Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество оппозитного двигателя на мотоцикле

Оппозитный двигатель: что это такое

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) можно классифицировать на основе таких критериев, как вид потребляемого топлива и расположение цилиндров. Если с разделением двигателей на основе разновидности горючего все более-менее понятно даже людям, весьма далеким от техники, то с разделением по расположению цилиндров все не так очевидно. В этом материале мы рассмотрим один из типов ДВС с необычным расположение цилиндров, а именно оппозитный двигатель. Здесь вы узнаете о том, что такое оппозитный двигатель, как он устроен, какие его плюсы и минусы и где он применяется.

Конструкция и особенности работы оппозитного двигателя

Схема работы оппозитного двигателя

Оппозитными называются такие двигатели внутреннего сгорания, угол развала цилиндров которых составляет 180°. Поршни в них двигаются в горизонтальной плоскости, причем зеркально друг по отношению к другу. Это означает, что своей верхней точки они достигают одновременно. Кстати говоря, именно это является одним из главных отличий оппозитных силовых агрегатов от более распространенных V-образных: в них движение поршней осуществляется синхронно (когда один из них находится в верхней точке, второй располагается в нижней).

Благодаря такому расположению цилиндров оппозитные двигатели имеют низкий центр тяжести. Кроме того, их высота существенно меньше, чем у V-образных, они более «плоские» и занимают меньше места в подкапотном пространстве. Одной из отличительных особенностей оппозитных двигателей является наличие двух газораспределительных механизмов (коленчатый вал у них, так же, как и у V-образных, чаще всего один). Что касается принципа работы этих моторов, то он точно такой же, как и у всех остальных ДВС: перемещение поршней, приводящих в движение коленвал, осуществляется за счет давления газов, образующихся при сгорании топливной смеси.

Виды оппозитных двигателей

На сегодняшний день существует три основных разновидности оппозитных двигателей:

  • Boxer;
  • OPOC;
  • 5 ТДФ.

Они отличаются друг от друга в основном тем, каким именно образом в них движутся поршни.

Boxer. В оппозитных двигателях этого типа каждый поршень располагается в своем собственном цилиндре, причем они расположены на определенном расстоянии друг от друга, которое всегда остается постоянным. Именно в этом и состоит главная особенность таких силовых агрегатов. Поскольку в процессе функционирования движение их поршней напоминают перемещения боксеров на ринге, то они и получили название Boxer.

OPOC. Эта аббревиатура расшифровывается как Opposed Piston Opposed Cylinder, а особенность конструкции оппозитных двигателей этого типа состоит в том, что в них в каждом из цилиндров находится по два поршня. Они передвигаются навстречу друг другу. Оппозитные двигатели типа OPOC являются двухтактными, в них отсутствуют головки блока цилиндров и механизмы привода клапанов. Благодаря такой конструкции эти силовые агрегаты имеют небольшой вес, причем они бывают как бензиновыми, так и дизельными.

5 ТДФ. Этот тип оппозитного двигателя является отечественной разработкой. В свое время он создавался специально для установки на танки Т-64, несколько позднее использовался в Т-72. Так же, как и в оппозитном двигателе OPOC, в его цилиндрах находится по два поршня, которые движутся навстречу друг другу, однако в отличие от него у каждого из них имеется по собственному коленчатому валу. Камеры сгорания в оппозитных двигателях 5 ТДФ располагаются между поршнями, они работают как на бензине, так и на дизельном топливе. Сейчас эти силовые агрегаты уже не выпускаются.

Читайте также: Роторный двигатель — принцип работы и устройство.

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

Коленвал и поршни оппозитного двигателя

Как и другие типы двигателей внутреннего сгорания, оппозитные силовые агрегаты имеют как плюсы, так и минусы. Что касается плюсов, то одним из самых существенных из них является очень низкий уровень вибраций во время работы. Этим такие моторы обязаны именно оппозитному расположению своих поршней. Дело в том, что при движении они взаимно уравновешивают друг друга, и практически полностью отсутствует тот дисбаланс сил, который приводит к возникновению вибраций.

Это преимущество оппозитных двигателей влечет за собой и еще один значительный плюс: поскольку вибраций практически нет, то и износ движущихся частей происходит гораздо медленнее, чем в, скажем, V-образных двигателях. Соответственно ресурс таких моторов весьма велик: практика показывает, что величина их пробега до капитального ремонта составляет около полумиллиона километров. Некоторые владельцы автомобилей, на которых установлены оппозитные двигатели, утверждают, что эта цифра на практике даже больше и составляет от 600 000 до 700 000 километров.

Еще один плюс силовых агрегатов этого типа состоит в низком центре тяжести. Именно поэтому их часто устанавливают на спортивные автомобили. При прохождении поворотов на больших скоростях оппозитные двигатели обеспечивают повышенную устойчивость машин. Кроме того, как уже упоминалось выше, достоинством моторов этого типа вполне можно считать и их небольшую высоту. Справедливости ради, следует заметить, что при этом они несколько шире силовых агрегатов других типов (к примеру, те же V-образных моторов).

Что касается минусов оппозитных двигателей, то основными из них являются следующие: высокая стоимость и сложность в ремонте. Конструкция таких моторов подразумевает высокую точность изготовления многих их основных элементов, применение дорогих высокопрочных материалов. К тому же, их сборка и наладка существенно более сложны, чем аналогичные процедуры для V-образных или рядных ДВС. Диагностика и устранение неполадок оппозитных двигателей возможны только при наличии специализированного оборудования и специально обученным персоналом. Само собой разумеется, что даже незначительный ремонт таких моторов обходится владельцам автомобилей, на которых они установлены, недешево.

Также существенным недостатком оппозитных двигателей считается значительный расход масла. Впрочем, и по такому показателю, как расход топлива, они пока уступают современным V-образным и рядным силовым агрегатам.

Сфера применения оппозитных двигателей

Оппозитные двигатели используются совсем не так широко, как V-образные и рядные, однако есть автопроизводитель, который устанавливает моторы такого типа на свои автомобили уже на протяжении полувека. Это — известная японская фирма Subaru. Кроме того, оппозитные агрегаты можно встретить на некоторых моделях Volkswagen и Porsche, ими в свое время оснащались советские мотоциклы «Урал» и «Днепр», венгерские автобусы «Икарус».

Следует заметить, что в последние годы интерес к силовым агрегатам этого типа существенно возрос. По некоторым данным, исследования и разработки по усовершенствованию оппозитных двигателей OPOC, ведущиеся группой американских инженеров, финансирует Билл Гейтс.

Читайте также: CRDI двигатель — что это такое.

Шестицилиндровые мотоциклы

000_moto_0111_068

Среди всех возможных вариантов компоновки ДВС рядная «шестерка» отличается уникальной уравновешенностью: полностью сбалансированы все силы и моменты инерции. Не зря же ее выбирали производители роскошных автомобилей, от Rolls-Royce 40/50 Siver Ghost до Mercedes-Benz 300 Adenauer, и перешли на более многоцилиндровые моторы они в основном из соображений престижа. Именно к рядной «шестерке» относится легендарный фокус со стоящей на ребре монеткой — даже когда водитель газует.

Впрочем, из-за своих габаритов такой двигатель долго казался совершенно неприемлемым для мотоцикла. А когда создатели двухколесных машин наконец обратили на него свое благосклонное внимание, то привлекла их отнюдь не плавность работы: инженеры шли на увеличение числа цилиндров в стремлении выжать максимум из гоночных моторов (за счет снижения инерции деталей, что позволяет форсировать двигатель по оборотам). Первыми опробовали рядную «шестерку» конструкторы итальянской компании MV Agusta еще в 1957 году. Правда, дальше экспериментов они не пошли: хотя шестицилиндровую «пятисотку» и удалось раскрутить аж до 13 800 об/мин, решающих преимуществ перед отработанными «четверками» она не показала.

А вот японские инженеры оказались настойчивее. В 1964 году они начали работу над 250-кубовой (!) «шестеркой» Honda RC164. А в 1966 и 1967 годах Майкл Хейлвуд на усовершенствованной версии RC166 стал чемпионом мира. Кстати, та машина выдавала свои 60 л.с. при фантастических 18 000 об/мин, а рабочий диапазон оказался столь узок, что пришлось поставить семиступенчатую коробку передач.

В конце 60-х ФИМ наложила вето на гоночные моторы с числом цилиндров более четырех — дескать, более многоцилиндровые моторы никогда не найдут применения на серийных машинах. Но нашелся человек, со спортивными чиновниками не согласный. Звали его Алеccандро де Томазо, и был он потомком итальянцев, некогда эмигрировавших в Аргентину и успешно там занявшихся разведением скота (а, собственно, чем еще можно успешно в Аргентине заниматься?). Алеccандро же вернулся на историческую родину и на деньги папаши-скотовода стал вовсю развлекаться: гулять с купеческим размахом, приударять за красивыми женщинами и гоняться на спортивных автомобилях. Последнее его и зацепило, да так, что он занялся строительством собственных автомобилей марки De Tomaso. К середине 60-х годов маленькая компания стала ядром настоящей промышленной империи: Алccандро «по случаю» прикупил легендарную Maserati и дизайн-ателье Carrozzeria Ghia, а «на сдачу» — еще и пару мотоциклетных фирм: Benelli и Moto Guzzi.

Читать еще:  Двигатель внутреннего сгорания что происходит с газом

Вот инженерам Benelli де Томазо и поручил сделать самый крутой в мире мотоцикл: с шестицилиндровым мотором! Те подошли к делу очень творчески и очень по-итальянски: взяли четырехцилиндровый двигатель Honda CB500 да, недолго мудрствуя, прибавили к нему справа и слева по одному цилиндру (благо, распространенная в то время схема с центральным — между цилиндрами — приводом газораспределительного механизма такие фокусы легко позволяла). Самым большим техническим новшеством стал перенос генератора: у Honda он располагался на мыске коленвала, а на Benelli его пришлось убрать за блок цилиндров — чтобы не увеличивать ширину и без того немалого мотора. Утверждают, что внутренняя начинка обоих моторов (ну, кроме коленвала, конечно) была полностью взаимозаменяемой… Зато великолепный дизайн, выполненный мастерами Carrozzeria Ghia, был стопроцентно итальянским. А самым эффектным его штрихом стала батарея глушителей: по три с каждой стороны.

Мотоцикл, незамысловато названный Benelli 750 Sei (что по-итальянски означает просто «шесть»), дебютировал в 1972 году, но в продаже появился, как это часто бывает у итальянцев, лишь пару лет спустя. Естественно, интересно сравнить его с бестселлером тех лет — четырехцилиндровой Honda CB750. По крайней мере, на бумаге преимущество в мощности было у «итальянки» — 76 л.с. при 8000 об/мин против 67 л.с. при тех же оборотах у Honda. Данные независимых тестов показали, что на самом деле разница была не столь велика: максимальную скорость оба соперника выдавали равную — 200 км/ч, лишь на разгоне «до ста» Benelli чуть выигрывала: 4,4 с против полных пяти у CB750. При этом по сухой массе — полный паритет: 220 кг. Эксперты отмечали бесподобную плавность работы двигателя Benelli, итальянский мотоцикл ощутимо лучше рулился и тормозил (двухдисковый передний тормоз — впервые в мире!). Но и стоил он чуть ли не вдвое дороже «японца», что привело ко вполне предсказуемому результату: за четыре года удалось продать лишь 3200 аппаратов.

В 1978 году итальянцы представили вторую версию «шестерки»: Benelli 900 Sei. Расточив цилиндры, они довели рабочий объем до 906 см³; заявленная мощность выросла немного — до 80 л.с., но теперь это была уже реальная мощность. Обновили и дизайн: вместо спицованных колес итальянцы поставили литые, а расфуфыренная батарея шести глушителей уступила место скромной 6-в-2. Увы, продажи снова оказались мизерными: всего 2000 мотоциклов.

Казалось бы, боссам Honda сидеть и радоваться, ан нет: вирус номер шесть оказался заразным. Бредовая идея — выпустить собственный «сикс» — овладела умами японцев. Причем обставили его выход они красиво. Сначала распустили слухи о грядущей замене CB750, причем так засекретили будущий рабочий объем, что вместо цифр ставили просто «Икс». А когда в конце 1977 года мотоцикл предстал перед публикой, оказалось, что он так и называется: Honda CBX. Рядная «шестерка» (два верхних распредвала — фактически даже четыре, поскольку они были составными, четырехклапанные головки, 1047 см³, 105 л.с.) была включена в силовую структуру стальной рамы — примерно так же, как и двигатели современных спортбайков в алюминиевую «диагональ». Дополняли конструкцию составные колеса системы Comstar, традиционного типа подвески и передний двухдисковый тормоз. Увы, передняя вилка была слабовата — уверяют, что она могла согнуться даже при резком торможении! Трудно поверить, но 1047-кубовая «шестерка» была всего на 50 мм шире, чем «четверка» CB750, и легче ее! Правда, мотоцикл в целом потяжелел — целых 247 кг, но легко разгонялся до 220 км/ч. Кстати, возглавлявший проект CBX Шоичиро Иримадзири начинал свою карьеру в 60-е как раз с работы над гоночными моторами Honda, в том числе и над шестицилиндровыми RC164/166.

Через три года Honda кардинально переработала свой флагман. Передняя вилка была усилена, а вместо традиционной маятниковой подвески сзади поставили систему Pro-Link с прогрессивной характеристикой. Машину позиционировали уже не как Super Sport, а как Sport Tourer — перемену в назначении подчеркивали полуобтекатель и багажные кофры (правда, весьма скромных размеров). Впрочем, оказалось, что и в модернизированном виде CBX не конкурент новым рядным «четверкам» с четырехклапанными головками — и еще через три года он навсегда покинул производственную программу.

Какой двигатель лучше? V-образный, рядный, оппозитный

«Линейка двигателей представлена рядным 4-цилиндровым агрегатом объёмом 2,5 л и 3,5-литровым V6», — гласит рекламный проспект какой-нибудь Toyota Camry. А чем отличаются эти моторы, кроме количества «кубиков» и лошадиных сил? Почему в «Безумном Максе» молились богу V8, и что особенного в «оппозитниках» Subaru? Просто о сложном: разбираем на пальцах особенности автомобильных двигателей.

Компоновка. Продольно или поперечно

Прежде чем говорить о конструкции двигателей, нужно упомянуть о компоновке автомобиля — ведь именно она во многом определяет, какой мотор будет установлен под капотом. Хотя не всегда под капотом: существуют автомобили (в основном спортивные) со средне- и заднемоторной компоновкой, но у большинства гражданских машин двигатель всё-таки находится впереди. О них и поговорим.

Мотор может располагаться в машине продольно или поперечно. Первую схему называют классической, она характерна для автомобилей с задними приводом (или полным, но на основе заднего). Продольная схема почти не накладывает ограничений на размеры силовой установки, как и трансмиссии — коробка передач может быть огромной, с большим запасом прочности, и заканчиваться хоть в центре машины. Такая компоновка характерна для больших автомобилей с мощными двигателями и КПП: грузовиков, внедорожников, премиальных седанов. Хотя раньше так были устроены почти все машины — взять ту же классическую линейку «Жигулей». Но с массовым внедрением переднего привода понадобилась иная, более компактная компоновка.

Для переднего привода необходимо устанавливать двигатель не продольно, а поперечно — вместе с коробкой передач он должен разместиться под капотом между лонжеронами. Ограниченное пространство требует компактности как от трансмиссии, так и от самого мотора, поэтому далеко не все силовые установки подходят для поперечной схемы. Такая компоновка характерна как для переднеприводных машин, так и для полноприводных, система 4WD которых имеет переднеприводные корни — а это почти все современные кроссоверы.

Разобравшись в особенностях компоновок, можно переходить к самим двигателям.

Рядные двигатели

Классический двигатель внутреннего сгорания — рядный, где все цилиндры расположены в один ряд. В литературе такая конструкция обозначается буквой I или R (от английского Row или немецкого Reihe— ряд), а цифра, стоящая рядом, указывает на число цилиндров (R3, R4, R5, R6). Хотя в жизни обозначение «R» встречается редко — автопроизводители не стремятся отдельно выделять «рядность» мотора, считая такую схему обыденной. Вы никогда не встретите шильдик R6 на крышке багажника, в отличие от V6 — хотя рядная «шестёрка» во многом превосходит V-образную. Но об этом ниже.

Рядный 4-цилиндровый двигатель (R4) — самый распространённый в мире, поскольку попадает в наиболее ходовой диапазон рабочего объёма: от 1 до 3 литров. Есть и более объёмные представители: например, тойотовский турбодизель 15B с кубатурой 4,1 л, который ставят на Mega Cruiser, грузовик Dyna и другие модели. Обратный пример — рядный моторчик Subaru EN07 (модели R1, R2, Pleo) объёмом всего 658 «кубиков». Но это всё-таки исключения: оптимальным объёмом одного цилиндра мотористы считают 0,3–0,7 л. Соответственно, большинство 4-цилиндровых двигателей имеют рабочий объём от 1,2 до 2,8 л.

Ещё одна причина популярности рядной «четвёрки» — её относительная компактность. Мотор R4 можно установить почти на любой автомобиль как продольно, так и поперечно. Чего не скажешь о рядной «шестёрке» R6 — дополнительные 2 цилиндра существенно увеличивают длину агрегата. Установить такой двигатель поперечно инженерам удавалось в единичных случаях (Volvo S80 и XC90, Chevrolet Epica) в паре с компактной коробкой передач. В основном моторы R6 устанавливают продольно.

Читать еще:  Что важнее объем двигателя и количество лошадиных сил

6 цилиндров в ряд (Straight-6) является одной из лучших конструкций двигателя — такая схема полностью сбалансирована и лишена вибраций, отличается плавной работой и эластичностью. Моторы R6 традиционно применяли немецкие производители (BMW, Mercedes-Benz), а также японские: Nissan (серии RB25/RB26, TB45/TB48, дизель TD42), Toyota (серии M, 1G, 1JZ/2JZ, дизели 1HZ/1HD). К сожалению, почти все эти двигатели в настоящий момент вытеснены более универсальными моторами V6.

У рядной «восьмёрки» проблем из-за исполинских размеров ещё больше. Моторы R8 встречались на американских машинах середины прошлого века, советских лимузинах ЗИС-101 и ЗИС-110. Сегодня такие двигатели работают только на судах и тепловозах, а на автомобилях их полностью вытеснили моторы V8.

Рядные двигатели с нечётным числом цилиндров также встречаются (R3, R5). В большинстве случаев они созданы на базе рядной «четвёрки», которой добавили или отняли один цилиндр. Существуют и двухцилиндровые автомобили (Fiat 500, отечественная «Ока»), но в основном моторы R2, как и двигатели с 1 цилиндром, применяются на мотоциклах.

V-образные двигатели

Очевидно, что главная проблема рядного мотора с 6 и более цилиндрами — чрезмерная длина. Как сделать его компактнее? «Распилить», расположив цилиндры в виде латинской буквы V (отсюда и обозначение).

V-образные моторы заметно сложнее рядных: у них две головки блока цилиндров (каждая со своей прокладкой, распредвалами, коллекторами), причудливее схема привода ГРМ. А ещё «вэшки» вибрируют: V8 чуть меньше, V6 и V10 — сильнее. И лишь грозный V12 уравновешен полностью, как и R6 — по сути, он и представляет собой две рядных «шестёрки», соединённых вместе. Но встретить V12 можно только на люксовых машинах и суперкарах.

Основа популярности мотора V6 — его универсальность: он достаточно компактен, поэтому может быть установлен как продольно, так и поперечно. Та же Toyota перестала ставить рядные двигатели серии JZ на свои большие седаны (Mark II, Crown и их производные), перейдя на V-образную серию GR, которую можно встретить на доброй половине модельного ряда: от переднеприводных Camry до внедорожников Land Cruiser Prado. Выпускать универсальные двигатели намного выгоднее, чем специфичные.

Балансировка мотора V6 вызывает определённые сложности у инженеров из-за блуждающих в нём моментов от сил инерции поршней и центробежных сил — чаще всего приходится использовать балансировочные валы, что дополнительно усложняет и без того не самую простую конструкцию двигателя. Угол развала цилиндров у V-образных моторов может быть разным: обычно это 45, 60, 65 или 90 градусов — оптимальные значения с точки зрения вибраций.

Рядно-смещённые двигатели VR и W

Компромиссом между рядной и V-образной схемой стала рядно-смещённая компоновка (VR). Такие моторы активно применяет концерн Volkswagen. VR представляет собой V-образный мотор с экстремально малым углом развала цилиндров (10–20°), что позволяет накрыть их общей головкой блока, как у рядного мотора.

Плюсы такого решения — отказ от второй головки (а значит упрощение и удешевление конструкции) и компактные размеры. Минусы — чудовищные вибрации: чтобы хоть как-то сбалансировать рядно-смещённый мотор, приходится значительно утяжелять коленчатый вал и маховик, применять балансировочные валы, особые подушки двигателя и другие технические решения. Из-за этого схема VR не получила распространения у других автопроизводителей, став фирменной чертой автомобилей VAG.

Volkswagen же активно развивал своё «дитя», придумав W-образный двигатель — V-образный мотор из двух блоков VR на одном коленвале. Такие силовые агрегаты встречаются на флагманах VW, Audi и Bentley.

Оппозитные двигатели («боксёры»)

Оппозитный двигатель иногда называют V-образным с углом развала 180°, но это не совсем верно. В V-образной схеме поршни двигаются синхронно, в то время как в оппозитной — зеркально, словно боксируя друг с другом. Из-за этого оппозитные двигатели называют «боксёрами» (Boxer), обозначая буквой B: B2, B4, B6, B8. Хотя свой 6-цилиндровый «боксёр» EZ30 Subaru называет H6.

Самый популярный оппозитный двигатель стоял на легендарном «Жуке» Volkswagen Old Beetle (Käfer), которых за полвека выпустили 21,5 млн штук. В современных машинах «боксёры» используют только Porsche и Subaru, хотя в мототехнике они широко представлены на моделях BMW и «Уралах».

Плоский горизонтальный «боксёр» — весьма широкий двигатель, что не позволяет записать ему в преимущества компактность. В чём же плюсы такой компоновки? Во-первых, в низком центре тяжести (мотор находится очень близко к земле), что даёт лучшую устойчивость и управляемость автомобиля. Во-вторых, коленвал таких двигателей намного короче, легче и прочнее, по сравнению с рядной схемой. Да и вибрирует оппозитная «четвёрка» меньше, чем рядная, поскольку зеркальное движение поршней взаимно компенсирует их силы инерции. А оппозитная «шестёрка» B6/H6 вообще полностью уравновешена, как и рядная.

Характерные минусы «боксёров»: две головки блока (что для мотора с 4 цилиндрами явно избыточно), затруднённое облуживание и переусложнённая конструкция. А их ключевое преимущество в виде низкого центра тяжести играет роль в автоспорте, но не при повседневной городской езде — обычный водитель вряд ли заметит разницу между «рядником» и «боксёром».

Вибрации и балансировка двигателей

Что водитель чувствует сразу, так это вибрации двигателя — они ухудшают комфорт и могут весьма серьёзно досаждать пассажирам. Помимо этого, вибрации снижают надёжность техники, поэтому инженеры тщательно балансируют моторы. В ход идут противовесы на коленвалах, двухмассовые маховики, продвинутые опоры двигателя, балансировочные валы… Но главное — изначально выбрать удачную конструкцию мотора.

В основном двигатель вибрирует от инерции поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Вспомните, как кивают головой пассажиры при резких разгонах и торможениях — примерно так же ведут себя поршни в конце каждого рабочего такта. В одних двигателях силы инерции и моменты от них взаимно компенсируются, в других остаются свободными, вызывая вибрацию.

Как видно из таблицы, в рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка — не столь неприятная, как первого порядка, но тоже чувствительная. Характерная дрожь мотора в определённых режимах работы — её «заслуга». В оппозитной «четвёрке» эта сила скомпенсирована, но остаётся свободный момент от неё, стремящийся повернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Хотя его воздействие почти незаметно для водителя.

У двигателя V6 свободных моментов множество, поэтому в нём приходится применять балансировочные валы. Кстати, трёх- и пятицилиндровые рядные моторы идентичны V6 в уравновешенности, несмотря на нечётное количество цилиндров.

Худшие с точки зрения разгула свободных сил и вибраций — одно- и двухцилиндровые моторы, а также детища Volkswagen: двигатели VR5 и VR6. А лучшие, самые уравновешенные двигатели — рядные и оппозитные «шестёрки». Ну и роскошный V12, конечно.

Какой двигатель лучше

Сравнение двигателей — непростая задача, ведь у каждого автомобилиста свои требования и критерии выбора. Одним важнее надёжность и простота обслуживания, другим нужна максимальная мощность, а третьи смотрят прежде всего на расход топлива. Идеальный мотор должен совмещать все эти преимущества — быть простым и надёжным, мощным и экономичным. Но чаще всего инженерам приходится идти на компромиссы. Хороший пример сложности прямого сравнения моторов — международный конкурс «Двигатель года» (Engine of the Year), лауреаты которого являются произведением инженерного искусства, но не всегда отвечают запросам реальных автомобилистов.

Удачным получится двигатель, или не очень, определяет множество факторов: общая продуманность конструкции и степень форсировки (количество лошадиных сил на рабочий объём), применённые технические решения и экологические рамки. Но при прочих равных можно сделать общие выводы по компоновке мотора. Так, рядная «четвёрка» — базовый и самый простой двигатель большинства автомобилей, который должен быть экономичным и недорогим (конечно, бывают и исключения). Трёхцилиндровый «рядник» — бюджетный вариант для малолитражек, но он не так плох, как многие считают. V6 — агрегат более сложный и дорогой в обслуживании, хотя малофорсированные «вэшки» вполне могут быть «рабочими лошадками». V8 — показатель премиума и единственная возможность разместить сразу 8 цилиндров под капотом современного автомобиля. Рядная «шестёрка» — самая сбалансированная, простая и заслуженно любимая многими компоновка, которая встречается всё реже и реже. «Боксёры» B4 и B6 — специфичные двигатели, которые, безусловно, имеют свои плюсы и армию фанатов. Ну а с автомобильной экзотикой вроде V4, VR5 или VR6 лучше иметь дело, пока она на гарантии…

От Бристоля до «Урала»: ранняя история оппозитных мотоциклов в Европе

Оппозитный мотор в среде автомобилистов обычно ассоциируется с Subaru, любители ретро вспоминают VW Kafer, но среди мотоциклистов «боксер» (как называют такие моторы в Америке) является признаком мощного и тяжелого байка. Изобретателем оппозита является легендарный Карл Бенц, запатентовавший двигатель с развалом цилиндров 180 градусов в 1896 году.

Читать еще:  Выключил зажигание а двигатель работает ваз 2114

Благодаря небольшой высоте, симметричной конструкции, сбалансированности инерционных сил и относительной простоте, такие моторы получили распространение в зарождающейся тогда авиации. Цилиндры, расположенные по бокам носовой части аэроплана, прекрасно обдувались винтом и встречными потоками. Это позволяло исключить из конструкции систему охлаждения, облегчив мотор.

Первые оппозитные мотоциклы были созданы в Бристоле (Англия), откуда они и начали свой «путь на восток». Позднее центром производства таких байков стала Германия, а ко Второй Мировой оппозит добрался и до СССР. А сейчас погрузимся в историю вековой давности и попробуем быстро пройти этот путь вместе.

Douglas и BMW: первые ласточки

Первым производителем мотоциклов с оппозитным мотором стала фирма Douglas из английского Бристоля. Примерно в 1905 ее инженерами был разработан первый двухцилиндровый мотор с развалом «горшков» 180 градусов, имевший рабочий объем 200 см³. Позже были созданы мотоциклетные двигатели с рабочим объемом от 350 см³ до 1 литра. Все они отличались «квадратным» ходом поршня (диаметр цилиндра равен длине хода) и продольным расположением цилиндров. Также фирменной чертой байков Дуглас был ременной привод на колесо.

Примерно к 1920 году конструкция моторов Douglas была проанализирована и пересмотрена инженерами молодой компании BMW из Баварии. Результатом этой работы стал первый оппозитный двигатель M2B15. Данный движок был использован в прототипе мотоцикла Helios 1920 года. Мотор байка тоже имел продольную ориентацию цилиндров, однако привод на колесо реализовывался цепью, а не ремнем.

Преимуществом продольного расположения мотора (с поперечным коленвалом) было отсутствие потребности в использовании косозубых передач. Трансмиссия состояла из более простых в производстве шестерней с прямыми зубами, цепей, валов, шкивов и ремней. Но мощный оппозитный движок с продольными цилиндрами получается очень длинным, его сложно поместить под рамой. Кроме того, картер перекрывал приток встречного воздуха к заднему цилиндру, из-за чего тот перегревался. Поэтому вполне логичным стало появление двигателей, рассчитанных на поперечную установку (цилиндры по бокам).

Первым мотоциклом с поперечным мотором стал BMW R32 1923 года. Он оснащался поллитровым мотором M2B15, мощностью 8,5 л. с., разгоняющим байк до 95 км/ч. Для поперечной установки движок доработали, к картеру его двигателя подключался блок сцепления и 3-ступенчатой трансмиссии, расположенный сзади. Впервые на оппозитном мотоцикле использовался мокрый картер со смазкой коробки передач. Еще одним инновационным для мототехники решением стал привод на колесо с помощью карданного вала.

Именно BMW R32 можно считать прообразом современного мотоцикла с оппозитным мотором. В дальнейшей истории из принципиальных нововведений в конструкции можно выделить разве что подвеску на амортизаторах. У R32 их не было: заднее колесо крепилось жестко, за комфорт водителя и пассажира отвечали простые пружины под седлами, а передняя вилка оснащалась четверть-эллиптической рессорой. Вероятно, на скоростях, близких к максимальной, трясло на таком байке весьма ощутимо, но для своих дней BMW R32 был очень передовым мотоциклом.

Расцвет оппозитных мотоциклов

BMW R32 получил признание в некоторых кругах, так как оппозитный мотор поперечного расположения оказался хорошим решением. Он меньше грелся, снижал центр тяжести байка, что улучшало устойчивость и управляемость. Поэтому в 1925 году BMW выпустила новую модель аналогичного типа, с индексом R37. Она получила усовершенствованный мотор, который имел тот же объем 500 см³, но благодаря доработке головок, системы впуска, повышения степени сжатия и улучшения охлаждения развивал 16 л. с.. Таких мотоциклов было создано чуть больше 150 штук.

После R37 компания BMW начала параллельный выпуск мотоциклов с разными моторами, унифицированных по остальным узлам (рама, подвеска, колеса и т.д.). Новыми моделями стали R42 и R47, отличающиеся конфигурацией цилиндров. Модели с двойкой в индексе позиционировались как дорожные, с семеркой – носили спортивный характер. В R42 использовался нижнеклапанный мотор, мощностью 12 л. с., в R47 – верхнеклапанный, на 18 лошадей. Таких мотоциклов было выпущено 1720 штук.

В 1928 на смену R42 и R47 пришли их модернизированные версии, R52 и R57. Из главных изменений в версии R52 – нижнеклапанный мотор, который получил длинноходный поршень (диаметр 63 мм, ход 78 мм). В R57 движок существенных изменений не претерпел, это был все тот же поллитровый верхнеклапанный мотор на 18 л. с. Экономический кризис в начале 30-х замедлил развитие мототехники, в итоге R52 был заменен одноцилиндровым R4 (400 см³), а на смену R57 пришел R5 (все тот же оппозит на 500 см³).

Параллельно BMW были созданы и 750-кубовые модели мотоциклов, с индексами R62 и R63. Они позиционировались аналогично: младший – дорожный, с нижним расположением клапанов, старший – спортивный, с верхнеклапанным движком. Но кризис затронул и их, поэтому в 1929 году модели сменили на R11 и R16. В них, вместо дорогой трубчатой рамы, была использована более дешевая штампованная, но других серьезных изменений не было, моторы остались прежними.

В 1934 году, уже во времена правления Гитлера, компаний BMW впустила два новых мотоцикла, R12 и R17. На них впервые вместо листовой рессоры передняя вилка имела амортизаторы телескопического типа. Разделение по классам сохранилось, моторы отличались ГРМ, но стали мощнее. Как и ранее, в R12 двигатель имел нижнеклапанную конфигурацию ГРМ, но его мощность выросла до 18-22 л. с., а в R17 верхнеклапанный оппозитный двигатель развивал до 33 «лошадей». Модели заинтересовали военных, в результате R12 был принят на вооружение Вермахта.

От Бристоля – до Урала

Появившись в начале 20 века в Англии, к концу 30-х мотоциклы с оппозитным мотором набирали популярности и из Германии добрались до СССР. В 1938 году нацистское правительство заказало BMW новый тяжелый мотоцикл с коляской для нужд Вермахта. Этим мотоциклом стал BMW R71, сменивший R12 и R17. Нижнеклапанный мотор этого байка имел мощность 22 л.с., а коробка передач была 4-ступенчатой. Рама впервые получила заднюю подвеску свечного типа, на амортизаторах. BMW R71 хорошо себя зарекомендовал, в частности, карданная передача оказалась гораздо надежнее цепной в условиях грязи и песка.

В конце 30-х перед руководством Красной Армии встал вопрос о новом мотоцикле для нужд вооруженных сил. Ведь отечественный ПМЗ А-750 устаревал, а о его надежности можно судить по бытовавшей в народе расшифровке аббревиатуры ПМЗ как «попробуй меня заведи». Перенимать опыт было решено у немцев, а образцом для подражания выбрали BMW R71, как самый современный из военных байков. В 1939 советское правительство тайно купило в Швеции 5 мотоциклов и передало их инженерам Московского мотозавода (ММЗ).

В СССР конструкцию BMW R71 немного пересмотрели, адаптировав под реалии отечественных технологий. Результатом этих работ стал мотоцикл М-72, выпускавшийся с 1941 года. До войны его сборкой занимался ММЗ, а когда в 1942 немцы подступали к столице – зводское оборудование эвакуировали в Ирбит.

Производился М-72 до 1960 года, причем в 50-х он параллельно выпускался на Урале и в Киеве. Всего было выпущено 8500 машин, до середины 50-х все они шли на нужды армии, позже – изредка поступали в продажу населению.

В послевоенные годы ИМЗ не стал развивать конструкцию нижнеклапанного оппозита М-72, следующей переходной моделью был М-61. Он сочетал в себе раму М-72 с новым верхнеклапанным оппозитным мотором на 650 см³. Позже модель сменилась новым тяжелым мотоциклом «Урал» М-62. А вот в Киеве, на КМЗ, наследники мотоцикла в лице К-750 и «Днепров» выпускались до 90-х годов.

В наши дни компания BMW успешно продолжает традиции, модель R1200GS с оппозитным мотором на 1,2 литра (до 123 л. с.) пользуется популярностью мотогонщиков. Ирбитский завод такими успехами похвастать не может, но мотоциклы «Урал» производятся до сих пор. Они выпускаются малой серией, с использованием импортных компонентов (вроде тормозов Brembo или инжектора ElectroJet). Целевая аудитория мотоциклов – силовые структуры, а также байкеры, являющиеся поклонниками настоящей классики.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector