Инженеры занимаются постоянным совершенствованием автомобильной техники: решают вопросы экономичности, надежности, устойчивости, управляемости и комфорта. Отдельным направлением являются изыскания по повышению эффективности работы двигателей.
Силовые установки усложняются и приобретают новые конструкционные формы. При этом, главной задачей становится поиск оптимального сочетания мощности, размера и компоновки. Специалисты пытаются не только извлечь из стандартных аппаратов больше лошадиных сил, но и сохранить их компактность, Как это сделать? Одним из решений является применение оппозитных двигателей.
Оппозитные двигатели: основные отличия
Их название пришло из французского языка и в дословном переводе означает «противоположный». Это двигатели внутреннего сгорания, особенностью которых является уникальное расположение цилиндров. А именно, в развороте 180°, то есть строго друг напротив друга, и, при этом, в работе они одновременно находятся в крайних противоположных точках движения.
Кроме того, в отличии от обычных ДВС (где поршни ходят поочередно, выдерживая поступательный такт), оппозитные — образуют своевразные пары, всегда симметрично синхронизированы и у них перемещение происходит одновременно. В противоположные стороны или навстречу (в зависимости от разновидностей, о которых расскажем ниже).
В общем обзоре остается добавить, что такие двигатели бывают бензиновыми и дизельными, состоят из двух, четырех, шести, восьми и двенадцати цилиндров. Ставятся (хотя, все меньше и меньше) как на обычные, так и спортивные автомобили, мотоциклы и даже танки, В просторечии называются боксерами. Выпускаются сейчас (или производились ранее) фирмами Subaru, Porshe, BMW, Honda, Ferrari, Volkswagen и некоторыми другими.
Типы оппозитников
Их два: Боксер и ОРОС. Отдельную группу составляют двигатели 5ТДФ.
«Боксер»
Его можно назвать классическим и самым популярным оппозитным двигателем. Надежным и проверенным агрегатом, используемым на большинстве автомобилей легендарной марки Subaru. Цилиндры у «Боксера» расположены парами в одной горизонтальной плоскости, поршни двигаются зеркально (в крайнюю левую и правую точки одновременно).
Для этого типа двигателя характерно центральное (серединное) расположение коленвала, что в сочетании с применением особых креплений позволяет добиваться равномерной развесовки и низкой вибрации. А также значительного сокращения массы, низкого расположения центра тяжести, плавности хода и курсовой устойчивости.
Для повышения КПД компании применяют турбины (повышающие силовые показатели на треть). Кроме того, на механизмах используется четырехтактная система газораспределения, характерная для большинства других двигателей внутреннего сгорания. Конструкцией предусмотрено число цилиндров от четырех до двенадцати. В каждом блоке находится только по одному поршню.
ОРОС
Этот двухтактный тип моторов является, как бы, конструкционным продолжением «Боксера». Более сложным, технологичным и современным. Обладающим целым рядом существенных доработок. Так, инженеры пошли на революционные изменения в конструкции и отказались от базового принципа: «один цилиндр — один поршень». Здесь поршней два. И движутся они одновременно навстречу друг другу. В едином пространстве объединенного цилиндра.
Коленчатый вал по-прежнему установлен посередине. В горизонтальной плоскости расположены цилиндры. В каждом из них, как сказано выше, поршни сближаются, сжимая газовую смесь. Но здесь необходимо обратить внимание еще на одну особенность: у ОРОС нет привычного механизма газораспределения. Вместо него в каждом цилиндре предусмотрены специальные отверстия, через которые производится впуск и выпуск топливных газов. А камерой сгорания служит межпоршневое пространство.
Два поршня (каждый из которых выполняет или впуск, или выпуск) в гильзе двигаются асинхронно, приводя к поочередному открытию окон. Соединение с коленчатым валом осуществляется при помощи двух шатунов: короткого, взаимодействующего с ближним поршнем и длинного, соединенного с дальним.
Такое решение значительно снизило трение отдельных деталей в точках крепления к коленвалу. Уменьшению нагрузки на двигатель поспособствовал и короткий поршневой ход. Как результат — мощность ОРОС существенно возросла, срок службы увеличился, машина, избавленная от дополнительных деталей, стала намного легче и «спортивнее».
Силовые установки ОРОС работают как на бензиновом топливе, так и на дизеле. В заключении обзора стоит только напомнить, что они разработаны относительно недавно и все «подводные камни» могут обозначиться гораздо позже. По мнению специалистов, исчерпывающую оценку давать пока рано.
5ДТФ
Говоря об оппозитниках, нельзя не упомянуть о 5ДТФ, уникальном моторе, разработанном в нашей стране по заказу военной промышленности. Говоря о нем, как правило, не жалеют эпитетов: уникальный, неповторимый и, даже, гениальный по простоте и возможностям.
Предназначался для танка Т-64. Был надежным, мощным, не нуждался в постоянных дозаправках. Работал на любом виде топливе. При рабочем объеме тринадцать с небольшим литров, имел свыше тысячи лошадиных сил. Несмотря на ряд неоспоримых преимуществ, позднее был, все-таки, снят с производства. По чисто конъюнктурным экономическим соображениям.
Достоинства оппозитников
Следует сразу отметить, их много:
- Относительная компактность. Их можно разместить и в спорткарах (где подкапотное пространство весьма ограничено, особенно по высоте), и в автобусах с низким полом и в стандартных машинах небольших размеров. Хотя, надо учитывать, что оппозитники, конечно, короче и ниже обычных, но достаточно широки. Особенно у двенадцатицилиндровых экземпляров.
- Низкий центр тяжести. Именно низкая, но широкая конструкция агрегата позволяет существенно увеличить устойчивость на дороге и управляемость, а также дает возможность для совершения сложных маневров при движении.
- Небольшая шумность. Возможна из-за симметричного расположения цилиндров, а также уменьшения трения соприкасающихся поверхностей и ряда других факторов.
- Низкая вибрация. Связана с особенностями конструкции, существенным уменьшением точек соединения, уникальным решением вопроса движения поршней внутри цилиндров.
- Длительный срок службы. Некоторые моторы из этой серии называют, «почти миллионниками». Но это при условии регулярного фирменного технического обслуживания.
- Экономичность. А именно — меньшее, чем у многих конкурентов, потребление топлива. Потому что эксплуатацию автомобиля в целом дешевой не назовешь. При этом отмечается неприхотливость таких двигателей к качеству топлива.
- Мощность. Точнее — ее выход, соотношение этого показателя с объемом мотора и расходом топлива.
Недостатки оппозитников
- Оппозитные двигатели неидеальны. Несмотря на большие плюсы в работе, а по отдельным показателям — прорыв в технологическом плане, к сожалению, можно назвать и существенные недостатки.
- Высокая стоимость. Машины с такими моторами не из дешевых. Сложность конструкции, общая наукоемкость процесса конструирования и производства, повышенные требования к персоналу заводов — все это приводит к удорожанию.
- Очень дорогой капитальный ремонт. Иногда будет правильнее просто купить новый автомобиль. Не следует забывать и о значительных тратах на регулярное текущее посещение СТО.
- Сложность в обслуживании. Даже если средства на автомобиль существуют, не факт что вы сразу найдете необходимого специалиста. Отремонтировать в гараже не получится точно. Нужно обращаться в официальную мастерскую.
- Повышенный расход масла. Такая проблема у оппозитников встречается часто. Связана с техническими особенностями поршневой группы и использованием наддува.
Нужно ли покупать автомобиль с оппозитным мотором
Удивительно, но мало о каких машинах еще ведутся такие жаркие и непримиримые дискуссии. Кто-то перечисляет весьма внушительный список недостатков и говорит о нерациональности выбора, другие напротив — утверждают, что это передовые технологии и цепляться за обычные ДВС явно не стоит. Кто из них прав? Ответить сложно.
Конечно, это автомобиль не на каждый день. А если на каждый, то не для всех В любом случае он нестандартный. В чем-то нерациональный, но современный и технологичный. Машины на оппозитниках дорогие и сложные, они дают возможность выделиться и ощутить какую-то особенную уверенность на дороге.
К сказанному следует добавить, что несмотря на все выявленные недостатки оппозитных двигателей, их производители (легендарные компании Subaru, Porshe и другие) проводят постоянную работу по конструкционному обновлению моделей и совершенствованию технологического процесса.