Преимущества и недостатки автомобилей с различными типами двигателей – 4 .Основные отличия дизелей и карбюраторных двигателей. Достоинства и недостатки одних перед другими.

Содержание

Давайте рассмотрим плюсы и минусы различных типов двигателей


У любых популярных на сегодняшний день двигателей есть свои плюсы и минусы. В нашем сообществе Tech мы собрали для всех автолюбителей полезную инструкцию на эту тему.

Какой двигатель мощнее: четырёхлитровый V6 или четырёхлитровый V8? Ответ не так уж и прост. Расположение цилиндров не всегда является показателем мощности двигателя. Немного изобретательности (и денег, естественно), и из простенького четырёхцилиндрового движка можно выжать мощность, которой позавидует любой V12. Так чем же определяется выбор расположения цилиндров? Ниже представлены достоинства и недостатки каждого из них.

1. Рядный четырехцилиндровый двигатель

Начнем с одного из самых распространенных двигателей. Причина его популярности в его простоте: один блок цилиндров, одна головка блока цилиндров, один привод клапанов. Вот всё, что вам нужно знать:

Достоинства:
— Компактность, позволяющая уместить двигатель практически в любой отсек
— Небольшой вес, благодаря наличию единственного выпускного коллектора
— Благодаря наличию одной головки блока цилиндров, в нем гораздо меньше подвижных деталей, чем в двигателях с несколькими блоками цилиндров. Как следствие, потери энергии значительно меньше, значит и вероятность поломки также ниже.

— Внешние поршни двигаются в противоположных направлениях относительно внутренних поршней, соответственно первичная балансировка на высоте.
— Двигатели этого типа легко поддаются ремонту, поскольку имеется лёгкий доступ к свечам зажигания и приводу клапанов
— Низкая стоимость

Недостатки:
— Вторичная балансировка оставляет желать лучшего
— Объем редко превышает 2.5 – 3.0 литра
— Более крупные четырехцилиндровые двигатели нуждаются в балансировочных валах, с целью сокращения уровня вибрации, вызванной плохой вторичной балансировкой
— Высокий центр тяжести, в сравнении с другими двигателями


2. Горизонтальный оппозитный двигатель


С точки зрения производительности, более интересного варианта, чем этот, не найти. Такой двигатель отлично впишется в ваш гоночный автомобиль.

Достоинства
— Первичная и вторичная балансировки выполнены отлично. Двигатель работает очень мягко
— Меньшая нагрузка на коленчатый вал является следствием небольшой потери мощности инерции вращения
— Низкий центр тяжести, следовательно, хорошее управление.

Недостатки
— Крупный размер
— Такие двигатели ранее использовались в Формуле 1, но не смотря на высокий КПД, от них пришлось отказаться, так как большой размер двигателя препятствовал прохождению воздушных потоков
— Сложная конструкция: два блока цилиндров и два привода клапанов
— Обслуживание усложняется тем, что двигатель установлен «впритык»

3. Рядный шестицилиндровый двигатель

Произведение инженерного искусства, рядный шестицилиндровый двигатель был создан путём добавления двух цилиндров к рядному четырёхцилиндровому движку. BMW обожает их, и именно такое расположение цилиндров было подарено небезызвестному монстру 2JZ. Что же такого особенного в этом двигателе?

Достоинства:
— Двигатель по природе своей сбалансирован
— Такое расположение и порядок работы цилиндров делает двигатель самым плавно работающим
— Низкая производственная стоимость, благодаря наличию единого блока цилиндров
— Простота в использовании

Недостатки:
— Установка может оказаться непростой из-за длины двигателя
— Не лучший вариант для переднего привода
— Высокий центр тяжести
— Низкая степень жесткости, вызванная длиной двигателя


4. V6

Если разрезать рядный шестицилиндровый движок пополам, и соединить получившееся в виде буквы V – вы получите тот самый, знаменитый V6. Пожалуй, самое популярное расположение цилиндров с использованием шести свечей зажигания. К тому же, на данный момент именно такие двигатели используются в F1. Почему же?

Достоинства:
— Компактный двигатель, подходящий как для переднего, так и для заднего привода
— Поддерживает больший объем, чем четырёхцилиндровые двигатели, соответственно, имеет больше мощности
— Высокая прочность
— Формула 1 предпочла именно его для сезона 2014 года

Недостатки:
— Две головки блока цилиндров, следственно дороже, сложнее и тяжелее
— Дополнительная инерция вращения и трение (большее количество подвижных деталей)
— Высокий центр тяжести
— Цена выше, чем на рядные движки
— Вторичная балансировка требует дополнительной нагрузки на коленчатый вал

— Два выпускных коллектора добавляют двигателю веса.

5. V8

Если добавить по одному цилиндру в каждый блок V6, то вы получите легенду американских маслкаров – V8. Он может тихо мурлыкать, или зверски рычать. Чем же так популярны эти двигатели?

Достоинства:
— Компактность
— Хорошая балансировка, которая, впрочем, зависит от типа коленвала и порядка работы цилиндров
— Высокая прочность
— Поддержка высокого объема

Недостатки:
— Как и у V6, большой вес
— Дополнительная инерция вращения и трение (большее количество подвижных деталей)
— Высокая стоимость и сложная конструкция
— Высокий центр тяжести
— Обычно устанавливается только на полноприводные автомобили.


Расскажите нам в комментариях, какой двигатель установлен в вашем автомобиле, что вам в нем нравится, и что раздражает.

Плюсы и минусы двигателя внутреннего сгорания

Плюсы и минусы двигателя внутреннего сгорания

Человечество уже несколько сотен лет пользуется двигателями внутреннего возгорания. Они приводят в движение машины, автобусы, мотоциклы, трактора и многую другую технику. ДВС пришел к нам на смену паровому двигателю.

Основная специфика этих устройств заключается в том, что возгорание происходит прямо внутри рабочей камеры, в результате чего, энергия горения превращается в механические силы. Суть работы таких двигателей в том, что внутри цилиндров, под давлением, возникает горение топливно-воздушной смеси, которая воспламеняется различными способами.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

  1. Поршневые. В агрегатах такого типа, полученная от горения энергия превращается в механическую при помощи кривошипно-шатунного механизма.
  2. Карбюраторные. В этом случае топливная смесь возникает внутри карбюратора, далее попадает в цилиндр. Воспламенение осуществляется за счет свечей.
  3. Инжекторные. Эти двигатели снабжены электронным устройством. Топливо впрыскивается в коллектор через форсунки.
  4. Дизельные. Топливно-воздушная смесь в них воспламеняется без использования искр от свечей.
  5. Роторные. В таких моторах энергия трансформируется в механическую работу при помощи кручения ротора газами.
  6. Газотурбинные. Ротор таких двигателей снабжен клиновидными лопатками, приводящими в действие вал турбины.

Двигатель внутреннего сгорния

Плюсы двигателя внутреннего сгорания

  • Малый вес мотора. В большинстве случаев подобные устройства не занимают много места, и весят достаточно легко. К тому же, объем топливных баков, также может располагаться в сравнительно маленьких пространствах.
  • На одной заправке имеется возможность проехать большие расстояния. Это особенно актуально для водителей автобусов или дальнобойщиков. Постоянные остановки на дозаправку могли бы значительно отягощать и без того нелегкую работу водителей.
  • Высокая мощность. Сегодня двигатели внутреннего сгорания могут обладать огромным запасом лошадиных сил. Все зависит от стоимости. Если у вас имеются крупные финансы, вы сможете купить себе монстра среди рядовых автомобилей. Но и прокормить его будет непросто. Бензин, в прямом смысле, начнет вылетать в трубу, что естественно, обойдется собственнику в копеечку.
  • Простота в использовании. Разобраться в устройстве моторов сегодня может любой желающий, если приложит к этому некоторые усилия. Большинство из них имеют одинаковые системы, поняв, из чего состоит один двигатель, вы с легкостью сможете разобраться в любом другом.
  • Возможность быстрой заправки. Количество заправочных станций сейчас настолько велико, что водителям не приходится опасаться за обсохший бак. Они расположены практически в любом населенном пункте, а длительность заправки не превышает 10 минут.
  • Доступность. Автомобили с двигателями внутреннего сгорания перестали быть редкостью. Они прочно вошли в нашу жизнь. Автосалоны предлагают потребителям любые машины на вкус и цвет. На вторичном рынке их стоимость настолько низкая, что их приобретают даже студенты и школьники.
  • Большой ресурс работы. Современные моторы могут проработать без капитального ремонта десятки лет. К слову сказать, что надежность агрегатов потихоньку снижается, и все же остается на должном уровне вот уже многие годы.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Минусы

  • Безусловным минусом ДВС является высокая степень выбросов, вырабатывающихся во время езды. Главная проблема лежит в том, что топливо сгорает не полностью. На передвижение машины уходит лишь 15% горючего материала, остальное вылетает в воздух, в результате не достигшей совершенства камеры сгорания топлива. Отработанные газы включают в себя сотни вредных компонентов, тяжелых металлов и производных углеводорода.
  • Всегда требуется наличие коробки переключения передач. Это устройство необходимо для того, чтобы менять передаточное число, регулирующее количество оборотов двигателя, которые в свою очередь передают энергию на колеса, и те начинают вращаться либо быстрее, либо медленнее.
  • Необходимость смены масла каждые 10 000 км пробега. Это обусловлено загрязнением жидкости, попадающими в двигатель мелкими частицами, а также при появлении рабочих отходов от поршней и коленвала.
  • Высокая стоимость топлива. Цена за литр бензина или солярки неуклонно растет вверх. Такими темпами передвижение на автомобилях с ДВС будет большой роскошью. Выходом из данной ситуации может послужить установка газового оборудования, так как цена на газ сейчас в 2 раза меньше стоимости бензина, и пока что остается примерно на отметке в 23 рубля, в зависимости от региона.
  • Ограниченный ресурс дешевых моторов
    . Производители двигателей низкой стоимости используют некачественные детали, имеющие большой износ. Хотя, при наличии современных смазок, время работы можно значительно повысить. Главное вовремя менять жидкости и прочие расходные материалы.
  • Низкий коэффициент полезного действия. Данный показатель отражает эффективность работы двигателя относительно вырабатываемой энергии в механические силы. Его выражают в процентах. В отличие от электрических моторов, КПД которых может достигать 95%, КПД двигателей внутреннего сгорания не обладает такими показателями. Потери полезного действия происходят в результате неполного сгорания топлива, расходов на тепло, а также потери на прочее оборудование, такое как кондиционер, помпа, генератор.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Современные двигатели шагнули далеко вперед от своих предшествующих собратьев. На сегодняшний день им нет конкурентов. Возможно, если люди не придумают чего-то в корне нового, такие моторы просуществуют в нашем мире еще не одно десятилетие. Как бы хотелось, чтоб ДВС жили вечно, но их существование закончится вместе с нефтью, и придет эра электрических двигателей.

Но, несмотря на то, что ДВС заслужили всеобщую любовь, они могут стать причиной глобального экологического кризиса. Выбросы, создаваемые в атмосферу миллионами автомобилей, поднимают реальную угрозу нашей планете.

Похожие записи

Преимущества и недостатки бензиновых двигателей

Традиционно популярностью у отечественных автовладельцев пользуются автомобили с бензиновыми двигателями, что объясняется рядом преимуществ таких силовых агрегатов. Поговорим подробнее о недостатках и преимуществах таких бензиновых двигателей, что и позволит правильно подобрать автомобиль и в последующем с легкостью использовать машину с минимальными эксплуатационными расходами.

По статистике, в России на долю бензиновых двигателей приходится около 80% всех продаж новых автомобилей, что свидетельствуют о популярности силовых агрегатов данного типа. Такие двигатели отличаются простотой в обслуживании, они неприхотливы к качеству топлива, отличаются простой конструкции и наделяют автомобиль великолепными динамическими показателями.

Преимущества бензиновых двигателей

Одним из преимуществ силовых агрегатов данного типа являются их отличные динамические характеристики. При одинаковом объеме с атмосферных и надувных двигателей можно получить большую мощность, нежели с дизельных моторов. Причём бензиновые двигатели одновременно показывают отличную динамику и уверенно разгоняют автомобиль даже на высоких скоростях.

Если в недавнем прошлом по показателям топливной экономичности такие бензиновые моторы существенно проигрывали дизелю, то в последние годы за счет использования технологии турбонаддува расход топлива на таких моторах существенно снизился. В свою очередь, это снижает расходы автовладельца на эксплуатацию автомобиля.

Также отметим значительное упрощение сервисного обслуживания таких автомобилей, соответственно автовладельцу не требуется часто посещать ремонтные мастерские, менять масло и проводить другие регламентные работы. Тогда как на дизельных автомобилях потребуется проводить обслуживание машины с меньшим межсервисным интервалом, что несколько увеличивает расходы автовладельца, снижая удобство эксплуатации таких автомобилей.

Простота конструкции дизельного двигателя также является одним из преимуществ данной технологии. Даже с использованием турбонаддува бензиновые моторы не такие сложные, как дизеля, соответственно, они надежнее и проще в ремонте. Автовладельцу не потребуется ломать голову, как и где проводить ремонт техники, и какие его могут ожидать поломки при неправильной эксплуатации автомобиля.

В силу особенностей своей конструкции такие моторы отличаются минимальным уровнем шума во время работы, а также практически полным отсутствием вибраций и детонации. Соответственно, существенно повышается удобство использования автомобилем, а автопроизводитель избавлен от необходимости использования большого количества шумоизоляционных материалов, что увеличивает вес авто и приводит к росту затрат на производство.

Бензиновые двигатели не столь требовательны к качеству топлива, как-то бывает с дизельными моторами. Однако отметим, что не следует думать, что можно заливать в бензобак некачественный бензин, и мотор переварит такое топливо. В том случае, если автовладелец заливает в машину откровенный суррогат, то в скором времени топливная система потребует дорогостоящего и сложного ремонта.

Отсутствуют проблемы с эксплуатацией в зимнее время года. Подобная проблема характерна для дизельных автомобилей, а вот бензиновые двигатели с легкостью заводятся даже в самый сильный мороз. Известно, что у бензина температура замерзания топлива значительно ниже, чем у дизеля, соответственно даже в самый сильный мороз ваш автомобиль не замёрзнет, и вы сможете с легкостью завести машину.

Немаловажен тот факт, что изначально автомобили с бензиновыми двигателями дешевле, нежели модели с дизелем. Поэтому у вас имеется возможность приобрести такую машину по меньшей цене, сэкономив на ее покупке.

Отметим и распространенность подобной техники, что упрощает поиск ремонтных мастерских и специалистов, которые будут выполнять обслуживание техники. Если при владении дизельным автомобилем у нас могут появиться определенные проблемы с выбором СТО, где вы будет выполнять сервис и ремонт вашего автомобиля, то с бензиновым двигателем подобные сложности практически полностью отсутствуют.


Недостатки бензиновых двигателей

Как у любой другой технологии, у дизельных двигателей имеются свои определенные недостатки. Следует сказать, что отчасти такие минусы можно решить правильным выбором автомобиля и последующим грамотным обслуживанием техники.

В бензиновых моторах воспламенение топлива выполняется за счет использования высоковольтных катушек и свечей зажигания. Не редкость ситуации, когда система зажигания выходит из строя, требуя квалифицированного и дорогостоящего ремонта.

Также говоря о недостатках двигателей данного типа можем отметить их ограниченные рабочие диапазоны. Атмосферные бензиновые моторы, которые не оснащаются турбонаддувом, выдают максимум своего крутящего момента на высоких оборотах. Соответственно, для быстрого разгона двигатель следует держать на повышенных оборотах, что неизменно приводит к износу различных подвижных элементов.

Также можем отметить повышенную взрывоопасность топлива. Как известно, бензин — это горючая и взрывоопасная смесь, поэтому работоспособности электропроводки и топливных насосов, находящихся внутри бензобака, следует уделить максимум внимания. Впрочем, на исправных и правильно обслуженных автомобилях подобная проблема практически не актуальна.

В отдельных случаях владельцы бензиновых автомобилей могут столкнуться с проблемой неприятного запаха топлива в салоне авто. В особенности такой запах доставляет неприятности при ремонте и замене бензонасоса, что осуществляется из салона. А вот на дизельных двигателях подобные неприятности с запахом практически не беспокоят автовладельцев.


Заключение

Бензиновые двигатели — это современные силовые агрегаты, которые имеют определенные преимущества и недостатки. В этой статье мы рассказали вам о плюсах и минусах данной технологии, что и позволит с легкостью подобрать автомобиль, в последующем сократив расходы на его эксплуатацию.

07.11.2017

Бензиновый двигатель — достоинства и недостатки

Сегодня большинство машин имеют бензиновый двигатель, поэтому очень важно знать о нем некоторые нюансы при эксплуатации, а также понимать его плюсы и минусы. Все эти знания помогут правильно его эксплуатировать, обслуживать и проводить ремонт, в случае необходимости.

Конструкционные особенности бензинового двигателя

Большинство автолюбителей предпочитают бензиновый двигатель, так как данный агрегат дешевле, проще и имеет сравнительно меньшую массу. Все это следствие его конструктивных особенностей. Двигатель приводится в движение за счет сгорания топливно-воздушной смеси, воспламеняющейся посредством искры от свечей зажигания. В камере сгорания появляется сравнительно невысокая степень сжатия, которая имеет значение равное от 8 — 12 единиц. Отсутствие повышенных нагрузок позволяет облегчить двигатель т.к. не нужен такой запас прочности, как у дизельного собрата.

Как в бензиновых так и дизельных двигателях может использоваться турбонаддув. Это позволяет расширить диапазон, в котором он работает, увеличивает мощность и поднимает тягу. Но, автомобиль с турбонаддувом дороже в обслуживании, эксплуатации и ремонте.

konstrukstiya benzinovogo dvigatelyaБензиновый двигатель под капотом автомобиля

Одним из направлений повышения эффективности, над которым работают специалисты автомобилестроения, есть оптимизация камеры сгорания с повышением степени сжатия. Все улучшения в этой области привели к тому, что двигатели стали более чувствительными к топливу, любая неисправность, которая появляется в газораспределительном механизме, грозит капитальным ремонтом головки блока цилиндров и это в лучшем случае, а в худшем и самого мотора. Это связано с отказом от цепей из металла в пользу ремней на приводе. Считается, что бензиновый двигатель эффективно преобразует не больше 20..30% энергии от сгорания топлива, тогда как дизель — 30..40%, а с турбонаддувом и интеркулером это значение может достигать 50%.

Двигатель, который работает на дизеле, немного превосходит бензиновый в тяговых характеристиках — за счет его особенностей в конструкции, а именно в отсутствии дроссельной заслонки. Мощность регулируется ограничением подачи топлива. Поэтому, давление в двигателе не изменяется и обеспечивает хорошие тяговые свойства как на низах, так и на высоких оборотах, но нагрузка на детали мотора в дизеле значительно выше.

Подробнее об устройстве бензинового двигателя вы узнаете из этого видео:

Особенности конструкции бензинового двигателя предоставляют большие возможности для его совершенствования. Его очень легко перевести на альтернативное топливо(пропан-бутан или метан). При этом мотор становится битопливным, т.е. он легко переключается на другое топливо и обратно. А вот дизельный двигатель не получится использовать на двух топливах одновременно, потому что сразу изменяется принцип зажигания.

Что касается эксплуатации…

Максимальная мощность развивается на высоких оборотах, что делает автомобиль относительно быстрым даже без турбонаддува. Но есть и минус таких двигателей — это слабая тяга при маленьких оборотах, которая делает движение трудным при большом уклоне дороги и высокой нагрузке. Поэтому приходится начинать движение на высоких оборотах, а это плохо сказывается на механизме сцепления. Второй минус — с нагрузкой заметно растет и расход бензина.
На расход топлива следует обратить внимание. Если работа двигателя будет оптимальной, то он будет минимальным, но из-за загруженности дорог экономить в городе практически невозможно.

Но у бензина есть свои плюсы, и один из них заключается в том, что даже при очень низких температурах топливо не нуждается в дополнительных присадках. А вот с дизельным все по другому. А еще, бензиновый легче запускается зимой, и требует меньшего времени на разогрев.

Также важный фактор это шум и вибрации мотора. И здесь, несомненно вырывается вперед бензиновый двигатель. А в дизельном двигателе воспламенение протекает под большим давлением, что значительно повышает вибрации, в результате чего и появляется рокот, который нельзя заглушить ни хорошей шумоизоляцией, ни демпферами.

konstrukstiya benzinovogo dvigatelyaСравнение дизельного и бензинового двигателей

С точки зрения безопасности, бензомотор более пожаро- и взрывоопасен и требует более внимательного отношения к герметичности топливной системы и состоянию электрооборудования.

Что касается требования к качеству топлива, то бензиновый, более неприхотлив и , как правило, легко работает на топливе с более низким октановым числом. А вот дизельный двигатель всегда требует качественного топлива во избежание засорения топливного насоса и форсунок. Так же, дизель более требователен к состоянию и качеству фильтров и своевременности их замены, соответственно вынуждает автовладельца чаще обращаться в сервис.

Одно из возможных преимуществ ДТ — это цена на топливо, но соотношение цен отличается и сильно зависит от того в какой стране вы живете и где эксплуатируете авто.

Резюме

Преимущества бензинового двигателя:

  • Проще конструкция
  • Легче по весу
  • Двигатель дешевле
  • Возможность эксплуатации на высоких оборотах
  • Проще в сервисном обслуживании
  • Меньше шума
  • Легче заводится при низких температурах
  • Менее требователен к качеству топлива
  • Более широкие возможности для переоборудования на газ

Недостатки:

  • Выше пожаро- и взрывоопасность
  • Более требователен к качеству масел
  • Хуже тяга на низах
  • Выше расход топлива с ростом нагрузки

Учитывая все особенности бензинового и дизельного двигателей можно сделать вывод, что у обоих имеются как плюсы,так и минусы. Если коротко — для легковых машин больше подойдет бензин, для внедорожников и коммерческого транспорта часто выбирают дизель. Какой двигатель вам подойдет больше — это зависит от ваших потребностей и условий эксплуатации.

Что такое оппозитный двигатель, его преимущества и недостатки

При выборе нового или подержанного автомобиля покупатели особое внимание обращают на установленный в транспортном средстве двигатель. Причём их интересует не только мощность и крутящий момент, но и сам тип конструкции.

Что такое оппозитный двигатель

Среди всех доступных и использующихся на современных авто двигателей порой наибольшее количество вопросов вызывают именно оппозитные силовые установки.

Многие слышали об оппозитных двигателях, но не все точно понимают, что это такое, какими сильными и слабыми сторонами обладают такие моторы и где они используются.

Особенности оппозитных двигателей

Прежде чем говорить о принципе работы оппозитного двигателя, нужно узнать, что же значит этот самый оппозитный двигатель и какими особенностями он характеризуется.

Оппозитными моторами или оппозитниками называют разновидность силовых установок, которые во многом похожи на классические или традиционные ДВС. Но, в отличие от других используемых на авто ДВС, у оппозитного варианта расположение цилиндров не совсем стандартное. Здесь они стоят горизонтально.

Отличительной особенностью таких автомобильных моторов является нестандартный угол развала рабочих цилиндров. Он составляет 180 градусов. При этом поршни осуществляют своё движение в горизонтальной плоскости, располагаясь при этом зеркально относительно друг друга. То есть своей верхней мёртвой точки эти поршни достигают в один момент, одновременно. Именно этот нюанс считают главной отличительной особенностью оппозитников в сравнении с более традиционными или классическими V-образными ДВС, где поршни двигаются синхронно. Когда один из них достигает своей верхней мёртвой точки, другой при этом достигает нижней.

Такое расположение позволило получить низкий центр тяжести, уменьшить высоту самого мотора. То есть оппозитный двигатель можно уверенно назвать плоским, что позволяет ему занимать значительно меньше места в автомобильном подкапотном пространстве.

Также к отличительным моментам можно отнести использование сразу пары газораспределительных механизмов, хотя коленвал зачастую всё равно один.

Среди автомобилистов стало популярным название боксёр. Это название для оппозитника объясняется тем, что поршни осуществляют движение как бы друг в друга, то есть навстречу. При этом пара рабочих поршней располагаются в одном положении.

Впервые об оппозитных моторах стало известно ещё в 1938 году. Свои усилия к разработке нового типа ДВС приложили инженеры из немецкой компании Volkswagen. На тот момент они представили оппозитный мотор с 4 цилиндрами и рабочим объёмом 2,0 литра. Максимальная мощность такой установки достигла внушительных на тот момент 150 лошадиных сил.

Постепенно оппозитные ДВС начали активно распространяться. В результате их устанавливали на:

  • легковые автомобили;
  • спортивные модели;
  • мотоциклы;
  • автобусы;
  • военную технику и пр.

В настоящее время оппозитные установки не пользуются огромной популярностью. И на то есть свои объективные причины.

Конструкция и принцип работы

Изучая устройство оппозитного автомобильного двигателя, стоит заметить, что он отличается от других ДВС именно своей структурой. Здесь пара поршней осуществляет своё движение в горизонтальной плоскости. То есть происходит это не снизу-вверх, а слева-направо.

Оппозитники всегда имеют парное количество цилиндров, и их число варьируется в пределах от 2 до 12. Самые распространённые моторы оснащаются 4 и 6 рабочими цилиндрами. Если речь идёт о спортивных автомобилях, то для них предусматривается по 8 или 12 цилиндров.

Если говорить о том, как работает оппозитный двигатель, то здесь специалисты не видят существенной разницы в сравнении с традиционными моторами внутреннего сгорания. Только у работающих 6-цилиндровых версий есть ряд отличительных особенностей в плане осуществляемой работы.

Оппозитный автомобильный двигатель

Большую роль здесь играет горизонтальное размещение рабочих цилиндров. За счёт этого существенно снижается вибрация и обеспечивается плавный ход. Это обусловлено тем, что при перемещении установленных поршней в противоположном направлении относительно друг друга она взаимно нейтрализуют вибрации. Тем самым обеспечивается плавный рост мощности, отсутствуют сильные рывки. Плюс этот фактор положительно сказывается на скорости износа мотора.

Оппозитники также отлично влияют на устойчивость и качество управляемости авто, поскольку используемое горизонтальное размещение цилиндров позволяет устанавливать моторы ближе к автомобильному шасси. Это способствует низкому центру тяжести.

Разновидности

Во многом принцип работы и некоторые конструктивные особенности зависят от конкретного типа оппозитного силового агрегата.

Выделяют несколько основных категорий горизонтально-оппозитных двигателей:

  • боксёры;
  • ОРОС;
  • танковые моторы.

Боксёры получили самое широкое распространение в оснащении легковых гражданских автомобилей. Основным пользователем таких моторов выступает японская автокомпания Subaru.

В таком оппозитнике поршни располагаются на определённом расстоянии относительно друг друга и стоят напротив. Если первый поршень фиксируется на определённом отрезке от оси мотора, то и второй будет занимать такое же аналогичное положение. При этом в моторе каждый поршень помещается в свой отдельный цилиндр. Визуализировав работу такого мотора, можно представить себе поединок между двумя боксёрами. Отсюда и соответствующее название.

Что касается других двигателей типа ОРОС, то здесь принцип конструкции и порядок работы, которую осуществляют поршни, несколько иной. Это двухтактные силовые агрегаты. Один цилиндр имеет сразу 2 поршня, закреплённые на одном коленвале. При этом первый отвечает за впуск рабочей топливовоздушной смеси, а второй при этом своевременно выводит образовавшиеся продукты сгорания.

Особенностью двигателей ОРОС является факт отсутствия головки, которая обычно устанавливается на блок цилиндров. Плюс подобного агрегата в работе поршней только на один коленчатый вал. Оппозитник небольшой по своим размерам, требует меньше места и обладает небольшой массой. Это позволило применять мотор в разных сферах и на различных транспортных средствах.

ОРОС может работать на двух видах топлива, то есть на дизельном горючем и на бензине. К его преимуществам также стоит отнести:

  • поршни при выполнении своей работы проходят несколько меньшую дистанцию, что существенно снижает силу трения и минимизирует износ;
  • повышенная эффективность, которая обусловлена отсутствием вредных воздействий отработанных газов на камеру сгорания. Они осуществляют давление на рабочие поршни;
  • если сравнивать с классическими двигателями, масса ОРОС будет на 30-50% меньше;
  • в оппозитном моторе такого типа используется меньшее количество элементов. Если сравнивать с рядными и V-образными, разница составит 40-50% в среднем;
  • такие силовые агрегаты достаточно экономичные;
  • В конструкции не используется система привода клапанов;
  • для размещения установки в подкапотном автомобильном пространстве требуется меньше места.

Но не всё так радужно, как сначала может показаться. Этот тип двигателей находится на стадии разработки и постепенного усовершенствования. О каких-то реальных и глобальных успехах говорить рано, поскольку существует ряд скрытых и непредвиденных проблем, возникающих в процессе эксплуатации.

Теперь что касается третьего типа оппозитных моторов, который называют танковым двигателем. Это силовая установка с маркировкой 5ТДФ. Мотор был создан специально для танков серии Т-64 и Т-72.

Танковый двигатель 5ТДФТанковый двигатель 5ТДФ

У танкового оппозитника внушительный ресурс, поскольку он был изначально рассчитан на установку в крупной военной технике. Поршни делят один цилиндр и движутся в одинаковом направлении, хотя у каждого из них предусмотрен собственный отдельный коленвал.

Место для возгорания топливовоздушной смеси образуется путём создания минимального промежутка или зазора между двумя установленными рабочими поршнями. Как и в случае с ОРОС, здесь в цилиндры поступает воздух, а отработанные газы выходят за счёт работы системы турбонаддува.

За счёт встречного хода рабочих поршней инженерам удалось создать компактный по своим размерам, но внушительный по своей мощности силовой агрегат. Максимальное количество оборотов для танкового оппозитника достигает 2 тысяч. Мощность агрегата составляет 700 лошадиных сил. Рабочий объём мотора может быть 6 и 13 литров.

Танковый оппозитник может функционировать на бензине и на дизельном топливе. Это отечественная разработка, которая в своё время сумела произвести впечатление. Но в настоящее время ТДФ уже не выпускается.

Преимущества и недостатки

Чтобы в полной мере раскрыть особенности этого мотора, нужно посмотреть на его сильные и слабые стороны.

Начнём с наиболее актуальных преимуществ оппозитных двигателей. К его достоинствам можно отнести следующие моменты:

  • чем действительно оппозитный двигатель хорош, так это наилучшей вариацией расположения. Мотор всегда располагается низко, что намного лучше классических ДВС. Это позволяет понизить центр тяжести. Тем самым улучшается устойчивость и управляемость;
  • также оппозитник лучший среди конкурентов за счёт нахождения фактически на одном уровне с трансмиссией. Такая особенность даёт возможность минимизировать потери при передаче крутящего момента;
  • весомым аргументом в пользу оппозитного двигателя является минимальный уровень вибраций даже тогда, когда автомобиль движется на максимальных скоростях. Такое преимущество объясняется расположением цилиндро-поршневой группы. Тем самым инженеры создали идеальный баланс и смогли гарантировать эффективное гашение всех потенциально возникающих вибраций. От этого двигатель работает плавно, рывки отсутствуют;
  • конструктивные особенности и баланс дали возможность использовать для коленчатого вала не 5, а только 3 подшипники. За счёт этого он стал короче и легче;
  • среди всех своих конкурентов оппозитник выступает неоспоримым лидером в плане обеспечения пассивной безопасности. Даже при условии сильного лобового столкновения мотор не проникнет внутрь салона. При ударах он просто падает, не нанося урон водителю или пассажирам. Подобная особенность сумела спасти не одну тысячу жизней;
  • если правильно обслуживать оппозитный мотор, вне зависимости от типа используемого топлива, оппозитник сможет похвастаться огромным ресурсом. При грамотном отношении такой двигатель служит порядка 1 миллиона километров. Чтобы добиться такого результата, нужно просто вовремя менять масло и прочие расходники, а также не подвергать агрегат чрезмерным экстремальным нагрузкам.

Двигатель оппозитник для авто

Хотя перечень преимуществ оказался внушительным, оппозитный двигатель также имеет свои существенные недостатки. И эти минусы во многом способны перекрыть все имеющиеся плюсы.

  1. Дорогостоящее самообслуживание. Автовладелец машины с оппозитным мотором сможет выполнять только ряд простейших процедур в процессе обслуживания. Большую часть работ придётся осуществлять с привлечением специалистов. А это дополнительные затраты на содержание транспортного средства.
  2. Дорогой и сложный ремонт. Сложность ремонта провоцирует рост стоимости услуг. Сами запчасти для оппозитники достаточно дорогие. Плюс приходится искать грамотных специалистов. Профессионалов в сфере оппозитных моторов крайне мало. А те, кто работает с такими силовыми установками, просят довольно много денег за свои услуги.
  3. Сложная конструкция. Чтобы выполнить определённые работы и поменять какие-то расходники, порой приходится частично разбирать двигатель. Это проблематично и для неопытного автомобилиста недоступно.
  4. Условная компактность. Хотя такие моторы удалось сделать небольшими и разместить низко, всё равно под капотом им требуется довольно много места.
  5. Активное потребление масла. В оппозитниках крайне важно следить не только за состоянием, но и за количеством масла. Мотор отличается хорошим аппетитом в отношении смазочного материала. Если начнётся голодание, это приведёт к крайне негативным, серьёзным и дорогостоящим последствиям.
  6. Съёмные гильзы цилиндров. Факт их съёмности является положительным моментом. Но для замены гильз приходится проводить ряд сложных мероприятий по частичной разборке мотора. Если этого не сделать, вскоре мотор начнёт ещё активнее потреблять масло, что приведёт в итоге к быстрому выходу из строя всего оппозитного двигателя.
  7. Острый дефицит квалифицированных мастеров. Для России и стран СНГ это одна из главных проблем. Многие бы с удовольствием приобрели себе автомобиль с оппозитным мотором. Но большое количество вопросов вызывает факт отсутствия хороших мастеров. Есть те, кто берётся за обслуживание оппозитников, но качество их работы оставляет желать лучшего. Квалифицированные мастера обходятся дорого, и работают они далеко не в каждом городе.

Оппозитные моторы можно назвать ДВС с прекрасными возможностями и светлыми перспективами. Ещё есть куда стремиться. Потому автопроизводители, кто реально заинтересован в оппозитных моторах, постоянно стараются придумывать что-то новое, внедрять свежие идеи и бороться против объективных недостатков.

Область применения

Учитывая всю рассмотренную информацию, наличие весомых преимуществ и объективных недостатков, возникает закономерный вопрос относительно того, на каких машинах можно встретить оппозитный двигатель.

Следует справедливо заметить, что автомобили не так часто оснащаются оппозитными моторами, как традиционными рядными или V-образными силовыми установками.

Но существует одна автомобильная компания, которая более пятидесяти лет успешно и активно устанавливает на свои модели такие виды двигателей. Причём во многом именно благодаря этому производителю происходит развитие сегмента оппозитных моторов. Это компания Subaru, которая базируется в Японии, но её машины успешно реализуются по всему миру.

Но есть ещё несколько автомобилей и транспортных средств, которые оснащаются такими силовыми установками. Речь идёт о следующих ТС:

  • некоторые модели автоконцерна Volkswagen;
  • несколько автомобилей от бренда Porsche;
  • мотоциклы советского образца Урал;
  • мотоциклы Днепр;
  • автобусы Икарус, пришедшие из Венгрии.

О каком-то глобальном распространении такого типа двигателя говорить не приходится. Хотя объёмы продаж тех же автомобилей Subaru с оппозитными силовыми установками внушительный.

За последнее время оппозитные моторы снова обратили на себя внимание со стороны инженеров и разработчиков. Регулярно проводятся исследования, всевозможные испытания. Специалисты стремятся усовершенствовать и модернизировать такие двигатели. Причём непосредственное отношение к доработке моторов типа ОРОС имеет группа американских специалистов, работу которых финансирует Билл Гейтс.

Что из этого всего получится, говорить сложно. Но факт заинтересованности в оппозитниках намекает нам на то, что в скором времени удастся решить проблему очевидных недостатков. В таком случае у рядных и V-образных ДВС появится реальный и серьёзный конкурент. Если оппозитник избавиться от недостатков и сохранит свои ключевые преимущества, это позволит сделать огромный шаг вперёд.

Но пока всё на уровне частичных слухов, догадок и домыслов. Действительно ли в ближайшее время удастся существенно изменить оппозитные моторы, вопрос сложный.

Как не допустить дорогостоящий ремонт

Учитывая все имеющиеся недостатки, можно сделать вывод, что оппозитные моторы дорогие и сложные в ремонте. Основные затраты связаны именно с покупкой запчастей и оплатой услуг мастеров по ремонту. Если же двигатель поддерживать в хорошем рабочем состоянии, тратить на него огромные деньги не придётся.

В этом и заключается основная миссия автовладельца, который хочет приобрести машину с оппозитником, но боится потенциальных затрат на его обслуживание. Есть несколько правил, соблюдение которых позволит получить максимум преимуществ и столкнуться с минимальным проявлением недостатков оппозитного типа двигателя.

  1. Периодичность прохождения технического обслуживания. Строго следуйте регламенту, проводите ТО согласно рекомендациям производителя. В условиях наших дорог и климата его можно немного сократить. Если машина эксплуатируется в тяжёлых условиях, от заявленной периодичности обслуживания следует отнять минимум 15%.
  2. Квалифицированные мастера. Хотя опытных специалистов по оппозитным двигателям не так много, найти их вполне реально. Если доверять двигатель квалифицированным мастерам, это значительно повысит ваши шансы на длительную безотказную работу оппозитной силовой установки.
  3. Тщательный подход к выбору моторного масла. Поскольку оппозитники очень требовательные в отношении моторных масел, здесь нужно строго следовать рекомендациям автопроизводителя. Выбирайте масла, которые советует использовать завод. Соответствующая информация указана в руководстве по эксплуатации. Если купить именно такую марку невозможно, тогда ориентируйтесь на известных производителей с хорошей репутацией. Покупайте смазочный материал для оппозитного мотора только в проверенных магазинах, где есть все гарантии и сертификаты качества. Это позволит избежать приобретения подделки.
  4. Заправляйтесь на хороших АЗС. Этот совет актуален для всех типов двигателя, а не только для оппозитных. Хорошее топливо обеспечивает эффективную работу мотора, увеличивает его ресурс, уменьшает риски загрязнения. Даже если вы будете платить за топливо больше, чем на дешёвых автозаправках, всё равно удастся сэкономить. Это проявится в виде безотказности и отсутствия необходимости ремонтировать двигатель из-за негативного влияния низкокачественного горючего.
  5. Система охлаждения. Хотя оппозитные моторы оснащаются достаточно эффективной системой охлаждения, даже она не справится с чрезмерными перегрузками двигателя. Не стоит перегружать оппозитник. А для самой системы выбирайте только качественные расходники.
  6. Мойка двигателя. Её нужно проводить периодически, а не на постоянной основе, как многие могли подумать. Но даже редкая очистка двигателя позволит нормализовать теплоотдачу и предотвратить перегрев. Отсюда и длительный срок службы мотора, сохранение его моторесурса и отсутствие проблем.

Ремонт оппозитного двигателя

Не стоит верить устоявшему стереотипу, что якобы эксплуатация машины с оппозитным двигателем обходится значительно дороже, чем содержание авто с традиционным ДВС рядного или V-образного типа.

Это наглядно видно на примере автомобилей Subaru. Их запчасти сравнительно недорогие, расходники также не обходятся в огромные суммы денег. Содержать такую машину может человек даже с небольшим уровнем дохода. Всё напрямую зависит от качества обслуживания и правильного ухода. Если грамотно содержать машину, вовремя проводить плановые работы, а также не провоцировать экстремальные перегрузки, двигатель не потребует много денег.

Оппозитные моторы вызывают повышенный интерес, учитывая их сильные качества. В некоторой степени смущают их недостатки. Но они достаточно условные. Любой двигатель может привести к огромным финансовым затратам. Это уже вопрос непосредственно к владельцу и его отношению к своему автомобилю.

Плюсы и минусы парового двигателя и машины

Плюсы и минусы парового двигателя и машины

Начнем рассмотрение темы с определения самого термина, паровая машина, это двигатель наружного сгорания, реорганизовывающий энергию пара жидкости, в работу выполняемую поршнем, с последующим преобразованием во вращение передаточного вала. В более обширном значении паровая машина — всякий агрегат с наружным сгоранием топлива, который реорганизовывает кинетическую энергию рабочего тела в полезную работу.

Первая такая машина сконструирована в XVII и состояла из цилиндра с одним поршнем, поднимающегося под давлением пара, а опускался под собственным весом.

По этой же схеме были сооружены в 1705 году насосные паровые машины для откачивания воды. Серьезные доработки в вакуумной машине были осуществлены Джеймсом Уаттом в далеком 1770 году. Последующей значительной доработкой данного типа двигателя (использование рабочим телом пара воды под высоким давлением) было произведено Оливером Эвансом уже в 1789 году.

Паровой двигатель

Преимущества парового двигателя

  • Использование любого горючего топлива. Ключевым преимуществом таких машин, как двигателей наружного сгорания топлива, в том, что по причине изолирования котла от узлов паровой машины появляется возможность использовать произвольное топливо – от дров до урана. Самый яркий пример этого преимущества использование энергии атомного ядра, ибо реактор не способен вырабатывать механическую энергию, а генерирует тепло, которое и применяется для испарения жидкости, повергающего в ход паровые машины (обычно это турбины).
  • Использование возобновляемых источников энергии. Вторым важным фактором является то, что есть и иные источники энергии, которые невозможно использовать в других двигателях работающих на горюче смазочных материалах, к примеру, солнечная или гидроэнергия. Также любопытным курсом разработок есть применение разности внутренней энергии Мирового океана на различных его глубинах.
  • Стабильность работы не зависит от значения атмосферного давления. Локомотивы с паровыми агрегатами хорошо рекомендуют себя на значительных высотах, связано это с тем, что их работоспособность не снижается в связи с понижением атмосферного давления. Паровозы по сей день применяются в горах Латинской Америки.
  • Меньше масса по сравнению с остальными видами двигателей. Также, паровые поезда существенно легче, чем их дизельные или электрические аналоги, что чрезвычайно важно для горных колей. Особенностью пародвигателей есть то, что им не нужна трансмиссия, усилие передается непосредственно колёсам.
  • Посейчас безальтернативно используется на электрогенерирующих станциях. Паровые турбины, принципиально являющиеся вариацией паровой машины, достаточно широко применяются в качестве силовых агрегатов электрогенераторов. Ориентировочно 86 % электроэнергии, вырабатываемой в мире, производится с применением турбин на пару.

Недостатки парового двигателя

  • Загрязнение окружающей среды. Важнейшим недостатком на сегодняшний день является низкая экологичность двигателя. В процессе сгорания топлива высвобождаются: азот, сера. Также в атмосферу отправляется, большее количество тяжелых металлов.. Нельзя забывать и о том, что совершается высвобождение серьезного количества тепла. Это существенно сказывается и на климат Земли.
  • Высокий расход топлива. Длившаяся целый век работа над доработкой конструкции паровой машины так и не привела к триумфу. И на сегодняшний день паровой поршневой силовой агрегат является самым «марнотратным» из всех остальных машин-двигателей.
  • КПД так и не перешагнул отметку в 10%. Машины внешнего сгорания в свое время способствовали повсеместному использованию в коммерческих целях машин в промышленности и явились энергетическим фундаментом промышленного прорыва XVIII века. Но им было суждено уступить пальму первенства двигателям внутреннего сгорания, паровым турбинам и электромоторам, КПД которых оказалось значительно выше.
  • Высокая эксплуатационная опасность. Хоть паровые двигатели и отличаются высокой надежностью и выносливостью, все же риски при эксплуатации в шахтах мануфактурах не раз давали о себе знать, взрывы и утечки пара могут серьезно навредить обслуживающему его персоналу и прилегающему имуществу.
  • Наличие кривошипно-шатунного механизма. Кривошипно-шатунный механизм это конструкционный недочет, который устранить не удалось, а негативных последствий вытекает из него более чем достаточно, к примеру: низкооборотистость двигателя, следовательно, и тихоходность транспорта на основе данного типа двигателя, громоздкость конструкции, следовательно, невозможность установки допустим на воздушный транспорт.

Применение паровой машины

До конца первой половины XX века паровые двигатели повсеместно применялись во многих областях хозяйственной деятельности, по причине множества достоинств (высокая надёжность, работа с большими перепадами нагрузок, простота). К областям применения относится: транспорт. предприятия легкой и тяжелой промышленности с силовым и тепловым потреблением:

Однозначно употреблялись как привод в насосных станциях, паровозах, пароходах, тягачах, лесопильно-сушильных агрегатах и т.д.

Паровая машина

Вывод

Основные изъяны парового поршневого силового агрегата такие как: не высокий коэффициент полезного действия, громоздкость конструкции и низкая оборотистость — с эволюцией производственных мощностей и вездесущим распространением машин и механизмов становились всё ощутимее. Возникла объективная необходимость в альтернативных видах тепловых двигателей, и они были разработаны:

  1. Двигатель внутреннего сгорания.
  2. Двигатель Стирлинга.
  3. Роторный двигатель.
  4. Твердотельный двигатель.
  5. Реактивный двигатель.

Справедливости ради следует отметить, что двигатели внешнего сгорания полностью не «вымерли», а лишь нашли свою нишу во всем многообразии социально-промышленных потребностей человека.

Похожие записи

Преимущества и недостатки электродвигателей — Хорошие советы

На сегодняшний день сфера применения электродвигателей разнообразна: бытовые приборы, часы и др. Однако широкое применение электродвигатели получили в промышленности для электроприводов. Такие приборы обладают рядом преимуществ:

—     высокий коэффициент полезного действия 90-95%, что позволило электродвигателю получить широкое применение в промышленности;

—     в процессе работы отсутствуют потери на трение трансмиссии;

—     максимальный крутящий момент достигается с начала запуска электродвигателя, что позволяет избежать использования коробки передач;

—     низкая стоимость эксплуатации и ремонта. Это позволяет при выходе из строя элементов или в целом электродвигателя произвести его замену без крупных финансовых затрат;

—     отсутствие выброса вредных продуктов в атмосферу, что относит электродвигатели к классу экологических приборов;

—     простота конструкции механизмов;

—     возможность осуществления торможения непосредственно самим электродвигателем.

Однако наряду с преимуществами электродвигатели обладают и некоторыми недостатками:

—     автономные электродвигатели обладают небольшим временем работы в связи с ограниченной ёмкостью аккумулятора. Среднее время работы такого электродвигателя составляет порядка 4х часов. Время работы будет зависеть от мощности, которая выдаётся двигателем;

—     потеря энергии за счёт нагревания катушек электродвигателя;

—     необходимость приобретения дополнительных аксессуаров, таких как аккумуляторы. Это приводит к увеличению общего веса всего устройства и дополнительных финансовых затрат;

—     длительное время подзарядки аккумуляторов, что может привести к длительному простою и потери времени и снижению работоспособности.

Поэтому прибегая к использованию электродвигателя необходимо определиться с областью его использования и делать необходимые выводы.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о