Сучасні поршневі двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) можна класифікувати на основі таких критеріїв, як вид споживаного палива і розташування циліндрів. Якщо з поділом двигунів на основі різновиди пального все більш-менш зрозуміло навіть людям, вельми далеких від техніки, то з поділом по розташуванню циліндрів все не так очевидно. У цьому матеріалі ми розглянемо один з типів ДВЗ з незвичайним розташування циліндрів, а саме опозитний двигун. Тут ви дізнаєтеся про те, що таке опозитний двигун, як він улаштований, які його плюси і мінуси і де він застосовується.
Зміст
- Конструкція і особливості роботи опозитного двигуна
- Види опозитних двигунів
- Плюси і мінуси опозитних двигунів
- Сфера застосування опозитних двигунів
- Відео на тему
Конструкція і особливості роботи опозитного двигуна
Схема роботи опозитного двигуна
Опозитними називаються такі двигуни внутрішнього згоряння, кут розвалу циліндрів яких становить 180°. Поршні в них рухаються в горизонтальній площині, причому дзеркально один по відношенню до одного. Це означає, що своєї верхньої точки вони досягають одночасно. До речі кажучи, саме це є одним з головних відмінностей опозитних силових агрегатів від більш поширених V-образних: у них рух поршнів здійснюється синхронно (коли один з них знаходиться у верхній точці, другий розташовується в нижній).
Завдяки такому розташуванню циліндрів опозитні двигуни мають низький центр ваги. Крім того, їх висота істотно менше, ніж у V-образних, вони більш плоскі і займають менше місця в підкапотному просторі. Однією з відмінних особливостей опозитних двигунів є наявність двох газорозподільних механізмів (колінчастий вал у них, так само, як і у V-образних, частіше всього один). Що стосується принципу роботи цих моторів, то він точно такий же, як і у всіх інших ДВС: переміщення поршнів, що приводять у рух колінвал, здійснюється за рахунок тиску газів, що утворюються при згорянні паливної суміші.
Види опозитних двигунів
На сьогоднішній день існує три основних різновиди опозитних двигунів:
- Boxer;
- OPOC;
- 5 ТДФ.
Вони відрізняються один від одного в основному тим, яким саме чином у них рухаються поршні.
Boxer. У опозитних двигунах цього типу кожний поршень розташований у своєму власному циліндрі, причому вони розташовані на певній відстані один від одного, яке завжди залишається постійним. Саме в цьому і полягає головна особливість таких силових агрегатів. Оскільки в процесі функціонування їх рух поршнів нагадують переміщення боксерів на рингу, то вони і отримали назву Boxer.
OPOC. Ця абревіатура розшифровується як Opposed Piston Opposed Cylinder, а особливість конструкції опозитних двигунів цього типу полягає в тому, що в них в кожному з циліндрів знаходиться по два поршня. Вони пересуваються назустріч один одному. Опозитні двигуни типу OPOC є двотактними, в них відсутні головки блоку циліндрів і механізми привода клапанів. Завдяки такій конструкції ці силові агрегати мають невелику вагу, причому вони бувають як бензиновими, так і дизельними.
5 ТДФ. Цей тип опозитного двигуна є вітчизняною розробкою. У свій час він створювався спеціально для установки на танки Т-64, дещо пізніше використовувався в Т-72. Так само, як і в опозитному двигуні OPOC, в його циліндрах знаходиться по два поршня, які рухаються назустріч один одному, проте на відміну від нього у кожного з них є по власним колінчастого валу. Камери згоряння в опозитних двигунах 5 ТДФ розташовуються між поршнями, вони працюють як на бензині, так і на дизельному паливі. Зараз ці силові агрегати вже не випускаються.
Читайте також: Роторний двигун — принцип роботи і пристрій.
Плюси і мінуси опозитних двигунів
Колінвал і поршні опозитного двигуна
Як і інші типи двигунів внутрішнього згоряння, опозитні силові агрегати мають як плюси, так і мінуси. Що стосується плюсів, то одним з найбільш істотних з них є дуже низький рівень вібрацій під час роботи. Цим такі мотори зобов’язані саме оппозитному розташуванню своїх поршнів. Справа в тому, що при русі вони взаємно врівноважують один одного, і практично повністю відсутня той дисбаланс сил, який призводить до виникнення вібрацій.
Це перевага опозитних двигунів тягне за собою і ще один значний плюс: оскільки вібрацій практично немає, то і знос рухомих частин відбувається набагато повільніше, ніж, скажімо, V-подібних двигунах. Відповідно ресурс таких моторів досить великий: практика показує, що величина їх пробігу до капітального ремонту складає близько півмільйона кілометрів. Деякі власники автомобілів, на яких встановлені опозитні двигуни, стверджують, що ця цифра на практиці навіть більше і становить від 600 000 до 700 000 кілометрів.
Ще один плюс силових агрегатів цього типу полягає в низькому центрі тяжкості. Саме тому їх часто встановлюють на спортивні автомобілі. При проходженні поворотів на великих швидкостях опозитні двигуни забезпечують підвищену стійкість машин. Крім того, як вже згадувалося вище, гідністю моторів цього типу цілком можна вважати і їх невелику висоту. Справедливості заради, слід зауважити, що при цьому вони дещо ширше силових агрегатів інших типів (наприклад, ті ж V-образних двигунів).
Що стосується мінусів опозитних двигунів, то основними з них є такі: висока вартість і складність в ремонті. Конструкція таких моторів передбачає високу точність виготовлення багатьох їх основних елементів, застосування дорогих високоміцних матеріалів. До того ж, їх складання і налагодження істотно більш складні, ніж аналогічні процедури для V-образних або рядних ДВС. Діагностика та усунення неполадок опозитних двигунів можливі тільки при наявності спеціалізованого обладнання і спеціально навченим персоналом. Само собою зрозуміло, що навіть незначний ремонт таких моторів обходиться власникам автомобілів, на яких вони встановлені, недешево.
Також істотним недоліком опозитних двигунів вважається значний витрата масла. Втім, і по такому показнику, як витрата палива, вони поки що поступаються сучасним V-образним і рядним силовим агрегатам.
Сфера застосування опозитних двигунів
Опозитні двигуни використовуються зовсім не так широко, як V-образні і рядні, однак є автовиробник, який встановлює двигуни такого типу на свої автомобілі вже протягом півстоліття. Це — відома японська фірма Subaru. Крім того, опозитні агрегати можна зустріти на деяких моделях Volkswagen і Porsche, що ними свого часу оснащувалися мотоцикли «Урал» і «Дніпро», угорські автобуси «Ікарус».
Слід зауважити, що в останні роки інтерес до силовим агрегатам цього типу істотно зріс. За деякими даними, дослідження та розробки щодо вдосконалення опозитних двигунів OPOC, що ведуться групою американських інженерів, фінансує Білл Гейтс.
Читайте також: CRDI двигун — що це таке.
Відео на тему
Схожі статті
-
Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного
-
Що краще варіатор або автомат
-
Чим відрізняється варіатор від автомата
-
Ніж дизельний двигун відрізняється від бензинового
