Каковы преимущества и недостатки оппозитного двигателя?

Я знаю, что оппозитные двигатели - это те, у которых поршни движутся в противоположном направлении.

Также тот факт, что, поскольку они сидят низко, центр тяжести находится ниже, что обеспечивает лучшую управляемость.

  1. Почему основные производители не используют конфигурацию Boxer (за исключением автомобилей Subaru и BR-Z, а также не включая VW Beetle и Tata Nano)?
  2. Каковы недостатки?
Если вы хотите увидеть недостатки, просто попробуйте заменить прокладку ГБЦ (точнее, 2 прокладки ГБЦ). Или хотя бы свечи поменять... ;-)
Porsche также использует их, это работает для них, поскольку они расположены низко для конфигураций двигателя со средним / задним расположением двигателя.
@R .. свечи зажигания на двигателях Subaru не так уж и плохи, хотя я согласен с головками. И в конечном итоге на двигателях Subaru с большим пробегом прокладки головки образуют внешнюю течь, не говоря уже о постоянном выходе из строя уплотнений трубок свечей зажигания.
Я думаю, что ответ Вини довольно ясен из опыта.
@R .. например, снять передние колеса с Jowett Javelin, чтобы заменить свечи зажигания? (Хотя папа говорит мне, что вы можете просто получить их с полностью заблокированным рулем)
Двигатель Subaro оппозитного типа хорошо работает в странах с холодным климатом, США, Европе и Канаде, так как я видел, как этот двигатель работает здесь, в жарком климате, на Филиппинах.

Ответы (4)

Подобно поршневым двигателям с V-образной конфигурацией, оппозитные или плоские двигатели могут быть изготовлены примерно наполовину короче двигателей с прямой конфигурацией. По сравнению с V-образными двигателями оппозитные двигатели не такие высокие, что позволяет размещать массу ниже на шасси автомобиля, но они шире.

Все оппозитные двигатели имеют низкую первичную вибрацию, поскольку пары поршней расположены напротив друг друга и движутся таким образом, чтобы компенсировать импульс друг друга.

Как и оппозитные двигатели Vs, они более сложны, чем прямые двигатели, имеют 2 головки блока цилиндров с соответствующими прокладками головки цилиндров, выпускными коллекторами и т. Д., И удвоенное количество распределительных валов, более сложные цепи или ремни распределительных валов и более сложное охлаждение.

По сравнению с Vs оппозитные двигатели имеют более сложный коленчатый вал, поскольку у них есть ход кривошипа для каждого шатуна. У True V есть пары стержней, разделяющих каждый ход кривошипа.

Вероятная причина того, что оппозитные или плоские двигатели не очень часто используются в современных автомобилях, заключается в том, что прямые или V-образные двигатели почти всегда являются лучшим выбором.

Многие автомобили теперь имеют передний привод, который лучше всего работает с компактным поперечно расположенным двигателем. Рядная четверка или V6 гораздо больше подходят для этой конфигурации, чем плоская четверка или плоская шестерка.

Двигатели с продольной установкой предпочтительнее для переднего расположения двигателя, заднего привода, меньшая масса оппозитного двигателя, вероятно, не дает достаточного преимущества перед более простым рядным четырехцилиндровым двигателем или V6.

Там, где оппозитники действительно работают, это в автомобилях с задним расположением двигателя и воздушным охлаждением (например, VW Type-1 и Porsche 911), где ширина не имеет большого значения, двигатель должен быть как можно короче, чтобы избежать большой массы сзади. задний мост и ряды цилиндров легче охлаждаются, так как они больше удалены друг от друга.

Что касается современной компоновки Subaru, которая изначально отличалась 4-цилиндровыми двигателями и полным приводом, продольная установка оппозитного двигателя имеет смысл. Для размещения приводных валов передних колес двигатель должен быть размещен перед линией передней оси, и у короткого и низкого оппозитного двигателя есть свои преимущества. (Сравните это с оригинальной полноприводной Audi 80 Quatro, у которой перед передней осью вывешивался рядный пятый ряд.)

В какой-то момент плоские 12-цилиндровые двигатели использовались в гоночных автомобилях, таких как Porsche 917 и многих автомобилях Ferrari F-1 (хотя технически это были двигатели V-12 с углом развала цилиндров 180 °, которые могут иметь любой угол ряда цилиндров). Flat-12 оказались несовместимы с эффектом земли, поскольку головки цилиндров занимали место, где должны были быть туннели Вентури.

Оппозитные двигатели большие и сложные, что является их самым большим недостатком.

Двигатели имеют большую ширину по сравнению с рядным 4 или V6. Если вы когда-либо заменяли свечи зажигания на Subaru, эти двигатели очень туго затянуты. Не все производители хотят работать с такой шириной.

Двигатели также более сложные. Блок цилиндров разделен на две половины. Это требует изготовления двух сложных изделий вместо одного.

Наконец, необходимая ориентация двигателя создает дополнительные проблемы. Эти двигатели ориентированы традиционным образом. Поскольку трансмиссия выступает сзади, поток мощности должен повернуться на 180 градусов, чтобы перейти к передним колесам. Поскольку большинство автомобилей имеют передний привод, это усложняет трансмиссию.

Преимущество оппозитного двигателя в том, что двигатель уравновешивает сам себя. Поршни, расположенные напротив друг друга, одновременно движутся к кривошипу и от него. Это обеспечивает более плавную работу и более легкий коленчатый вал, поскольку не требуются противовесы. Это также снижает вибрацию.

Еще одним преимуществом является то, что, поскольку двигатель широкий и короткий, он снижает центр тяжести автомобиля. Это уменьшает крены кузова и улучшает управляемость.

Что касается сложной трансмиссии, Subaru использует ее сложность в своих интересах, добавляя полный привод.

Итак, есть ли преимущества? Почему Subaru придерживается этого? Традиция?
@IhavenoideawhatI'mdoing: это ключевая часть их конструкции полного привода, а низкий центр тяжести, вероятно, хорош для управляемости / ощущения автомобиля.
Я менял свечи зажигания на своем Subaru, но езжу на нем больше, чем провожу на техобслуживании, так что преимущества низкого, ровного, мощного двигателя значительны. Полный привод помогает (сначала я был настроен скептически) в поворотах и ​​других ситуациях, это действительно приятно. Конструкция двигателя похожа на двигатель Piper Cub, верно? Если бы этого было достаточно для самолета... Мне было интересно, как масло попадает на коленчатый вал. Я думал, что в обычном двигателе коленвал сидит в луже масла в поддоне?
@nocomprende Все автомобильные двигатели используют систему смазки под полным давлением. Насос всасывает масло из масляного бака и проталкивает его через масляный фильтр, а затем через масляные каналы ко всем вращающимся частям двигателя. Затем масло струится мимо подшипников и возвращается в поддон через каналы возврата масла. Только очень маленькие двигатели используют смазку разбрызгиванием. Погружение коленчатого вала в масло лишает двигатель большой мощности. По этой причине коленчатый вал в автомобиле находится значительно выше масляного поддона.
По моему опыту работы с Subaru, они обычно не устанавливают двигатели достаточно низко, чтобы воспользоваться преимуществами центра тяжести, по большей части центр тяжести их дорожных автомобилей похож на центр тяжести V6. Я не работал над одним из них, но из того, что я читал, Toyota/Subaru 86/FRS/BR-Z — первая модель их бренда, разработанная с учетом преимущества низкой точки крепления двигателя.
Голосование против. Большинство упомянутых вами «недостатков» не уникальны для оппозитных двигателей, особенно «трансмиссия торчит сзади». Это характеристика любого продольно расположенного двигателя, а не оппозитного.
@hillsons В обсуждаемом классе автомобилей боксер устанавливается исключительно продольно. Когда есть выбор поперечной установки, выбор продольной установки двигателя является недостатком.
Существует множество существенно разных конструкций и реализаций оппозитного двигателя, использование одной конкретной конфигурации характеризует только эту конфигурацию, а не сам оппозитный двигатель. Тем более, что в большинстве современных конфигураций оппозитных двигателей используется задний или полный привод, по крайней мере, у нас в лесу. Франция и Италия — отдельная история.
Многие легкие одномоторные самолеты используют двигатели конфигурации Flat-4, но они сильно отличаются от тех, что используются в современных Subaru. Воздушное охлаждение, толкатели и магнето для начала.
@Moose - не уверен, о каком Subarus вы говорите, но у подавляющего большинства двигатель достаточно низкий, что дает значительное преимущество с точки зрения баланса, способности проходить повороты и сопротивления опрокидыванию.
@RoryAlsop Мое мнение основано на нескольких универсалах и седанах WRX, над которыми я работал, хотя никогда не владел. Я признаю, что унаследовал мнение бывшего инженера GM и нынешнего профессора дизайна автомобилей (и водителя Subaru) в Университете Западного Вашингтона, который работал с доктором Майклом Силом над разработкой первой конструкции с 4 клапанами и головкой блока цилиндров, которая используется сейчас. на двигателях Субару. Я не могу найти официальный источник, но он упоминается в этой публикации: slideshare.net/Fordlovers/powerpoint-presentation-4988968 .
@user15009 user15009 Большинство современных поршневых авиационных двигателей — это оппозитные двигатели. Наличие двух «блоков» позволяет увеличить площадь поверхности, а это означает, что двигатель может иметь воздушное охлаждение. Это было главным преимуществом и для раннего VW; без радиатора и охлаждающей жидкости = более простая конструкция. Для самолетов это больше вес.

У меня форестер 15 года в конфигурации 2,5/6м.

Замена свечей зажигания стоит дорого, но на этом все недостатки. О, и это немного маломощно.

Плоская форма мотора позволяет сделать капот очень низким, что обеспечивает большое ветровое стекло. Обзорность вперед потрясающая. Он также снижает центр тяжести автомобиля, что обеспечивает превосходное прохождение поворотов в снегу или в дождь.

Плоский двигатель в первую очередь позволяет Subaru использовать карданные валы одинаковой длины для обоих передних колес, что приводит к быстрому включению полного привода по цене — заметьте, я сказал «по цене».

Интересные моменты на приводных валах равной длины..

У оппозитных двигателей есть свое место, и они особенно подходят для условий, в которых требуется высокий постоянный крутящий момент и предлагается постоянное охлаждение. Новейшие автомобили с вариатором отлично подходят для оппозитников, но в настоящее время не предлагаются из-за поперечного расположения....но это лишь вопрос времени. В некоторых из самых легендарных гоночных автомобилей, таких как Porsche 917, использовался оппозитник. Многие легендарные самолеты Cessna и Piper до сих пор используют оппозитные двигатели в качестве предпочтительных силовых установок. 24-цилиндровый двухцилиндровый оппозитный двигатель Napier-Sabre, используемый Hawker Typhoon и Tempest, выдавал невероятную мощность в 3500 л.с. Водители, которым нравится нажимать на педали акселератора и переключать передачи, не найдут боксеры привлекательными и останутся ограниченными потребностью в компьютере для управления рядными или V-образными двигателями и трансмиссиями для них. Боксеры также хорошо подходят для гибридных автомобилей, где силовая установка с постоянным числом оборотов подзаряжает аккумуляторы, чтобы увеличить запас хода автомобиля. Рядные и V-образные двигатели предназначены для различных условий, которые компенсируют традиционно неблагоприятные условия эксплуатации.