить по-разному. В зависимости от направления этого движения выделяют несколько видов «оппозитника».

Первый вариант исполнения – это «boxer», названный так, потому что движения поршней в нем направлены друг к другу, и очень похожи на бой на боксерском ринге. В связи с тем, что каждый поршень посредством шатуна устанавливается на отдельную шатунную шейку коленчатого вала, получается, что они расположены каждый в своем цилиндре. Соответственно, во время равного удаления от оси двигателя на наибольшее расстояние, они располагаются прямо друг напротив друга. Данный вариант организации часто применяют в двигателях автомобильного ряда Subaru и Porsche.

Второй вариант построения «оппозитника» – «ОРОС». Он является двухтактным. Каждый цилиндр двигателя этого типа содержит в себе одновременно пару поршней (первый обеспечивает ввод смеси, другой – вывод продуктов сгорания), закрепленных на одном коленчатом вале. Оба поршня при этом работают на один и тот же коленвал. Благодаря такой организации масса «оппозитника» существенно снизилась, что позволило расширить сферу его использования.

Преимущества оппозитного двигателя:

Одним из главных плюсов «оппозитника» является низко расположенный центр тяжести. Это, в свою очередь, способствует наилучшей управляемости машины, усиливает ее устойчивость, что очень ценно, особенно для спорткаров, например, в момент прохождения поворотов на высокой скорости. Конструктивно все выглядит довольно просто: заниженный мотор соседствует с трансмиссией на одной и той же оси, за счет чего мощность передается гораздо эффективнее, чем при его обычном расположении.

Вторым несомненным преимуществом оппозитного двигателя можно назвать почти полное отсутствие в нем вибраций за исключением тех, что возникают от инерциальных сил, стремящихся развернуть его вокруг вертикально расположенной оси. Двигатель работает плавно, так как движение расположенных по соседству поршней происходит слаженно.

Третьим плюсом, неразрывно связанным со вторым, является то, что коленчатый вал за счет баланса масс в «оппозитнике» установлен лишь на трех подшипниках, что существенно снижает длину мотора, а соответственно, и его вес.

Еще одним преимуществом является обеспечение пассивной безопасности. Это обусловлено тем, что в случае лобового столкновения машин мотор уходит под корпус автомобиля, не угрожая жизни пассажиров.

«Оппозитник» в рабочем состоянии издает характерный звук, благодаря которому его можно отличить от иных ДВС. Эту особенность многие водители также считают преимуществом.

Недостатки оппозитного двигателя:

К сожалению, конструкция мотора одновременно является его недостатком, так как ремонтные работы достаточно трудоемки. Требуется извлекать весь узел из автомобиля даже для небольшого ремонта. Трудоемкость работ выливается в высокую стоимость ремонта для владельца автомобиля. Кроме того, требуется также высокая квалификация рабочих, что лишает возможности проведения самостоятельного ремонта в гараже.

Двигатели внутреннего сгорания отличаются друг от друга не только по виду потребляемого топлива, но также и по конструктивным особенностям. Например, велико разнообразие по расположению цилиндров. Каждый вариант имеет свои сильные и слабые стороны. В данном случае будет рассмотрен оппозитный двигатель.

Конструкция и особенности работы оппозитного двигателя

Оппозитными называются такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них двигаются в горизонтальной плоскости, причем зеркально друг по отношению к другу. Это означает, что своей верхней точки они достигают одновременно. Кстати говоря, именно это является одним из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй располагается в нижней). Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота существенно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, так же, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех остальных ДВС: перемещение поршней, приводящих в движение коленвал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.

Виды оппозитных двигателей

В поршневых двигателях внутреннего сгорания (а бывают еще и роторные) размещение цилиндров может быть разным по отношению друг к другу: под острым углом, в один ряд, звездообразно и так далее. В случае с оппозитным ДВС цилиндры находятся в одной плоскости и размещены один напротив другого под углом 180 градусов. В отличие от многих рядных моторов, оппозитный агрегат зачастую имеет два распределительных вала, а также вертикальное распределение газораспределительного механизма. Существует несколько типов оппозитных двигателей. Среди них наиболее известны: ✔ Boxer; ✔ OPOC; ✔ 5 ТДФ. Они отличаются друг от друга в основном тем, каким именно образом в них движутся поршни. Boxer . В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень располагается в своем собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом и состоит главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминают перемещения боксеров на ринге, то они и получили название Boxer. Двигатель EJ 25 оппозит . OPOC . Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а особенность конструкции оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в них в каждом из цилиндров находится по два поршня. Они передвигаются навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC являются двухтактными, в них отсутствуют головки блока цилиндров и механизмы привода клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты имеют небольшой вес, причем они бывают как бензиновыми, так и дизельными. 5 ТДФ . Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, несколько позднее использовался в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах находится по два поршня, которые движутся навстречу друг другу, однако в отличие от него у каждого из них имеется по собственному коленчатому валу. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ располагаются между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не выпускаются.

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

Преимущества оппозитного двигателя

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

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

Недостатки оппозитного двигателя

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

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

Добавим еще пару слов о специальном оборудовании. Например, автовладельцы со стажем и опытом знают, что шейки коленвала время от времени приходится шлифовать. Операция эта проводится на станке и не очень дорого стоит применительно к обычному ДВС. Но только если речь не идет об оппозитниках. Например, на субаровских авто шейки очень узкие и шлифовать их нужно на специальных станках. Также отметим, что в оппозитных моторах быстрее засоряется картер двигателя по сравнению с V-образными или рядными конструкциями. Оппозитному двигателю присущ большой расход моторного масла, что обуславливается конструкцией силовой установки данного типа. А в случае, когда установлена турбина, масла расходуется еще больше. Большие габариты двигателя позволяют его устанавливать только в продольном направлении. Высокий расход масла, обусловленный сложностью конструкции.

Видео по теме оппозитного двигателя

Сфера применения оппозитных двигателей

Оппозитные двигатели используются совсем не так широко, как V-образные и рядные, однако есть автопроизводитель, который устанавливает моторы такого типа на свои автомобили уже на протяжении полувека. Это — известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими в свое время оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус». Следует заметить, что в последние годы интерес к силовым агрегатам этого типа существенно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, ведущиеся группой американских инженеров, финансирует Билл Гейтс.

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:

  1. 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

  2. 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

  3. . 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

  1. Обе конструкции работают по принципу четырёхтактного цикла — пуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
  2. В обеих конструкциях рабочий ход происходит каждые 180 градусов поворота количества валов, но у них немного разный порядок зажигания.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Что касается газораспределительного механизма, эта конкретная рядная четвёрка имеет один распредвал с верхним расположением, но чаще в современных автомобилях встречается два распредвала.
  3. 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.

Легче, лучше и эффективнее двухтактный двигатель

Брайан Кристи

Относительно простые и легкие двухтактные двигатели (используемые в цепных пилах и подвесных моторах) прекрасно подходили бы для легковых и грузовых автомобилей, если бы они не были такими грязными. «Я, вероятно, потратил 50 миллионов долларов из денег GM, чтобы доказать, что двухтактные двигатели не работают в автомобилях», — говорит ветеран General Motors Дон Ранкл. Двигатель с оппозитным поршнем и оппозитным цилиндром (OPOC), разработанный Питером Хофбауэром из EcoMotors, настолько сильно изменил мнение Ранкла, что он стал генеральным директором компании.

Как и в других плоских двигателях (иногда называемых оппозитными двигателями из-за того, что их поршни напоминают двух бойцов, обменивающихся ударами), поршни OPOC движутся горизонтально. Хофбауэр, ага! Момент настал однажды, когда бывший инженер Volkswagen размышлял о недостатках оппозитного двигателя VW. «Я подумал, Боже мой, если вы просто замените головку цилиндра с подвижным поршнем и портами цилиндра, это может быть менее сложно».

Да, да. Для двигателя требуется менее половины деталей аналогичного четырехтактного двигателя, и он на 30 процентов легче.Конечным результатом, по словам Хофбауэра, является повышение энергоэффективности на 15–50 процентов в зависимости от конфигурации. А благодаря своей уникальной архитектуре и нескольким ключевым инновациям OPOC производит гораздо меньше выбросов, чем типичный двухтактный двигатель. С дизельным прототипом мощностью 240 л.с. EcoMotors теперь сосредоточена на рынке грузовых автомобилей; В феврале прошлого года компания подписала лицензионное соглашение с Navistar. «Когда экономика восстановится, в мире появится 85 миллионов двигателей внутреннего сгорания для автомобилей и легких грузовиков», — говорит Хофбауэр.«Если мы сможем предложить двигатель, который будет эффективным и конкурентоспособным по себестоимости, это будет успех».

Брайан Кристи

ТУРБОКОМПЕНСАТОР

Электродвигатель, установленный на валу воздуходувки, быстро раскручивает компрессор для быстрого наддува; наоборот, он вырабатывает электричество из выхлопного потока. Кроме того, он управляет давлением выхлопных газов, чтобы минимизировать выбросы.

СТАЛЬНЫЕ ШАТУНЫ

Длинные стальные шатуны соединяют внешние поршни с коленчатым валом.С двумя поршнями, работающими за один акт сгорания, двигатель ведет себя так, как если бы у него был длинный ход, используя больше доступной энергии и повышая эффективность. При этом коленчатый вал остается компактным и, следовательно, легче.

КОЛЕНВАЛ

Двигатель модульный, а коленвал пар цилиндров может быть соединен сцеплением. Для движения по шоссе ненужные цилиндры можно просто запустить на холостом ходу, а затем снова включить для прохождения.

ЦИЛИНДР

Газы поступают в цилиндр и выходят из него через отверстия в стенках, что снижает сложность и вес головок цилиндров.Конструкция впускной и выпускной систем, а также камеры сгорания не позволяет лишнему несгоревшему топливу выходить из выпускного отверстия, снижая выбросы.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Sky Power представляет самый компактный двухтактный оппозитный двигатель SP-56

Немецкий производитель двигателей внутреннего сгорания для беспилотных летательных аппаратов продолжает расширять ассортимент двухцилиндровых двигателей.Новое семейство SP-56 — это самый маленький двухцилиндровый двигатель Sky Power, построенный по той же модульной концепции, что и все другие системы от специалиста по силовым установкам БПЛА.


Серия SP-56 представляет собой недостающую связь между небольшими одноцилиндровыми двигателями серии SP-28 или SP-55 и очень успешным семейством двухдвигательных двигателей серии SP-110 от Sky Power. «Стало все более очевидным, что нам не хватает решения для наших клиентов в области небольших двухцилиндровых двигателей. Вот почему мы решили разработать это семейство двигателей в 2019 году.Этого типа двигателей особенно не хватало для интеграции в небольшие вертолеты, поскольку одноцилиндровые двигатели часто работают недостаточно плавно для этих целей, а серия SP-110 уже слишком велика для многих из этих самолетов», — объясняет Карстен Шудт, управляющий Партнер Sky Power
GmbH. Серия SP-56 обеспечивает мощность 3,35 кВт при 7000 об/мин при общей массе карбюраторной версии всего 2,6 кг.

Кроме того, двигатель может быть оснащен генератором или стартер-генератором на заднем выходном валу.Генераторы установлены на задней части двигателя. Гибридные приложения возможны благодаря генераторным решениям, в которых двигатели используются только для выработки электроэнергии. «Это позволяет нашим клиентам конфигурировать свой двигатель так же гибко, как они привыкли к более крупным двигателям», — продолжает Шудт.


Серия СП-56 основана на обновленных одноцилиндровых двигателях семейства СП-28. В результате серия СП-56 имеет такую ​​же улучшенную конструкцию цилиндров, как и серия СП-28, что придает двигателю лучшую термическую стабильность.Как и все другие двигатели Sky Power, двигатели серии SP-56 доступны в различных модификациях. Поэтому двигатель можно оснастить карбюратором, а в будущем еще и системой впрыска топлива. Возможна также версия на тяжелом топливе
. Та же концепция ВЧ используется, что и в недавно представленном SP-210 HF FI TS.

Для получения дополнительной информации посетите сайт skypower.online

Серия 23 — Двигатели Hirth

Серия 23 — Двигатели Hirth

Мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте.Некоторые из них необходимы, в то время как другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и ваш опыт.

Принять все

Сохранять

Индивидуальные настройки конфиденциальности

Сведения о файлах cookie Политика конфиденциальности Выходные данные

Настройки конфиденциальности

Здесь вы найдете обзор всех используемых файлов cookie. Вы можете дать свое согласие на целые категории или отобразить дополнительную информацию и выбрать определенные файлы cookie.

Имя Печенье Борлабс
Провайдер Владелец этого сайта
Назначение Сохраняет настройки посетителей, выбранные в окне файлов cookie Borlabs Cookie.
Имя файла cookie borlabs-cookie
Срок действия файла cookie 1 год

Новый 10.Двухтактный дизельный двигатель объемом 6 л имеет 3 цилиндра и 6 поршней

Walmart тестирует дизельный двигатель с оппозитными поршнями, чтобы заменить его более традиционные 13- и 15-литровые четырехтактные агрегаты

.

Мы любим необычный двигатель здесь, в CT, независимо от предполагаемого применения.Вот почему несколько недель назад мы рассмотрели первый в мире подвесной двигатель V12, а сегодня мы хотим поговорить о чем-то, что предназначено для приведения в движение грузовика.

Однако это не обычная силовая установка — этот агрегат от Achates Power звучит все более неясно, чем больше вы читаете описание. Это 10,6-литровый двухтактный трехцилиндровый шестипоршневой дизельный двигатель. Вы правильно прочитали — шесть поршней в трех цилиндрах, так как это двигатель с оппозитными поршнями.

В отличие от горизонтально расположенного оппозитного двигателя , в котором поршни установлены в отдельных цилиндрах, направленных наружу на 180 градусов, в оппозитном двигателе пара поршней обращена друг к другу и имеет общий цилиндр. Каждый поршень почти встречается посередине в верхней мертвой точке, и в этот момент зажигание возвращает оба в нижнюю мертвую точку. Два коленчатых вала на обоих концах соединены набором шестерен, обеспечивающих передачу мощности.

Теоретически это здорово.Обычно энергия расходуется через головку блока цилиндров, но в двигателе с оппозитными поршнями она распределяется между поршнями с более минимальными потерями. Вместо головки блока цилиндров с одной стороны двигателя имеются зазоры для потока выхлопных газов, а с противоположной стороны — для всасываемого воздуха. Отказ от головки также означает меньшее количество движущихся частей, потенциально повышая надежность и снижая производственные затраты.

Это не новая концепция — двухтактные двигатели с оппозитными поршнями были около лет назад, но только сейчас было предложено возвращение.Двигатель Achates «OP» — это не просто идея. 2,7-литровый прототип пикапа Ford F-150 заложил основу, и с июля в Калифорнии Walmart будет тестировать 10,6-литровую версию на Peterbilt 579. Джон Т. Уолтон, покойный наследник Walmart, был одним из основал Achates вместе с физиком Джеймсом Лемке в 2004 году.

Одним из неизбежных недостатков штабелирования поршней друг на друге является то, насколько высоким в конечном итоге будет пакет, но, по словам Ахатеса, это не будет большой проблемой для больших грузовиков класса 8. Если все будет хорошо, OP станет рентабельной альтернативой модернизации существующих 13- и 15-литровых четырехтактных двигателей в соответствии со строгими правилами Агентства по охране окружающей среды (EPA), которые должны вступить в силу в 2027 году.

В конце прошлого года было объявлено, что OP будет соответствовать новым правилам. В настоящее время Achates заявляет, что его испытания показали снижение выбросов CO2 на 7% и сокращение выбросов NOx на 96% по сравнению с обычным двигателем грузовика. Несмотря на это, 10.6-литровый двигатель, используемый в демонстрационном автомобиле Walmart, развивает мощность около 400 л.с. и 1674 фунт-фут крутящего момента.

Полностью электрические грузовики, конечно, были бы еще более экологичными, но, учитывая препятствия с точки зрения дальности хода/аккумуляторной технологии, что-то вроде OP могло бы стать идеальным промежуточным решением. Будет интересно посмотреть, как это сработает.

Источник: Achates Power через The Driveintake

Вот почему у нас нет двигателей с оппозитными поршнями — по крайней мере, пока

  • Двигатель с оппозитным расположением поршней существует уже более 100 лет и i более эффективен почти во всех отношениях.
  • Двигатель не имеет традиционных клапанов, кулачков или распределительных валов, а также головки, поэтому его проще и дешевле производить, собирать и эксплуатировать.
  • Испытательный двигатель Achates Power будет установлен этим летом на Peterbilt 579. Другая версия — двигатель мощностью 1000 л.с. для боевой машины — будет запущена в серийное производство компанией Cummins в 2024 г. .

    Почему почти каждый автомобиль в мире оснащен четырехтактным двигателем внутреннего сгорания, работающим по циклу Отто? Наверняка после более чем 100 лет существования автомобиля кто-то должен был придумать что-то лучшее?

    Да, и почти с самого начала.Нет, я не говорю о Ванкеле, хотя вы должны отдать должное Mazda за то, что она придерживалась этого так долго. И нет, я не говорю о радиальном, газотурбинном или паровом. Я говорю о двигателе с оппозитными поршнями.

    Двигатели с оппозитными поршнями существуют с конца 19 века, так что идея не нова. В то время их помещали в тяжелые транспортные средства, такие как поезда, танки, корабли и подводные лодки. Их преимуществом на раннем этапе была дальность. Самолет в 1930-х годах пролетел 6000 миль с двигателем с оппозитным расположением поршней без дозаправки.Подводные лодки тоже оценили дальность полета. Как и поезда. Вы могли бы пойти дальше с топливом, которое вы могли бы нести, используя двигатель OP.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Вот как работает двигатель с оппозитными поршнями: два поршня делят общий цилиндр, каждый со своим коленчатым валом и шатуном. Поршни движутся навстречу друг другу и (почти) встречаются в верхней мертвой точке.По мере того, как поршни приближаются друг к другу (или, возможно, чуть раньше) в верхней части каждого такта, в цилиндр впрыскивается дизельное топливо, и происходит сгорание. Поскольку двигатель, о котором мы здесь говорим, является дизельным, свеча зажигания не требуется. Затем, бах, происходит сгорание, которое раздвигает поршни. Потенциальная энергия была преобразована в работу.

    Два коленчатых вала, по одному на каждом конце двигателя, соединены набором шестерен, от которых мощность передается на колеса (или на пропеллер, или на то, что вы приводите в действие).

    Функцию клапанов выполняют отверстия в стенках цилиндров вниз в нижней части такта (или вверх, так как в каждом цилиндре два поршня). Один набор отверстий выпускает выхлопные газы, а другой набор отверстий на другом конце цилиндра впускает всасываемый воздух. Выпускные отверстия больше и дольше остаются открытыми, чтобы выпустить сгоревшую воздушно-топливную смесь. Это цикл Аткинсона. Каждый поршень срабатывает при каждом такте, что делает его двухтактным.

    Двигатель не имеет традиционных клапанов, кулачков или распределительных валов, а также головки, поэтому его проще и дешевле производить, собирать и эксплуатировать. Теплота сгорания уходит не на головку блока цилиндров, а на противоположный поршень, который, опять же, более эффективен.

    Обо всем этом я узнал во время вебинара, организованного Calstart, консорциумом из 280 компаний, стремящихся сделать воздух чище за счет более эффективного транспорта. Вебинар был посвящен грузовым автомобилям средней и большой грузоподъемности, и компания Calstart призывала компании рассмотреть возможность использования двигателя с оппозитным расположением поршней для своих грузовиков.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Компания, разрабатывающая двигатель, называется Achates Power в Сан-Диего. Он был основан физиком-теоретиком доктором Джеймсом Лемке (1929-2019). За долгую и плодотворную карьеру Лемке разработал множество вещей, в том числе магнитные записывающие головки для магнитофонов телевещания. Если вы когда-нибудь смотрели телевизор в период между прямыми эфирами и цифровым веком, вы можете быть благодарны Лемке.Имеет более 114 патентов. Раньше он любил летать на своем двухмоторном Beech Baron в Баху на выходные. В один из таких выходных он принес книгу по теории двигателя внутреннего сгорания с оппозитными поршнями.

    «Знаешь, легкое чтение», — пошутил он в корпоративном видео.

    Он узнал, что хотя такие двигатели использовались годами, они так и не были развиты до их современного потенциала.

    «Когда я обнаружил этот двигатель, было ясно, что с помощью современных методов, таких как вычислительная гидродинамика, можно улучшить производительность двигателя намного больше, чем это было возможно, когда он был впервые разработан.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Поэтому он основал компанию именно для этого. Компания Achates Power была основана в 2004 году и начала разработку двигателя с оппозитным расположением поршней. Achates Power не является производственной компанией; это останется за производителями двигателей, такими как Cummins, Caterpillar и Navistar.

    «Achates Power сотрудничает с ведущими производителями двигателей, лицензируя проекты, инструменты разработки и тестирования, программное обеспечение и патенты, которые позволяют использовать двигатели для целого ряда приложений, которые снижают выбросы CO2 и критические выбросы и обеспечивают надежное соответствие экономически эффективным образом», — говорится в сообщении. шаблон на веб-сайте Achates.

    Текущие проекты включают двигатели с оппозитными поршнями для легковых автомобилей, грузовиков средней и большой грузоподъемности, военного применения, внедорожников и производства электроэнергии. Двигатель Achates Power с оппозитными поршнями, который я видел на вебинаре Calstart, представлял собой сверхмощный дизель для использования в 18-колесных транспортных средствах. 10,6-литровый трехцилиндровый (с шестью поршнями) развивает мощность 400 л.с. при 1700 об/мин и крутящий момент 1674 фунт-фут при 950 об/мин. Он призван заменить 13-литровый четырехтактный обычный дизельный двигатель с рядной шестеркой. Существует тестовый двигатель Achates Power, который с июля прошлого года работает на Peterbilt 579.Walmart будет использовать его этим летом. Силовая установка Peterbilt от Achates Power оснащена нагнетателем и турбокомпрессором для еще большей эффективности.

    Демонстрационный образец двигателя большегрузного автомобиля показывает, что в период с 1990 г. по настоящее время выбросы NOx сократились на 98 %, а твердых частиц — на 99 %. Калифорнийский совет по воздушным ресурсам готовит к 2027 году принятие постановления, которое снизит выбросы NOx еще на 90 %, а количество твердых частиц — еще на 50 % (что позволит сократить выбросы NOx на 99,8 % в период с 1990 по 2027 год). Результаты, представленные на вебинаре на этой неделе, показывают, что Achates может снизить выбросы NOx на 96 % по сравнению с сегодняшними стандартами (на 65 % ниже стандарта CA 2027 года) и CO2 на 7 % ниже сегодняшнего стандарта EPA.

    «Важно, что все это делается с помощью обычных систем доочистки полов и, вероятно, будет наиболее экономичным и надежным способом соответствовать новым стандартам», — сказал исполнительный вице-президент Achates Power по развитию бизнеса Ларри Фромм.

    «С помощью вычислительной гидродинамики мы обнаружили, что, когда два поршня приближаются друг к другу, формируя контур каждого поршня так, чтобы он дополнял друг друга, мы можем создать псевдообъем сгорания, который будет очень эффективно смешивать воздух и топливо, и это было частично решения по повышению эффективности использования топлива», — сказал Лемке.«Многие двигатели имеют золотую середину, где они достигают максимальной эффективности. Если этого не делать, эффективность падает очень быстро. У нас очень плоский участок с примерно одинаковой эффективностью везде. Любое применение дизельного топлива в настоящее время выиграет от этой двухтактной конфигурации за счет большей эффективности и более чистой производительности».

    Лемке привел один пример.

    «Нам известна одна торговая точка с 7200 грузовиками. В прошлом году их счет за топливо только для этих грузовиков составил 350 миллионов долларов.Мы можем сэкономить им от 70 до 100 миллионов долларов в год, просто перейдя на этот двигатель».

    Вот 10,6-литровый трехцилиндровый дизель Achates Power в Peterbilt 579.

    Ахатская сила

    Так почему же все не переходят на этот движок?

    «Это было похмелье двухтактных страшилок, которые предупредили коленный рефлекс многих людей», — сказал Лемке. «Двухтактный? Нет, вы не можете сделать его чистым, вы не можете сделать его эффективным.”

    Фромм добавляет немного перспективы.

    «Вплоть до недавнего времени (из-за нашей работы, как то, что вы видели вчера), почти все считали, что двухтактные двигатели не могут соответствовать современным стандартам выбросов на дорогах», — сказал Фромм. «Это потому, что двухтактный цикл очень сложен — газообмен и сгорание происходят в одном непрерывном событии. Вы должны оптимизировать систему в целом. До появления суперкомпьютеров и изощренной химически реактивной вычислительной гидродинамики оптимизация проводилась интуитивно, методом проб и ошибок.В результате все двухтактные двигатели были сняты с регулируемых рынков».

    Так что, возможно, мир должен узнать о современных двухтактных двигателях с оппозитными поршнями. И вот здесь вступает в действие вебинар Calstart и его продвижение Achates Power.

    «Мы собираем группу организаций, чтобы продвигать сверхмощный двигатель с оппозитными поршнями по пути коммерциализации, с целью сделать двигатели доступными в 2027», — сказал Фромм. «Отмечу, что еще одна версия этого двигателя — двигатель для боевой машины мощностью 1000 л.С. Армия».

    Является ли двигатель с оппозитным расположением поршней следующим большим прорывом? Или это просто еще один из миллиона двигателей, придуманных другими парнями 100 лет назад, который так и не пошел в никуда? Взгляните на ссылку Douglas-Self здесь. На нем показаны 115 двигателей, от Bakewell Wingfoot до Jasper Explosive Motor, которые кто-то когда-то думал, что они станут следующим большим достижением.

    Я сам эгоистично подтолкнул бы Porsche заменить нынешнюю оппозитную шестерку двигателем с оппозитным расположением поршней в конфигурации с шестипоршневой оппозитной тройкой. Или, может быть, Subaru следует использовать его для создания FrankenSoob. Я доступен для планирования продукта и инженерного консультирования в любое время.

    Как вы думаете, есть ли у двигателя с оппозитным расположением поршней шанс получить более широкое распространение? А какие нетрадиционные конструкции двигателей вам больше всего нравятся? Дайте нам знать в комментариях ниже.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на фортепиано.ио

    www.cartecc.com






    Языкинемецкий-английскийанглийский-немецкийиспанский-немецкий

    Двухтактный двигатель


    Функция

    Двухтактный двигатель у многих напрямую ассоциируется с легендарным Trabant, но в данном случае это двигатель для полета. То двигатель, представленный в картина довольно необычная — оппозитный четырехцилиндровый оппозитный двигатель с впрыском и — вероятно, из соображений безопасности — с двойным зажиганием.Это двигатель для полета миниатюрного самолета, потому что трансмиссия прифланцована спереди. Не хватает только пропеллера впереди. Двигатель не следует называть авиадвигателем, потому что для этого существуют строгие правила и явно бесценные страховые последствия.
    Двигатель работает по принцип петлевой продувки и не имеет масляного поддона, а для каждого цилиндра отдельные картеры. Его коленчатый вал имеет четыре кривошипа, каждый из которых расположен под углом 90°.

    Как это работает

    Такты впуска, сжатия, сгорания и выпуска объединены таким образом, что необходимы только два хода поршня (один оборот коленчатого вала).Это в отличие от четырехтактный двигатель . В двухтактном двигателе такт впуска и такт выпуска идут параллельно. Сжатие происходит либо за счет наддува, либо в картере во время такта сгорания.

    Преимущества

    Двухтактный двигатель по сравнению с четырехтактным легче, так как его мощность почти вдвое меньше, и в нем меньше подвижных частей, что делает его в принципе более надежным. Меньше (подвижных) частей делают двигатель более компактный, легкий, более стабильный, несмотря на большое число оборотов, что существенно повышает его эффективность.Поэтому его принцип особенно подходит для небольших двигателей. В случае мотоциклетного двигателя, в Несмотря на то, что соответствующие поршни должны управлять полным обменом газов, он имеет удивительно короткий ход. Производство деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, таких как цилиндры, которые должны выдерживать перепады температур, и коленчатый вал, хранящийся в рулоне, сложно. Тем не менее, производственные затраты ниже по сравнению с четырехтактными двигателями.
    Двухтактный двигатель становится особенно эффективным, если он сочетается с зарядным устройством или система прямого впрыска.В этом случае не учитываются потери на продувку и смазывание смесью. В результате его вес на одну лошадиную силу превосходен, а его выбросы больше не похожи на выбросы Trabant. Для В будущем обязательно будут новые разработки вокруг этого двигателя.

    Недостаток

    Продувка — слабое место двухтактного двигателя. Его еще нельзя рассчитать, и поэтому он сильно зависит от правильного оценка инженер. На самом деле, что делает его особенно сложным является широкий диапазон скоростей двухтактного двигателя, поскольку он может работать с большими числами оборотов.(Пока) просто возможно оптимизировать очистку для гораздо меньшего диапазона скоростей. Форма, расположение и изменение поперечного сечения всех каналов имеют значение. Кроме того, следует учитывать выпускное отверстие и настройку выхлопной трубы.
    К сожалению, преимущество меньшего подвижные массы с лихвой компенсируются проблемами уборки. Таким образом, остаются вредные выбросы (СН, СО) и высокий расход топлива. Двухтактные двигатели несколько склонны к работе неопределенности из-за «искровых мостов».

    Заявка

    Двухтактный двигатель в основном используется для двухколесных транспортных средств и иногда в сочетании с катализатором. Это часто случается с большими судовыми дизелями с наддувными и выпускными клапанами.


    Происхождение силы Жука

    Трудно, но увлекательно разгадать самые истоки VW с воздушным охлаждением, и некоторые интересные силовые установки были исследованы до того, как была окончательно выбрана классическая и мгновенно узнаваемая оппозитная четырехцилиндровая конфигурация.Будучи в центре нашей любви к автомобилям с воздушным охлаждением, мы считаем, что то, как впервые появился двигатель, заслуживает более подробного изучения…

    Невероятно, но Фердинанд Порше отвечал за разработку четырехцилиндрового оппозитного двигателя для Austro-Daimler еще в 1912 году. В то время идея была сосредоточена на обтекаемости как способе экономии энергии.

    Несомненно, Порше был вдохновлен мегакаром каплевидной формы, обманывающим ветер, построенным Румплером-Берлином в 1921 г. низкие обороты убедили его, что этот тип двигателя идеально подходит для вождения автомобиля с низким лобовым сопротивлением на чистых дорогах.

    Создание системы автобанов в начале 1930-х годов удовлетворило последнее требование, а политическая мотивация производить «автомобиль для народа» дала ему толчок для реализации своих планов.

    Итак, Порше уже разработал 1500-кубовый оппозитный оппозитный четырехцилиндровый двигатель для NSU еще в 1933 году, но его настоящей страстью была технология двухтактных двигателей. Ему нравилась простота и низкий крутящий момент, который он предлагал. В течение 20 месяцев было испытано не менее дюжины различных конфигураций, в том числе оппозитный твин, четырехцилиндровый двухтактный, в котором два цилиндра работали как насосы, и двухцилиндровый одноклапанный агрегат. со сложной компоновкой кулачка и торсиона для приведения в действие втулочных шатунов.Сообщается, что настоящим фаворитом у Porsche был двухтактный вертикальный двухцилиндровый двигатель, похожий на двухпоршневые агрегаты, которые можно увидеть на австрийских мотоциклах Puch. Интересно, что компания Steyr-Puch построила двухцилиндровый агрегат с воздушным охлаждением для своего легкого полноприводного 643-кубового военного автомобиля Haflinger (ниже), который имеет сверхъестественное сходство с двигателем VW.

    Разработка этих странных и эксцентричных творений была остановлена ​​в 1936 году в пользу ставшей уже классической четырехцилиндровой модели с воздушным охлаждением, разработанной под руководством Porsche Карлом Рабе и Ксавьером Реймсписсом (ниже).Размеры цилиндра 70×64 мм давали рабочий объем 985 куб. См, но только ограниченное количество этих агрегатов было построено (компанией Daimler Benz) для автомобилей, предназначенных для рекламы нацистской партии. Однако двигатель 75×64 мм вскоре был разработан для военного Kübelwagen до начала войны, и, поскольку только инструменты для этих двигателей пережили конфликт, именно они использовались для послевоенных VW.

    Как мы все знаем, с годами почтенный двигатель с воздушным охлаждением изменился лишь в деталях. Небольшая общая длина, малый вес и максимально низкое расположение в автомобиле над ведущими колесами всегда были ключевыми особенностями — отсюда использование картера из магния и головок цилиндров из легкого сплава с оппозитным расположением цилиндров, помогающим сохранить длина до минимума.

    Для многих история заканчивается двигателем Porsche 993 (ниже), который олицетворяет то, насколько далеко можно зайти с оригинальной концепцией воздушного охлаждения, хотя и с помощью пары дополнительных цилиндров. Излишне говорить, однако, что при надлежащем обслуживании и небольшом размышлении, когда дело доходит до модификаций, оригинальный двигатель VW остается полностью талантливым и прочным шедевром инженерной мысли, который будет работать вечно при правильных обстоятельствах.

    Очевидно, что любовь Порше к двухтактным технологиям так и не была реализована; как сообщается, он был недоволен своим решением перейти на четырехцилиндровый двигатель и пообещал заменить его двухтактным двигателем не позднее 1944 года.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены. Карта сайта