Použití protilehlých motorů v automobilech.

Válce moderních víceválcových pístových spalovacích motorů mohou být uspořádány podle následujících schémat:

• in-line s vertikálními nebo horizontálními válci;
• in-line s válci nakloněnými vzhledem k vertikální ose;
• V-tvarovaný;
• protilehlé (s úhlem odklonu mezi válci 180˚);
• hvězdicovitý;
• křížový.

Poslední dvě dispoziční řešení víceválcových automobilových motorů nejsou v současné době rozšířena – najdeme je např. v konstrukci leteckých pístových motorů, sněžných skútrů, vznášedel apod.
Další z uvedených uspořádání lze nalézt u motorů různých výrobců.
Je třeba poznamenat, že u osobních automobilů, minibusů a malých nákladních automobilů se nejčastěji používá uspořádání motoru s vertikálním uspořádáním válců nebo v nějakém úhlu k vertikále. V-twin motory našly široké uplatnění v autobusech a středně těžkých a těžkých nákladních vozidlech díky určitým zde zmíněným výhodám.

Tento článek pojednává o motorech typu boxer, u kterých jsou válce uspořádány ve dvojicích proti sobě ve stejné rovině, tedy obrazně řečeno s úhlem odklonu 180 stupňů. Takové dispoziční řešení je vzácné, ale používá se u automobilů některých výrobců, zejména u některých modelů osobních automobilů “Subaru“”Volkswagen“A”Porsche“, stejně jako tak slavná značka autobusů jako „Ikarus“. Z uvedených výrobců automobilů společnost “Subaru» používá motory boxer pro většinu modelů vyráběných vozů.
Co se týče ruských výrobců, použití motorů boxer je zatím omezeno pouze na těžké motocykly Ural vyráběné závodem Irbit Motorcycle Plant (od roku 1992 – Uralmoto OJSC), které jsou vybaveny dvouválcovými čtyřdobými motory typu boxer s ležatými válci. Podobnými motory byly vybaveny motocykly Dnepr, které donedávna vyráběl Kyjevský motocyklový závod.

Rozšíření boxerových motorů v automobilech brání specifické nevýhody způsobené samotným uspořádáním tohoto typu pístového spalovacího motoru.

1. Horizontální (i vertikální protilehlé) uspořádání válců motoru vytváří určité nepříjemnosti pro fungování mazacího systému – motorový olej se samospádem nevrací do vany a jeho značná část hoří ve válcích během zdvihu, což vede ke zvýšené spotřebě maziva a také klade zvláštní požadavky na kvalitu oleje, který by při spalování neměl tvořit karbonové usazeniny.
Kromě toho „ležící“ poloha pístů vede k charakteristickému „jednostrannému“ opotřebení válců, což také zvyšuje spotřebu olejového materiálu. Ať je to jak chce, zvýšená spotřeba motorového oleje je „chronickým onemocněním“ motorů boxerů automobilů.

2. Protilehlé uspořádání omezuje přístupnost údržby jednotlivých prvků klikového mechanismu, a to jak pohyblivých, tak základních (blok, hlavy bloků atd.). I v případě drobné poruchy nebo nutnosti servisu dílů klikové hřídele je nutné motor boxer demontovat z vozidla, aby se získal přístup k jednotlivým prvkům jeho konstrukce.
Tento nedostatek se samozřejmě během provozu vozu neobjevuje často (s přihlédnutím k vysoké spolehlivosti moderních motorů), ale přesto.

3. Určité nepohodlí pro konstruktéry automobilů způsobuje nestandardní uspořádání motoru boxer – v mnoha případech lze takové motory umístit pouze podél vozu, což ne vždy odpovídá plánům vývojářů.

4. Určitá nevýhoda spočívá v nedostatku náhradních dílů pro motory boxer, protože tento typ motoru se na automobily montuje velmi zřídka, což ovlivňuje jak cenu komponentů, tak jejich dostupnost pro průměrného automobilového nadšence nebo malé autoservisy.
Složitost a „jedinečnost“ konstrukce motorů boxer také přináší určitou nevýhodu v možnosti rychlých a kvalitních oprav.

Zvídavý čtenář se může divit – vždyť výše uvedené společnosti jsou „Subaru“”Volkswagen“A”Porsche” – nejsou mezi výrobci automobilů zdaleka nové; mají celosvětovou slávu a jsou lídry v mnoha oblastech svého průmyslu. Mimochodem, auta známá svou dobou “Volkswagen„Modely Beetle jsou od roku 1938 vybaveny motory typu boxer.
Proč takové renomované firmy nadále věnují pozornost motorům boxer a často do svých modelů montují motory boxer?
Abychom na tuto otázku odpověděli, měli bychom zvážit některé výhody motorů boxer, které již dlouho přitahují pozornost zkušených vývojářů automobilových motorů.

1. Nespornou výhodou motorů typu boxer je jejich malá celková výška, která umožňuje tuto vlastnost využít nejen pro snadné uspořádání (jako např. u autobusů “Ikarus„s nízkou úrovní podlahy), ale také ke snížení těžiště vozidla.
Nízké těžiště je atraktivní zejména pro vysokorychlostní osobní vozy (sportovní, závodní atd.), které umožňuje ostré zatáčky bez rizika převrácení.

2. Kromě toho se tento typ motoru vyznačuje nevýznamnými vibracemi a dobrým vyvážením během provozu, což je spojeno především s povahou pohybu pohyblivých částí skupiny pístů. Ve srovnání s motory jiných konstrukcí je také nižší hladina hluku produkovaného motorem boxer.

3. Mezi výhody motorů typu boxer patří jejich relativně bezpečné „chování“ při nehodě s čelním nárazem – nízký motor lze pomocí jednoduchých konstrukčních řešení snadno nasměrovat pod karoserii vozu, čímž chrání řidiče a cestující před náhlým výskytem „nečekaného hosta“ zpod kapoty. Výrobci ve svých reklamních brožurách uvádějí takové výhody motorů boxer, jako je vysoká spolehlivost a působivá životnost, nízká spotřeba kovu.
Těžko soudit, jak realistická jsou taková prohlášení.

Typy automobilových boxerových motorů

Mezi jakýmkoli vážným vývojem motorů boxer lze rozlišit dva typy, které se v současné době používají v automobilech a dobře se osvědčily -“Boxer“A”RUSKO” Zde je třeba zmínit typ motoru boxer 5TDF, který byl svého času instalován na domácí tanky T-64 a T-72, i když tank samozřejmě není automobil.
Zvažme, jaký je konstruktivní rozdíl mezi těmito typy boxerů.

Motor typu boxer typu boxer

V motorech”Boxer„Každý píst je umístěn v samostatném válci a pohybuje se synchronně s pístem protilehlého válce, přičemž vzdálenost mezi těmito písty se během chodu motoru buď zmenšuje, nebo zvětšuje.

Tento charakter pohybu pístů s ojnicemi připomíná pohyb rukou boxerů při souboji (je to dobře vidět na zde zobrazeném obrázku), což byl důvod pro název tohoto typu boxerů.
Počet válců v motorech typu “Boxer» obvykle od 4 na 12. Nejoblíbenější 6-Ty-válcové protilehlé motory, které mají minimální úroveň vibrací díky dobrému vyvážení.

Boxer typ motoru “OROS”

Dalším typem boxerových motorů je „RUSKO“ – lze právem nazvat jedinečným díky neobvyklé konstrukci skupiny válec-píst. zkratka”RUSKO» rasshifrovyvaetsya jak «Protilehlý píst Protilehlý válec“(něco jako „protilehlé písty v protilehlých válcích“) a konstrukčním znakem motorů tohoto typu je, že každý válec má dva písty, které se při provozu motoru pohybují k sobě. V tomto případě je píst umístěný dále od klikového hřídele s ním spojen speciální podlouhlou ojnicí. Ukazuje se, že v takovém motoru je spalovací komora umístěna mezi dvěma písty, když se k sobě během provozu přibližují. Po stlačení směsi je do této mezery (mezi písty) přivedena jiskra (pokud je motor benzínový) a směs se vznítí, přičemž silový zdvih pístů směřuje opačným směrem a síly se přenášejí na klikovou hřídel přes dvě spojovací tyče.

Typ motoru boxer”RUSKO“, jsou zpravidla dvoutaktní, nemají hlavy válců a mechanismy distribuce plynu, protože roli časování plní okna válců ve stěnách válců. Vstupní okénka se v tomto případě zavírají a otevírají jedním pístem a výstupní okénka druhým. Díky této konstrukci motory boxer “RUSKO» mají relativně malé rozměry a hmotnost. Motory tohoto typu mohou být buď benzínové nebo naftové. Pro zajištění maximální provozní účinnosti takových motorů typu boxer je nezbytný systém přeplňování a proplachování válců.
Uvažovaný typ boxerových motorů má zjevně vážné vyhlídky na další rozvoj, protože financování konstrukčních vylepšení “RUSKO» se zabývá tak slavnou a pohádkově bohatou osobností, jako je zakladatel Microsoft — Bill Gates.

Typ motoru boxer 5TDF

Typ motoru boxer 5TDF je domácí vývoj. Jak již bylo zmíněno výše, byl vytvořen speciálně pro tanky T-64 a T-72.
Design takového motoru boxer lze také nazvat jedinečným – stejně jako v motoru boxer “RUSKO“, ve válcích motoru 5TDF Jsou zde dva písty, které se při chodu motoru pohybují k sobě. Na rozdíl od typu motoru”RUSKO“, každý z pístů 5TDF připojený ojnicí k samostatnému klikovému hřídeli, samostatně přenášejícímu krouticí moment při silovém zdvihu. Spalovací komory v motorech boxer 5TDF jsou také umístěny mezi písty. Pro dosažení vysokého dynamického výkonu v motorech 5TDF používá se tlakový systém.
Použitý princip protisměrného pohybu pístů umožnil zjednodušit konstrukci a výrazně zvýšit kompaktnost elektrárny s vynikajícími dynamickými vlastnostmi. Tedy cisternový dieselový motor boxer o objemu 13,6 l při rychlosti klikového hřídele Počet otáček 2000 vyvinul výkon téměř sedm set koní, příznivě se lišící kompaktností od vznětových motorů jiné konfigurace s podobným výkonem.
V současné době motory boxer 5TDF v naší zemi přerušena.

Moderní nádrže jsou vybaveny motory s plynovou turbínou. Zejména ultramoderní rusky vyvinutý tank T-14 „Armata“ je vybaven motorem A-85-3A (12N360), který má uspořádání ve tvaru X (viz obrázek).