Motor subaru compozit. Motoarele boxer, avantajele, dezavantajele și domeniul de aplicare ale acestora

Nu, compania japoneză Subaru, acum parte a unei mari divizii a Subaru Corporation, nu a fost în fruntea creării unui motor cu adevărat revoluționar, opus orizontal. ardere internă. Dar este important nu doar să veniți cu o soluție, ci și să o implementați corect și la momentul potrivit. Cu toate avantajele sale, orizontal motor boxer dificil de produs, iar modificarea lui la cereri specifice a necesitat atât noi solutii de inginerie, și costurile corespunzătoare. În anii 1960, persoana responsabilă pentru dezvoltarea primului motor opus orizontal produs în serie din Japonia la Subaru a fost Shinroku Momose, al cărui motto era: „Nu știi dacă nu încerci”. În plus, Momose avea o anumită carte blanche: el era responsabil pentru luarea tuturor deciziilor importante de inginerie. Rezultatul a fost imediat: în 1966, Subaru 1000 a fost echipat cu un motor EA 52 opus orizontal, cu un volum de 977 cmc. Principala promisiune pentru dezvoltarea unui astfel de aranjament motor a fost posibilitatea lor funcționare fiabilă la de mare viteză arborele cotit. În plus, datorită compactității, aceste motoare erau ideale pentru mașini cu tracțiune față din acea vreme.

În 1989, Subaru a introdus o nouă generație de motoare - EJ, care a fost echipată cu modelul Legacy. Și același an poate fi datat drept începutul gloriosului istoria sportului Subaru. Continuarea sa a fost și ea impresionantă: în 1995, Colin McRae, la volan Subaru Impreza 555, a devenit campion mondial de raliuri, iar Subaru World Rally Team a câștigat titlul de echipă. În 1996 și 1997, echipa SWRT a fost și cea mai bună în Campionatul Mondial. În ceea ce privește a doua generație a motorului Subaru în versiunea „civilă”, din 1989 până în 2010, peste șapte milioane și jumătate de mașini au fost echipate cu aceste motoare, iar în 2008 motorul EJ 257 a câștigat titlul de „Motorul anului”. În același timp, a fost premiat și primul motor diesel opus orizontal al Subaru. Și în 2010, compania a introdus a treia generație (FB) a motorului său „proprietar” opus orizontal.

Dispunerea motorului sub capotă. În stânga este un motor în linie, în centru este un motor opus orizontal, în dreapta este un motor în formă de V

Care sunt avantajele sale? Primul avantaj al unui motor opus orizontal față de omologii săi în linie și în formă de V este compactitatea acestuia. Acest design și locația motorului oferă inginerilor mai multă libertate de a lucra cu suspensia față, inclusiv permițând utilizarea unui subcadru cu drepturi depline, ceea ce face ca întreaga structură a suspensiei să fie mai rigidă, eliminând deformarea caroseriei sub sarcină. Si in acelasi timp, acest design motorul vă permite să coborâți centrul de greutate datorită înălțimii sale reduse. Și cu cât este mai mic, cu atât este mai mic momentul de inerție față de axa longitudinală a mașinii, iar ruloul unei mașini cu un centru de greutate scăzut este mai mic. Nu este o coincidență că buna manevrabilitate a fost întotdeauna una dintre cărțile de vizită ale mașinilor Subaru. Și din nou aici, asocierile cu sportul se sugerează în mod firesc...

Motorul opus orizontal al Subaru compartimentul motorului Modele Forester

Avantajul numărul doi: nivel scăzut vibratii. Acest lucru este foarte important, deoarece această calitate afectează în mod direct atât durabilitatea motorului, cât și eficiența acestuia. Lucrarea pistoanelor situate unul față de celălalt în cilindri amplasați orizontal seamănă cu loviturile unui boxer (de unde și numele motorului - Boxer): spre, apoi în direcții opuse. Pe baza caracteristicilor de proiectare ale unui motor opus orizontal, distanța dintre cilindri (în comparație cu motoarele în linie și în formă de V cu același număr de cilindri) este mai mică, ceea ce permite arborelui cotit să fie mai scurt. Acest lucru economisește greutatea, reduce masele inerțiale și sarcinile pe arbore. Și, deoarece nivelul de vibrație al unui motor opus orizontal este scăzut, contragreutățile necesare pentru echilibrarea arborelui cotit în timpul funcționării motorului necesită o masă mai mică decât la un motor în linie sau V-twin. Desigur, în primul caz, pierderile mecanice în timpul rotației structurii mai ușoare sunt mai mici, ceea ce permite, în primul rând, economisirea de combustibil și, în al doilea rând, accelerarea răspunsului motorului la acțiunile șoferului.

Campionatul Mondial de Raliuri 2000. Motor de raliu Subaru Impreza WRC

Un alt avantaj al motorului opus orizontal al Subaru este direct legat de ceea ce s-a menționat deja și constă în designul mecanismului manivelei. În primul rând, fiecare piston și biela sunt montate pe un suport separat al arborelui cotit. În al doilea rând, arborele cotit, situat între două blocuri de cilindri rigide, menține rotația uniformă când frecvente inalte. Toate acestea fac posibilă crearea motoarelor care funcționează bine la viteze mari și fără a le compromite durata de viață. Iar aceasta din urmă nu este mai puțin importantă decât toate cele de mai sus: motoarele Subaru au ocupat întotdeauna un loc înalt în clasamentul motoarelor de milioane de dolari.

Motor opus orizontal noua Subaru XV

Persoana medie care este interesată de mașini nu știe prea multe despre motorul boxer. Practic, singurul lucru este că cilindrii din ea sunt orizontale și un astfel de motor este instalat pe un Subaru. Să încercăm să extindem orizonturile cunoștințelor noastre și să vorbim despre motoarele boxer.

Un motor boxer este un aranjament de motor cu ardere internă în care pistoanele sunt amplasate paralel cu suprafața într-un plan orizontal. În acest caz, două pistoane adiacente sunt în poziții diferite unul față de celălalt în același timp. Această mișcare este foarte asemănătoare cu o luptă în ring, iar motoarele sunt adesea numite boxeri. Unul dintre detaliile distinctive este instalarea fiecărui piston pe propriul său pivot. În acest caz, numărul de pistoane este întotdeauna împărțit la doi. Cele mai populare sunt motoarele boxer cu patru și șase cilindri.

Unii oameni confundă motoarele boxer cu un motor V-twin. În ciuda unor asemănări în design, există diferențe semnificative. Deci, la pistoanele în formă de V, pistoanele adiacente se află pe același tij de biela și, atunci când se mișcă în același moment, se află în puncte opuse în cursul lucrului.

Pot fi identificate următoarele avantaje ale acestui tip de motor:

• centru de greutate scăzut;
• vibrații reduse de funcționare;
• Siguranță sporită în cazul coliziunilor frontale.

Fiecare dintre avantaje are propria sa justificare. Astfel, un centru de greutate mai scăzut înseamnă o mai bună manevrabilitate și tracțiune a vehiculului, iar locația inferioară a motorului îl pune în concordanță cu cutia de viteze, ceea ce îmbunătățește semnificativ eficiența transmisiei rotațiilor.

Motorul boxer are vibrații reduse datorită aspectului său. Acest lucru îi permite să fie instalat pe un arbore cotit echipat cu trei rulmenți principali, mai degrabă decât cinci, așa cum este de obicei cazul. În acest caz, dimensiunile și greutatea întregii structuri pot fi reduse semnificativ.

Securitatea ridicată este dictată și de locația scăzută. În cazul unei coliziuni frontale, motorul trece pe sub habitaclu, ceea ce asigură supraviețuirea pasagerilor de pe scaunele din față. Ei bine, până la urmă, motorul boxer are sunet caracteristic funcționare, deloc asemănătoare cu sunetul unui motor clasic.

Nimic nu este fără dezavantaje și motorul boxerului. Acestea includ:

• dificultate suficientă a lucrărilor de reparație din cauza caracteristicilor structurale. Adesea, este nevoie să demontați motorul pentru a efectua anumite lucrări.
• Meșterii constată o uzură diferită a cilindrilor din cauza aranjamentului orizontal al pistoanelor și a consumului suplimentar de ulei ridicat.

Astăzi, motorul boxer a devenit semnul distinctiv al unor mărci precum Subaru și Porche. Anterior se putea vedea pe mașini diverse mărci provenind din Germania, SUA, Japonia, Italia.

Subaru pune astfel de motoare în mașinile sale din 1963. Motoarele cu patru cilindri au trei generații: seriile EA, EJ și FB. Motoarele cu șase cilindri au început să apară pe transportor ceva mai târziu, dar au și trei serii: ER, EG și EZ.

Majoritatea motoarelor de acest tip funcționează pe benzină și au injecție distribuită combustibil cu sistem aerian de distribuție a gazelor. Există motoare cu unul (SOHC) sau doi (DOHC) arbori cu came, antrenate de la arborele cotit printr-o curea de transmisie sau cu o transmisie. La toate motoarele de acest tip, schema de schimb de gaze se bazează pe patru supape. Există, de asemenea, motoare boxer turbo.

A treia generație de motoare este astăzi vârful ingineriei, care este de dimensiuni mici, design simplu, consum redus combustibili și emisii reduse în atmosferă. Pentru a atinge toți acești indicatori s-au făcut următoarele:

• raportul de compresie al amestecului a fost crescut prin creșterea cursei pistonului și reducerea volumului camerei de ardere;
• piesele au devenit mult mai ușoare datorită producției lor prin forjare, mai degrabă decât prin turnare;
• a fost pus în funcțiune sistemul de sincronizare variabilă a supapelor (AVCS);
• Durata de viață a motorului și calitatea lubrifierii au fost crescute datorită unei noi pompe de ulei;
• răcirea se realizează separat pentru capul motorului și blocul de cilindri folosind un al doilea circuit, ceea ce crește eficiența.

În 2008, un motor boxer alimentat de motorină, prezentat de Subaru. Are 4 cilindri și o putere de 150 CP. Aspectul său folosește un sistem progresiv de injecție și turboalimentare.

Porsche instalează și motoare boxer pe unele dintre modelele sale. Acestea sunt 911, Boxter, Cayman. Ei folosesc motoare cu șase cilindri. Motoarele Boxer cu opt și doisprezece cilindri au fost dezvoltate și pentru mașinile care participă la curse.



Videoclip despre motoarele Subaru boxer:

Design și caracteristici ale motoarelor boxer Subaru:

Depanare și revizuire a motorului boxer Subaru EJ257 2.5L. turbo (video, prelegere):

Bună ziua. Din 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 mare atenție.

„Motor opus” este un tip de motor cu ardere internă (ICE), în care pistoanele se deplasează orizontal, unul spre celălalt și înapoi. Unghiul pistoanelor este de 180°. Această modificare diferă de un motor convențional în V. În ea, pe lângă prima pereche de pistoane, există o altă pereche de pistoane vecine, care în timpul deplasării primei perechi ocupă aceeași poziție unul față de celălalt.

Un motor boxer poate avea un număr diferit de cilindri, dar este întotdeauna egal. În prezent, există de la 2 la 16 cilindri într-un design. Ultima versiune a fost instalată pe unele modele sport Porsche. Cele mai comune sunt motoarele cu 4 și 6 cilindri.

Tipuri de motoare boxer.

După cum s-a indicat deja, mișcarea pistoanelor în motor poate avea loc în moduri diferite. În funcție de direcția acestei mișcări, se disting mai multe tipuri de „opus”.

Prima versiune este „boxerul”, numit așa deoarece mișcările pistoanelor din acesta sunt îndreptate unul spre celălalt și sunt foarte asemănătoare cu o luptă într-un ring de box. Datorită faptului că fiecare piston este instalat pe un jurnal de bielă separat al arborelui cotit prin intermediul unei biele, se dovedește că fiecare este situat în propriul cilindru. În consecință, la o distanță egală față de axa motorului, la cea mai mare distanță, ele sunt situate direct unul față de celălalt. Acest tip de organizare este adesea folosit la motoare. serie de automobile Subaru și Porsche.

A doua opțiune pentru construirea unui „opus” este „OROS”. Este push-pull. Fiecare cilindru al unui motor de acest tip conține simultan o pereche de pistoane (primul asigură intrarea amestecului, celălalt - ieșirea produselor de ardere), atașat la unul. arborele cotit. Ambele pistoane funcționează pe același arbore cotit. Datorită acestei organizări, ponderea „opusului” a fost redusă semnificativ, ceea ce a făcut posibilă extinderea domeniului de utilizare a acestuia.

Avantajele unui motor boxer:

Unul dintre principalele avantaje ale boxerului este centrul său de greutate scăzut. Aceasta, la rândul său, contribuie la cea mai bună manevrabilitate a mașinii și sporește stabilitatea acesteia, ceea ce este foarte valoros, mai ales pentru mașinile sport, de exemplu, la viraje cu viteză mare. Din punct de vedere structural, totul pare destul de simplu: motorul coborât este adiacent transmisiei pe aceeași axă, datorită căreia puterea este transmisă mult mai eficient decât cu locația sa obișnuită.

Al doilea avantaj indubitabil al unui motor boxer este absența aproape completă a vibrațiilor în acesta, cu excepția celor care apar din forțele de inerție care tind să-l rotească în jurul unei axe verticale. Motorul merge lin deoarece pistoanele adiacente se misca lin.

Al treilea avantaj, indisolubil legat de al doilea, este că arborele cotit, datorită echilibrului de masă din boxer, este instalat pe doar trei rulmenți, ceea ce reduce semnificativ lungimea motorului și, în consecință, greutatea acestuia.

Un alt avantaj este furnizarea siguranta pasiva. Acest lucru se datorează faptului că în cazul ciocnire frontală mașini, motorul trece sub caroseria mașinii fără a amenința viața pasagerilor.

„Motorul opus” în stare de funcționare produce un sunet caracteristic, datorită căruia se poate distinge de alte motoare cu ardere internă. Mulți șoferi consideră și această caracteristică un avantaj.

Dezavantajele unui motor boxer:

Din păcate, designul motorului este și dezavantajul său, deoarece lucrari de renovare destul de intensivă în muncă. Este necesar să scoateți întregul ansamblu din mașină chiar și pentru reparații minore. Complexitatea lucrării rezultă în cost ridicat reparație pentru proprietarul mașinii. În plus, sunt necesari și muncitori cu înaltă calificare, ceea ce face imposibil de realizat auto-reparareîn garaj.

Ele diferă unele de altele nu numai prin tipul de combustibil consumat, ci și prin caracteristici de proiectare. De exemplu, există o mare varietate în aranjarea cilindrilor. Fiecare opțiune are propriile sale puncte forte și punctele slabe. În acest caz, vor fi luate în considerare avantajele și dezavantajele motorului boxer.

Citiți în acest articol

Care sunt caracteristicile unui motor boxer?

ÎN motoare cu piston combustie internă (și există și rotative), amplasarea cilindrilor poate fi diferită unul față de celălalt: la un unghi ascuțit, pe un rând, în formă de stea etc. În cazul unui cilindru opus, cilindrii sunt în același plan și așezați unul față de celălalt la un unghi de 180 de grade. Spre deosebire de multe motoare în linie, unitatea boxer are adesea două, precum și distribuție verticală. Există mai multe tipuri de motoare boxer. Dintre acestea, cele mai cunoscute sunt:

• Boxer („Boxer”). Diferă prin faptul că pistoanele amplasate unul în fața celuilalt se mișcă ca niște boxeri în ring. Adică atunci când unul dintre ei este în extremă punctul de vârf, al doilea ocupă poziția cea mai de jos. Ei sunt întotdeauna la fel de îndepărtați unul de celălalt;
• OROS — Cilindru opus cu piston opus. Principiul de funcționare în acest caz este că pistoanele sunt amplasate în perechi într-un singur cilindru (piston superior și inferior). Se deplasează unul spre celălalt, rotind arborele cotit.
• 5 TDF. Acesta este un motor de tanc în doi timpi de fabricație sovietică, care a fost folosit pe tancurile T-64 și T-72. Caracteristică interesantă Această unitate este multicombustibil. Principalul combustibil pentru acesta este motorina. Cu toate acestea, folosind un comutator special la pompa de combustibil presiune mare, era posibil să pornești modul de funcționare pe benzină sau pe un amestec de benzină cu kerosen și motorină, iar motorul putea funcționa și pe combustibil pentru avioane. Adevărat, a fost necesară și reglarea unghiului de aprindere (sincronizarea injecției).

Multe companii au fost implicate activ în dezvoltarea unităților de putere. De exemplu, Volkswagen a fost atent acest tip unități de la mijlocul anilor 30 ai secolului trecut. Acestea nu au fost doar experimente, ci o dorință de a dezvolta propriul motor boxer, de a reduce nivelul vibrațiilor care apar în timpul funcționării unui motor tradițional V-twin sau în linie etc. Apropo, inginerii Volkswagen și-au folosit dezvoltarea în mașină legendară Volkswagen Beetle. Și încă din anii 60, motoarele boxer au început să fie utilizate în mod activ companie japoneză Subaru, care a fost angajat în dezvoltare în paralel cu germanii.

Avantajele unui motor cu ardere internă opusă

În general, funcționarea unui motor boxer nu este diferită de principiul de funcționare a unităților de alte modele. Cu toate acestea, această aranjare a cilindrilor are anumite avantaje, precum și dezavantaje.

• Cel mai vizibil avantaj al considerat centrale electrice Se consideră că există o absență aproape completă a vibrațiilor în timpul funcționării. Acest efect se realizează datorită aranjamentului, care se echilibrează reciproc. Acest lucru nu numai că adaugă confort, ci și crește semnificativ durata de viață. De aici provine al doilea „plus”;
• Durata de viață impresionantă a motorului boxer. Există dovezi că destul de des kilometrajul până la primul revizuire a fost de cel puțin 500 de mii de kilometri. Desigur, stilul de condus face ajustări semnificative. Și, totuși, timpul dintre reparații este destul de lung. Cu toate acestea, destul de des se poate întâlni declarații ale experților și pasionaților de mașini că 800-900 de mii înainte de primul nu este altceva decât un basm frumos;
• Motoarele designului discutat în acest articol oferă mașinilor un centru de greutate scăzut. Această calitate este apreciată în special la mașinile sport puternice. La urma urmei, trecerea se activează viteze mari, este foarte important să se mențină stabilitatea;
• De asemenea, nu se poate să nu menționăm și despre economisirea spațiului sub capotă. Deși acest punct va părea controversat pentru mulți, deoarece pentru a câștiga în înălțime, trebuie să faceți capota mai lată sau mai lungă.

Acestea sunt, probabil, toate avantajele semnificative ale vorbitorilor de opoziție. Acum trebuie să luăm în considerare dezavantajele, dintre care, din păcate, mai sunt câteva.

Principalele diferențe, precum și avantajele și dezavantajele lui 8 motoare cu supape fata de 16 motoare cu supape. Ce unitate de alimentare este mai bine să alegeți?

Cele mai comune motoare pornite mașini moderne sunt luate în considerare în linie și în formă de V. Motoarele Boxer sunt folosite mult mai rar, în principal pe modelele Porsche și Subaru. Care este motivul unei astfel de neatenții și ce avantaje are motorul boxer?

Opțiuni de proiectare

Acest motor diferă de omologii săi prin faptul că cilindrii din el nu sunt poziționați vertical sau în unghi, ci orizontal, de exemplu. în direcții opuse unul față de celălalt. De aici și numele - boxer sau motor opus orizontal.

Există două opțiuni de proiectare pentru astfel de motoare. Primul este că pistoanele se deplasează unul spre celălalt și au o cameră de ardere comună. Astfel de avantaje includ schimbul de gaz de înaltă calitate, un design mai simplu în comparație cu motoarele în linie sau în formă de V. Au fost folosite dispozitive similare echipament militar, în special, pe tancurile sovietice T-64, care ar putea funcționa diferite tipuri combustibili: kerosen, benzină, motorină. Pentru a comuta rezervorul la alt tip, a fost suficient să mutați o pârghie specială și să setați unghiul de aprindere necesar. Motorul era echipat cu două turbine: un compresor, care crește puterea, și o turbină cu gaz, care elimina gazele de eșapament în exterior. Dezavantajele unor astfel de boxeri sunt aceleași cu cele ale motoare în doi timpi: pierderi mai mari de combustibil prin La aceasta, după cum ați putea ghici, se adaugă dimensiuni decente, deoarece pistoanele care se deplasează unul spre celălalt necesită două arborele cotit. A doua opțiune este mai comună. La asta ne referim cel mai adesea când ne referim la un motor boxer. Relativ vorbind, acesta este un motor în formă de V, ai cărui cilindri s-au decis să fie așezați la un unghi de 180 de grade. Se folosește atât pe mașini (Porsche, Audi, Subaru), cât și pe motociclete (Dnepr, Ural). Despre asta vom vorbi mai jos.

Avantaje și dezavantaje

Deci, avantajele. Principalul avantaj al acestui motor este centrul de greutate inferior, care îmbunătățește manevrabilitatea mașinii. Boxerul se compară favorabil și în ceea ce privește dimensiunea și greutatea. Este vizibil mai scurt și mai jos decât motoarele în linie. Un alt avantaj este echilibrul excelent, care este asigurat de dispunerea pistoanelor, care neutralizeaza reciproc vibratiile. Centrul de greutate decalat unitate de putere spre centrul mașinii face posibilă efectuarea virajelor mai precise și mai stabile. Acest lucru este deosebit de important pentru modele sportive, unde controlabilitatea nu este doar pe primul loc, ci chiar pe primul loc. Există și avantaje în coliziunile frontale. Deoarece motorul boxer este poziționat jos, în caz de coliziune se va deplasa mai degrabă sub cabină decât în ​​interiorul vehiculului. Deci prezența unui astfel de motor vorbește în favoarea siguranței mașinii.

Are un motor boxer vreun dezavantaj? Da, și destul de semnificativ. Ele au fost motivul pentru care astfel de motoare nu au fost utilizate pe scară largă. Motoarele boxer au o lungime și o înălțime scurte, dar lățimea lor este mult mai mare decât cea a motoarelor în care cilindrii sunt pe rând sau sub forma literei V. Acest lucru creează multe probleme pentru designeri. Compartimentul motorului trebuie să fie astfel încât motorul boxer să se potrivească în el în lățime. În acest caz, trebuie să-l aranjați compact directorși roți orientabile. O altă problemă este disponibilitatea nodurilor pentru întreținere. Dacă puteți schimba singur uleiul de motor, atunci numai un specialist poate efectua operațiunile rămase. Nu este recomandat să schimbați chiar singur bujiile din motor, deoarece puteți deteriora cu ușurință chiulasa. Aceste dezavantaje fac ca motoarele boxer să fie mai scumpe de fabricat și întreținut. Și acest lucru, la rândul său, afectează prețul mașinii.

După cum puteți vedea, acest tip de dispozitiv are atât avantaje, cât și dezavantaje. Cu toate acestea, concurenții lor sunt, de asemenea, imperfecți. Prin urmare, atunci când alegeți o mașină, decideți dacă complexitatea și costul ridicat al întreținerii unității de alimentare sunt atât de importante pentru dvs. Este foarte posibil ca buna manevrare a mașinii să plătească mai mult decât aceste costuri.