Все схемы авто двигателей

Оппозитный двигатель

Что мы знаем об оппозитном двигателе? То, что поршни в нем двигаются горизонтально. Что данный двигатель является лицом автомобилей Subaru. Пожалуй, все. Давайте узнаем немного больше.

Оппозитный двигатель является одной из компоновочных схем двигателя внутреннего сгорания, в которой поршни находятся под углом 180° и двигаются в горизонтальной плоскости друг к другу и друг от друга. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении, например в верхней мертвой точке.

Движение поршней в двигателе напоминает поединок боксеров, поэтому другое название оппозитного двигателя — боксер (boxer). Особенностью конструкции оппозитного двигателя является установка каждого поршня с шатуном на отдельной шатунной шейке коленчатого вала. Оппозитный двигатель всегда имеет четное количество цилиндров (2, 4, 6, 8, 10, 12). Самые распространенные в настоящее время четырех- и шестицилиндровые «оппозитники».

Оппозитный двигатель не нужно путать с V-образным двигателем и углом развала цилиндров 180°. При внешнем сходстве в таком двигателе соседние поршни с шатунами располагаются на одной шатунной шейке. Поэтому, когда один поршень достигает верхней мертвой точки, другой находится в нижней мертвой точке.

Неоспоримыми преимуществами оппозитного двигателя являются низкий центр тяжести, минимальные вибрации при работе и высокий уровень безопасности при лобовом столкновении.

Смещенный вниз центр тяжести оппозитного двигателя позволяет добиться лучшей устойчивости и управляемости автомобиля. Низко расположенный двигатель находится на одной оси с трансмиссией, чем достигается более эффективная передача мощности.

Оппозитный двигатель практически полностью лишен вибраций (имеет место только момент от сил инерции второго порядка, стремящийся развернуть двигатель вокруг вертикальной оси). Взаимно согласованное движение соседних поршней обеспечивает плавную работу двигателя. Баланс масс в оппозитном двигателе позволяет произвести установку коленчатого вала на трех коренных подшипниках (вместо обычных пяти), что значительно сокращает длину двигателя и его вес.

Оппозитный двигатель в большей степени отвечает требованиям пассивной безопасности. При лобовом столкновении мотор уходит вниз под автомобиль и, тем самым, сохраняет жизнь пассажиров в салоне. Не менее важным для водителей достоинством оппозитного двигателя является характерный звук его работы, отличающийся от других ДВС.

К сожалению, оппозитный двигатель не лишен и недостатков. Самым серьезным, на наш взгляд, является высокая трудоемкость ремонтных работ, связанная с особенностью конструкции двигателя. Так, для выполнения отдельных ремонтов требуется снятие двигателя с автомобиля. В некоторых источниках отмечается, что горизонтальное движение поршня приводит к неравномерному износу гильзы цилиндра и, как следствие, повышенному расходу масла. Ввиду определенных габаритных размеров оппозитный двигатель устанавливается на автомобиль только продольно.

В настоящее время оппозитные двигатели разрабатывают и устанавливают на свои автомобили компании Subaru и Porsche. Ранее оппозитный двигатель можно было увидеть на автомобилях Alfa Romeo, Citroen, Chevrolet, Honda, Lancia, Toyota, Volkswagen и даже Ferrari.

Компания Subaru использует оппозитные двигатели с 1963 года. Это четырех- и шестицилиндровые Boxer. История четырехцилиндровых двигателей от Subaru насчитывает три поколения: серия EA (1966-1994); серия EJ (1989-1998, коленчатый вал на 5 коренных подшипниках, 1999-2010, коленчатый вал на трех коренных подшипниках); серия FB (с 2010 года). Шестицилиндровые Boxer пошли в производство несколько позже — серия ER (1987-1991), серия EG (1992-1997), серия EZ (с 1999 года).

Абсолютное большинство оппозитных моторов это бензиновые двигатели с распределенным впрыском топлива и верхней системой газораспределения. Они имеют один (SOHC) или два (DOHC) распределительных вала, которые приводятся от коленчатого вала зубчатым ремнем или цепью. Несмотря на разное количество распределительных валов в двигателях реализована четырехклапанная схема газообмена. Ряд двигателей оснащен турбонаддувом.

Четырехцилиндровый Boxer третьего поколения получился более простой, компактный, экономичный и безвредный. Для снижения расхода топлива, уменьшения токсичности выбросов, увеличения величины крутящего момента и расширения его границы в новых двигателях использовано множество прогрессивных технических решений:

  • увеличена степень сжатия за счет увеличения хода поршня и уменьшения объема камеры сгорания;
  • снижен вес движущихся деталей (шатуна, поршня, коленчатого вала) за счет изготовления ковкой;
  • на распределительных валах впускных и выпускных клапанов использована система изменения фаз газораспределения (система активного управления клапанами AVCS);
  • применен новый масляный насос, обеспечивающий высокое качество смазки и увеличивающий ресурс двигателя;
  • использована система охлаждения с раздельными контурами для охлаждения блока цилиндров и головки блока.

В 2008 году Subaru впервые представила дизельный оппозитный двигатель. Четырехцилиндровый мотор, объемом 2,0 литра, развивает мощность 150 лс. В нем использована система впрыска Common Rail, система турбонаддува с турбиной с изменяемой геометрией.

Читать еще:  Что такое рдв 406 двигатель

На ряд моделей автомобилей Porsche (911, Boxster, Cayman) устанавливаются шестицилиндровые оппозитные двигатели. В свое время для использования в автогонках были разработаны 8 и 12-цилиндровые оппозитные двигатели.

Все схемы авто двигателей

Пуск двигателя легкового автомобиля, промерзшего ночью при температуре от -20°С и ниже всегда затруднителен. Во-первых, снижается емкость аккумулятора и он не может длительное время крутить двигатель стартером, во-вторых. требуется обогащение горючей смеси чтобы заставить двигатель начать работать. Наглядный пример, — двигатель ВАЗ-2106 с карбюратором Озон 21070-110710. После ночевки при температуре ниже -20°С заводится сразу, но, сделав пару-тройку оборотов глохнет.

И так повторяется раза три-четыре, пять. , пока двигатель не начинает уверенно работать. Поездка на сервисный центр (машина новая) ничего не дала, -работники объяснили, что все так и должно быть. Даже показали, где в книжечке написано, что при отрицательных температурах двигатель может пускаться с третьей попытки, и что это нормально.

Но, проблема в том, что при очень низкой температуре энергии аккумулятора едва хватает на первую попытку пуска. В результате самостоятельного изучения было обнаружено, что глохнет двигатель сразу после запуска из-за того, что как только в нем возникают первые вспышки, пневматический привод приоткрывает воздушную заслонку. Смесь резко обедняется и двигатель глохнет.

Регулировка степени открытия заслонки ни к чему не привела, — если открытие уменьшить двигатель вроде-бы заводится и работает, но через несколько минут начинает троить и глохнет. Из-за работы на переобогащенной смеси свечи зажигания покрываются густым нагаром и перестают функционировать.

В процессе регулировки было обнаружено, что пневмопривод открытия заслонки (рис. 1) работает только если его регулировочное отверстие закрыто завинчивающейся крышечкой (1). В противном случае, пневмопривод получается негерметичным и не втягивает шток привода заслонки

Возникла идея попробовать пустить двигатель без этой крышечки (1). Двигатель заводится с первой попытки и уверенно работает около половины минуты. Затем начинает троить и глохнет. Но, если спустя 10-15 секунд после пуска двигателя эту крышечку завинтить наместо, пневмоклапан начинает работать и двигатель работает в нормальном режиме.

Таким образом, чтобы обеспечить уверенный пуск двигателя при низких температурах нужно на 10-15 секунд задержать приоткрытие воздушной заслонки. А сделать это технически проще всего, управляя пневмоприводом при помощи дополнительного электроклапана, управляющего воздухом, поступающим за мембрану пневмопривода через регулировочное отверстие

Для этого нужно приобрести дополнительно пневмоклапан от «ВАЗ-2105» (2), топливный жиклер и эмульсионную трубочку. Согласно рисунку из топливного жиклера и трубочки нужно сделать штуцер (3), который установить вместо крышечки (1). К штуцеру при помощи тонкого шланга подсоединить пневмоклапан (2) так, чтобы в обесточенном состоянии он был закрыт и не пропускал воздух. А ток на клапан подавать через небопьшую кнопочку S1, расположенную в салоне автомобиля.

Внимание, — штуцер сделан из дополнительно купленных жиклера и трубочки, а не из тех, что есть на вашем карбюраторе! Теперь, в теплое время или когда двигатель еще не остыл, вы заводите его как обычно Не нажимая кнопку. Ток на клапан не поступает и он закрыт, — пневмопривод герметичен.

При сильном морозе, после продолжительной стоянки, вы, как обычно, вытягиваете ручку подсоса, но, после этого нажимаете кнопку S1 и удерживая её нажатой заводите двигатель стартером. После пуска двигателя вы еще продолжаете удерживать кнопку S1 секунд 10-15 (считайте в уме до 15-ти), а затем её отпускаете.

Данное устройство было испытано в январе этого года, после ночной стоянки при температуре ниже -35°С, и показало высокую эффективность.

Азбука двигателей

Среди различных характеристик автомобильных двигателей числу и расположению цилиндров отведена роль статистов. И действительно, ими сложно удивить. Между тем, эта пара символов может многое о моторе рассказать.

Текст: Карелов Олег.

При всем кажущемся многообразии конструкций современные двигатели очень похожи друг на друга. Ушли в прошлое времена, когда успешность разработки зависела от таланта и смелости воображения отдельного человека. Тогда история знала громкие победы и поражения, а неординарность мышления и нестандартный взгляд на вещи могли произвести революцию, после которой другие подававшие надежды решения вмиг становились архаизмом.

Сегодня острая конкуренция заставляет производителей действовать осмотрительнее, подвергая каждую конструкцию строгому цензу высокоточных методов компьютерного моделирования. Поэтому во многих областях инженеры уже так близко подобрались к оптимуму, что места для фантазии почти не осталось. И если с современных моторов содрать все яркие этикетки со звучными аббревиатурами, то окажется, что в основном они очень похожи. Системы изменения фаз газораспределения, переменная длина впускного коллектора, регулируемая высота подъема клапанов – всем этим уже давно никого не поразишь. И тем удивительнее, что одно из главных и заметных конструктивных решений – число и расположение цилиндров – пока не выродилось в инженерный штамп: кто-то предпочитает V-образные моторы, кто-то держится за рядные, а кому-то и вовсе оппозитные подавай.

Читать еще:  Scher khan magicar запуск по температуре двигателя
ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН

Собственно, к чему все это деление? Почему не обойтись вообще одним цилиндром? Например, вместо 3-литрового 6-цилиндрового мотора сделать одноцилиндровый такого же объема. Ведь встречались же в ранней истории двигателей внутреннего сгорания подобные агрегаты с рабочим объемом в десять и более литров.

Сделать, конечно, можно, но главной проблемой такого мотора станет огромная масса подвижных деталей. Для крупного цилиндра понадобится поршень большого диаметра, длинный прочный шатун, не менее крепкий коленчатый вал. Причем все это будет вынуждено крутиться и двигаться с огромной скоростью, ведь даже 1000 об/мин – это 32 перемещения поршня в секунду! Понятно, что подобный мотор будет чрезвычайно трудно сделать столь же оборотистым, как и 3-литровую «шестерку», у которой цилиндры в пять раз меньше. А чем ниже обороты, тем меньше и мощность.

Впрочем, отдачу мотора можно повысить и за счет крутящего момента, т.е. наращивая рабочий объем. Например, если увеличить его вдвое, т.е. теоретически, прежнюю мощность можно развить при оборотах, вдвое меньших. Однако пострадает экономичность: при малой нагрузке бензиновый двигатель большого объема будет работать неэффективно.

Сбережению топлива не поспособствует и тяжелый кривошипношатунный механизм одноцилиндрового мотора. Кроме того, проблем добавит неравномерность хода: вспышки в единственном цилиндре будут происходить довольно редко, из-за чего потребуется установка тяжелого маховика, сглаживающего пульсации крутящего момента. Все это опять же приведет к общему утяжелению механизма и, соответственно, увеличению затрат энергии.

В общем, одного цилиндра явно недостаточно – при том же объеме многоцилиндровый мотор будет и мощнее, и экономичнее, и долговечнее. Впрочем, в противоположную крайность тоже впадать не стоит. Копия 1,5-литрового 16-цилиндрового мотора, который устанавливался в 60-е годы прошлого века на болиды «Формулы-1» команды BRM, вне жестких рамок гоночного регламента едва ли оправданна. Ведь как показывает практика, оптимальный объем одного цилиндра должен находиться в пределах 0,3–0,6 л. Но остается вопрос: как их расположить?

НАЗАД В БУДУЩЕЕ

Самый простой способ – это разместить цилиндры в ряд. Именно такие моторы и пришли на смену одноцилиндровым агрегатам в начале ХХ века, когда автомобиль постепенно стал превращаться в реальное средство передвижения. Двигатели поначалу были 2- и 4-цилиндровыми, но вскоре автопроизводители освоили более объемные рядные 6-, а позже и 8-цилиндровые модели (тому благоприятствовали и низкие цены на топливо). Рядные «восьмерки» продержались на конвейерах недолго – уж слишком громоздкими, даже по меркам тех лет, получались агрегаты. Однако именно они натолкнули инженеров на идею V-образной конструкции, т.е. мотора, образованного двумя рядными двигателями, работающими на общий коленвал.

Уже в 1910 году французская фирма De Dion начала серийное производство первой V-образной «восьмерки», а в 1915-м к ней присоединился и Cadillac, утвердивший эту схему в качестве стандарта для американских автомобилей на многие десятилетия вперед.

Годом позже, в 1916-м, Packard представил V-образный 12-цилиндровый мотор, а в 1930 году Cadillac выпустил даже двигатель V16! Но этот монстр оказался лебединой песней эпохи гигантских моторов, ибо автопроизводители потихоньку начали разворачиваться в сторону компактных и экономичных силовых установок.

Популярность стали набирать моторы V6. Появились первые оппозитные двигатели, т.е. V-образные с углом развала 180 градусов. При этом рядные моторы ограничились шестью цилиндрами, а их гамма пополнилась 3- и 5-цилиндровыми моделями.

Лишь спустя десятилетия – в 90-е – Volkswagen удивил всех рядно-смещенным двигателем VR6 – V-образным мотором с настолько малым углом развала (всего 15 градусов), что все шесть цилиндров удалось накрыть одной широкой головкой блока! Идея оказалась удачной – вскоре появилась 5-цилиндровая модификация, а затем и впечатляющий W12, который представлял собой V-образный агрегат, составленный из двух VR6. Кстати, схожим образом сконструирован и W16 от Bugatti Veyron – только он образован уже парой VR8.

НА ЛЮБОЙ ВКУС

Сегодня схемы построения моторов делятся на два типа: рядные и V-образные. Последние в зависимости от угла развала могут иметь вариации в виде оппозитных (угол 180 градусов) и рядно-смещенных (с общей головкой блока) моделей. В чем же заключаются основные достоинства и недостатки приведенных схем двигателей?

Читать еще:  Двигатель seba технические характеристики

Основные различия, конечно, кроются в габаритах: моторные отсеки нынешних автомобилей настолько тесны, что борьба идет за каждый сантиметр пространст­ва. Поэтому длинные рядные 6-цилиндровые модели пора уже заносить в Красную книгу – их масштабным производством занимаются лишь BMW, Volvo да Chevrolet. Вдвое сократить длину мотора позволяет V-образное расположение цилиндров. Однако и в этом случае производители вынуждены «играть» с углом развала, чтобы вписать двигатель в подкапотное пространство. При этом рекорд компактности, разумеется, принадлежит рядно-смещенным моторам VR и их производным – W-образным агрегатам. Например, возможность применения на седане Audi A8 полноприводной трансмиссии в паре с 12-цилиндровым двигателем обусловлена именно компактностью W-образной схемы.

Оппозитные же моторы, в выпуске которых преуспели Porsche и Subaru, скромностью габаритов не отличаются: широкому размаху их блока цилиндров мешают даже лонжероны кузова. Но зато эти плоские двигатели обладают максимально низким центром тяжести, что очень важно с точки зрения управляемости автомобиля.

ДЕРЖИТЕ МЕНЯ!

Так что же, будущее за моторами VR? Не все так просто. Есть еще один немаловажный фактор, способный внести заметные коррективы в выстроенную табель о рангах. Речь идет об уравновешенности – основной характеристике двигателя, определяющей его вибронагруженность. Недооценивать данный аспект не стоит, поскольку от него зависит не только утомляемость человека за рулем, но и ресурс автомобиля в целом – постоянная тряска не идет на пользу ни силовому агрегату, ни кузову.

Источников вибрации в двигателе предостаточно. Это и периодические вспышки в цилиндрах, и силы инерции движущихся поршней и шатунов, и центробежные силы, воздействующие на вращающийся коленвал, и моменты от этих сил, приложенных на расстоянии. Причем составляющие сил инерции действуют на детали двигателя не только с частотой вращения коленвала, но и с удвоенной, утроенной частотой.

Чтобы все это как-то утихомирить, разработчики вынуждены искать такой вариант расположения цилиндров, при котором обеспечивается равномерное чередование вспышек, а силы инерции и их моменты уравновешивают друг друга. Как оказалось, среди множества применяемых ныне схем этим требованиям удовлетворяют лишь рядная и оппозитная «шестерки», а также V12. Вот почему баварцам так полюбились рядные 6-цилиндровые моторы.

УКРОЩЕНИЕ СТРОПТИВЫХ

Но как же быть с остальными двигателями? Чтобы их уравновесить, приходится использовать разнообразные противовесы на коленчатом валу или даже отдельные балансирные валы. Впрочем, иногда удается обойтись чем-то одним. Так, свободные моменты в моторе V8 легко уравновесить противовесами на коленвале, а популярная рядная «четверка» избавляется от тряски установкой балансирных валов. Особых проблем не доставляет и оппозитный 4-цилиндровый мотор. А вот с рядными «тройками», «пятерками» и двигателями V6 и V10 дела обстоят похуже. Для борьбы с вибрациями здесь приходится задействовать весь арсенал. При этом у V-образной «шестерки» с углом развала в 90 градусов (самым распространенным) еще и вспышки в цилиндрах чередуются неравномерно! Приходится либо уменьшать угол до 60 градусов (но при этом возрастает высота мотора), либо использовать более тяжелый маховик, что снижает экономичность.

Однако все это лишь цветочки по сравнению с тем букетом проблем, которым обладают рядно-смещенные моторы VR5, VR6 и родственный им W12. Их уравновешивание – это процесс поиска компромисса, требующий сложных расчетов. Помимо прочего в ход идут специальные гидроопоры двигателя, которые ослабляют вибрации и смещают резонанс в область частот, менее заметных для человека.

Словом, любопытная получается картина. По ней можно не только оценить сложность тех дилемм, с которыми сталкиваются инженеры, но и вообще понять идеологию автопроизводителей: одни изобретают сверхсложные механизмы, стараясь не отстать от моды, другие хранят верность четкой логике и классическим стройным решениям. Что лучше? Каждый решает для себя сам.?

Электрическая схема автомобиля RENAULT TRAFIC — ДВИГАТЕЛЬ

Цепи запуска двигателя и зарядки АКБ


Для двигателя M9R782, M9R784, с РКПП и МКПП


Схема системы охлаждения мотора Renault Trafic


То-же и дополнительная система кондиционирования воздуха


Погружные подогреватели в системе охлаждения двигателя


Подогреватель дизтоплива в топливном фильтре — схема


Схема предварительного прогрева и свеч накаливания


Электронная система впрыска топлива Renault Trafic





Электронная система впрыска топлива для двигателя с роботизированной КПП


Электронная система впрыска топлива для двигателя с механической КПП








Электронная система впрыска топлива дизельных двигателей — сокращения на схемах


Система управления роботизированной коробкой передач РКПП

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector