Vorbesc în continuare despre motoare combustie interna... Și îmi place să vorbesc despre motoare care nu sunt de înțeles pentru un om obișnuit pe stradă, de exemplu, de la Volkswagen. Astăzi cel puțin motor interesant, care este instalat și pe o gamă îngustă de mașini. Este vorba despre un motor boxer. Practic, astfel de unități sunt acum utilizate de Subaru, precum și de corporația Volkswagen Group, în mașinile lor. Deci, ce fel de motor este acesta? Citiți mai departe ...
- un motor cu ardere internă, în care pistoanele sunt orizontale (sau la un unghi de 180 de grade), spre deosebire de un motor cu ardere internă în linie, în care pistoanele sunt verticale. Adică, în cuvinte simple, poate fi numit un motor orizontal. Pistoanele unei astfel de unități sunt situate - două în dreapta și două în stânga. În timpul funcționării, pistoanele converg și diverg orizontal. Deoarece pistoanele sunt separate, fiecare grup de pistoane are (două în dreapta și două în stânga), două arbori cu came... Adică, există doi arbori cu came în dreapta - 8 supape și aceleași în stânga. Mecanismele de distribuție a gazului într-un motor boxer (arbori cu came și supape) sunt amplasate vertical, spre deosebire de un motor clasic în linie, unde sunt amplasate orizontal. Iată o mică diagramă.
Primele motoare boxer au apărut în 1938, au fost instalate pe Mașini Volkswagen Käfer (Volkswagen Beetle în utilizare chic). Volkswagen a fost primul care a dezvoltat motorul opus orizontal. niste mașini moderne care fac parte din grupul Volkswagen sunt acum echipate cu astfel de motoare (de exemplu, Porsche 997, Porsche Boxster etc.). Tot în anii 1940, SUBARU își dezvolta independent motorul. Până în prezent, Subaru își echipează mașinile cu motoare boxer orizontale.
De ce a fost creat motorul boxerului?
A fost proiectat pentru a coborî centrul de greutate al vehiculului. Probabil toată lumea știe că cu cât centrul de greutate este mai mic, cu atât caracteristicile de conducere ale mașinii sunt mai bune, rola mașinii va fi mai mică la virare.
Avantajele unui motor boxer
1) Așa cum am scris mai sus, a fost creat pentru a coborî centrul de greutate al mașinii, ceea ce are un efect foarte bun asupra performanței la volan.
2) Un alt plus este dispunerea cilindrilor. Atunci când se deplasează unul către celălalt într-un plan orizontal, vibrațiile străine sunt mult mai atenuate. Prin urmare, acest motor este considerat a fi mult mai silențios decât omologii săi în linie sau în formă de V.
3) De asemenea, din punct de vedere profesional, aș dori să menționez resursa mare a acestui tip de motor. De exemplu, motoarele SUBARU au o durată de viață de aproximativ 1.000.000 de kilometri, cu o utilizare adecvată și înlocuirea la timp consumabile.
Contra unui motor boxer
1) Primul și cel mai semnificativ dezavantaj este repararea dificilă a unui astfel de motor.
2) Structura complexă, ceea ce înseamnă prețul scump al acestui motor.
3) Întreținere complicată.
Această unitate este durabilă, dar are o structură complexă. Caracteristicile sale dinamice sunt similare cu cele din linie motor pe benzina... Putere și consum. Și acum un scurt videoclip.
Video motor SUBARU boxer
Lasă-mă să termin cu asta, cred că a devenit puțin clar ce este și cum funcționează.
Bună ziua. În acest articol, veți afla ce este un motor boxer, care sunt avantajele și dezavantajele acestuia în comparație cu motoarele clasice cu ardere internă.
Este bine cunoscut faptul că motoarele boxer sunt instalate doar pe anumite modele de mașini, motiv pentru care atrag o mare atenție.
Un „boxer” este un tip de motor cu ardere internă (ICE) în care pistoanele se deplasează orizontal unul spre celălalt și înapoi. Unghiul pistonului este de 180 °. Acesta este modul în care această modificare diferă de un motor V convențional. În ea, pe lângă prima pereche de pistoane, există și o pereche de alăturate, care, în timpul mișcării primei perechi, ocupă aceeași poziție una față de cealaltă.
Motor boxer poate avea un număr diferit de cilindri, dar este întotdeauna egal. În prezent, există de la 2 la 16 cilindri în proiectare. Această din urmă variantă a fost montată pe unele dintre modelele sport Porsche. Cele mai frecvente sunt motoarele cu 4 și 6 cilindri.
Tipuri de motoare boxer.
După cum sa menționat deja, mișcarea pistoanelor în motor poate avea loc în moduri diferite. În funcție de direcția acestei mișcări, se disting mai multe tipuri de „contrarii”.
Prima versiune a spectacolului este „boxerul”, denumit astfel deoarece mișcările pistoanelor din acesta sunt îndreptate unul către celălalt și sunt foarte asemănătoare cu o luptă într-un ring de box. Datorită faptului că fiecare piston este instalat cu ajutorul unei tije de legătură pe un jurnal de bielă separat al arborelui cotit, se dovedește că acestea sunt situate fiecare în propriul cilindru. În consecință, pe aceeași distanță de axa motorului la cea mai mare distanță, acestea sunt situate direct unul față de celălalt. Acest tip de organizare este adesea folosit în motoare rândul mașinii Subaru și Porsche.
A doua variantă a construirii „opozantului” este „OROS”. Este în doi timpi. Fiecare cilindru al unui motor de acest tip conține în același timp o pereche de pistoane (primul furnizează intrarea amestecului, celălalt - ieșirea produselor de ardere), fixate pe un arbore cotit. În acest caz, ambii pistoane funcționează pe același arbore cotit. Datorită unei astfel de organizații, masa „opozantului” a scăzut semnificativ, ceea ce a făcut posibilă extinderea domeniului de utilizare al acesteia. 
Avantajele unui motor boxer:
Unul dintre principalele avantaje ale boxerului este centrul de greutate scăzut. Acest lucru, la rândul său, contribuie la cea mai bună manevrabilitate a mașinii, îmbunătățește stabilitatea acesteia, ceea ce este foarte valoros, în special pentru mașinile sport, de exemplu, atunci când virează la viteză mare. Structural, totul arată destul de simplu: motorul coborât este adiacent transmisiei pe aceeași axă, datorită căreia puterea este transmisă mult mai eficient decât cu aranjamentul său obișnuit.
Al doilea avantaj neîndoielnic al motorului boxer poate fi numit absența aproape completă a vibrațiilor, cu excepția celor care apar din forțele inerțiale care tind să-l rotească în jurul unei axe situate vertical. Motorul funcționează lin, deoarece mișcarea pistoanelor adiacente este lină.
Al treilea plus, legat indisolubil de al doilea, este că arborele cotit datorită echilibrului de masă în „opus” este instalat pe doar trei rulmenți, ceea ce reduce semnificativ lungimea motorului și, în consecință, greutatea acestuia.
Un alt avantaj este asigurarea siguranță pasivă... Acest lucru se datorează faptului că în cauză coliziune frontală de mașini, motorul trece sub caroseria mașinii, fără a pune în pericol viața pasagerilor.
„Opozantul” în stare de funcționare emite un sunet caracteristic, datorită căruia se poate distinge de alte motoare cu ardere internă. Această caracteristică este, de asemenea, considerată un avantaj de mulți șoferi.
Dezavantajele unui motor boxer:
Din păcate, designul motorului este în același timp dezavantajul său, deoarece lucrări de renovare consumă mult timp. Este necesar să scoateți întregul ansamblu din vehicul, chiar și pentru reparații minore. Complexitatea lucrării se traduce printr-un cost ridicat al reparațiilor pentru proprietarul mașinii. În plus, sunt necesare și calificări ridicate ale lucrătorilor, ceea ce face imposibilă realizarea autoreparare in garaj.
Motorul boxer este o formă de dispozitiv al unui motor cu ardere internă al unei mașini, care are o structură specială: pistoanele sale sunt situate într-un unghi rotit și se deplasează într-un plan orizontal unul față de celălalt și în laturile inverse(în afară). O altă pereche de pistoane adiacente este situată într-o poziție (de exemplu, în partea de sus).
Interacțiunea pistoanelor din interiorul motorului este oarecum o reminiscență a unei runde de box, de unde și celălalt nume al dispozitivului - un boxer. Proiectarea mecanismului implică instalarea fiecărui piston pe jante separate ale arborelui cotit. Numărul de cilindri dintr-un motor boxer poate fi de la 2 la 12, dar întotdeauna egal. Cele mai populare dispozitive sunt cu patru și șase cilindri (boxeri cu patru și șase cilindri).
Pe modern piața auto există multe mărci de mașini, fiecare dintre ele aderând la propriul concept de echipare a mașinilor. Dezvoltarea și aplicarea motoarelor boxer sunt acum angajate în două companii: Subaru și Porsche. Anterior, motorul boxer a fost instalat pe mașini precum Alfa Romeo, Honda, Chevrolet, Volkswagen, Ferrari și altele.
Primul motor boxer alimentat de combustibil diesel, a fost lansat de Subaru în 2008. Este un boxer cu patru cilindri, cu o capacitate de 2 litri, capabil să dezvolte o putere de până la 150 CP. Dezvoltarea sa folosește sistemul Common Rail.
Unele modele de mașini Porsche utilizează motoare cu șase cilindri (Cayman, 911). Pentru mașinile sport au fost dezvoltate motoare boxer cu opt și doisprezece cilindri cu putere sporită. Mulți profesioniști spun că doar boxerii cu șase cilindri diferă de funcționarea motoarelor convenționale, cele cu patru și două cilindri fiind aproape la fel.
Boxer boxer - principii de bază ale muncii
În general, procesul de funcționare al boxerului boxer este similar cu funcționarea altor motoare cu ardere internă. Principalul trăsătură distinctivă dispozitivul său este dispunerea cilindrilor. Cilindrii sunt instalați orizontal, spre deosebire de majoritatea motoarelor. Aceasta stabilește o altă mișcare a pistoanelor: nu în sus și în jos, ci de la dreapta la stânga și invers (de la un capăt al cilindrului la opus).
Dezvoltarea inițială a boxerului orizontal nu a fost cea a lui Subaru, așa cum mulți tind să gândească. Motoarele de acest tip au fost deja utilizate autobuze de călători Ikarus, precum și pe motociclete (atât „Dnepr, MT” autohtone, cât și „BMW R1200GS enduro-turistic și altele”). În plus, astfel de motoare au fost folosite mult timp în vehiculele militare, în special în tancurile interne.
Bineînțeles, o astfel de structură a motorului are avantajele și dezavantajele sale. Să le luăm în considerare mai detaliat.
Avantajele unui boxer boxer
În imagine este un motor boxer Porsche
Principalele avantaje ale unui motor cu cilindri amplasați orizontal includ:
- Promovează o schimbare în centrul de greutate. Masa este distribuită în jurul osiei, ceea ce îmbunătățește semnificativ manevrabilitatea mașinii. Pentru mulți, acest factor este decisiv atunci când alegeți un motor și o mașină, acest lucru este valabil mai ales pentru drumurile rusești.
- Fără vibrații în timpul funcționării. Motoarele cu o structură standard și cilindrii dispuși vertical vibrează în timpul funcționării, transmitând unde către întreaga structură, ceea ce nu este foarte confortabil pentru șofer.
- Muncă lungă. Resursa boxerului boxer instalat în Subaru este atât de mare încât permite mașinii să funcționeze mult timp (este suficientă pentru mai mult de un milion de kilometri).
Dezavantaje ale unui motor boxer
În imagine este un motor boxer Subaru outback 2015
În ciuda avantajelor semnificative, un motor de acest tip are dezavantaje semnificative, de care dezvoltatorii nu au scăpat încă:
- Necesită întreținere costisitoare. Adesea, reparațiile obișnuite ale motorului se efectuează independent sau la reprezentanțe auto pentru o sumă mică. Cu toate acestea, în cazul unui boxer boxer, acest lucru nu este posibil. Proiectarea sa este prea complicată, deci este mai bine să încredințați instalarea profesioniștilor. Mai mult, pentru astfel de servicii va trebui să plătiți o sumă decentă de bani.
- Al doilea dezavantaj rezultă din primul dezavantaj - chiar dacă există fonduri suficiente pentru întreținerea acestui tip de motor, pot apărea dificultăți în găsirea unui specialist calificat care să poată oferi servicii de calitate.
- Complexitatea dispozitivului boxerului crește costul pieselor sale componente, ceea ce creează costuri suplimentare pentru reparații.
- Consum crescut ulei auto. Motor convențional consumă nu mai mult de trei sute de grame de ulei în perioada de funcționare, iar opusul este mult mai mult.
Subaru nu va schimba motoarele boxerului cu cele standard, deoarece reprezentanții săi tind să creadă că acesta va fi un mare pas înapoi. Costul ridicat al întreținerii motorului nu afectează nivelul vânzărilor de mașini ale acestei mărci, deoarece mașinile s-au dovedit exclusiv din partea pozitivă.
La fel ca la un moment dat motorul în formă de V „a evoluat” dintr-un motor în linie, astfel centrala electrică boxer a devenit un fel de îmbunătățire tehnologică a motorului cu combustie internă în formă de V.
La mijlocul anilor 1930, ingineri Mărci Volkswagen efectuate dezvoltări proprii centrale electrice, modernizând ambele și. În urma uneia dintre aceste operații, inginerii au „desfăcut” cilindrii motorului în formă de V la un unghi de 180 de grade, obținând primul motor boxer din lume. Caracteristica de proiectare a unui astfel de motor este că cilindrii și pistoanele acestuia sunt poziționate opuse (din engleza „opus” - opus), adică opuse unul în celălalt în plan orizontal.
În același timp, un astfel de motor are două arbori cu came pe fiecare parte. O altă caracteristică de proiectare a unui astfel de motor este amplasarea verticală a mecanismelor de distribuție a gazului. După ce au proiectat un astfel de motor, inginerii Volkswagen au reușit să rezolve mai multe probleme inerente motoarelor în formă de V, dintre care principala este dezechilibrul, care generează vibrații care sunt transmise de la centrală la corp și fac ca conducerea unei mașini să fie incomodă. Din 1938 aceste motoare au fost instalate pe model de cult hatchback urban Volkswagen Beetle. Și de la mijlocul anilor 1960, ea s-a bazat pe motoarele boxerului Companie japoneză Subaru.
Volkswagen Beetle '1968–72
Avantaje
Datorită aranjamentului orizontal al cilindrilor, motorul boxer a primit o muncă echilibrată datorită faptului că pistoanele care lucrează unul de la altul sunt un fel de contrapondere și creează echilibrul necesar pentru funcționarea corectă a motorului. Potrivit experților, doar un motor în linie cu șase cilindri este mai bine echilibrat decât un motor boxer.
Un alt avantaj pe care îl oferă aranjamentul opus al cilindrilor este un centru de greutate scăzut, care este deosebit de apreciat pentru mașini sport pentru care sunt importante caracteristici precum stabilitatea la viraje la viteză. Datorită poziției sale orizontale, motorul este „aplatizat” compartimentul motorului, datorită căruia rola mașinii este redusă semnificativ.
Avantajul fără îndoială al motorului boxer este durabilitatea: unele motoare de acest tip au fost operate cu câteva sute de mii de kilometri înainte de revizie.
Defecte
Alături de avantajele de mai sus, motoarele boxer au propriile dezavantaje. Acestea sunt asociate cu caracteristica de proiectare a motorului și preocuparea serviciu scumpși repararea „opozantului”. Dacă proprietarul mașinii poate schimba același motor în linie sau în formă de V, este aproape imposibil să efectuați această operațiune pe un motor opus - acest lucru va necesita utilizarea echipamentului special pe care îl au doar stațiile de service. Și costul producției sale este relativ ridicat, ceea ce afectează în cele din urmă prețul mașinii.
SUBARU BRZ este echipat cu un motor boxer de 200 de cai putere de doi litri.
Invenția motorului cu ardere internă a oferit un pas destul de larg înainte pentru omenire. Dar, în același timp, a adăugat o durere de cap - cum să „stoarce” puterea maximă din motor.
Una dintre soluțiile la această problemă a fost complicația proiectării unității de putere, deoarece Eficiența motorului cu doi cilindri mai mari decât unul. Introducere în construcții sisteme suplimentareși mecanismele au contribuit, de asemenea, dar numărul cilindrilor a rămas baza pentru a obține performanțe mai bune ale motorului.
Fiecare dintre soluțiile ulterioare la această problemă a dus la apariția unităților de putere de diferite modele, fiecare cu propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje.
Prima încercare de a crește numărul de cilindri a fost aranjarea lor la rând. În ceea ce privește designul acestei unități, este una dintre cele optime, cu toate acestea, un număr mai mare de cilindri afectează dimensiunile globale, chiar și un motor cu 6 cilindri în linie are dimensiuni mari, fără a mai menționa versiunile cu 8 și 12 cilindri .
Reducerea dimensiunilor globale a permis dispunerea cilindrilor în două rânduri, cu unghiul de înclinare între ele până la 90 de grade. Ca urmare, lungimea motorului a fost redusă cu aproape jumătate cu același indicator de putere. Acest lucru a permis deja crearea de centrale electrice cu 8 și 12 cilindri. Cu toate acestea, înălțimea instalației în sine a rămas aproape identică cu motorul în linie. DAR această caracteristică aceste motoare au una dintre cele mai negative proprietăți - un centru de greutate ridicat.
Încercările de reducere a dimensiunilor generale ale centralei au dus la apariția motoarelor cu două rânduri de cilindri, dar situate între ele la un unghi de 180 de grade. Astfel de centrale electrice a primit numele opusului.
Acest tip de centrală electrică, cu înălțimea relativ scăzută, nu a prins rădăcini foarte bine; de la producătorii de mașini moderne, doar Subaru și Porsche folosesc astfel de motoare și este adesea folosit și pe motociclete. Poate că cea mai masivă utilizare a motorului boxer a fost pe Volkswagen Beetle.
Principalele tipuri de motoare boxer
Pentru a înțelege avantajele și dezavantajele unui motor boxer, trebuie mai întâi să înțelegeți mai detaliat tipurile și designul acestuia.
În prezent există două tipuri de unități boxer. Primul tip a fost numit „Boxer”. Acest tip de boxer este prioritar.
Boxerul are două rânduri de cilindri amplasați orizontal. Proiectarea arborelui cotit permite deplasarea sincronă a două pistoane paralele. Adică, dacă pistonul din cilindrul din dreapta a atins TDC, atunci pistonul din stânga opus acestuia se află și în acest moment.
Numărul de cilindri al unui motor boxer poate varia de la patru la doisprezece.
În general, tipul motorului Boxer este foarte asemănător cu cel în formă de V, este în 4 timpi, prin urmare designul implică prezența chiulaselor cu un mecanism de distribuție a gazului instalat în ele.
Al doilea tip de unitate opusă, care este acum în curs de dezvoltare activă, este OROC. Designul acestui motor este foarte interesant. Pentru fiecare cilindru are două pistoane care se mișcă asincron, în timp ce energia eliberată în timpul arderii combustibilului și primită de acești pistoane este transmisă unui arbore cotit.
Motor OROS
Motorul OROS este un motor în 2 timpi, care a făcut posibilă abandonarea utilizării capetelor de bloc și a unui mecanism de distribuție a gazului. Alimentarea cu combustibil și îndepărtarea produselor de ardere de la acest motor se efectuează prin geamurile realizate în căptușeala cilindrului. Unul dintre pistoanele din cilindrul motorului OROS este responsabil pentru aportul de combustibil, iar celălalt pentru eliminarea gazelor de eșapament.
O altă caracteristică a unui astfel de motor este formarea camerei de ardere a cilindrului de către pistoni înșiși datorită mișcării lor asincrone. Când pistoanele se deplasează unul către celălalt prin orificiul de admisie, amestec de combustibil, care este comprimat de pistoane și, la apropierea lor maximă, are loc aprinderea.
Proiectarea motorului OROS include doi sau mai mulți cilindri situați la un unghi de 180 de grade. Un arborele cotit este instalat între acești cilindri. Fiecare cilindru conține doi pistoane conectate la arborele cotit prin biele. Bielele pistoanelor interioare sunt scurte, în timp ce pistoanele exterioare sunt destul de lungi. Deoarece pistoanele primesc sarcini multidirecționale liniare, acest lucru a redus semnificativ frecarea la rulmenții arborelui cotit și, prin urmare, pierderea de putere. Aceste calități pozitive ale motoarelor OROC au condus la faptul că multe companii de conducere auto sunt acum implicate activ în ele.
Dispozitiv OROS
De asemenea, merită menționat motorul de tanc 5DTF creat de designerii autohtoni. Acest unitate de putere aparținea și tipului OROS, dar designul său era și mai interesant. În fiecare cilindru al acestui motor, existau și doi pistoane, dar fiecare a transferat forța la propriul arborele cotit. Prin urmare, 5DTF avea două arbore cotit instalat acolo unde capul blocului era situat pe un motor boxer convențional.
Proprietăți pozitive ale unităților opuse
Toate acestea caracteristici de proiectare a oferit o serie de avantaje centralelor electrice opuse.
Ajungeți la o reducere semnificativă dimensiunile per total odată cu apariția motorului boxer, nu a avut un succes deosebit. Are o înălțime mică și, datorită designului său special, are o lungime relativ mai mică decât alte tipuri de motoare. Dar este suficient de larg datorită aceluiași unghi mare de poziție al rândurilor de cilindri unul față de celălalt.
Datorită înălțimii reduse, dar a lățimii destul de mari, motorul boxer are un centru de greutate redus, care este unul dintre principalele sale avantaje. O mașină cu un astfel de motor este mult mai stabilă pe drum.
Motoarele Boxer sunt structurate foarte echilibrate. Nivelul vibrațiilor acestui tip de motor este semnificativ mai mic decât cel al unui motor în linie sau în formă de V. Boxerii cu 6 cilindri au cea mai bună echilibrare.
Datorită amplasării centralei la același nivel cu transmisia, este asigurată transmisia cuplului maxim.
Ultima calitate pozitivă a boxerilor este o resursă semnificativă, dar, cu toate acestea, numai cu o întreținere la timp.
În ceea ce privește motoarele OROS, acestea sunt capabile să funcționeze pe aproape orice tip de combustibil, chiar și cu indicatori de performanță reduși.
Designul special al motorului OROS, precum și utilizarea doar a două curse, pot reduce semnificativ consumul de combustibil, cu aproximativ 50% mai puțin decât cea mai economică unitate turbodiesel.
În acesta, a fost posibil să se reducă raportul de compresie la 16, respectiv, temperatura de ardere a combustibilului scade și, prin urmare, sarcina pe sistem cu piston... În plus, cu o dimensiune și o greutate relativ compacte, acest motor este capabil să ofere o putere mare. Unitatea OROS cu doi cilindri, cu greutatea sa de 6 kg, este capabilă să producă 13,5 CP și pentru un litru de volum, 250 CP. plus împingerea rezervorului până la 900 Nm. Un astfel de indicator nu este posibil pentru alte tipuri de motoare.
Dezavantaje ale acestui tip de unitate de putere
Avantajele motoarelor boxer sunt suficiente, dar nu au mai puține dezavantaje, ceea ce a dus la utilizarea lor nu foarte răspândită.
Aceste motoare sunt complexe din punct de vedere structural, deci costul lor este ridicat, ceea ce afectează costurile de întreținere și reparații. În plus, reparația în sine este destul de complicată și necesită calificări ridicate de la interpreți. Este extrem de dificil să găsești un meșter inteligent capabil să repare o mașină opusă.
Poziția orizontală a pistoanelor determină uzura inegală a suprafeței căptușelii, ceea ce determină scurgerea uleiului în camerele de ardere. „Zhor” de petrol în mașinile Subaru este un fenomen obișnuit, s-ar putea spune.
Pentru a realiza mai multă ieșire putere, toate motoarele boxer sunt echipate cu turbocompresoare, care măresc indicatorul de putere cu 30-40%. Dar prezența aceleiași presurizări complică proiectarea, în timp ce, în timp, datorită uzurii elementelor sale, presurizarea va începe, de asemenea, să „conducă” uleiul în cilindri, crescând uneori consumul acestuia.
Este dificil de spus cum va arăta motorul OROS în funcțiune, dacă va avea aceleași probleme ca și motorul boxer standard. Acest lucru va deveni clar doar după ceva timp de la lansarea primelor mașini cu el.
Încercările de a utiliza centrale electrice opuse au fost făcute de multe companii eminente de automobile, dar aproape toate le-au abandonat. Cu toate acestea, lucrările de îmbunătățire a contrariilor sunt în curs de desfășurare și sunt alocate resurse semnificative pentru cercetare.
