από το βιβλίο του V.N. Στεπάνοφ
Tuning of automobile engines: St. Petersburg, 2000. - 82 p.: ill.5. ΕΚΣΥΓΧΡΟΝΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ
Σε ένα σύγχρονο αυτοκίνητο, το σύστημα καυσαερίων (EG) έχει πολλές σημαντικές λειτουργίες:
- καταστολή θορύβου κατά την απελευθέρωση καυσαερίων σε επίπεδο που δεν υπερβαίνει τα καθιερωμένα υγειονομικά πρότυπα.
- μείωση της ποσότητας των τοξικών συστατικών στα καυσαέρια σε τιμές που δεν υπερβαίνουν τις μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις.
Παράλληλα με την εκτέλεση αυτών των λειτουργιών, το σύστημα εξάτμισης πρέπει να παρέχει:
- καλός καθαρισμός και καθαρισμός των κυλίνδρων του κινητήρα.
- ελάχιστες απώλειες ενέργειας καυσαερίων κατά τη διαδρομή από βαλβίδες εξαγωγήςστα πτερύγια των ακροφυσίων του στροβίλου.
- λειτουργία στροβίλου με ελάχιστους παλμούς ροής καυσαερίων.
Επιπλέον, το σύστημα εξάτμισης πρέπει να έχει σχετικά απλό σχεδιασμό και να είναι εύκολο στην κατασκευή. Η εκπλήρωση αυτών των απαιτήσεων σάς επιτρέπει να αποκτήσετε αποδεκτή κατανάλωση καυσίμου, να μειώσετε την πιθανότητα θραύσης των πτερυγίων του στροβίλου, να μειώσετε την κατανάλωση μετάλλων του συστήματος εξάτμισης και να διευκολύνετε τη συντήρησή του.
Το κύριο πρόβλημα όταν προσπαθείτε να εξοπλίσετε ένα αυτοκίνητο αποτελεσματικό σύστημαΗ απόσβεση του θορύβου είναι η δυσκολία τοποθέτησης του σιγαστήρα επαρκώς μεγάλα μεγέθη. Αυτό το πρόβλημα συνήθως επιλύεται με την εγκατάσταση πολλών (έως και τριών) σειριακών σιγαστών με μικρότερες διαστάσεις στο αυτοκίνητο αντί για έναν μεγάλο. Σημαντική απαίτησηΗ απαίτηση για την οδό εξάτμισης είναι η παρουσία ελάχιστης αντίστασης στην κίνηση των καυσαερίων και, λόγω αυτού, η μείωση των απωλειών ισχύος του κινητήρα.
Για να μειώσετε την ποσότητα των τοξικών συστατικών στα καυσαέρια στην οδό εξάτμισης σύγχρονα αυτοκίνηταέχει εγκατασταθεί ένας καταλυτικός μετατροπέας. Η ιδιαιτερότητα των ανεπτυγμένων σχεδίων καταλυτικών μετατροπέων είναι ότι η αποτελεσματική εξουδετέρωση των περιεχομένων
στα καυσαέρια των τοξικών συστατικών πραγματοποιούνται μόνο σε τιμή του συντελεστή περίσσειας αέρα α = 0,994 ± 0,003. Προκειμένου να προσδιοριστεί η ποσότητα οξυγόνου που περιέχεται στα καυσαέρια και να διορθωθεί (αν χρειάζεται) η σύνθεση μίγμα αέρα-καυσίμου, παρέχοντας αποτελεσματική εργασία καταλυτικός μετατροπέας, V οδός εξάτμισηςέχει εγκατασταθεί αισθητήρας ανατροφοδότηση, ο λεγόμενος ανιχνευτής λάμδα, ο οποίος ονομάζεται επίσης αισθητήρας οξυγόνου. Σε ορισμένα οχήματα Toyota, ένας τέτοιος αισθητήρας είναι εγκατεστημένος τόσο στην είσοδο όσο και στην έξοδο αερίου του καταλυτικού μετατροπέα. Αυτό επιτρέπει στη μονάδα ελέγχου να αξιολογήσει την απόδοση του καταλυτικού μετατροπέα.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την εγκατάσταση ενός καταλυτικού μετατροπέα, η αντίσταση του σωλήνα εξάτμισης αυξάνεται αναπόφευκτα, η οποία συνοδεύεται από μια ελαφρά μείωση της πραγματικής ισχύος του κινητήρα (κατά 2 - 3 kW). Για να διασφαλιστεί ότι η συνολική αντίσταση του σωλήνα εξάτμισης δεν αυξάνεται σημαντικά κατά την εγκατάσταση ενός καταλυτικού μετατροπέα, ο τελευταίος τοποθετείται συνήθως στη θέση του προ-σιλανσιέ. Δεδομένου ότι η μέγιστη απόδοση του κινητήρα προκύπτει όταν λειτουργεί σε άπαχα μείγματα (≈α 1,05...1,15), η αναγκαστική λειτουργία του κινητήρα σε όλο το εύρος φορτίου σε μείγματα σχεδόν στοιχειομετρικής σύνθεσης οδηγεί αναπόφευκτα σε μείωση της απόδοσης (έως 5%).Προσπαθούν να σχεδιάσουν την οδό εξάτμισης του συστήματος με τέτοιο τρόπο ώστε, κατά την εκτέλεση των κύριων λειτουργιών που του έχουν ανατεθεί, να συνεισφέρει στον πληρέστερο καθαρισμό των θαλάμων καύσης από τα υπολειμματικά αέρια και στην πληρέστερη πλήρωση των κυλίνδρων του κινητήρα με φρέσκια χρέωση. Ανάλογα με τη μέθοδο οργάνωσης της κίνησης της ροής των καυσαερίων στην περιοχή από τις βαλβίδες εξαγωγής έως την είσοδο του στροβιλοσυμπιεστή, τα συστήματα εξάτμισης χωρίζονται σε συστήματα
σταθερή πίεση,
ώθηση,
παλμός με μετατροπείς παλμών
μονοσωλήνας εκτίναξης.Συστήματα εξάτμισης σταθερής πίεσης λόγω υπαρχουσών σοβαρών ελλείψεων στο κινητήρες αυτοκινήτωνπρακτικά όχι
ισχύουν.
Τα πιο διαδεδομένα συστήματα εδώ είναι τα συστήματα παλμών και παλμών με μετατροπείς παλμών. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτά τα συστήματα.
Λόγω της κυκλικής φύσης της διαδικασίας εργασίας στο εμβολοφόροι κινητήρες εσωτερικής καύσηςστην οδό εξάτμισης, καθώς και στην οδό εισαγωγής, συμβαίνει ταλαντωτική κίνηση των αερίων, με αποτέλεσμα το σχηματισμό κύματος πίεσης.
Λόγω της μεγάλης διαφοράς στην πίεση του αερίου στον κύλινδρο και στην οδό εξάτμισης, την πρώτη στιγμή από την έναρξη του ανοίγματος της βαλβίδας εξαγωγής, σημαντική ποσότητα αερίων φεύγει από τον κύλινδρο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, που ονομάζεται προ-απελευθέρωση, δημιουργείται ένα κύμα πίεσης που ταξιδεύει με την ταχύτητα του ήχου. Αυτό το κύμα, που ανακλάται από τα τοιχώματα του αγωγού εξάτμισης, υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να αποτρέψει περαιτέρω ροή αερίου από τον κύλινδρο λόγω της μεγάλης διαφοράς πίεσης στο αρχική περίοδοελευθέρωση. Ο επακόλουθος καθαρισμός του κυλίνδρου από τα υπολειμματικά αέρια πραγματοποιείται σε αυτή την περίπτωση μόνο λόγω της δράσης ώθησης του εμβόλου. Προφανώς, υπό τέτοιες συνθήκες, η ποσότητα των αερίων που παραμένουν στον θάλαμο καύσης από τον προηγούμενο κύκλο θα είναι μεγαλύτερη. Αυτό θα επηρεάσει αρνητικά την επακόλουθη πλήρωση του κυλίνδρου με φρέσκο φορτίο και, κατά συνέπεια, την ισχύ, την απόδοση και την περιβαλλοντική απόδοση του κινητήρα.
Ωστόσο, το κύμα πίεσης που προκύπτει μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία συνθηκών πίσω από τη βαλβίδα εξαγωγής που βοηθούν στη βελτίωση του καθαρισμού του κυλίνδρου από τα υπολειμματικά αέρια. Για να γίνει αυτό, το σύστημα εξάτμισης πρέπει να ρυθμιστεί έτσι ώστε στο τέλος της διαδικασίας εξαγωγής, κατά τη διάρκεια της υπάρχουσας φάσης επικάλυψης βαλβίδων, να σχηματίζεται ένα κενό πίσω από τη βαλβίδα εξαγωγής όταν το κύμα περνάει. Αυτό θα οδηγήσει σε αύξηση της ποσότητας των υπολειμματικών αερίων που ρέουν από τον κύλινδρο και βελτιωμένη πλήρωσή του με φρέσκο φορτίο. Το σύστημα εξάτμισης ρυθμίζεται από επιλογή μήκους και επιφάνειας διατομής των αγωγών εξάτμισης. Στο αρχικό στάδιο της εργασίας, οι αναφερόμενες παράμετροι του συστήματος εξάτμισης μπορούν να καθοριστούν προκαταρκτικά με τη μέθοδο υπολογισμού, αλλά στη συνέχεια είναι απαραίτητο να ελεγχθούν και να διευκρινιστούν τα αποτελέσματα που λαμβάνονται σε έναν πάγκο δοκιμών. Κατά την εκτέλεση αυτών των μάλλον εντατικών εργασιών, προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός των πειραμάτων για να επιτευχθεί το αναμενόμενο αποτέλεσμα, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν τεχνικές γνωστές από τη θεωρία του πειραματικού σχεδιασμού.
Η πρακτική του σχεδιασμού συστημάτων εξάτμισης δείχνει ότι όσο περισσότεροι κύλινδροι ενώνονται με έναν αγωγό εξάτμισης, τόσο μικρότερο είναι το προκύπτον πλάτος πίεσης που εμφανίζεται στον αγωγό, που προκύπτει από την υπέρθεση μεμονωμένων κυμάτων. Επομένως, για να αποφευχθεί η ανεπιθύμητη υπέρθεση κυμάτων, το σύστημα εξάτμισης κατασκευάζεται με τη μορφή πολλών αγωγών διατεταγμένων σαν ανεμιστήρας (ο ένας πάνω από τον άλλο), σε καθένα από τα οποία απελευθερώνονται αέρια από όχι περισσότερους από τρεις κυλίνδρους. Για να αποφευχθεί η ανεπιθύμητη υπέρθεση κυμάτων, οι ροές αερίου από τους κυλίνδρους συνδυάζονται με αγωγούς έτσι ώστε να διασφαλίζονται εναλλασσόμενες απελευθερώσεις αερίου σε κάθε αγωγό στα μεγαλύτερα δυνατά διαστήματα. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να προσπαθήσουμε να εξασφαλίσουμε το ίδιο μήκος των σωληνώσεων εξάτμισης (στην πράξη, αυτό δεν είναι πάντα δυνατό λόγω της ύπαρξης περιορισμοί διαστάσεων). Η εκπλήρωση αυτών των προϋποθέσεων είναι δυνατή με μια διάταξη σε σχήμα ανεμιστήρα αγωγών εξάτμισης, όταν βρίσκονται ο ένας πάνω από τον άλλο. Η εξασφάλιση του ίδιου μήκους σωληνώσεων σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε το σύστημα εξάτμισης σε ένα ορισμένο εύρος ταχύτητας περιστροφής του CV. Σε ένα σύστημα παλμικής εξάτμισης, τα καυσαέρια τροφοδοτούνται στον στρόβιλο με ξεχωριστούς αγωγούς από κάθε ομάδα κυλίνδρων.Σε ένα σύστημα παλμικής εξάτμισης με μετατροπέα παλμών, οι σωληνώσεις που συνδυάζουν την εξάτμιση από δύο ή τρεις κυλίνδρους περνούν σε σωλήνα σχήματος Υ που εκτελεί μετατροπή παλμού, οι δύο διαδρομές του οποίου συνδυάζονται σε μία μετά από μια ορισμένη απόσταση. Σε σύγκριση με τον κλασικό παλμό σύστημα εξάτμισηςπαίζει ένα σύστημα παλμών με μετατροπέα παλμών συνολικές διαστάσεις, αλλά σας επιτρέπει να αυξήσετε την απόδοση του στροβιλοσυμπιεστή και να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής του στροβίλου.
Διαφέρουν μεταξύ τους όχι μόνο στον τύπο του καυσίμου που καταναλώνεται, αλλά και στον τύπο του καυσίμου χαρακτηριστικά σχεδίου. Για παράδειγμα, υπάρχει μεγάλη ποικιλία στη διάταξη των κυλίνδρων. Κάθε επιλογή έχει τα δικά της δυνατά σημεία και αδύναμες πλευρές. ΣΕ σε αυτήν την περίπτωσητα υπέρ και τα κατά θα συζητηθούν κινητήρας μπόξερ.
ΣΕ εμβολοφόρους κινητήρες εσωτερικής καύσης(και υπάρχουν και περιστροφικοί) η τοποθέτηση των κυλίνδρων μπορεί να είναι διαφορετική μεταξύ τους: σε οξεία γωνία, σε μία σειρά, σε σχήμα αστεριού κ.λπ. Στην περίπτωση ενός αντίθετου κυλίνδρου, οι κύλινδροι βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και τοποθετούνται ο ένας απέναντι από τον άλλο υπό γωνία 180 μοιρών. Σε αντίθεση με πολλούς κινητήρες σε σειρά, η μονάδα boxer έχει συχνά δύο, καθώς και κάθετη κατανομή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι κινητήρων boxer. Ανάμεσά τους τα πιο γνωστά είναι:
- Μπόξερ («Πυγμάχος»). Διαφέρει στο ότι τα έμβολα που βρίσκονται το ένα μπροστά από το άλλο κινούνται σαν μπόξερ στο ρινγκ. Δηλαδή, όταν ένα από αυτά βρίσκεται στο ακραίο πάνω σημείο, το δεύτερο καταλαμβάνει την ακραία κάτω θέση. Είναι πάντα μέσα εξίσουαφαιρούνται το ένα από το άλλο?
- OROS — Αντίθετο έμβολο Αντίθετο κύλινδρο. Η αρχή λειτουργίας σε αυτή την περίπτωση είναι ότι τα έμβολα βρίσκονται σε ζεύγη σε έναν κύλινδρο (πάνω και κάτω έμβολο). Κινούνται το ένα προς το άλλο, περιστρέφοντας τον στροφαλοφόρο άξονα.
- 5 TDF. Είναι δίχρονο κινητήρας δεξαμενήςΣοβιετικής κατασκευής, που χρησιμοποιήθηκε σε άρματα μάχης T-64 και T-72. Ενδιαφέρον χαρακτηριστικόΑυτή η μονάδα είναι πολλαπλών καυσίμων. Το κύριο καύσιμο για αυτό είναι το ντίζελ. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας έναν ειδικό διακόπτη στην αντλία καυσίμου υψηλή πίεση, ήταν δυνατή η λειτουργία του τρόπου λειτουργίας με βενζίνη ή μείγμα βενζίνης με κηροζίνη και καύσιμο ντίζελ και ο κινητήρας μπορούσε επίσης να λειτουργεί με καύσιμο τζετ. Είναι αλήθεια ότι ήταν επίσης απαραίτητο να ρυθμίσετε τη γωνία ανάφλεξης (χρονισμός έγχυσης).
Πολλές εταιρείες συμμετείχαν ενεργά στην ανάπτυξη μονάδων ισχύος. Για παράδειγμα, η Volkswagen έδωσε προσοχή αυτός ο τύποςμονάδες από τα μέσα της δεκαετίας του '30 του περασμένου αιώνα. Αυτά δεν ήταν απλά πειράματα, αλλά μια επιθυμία να αναπτύξουμε τον δικό μας κινητήρα boxer, για να μειώσουμε το επίπεδο των κραδασμών που προκύπτουν κατά τη λειτουργία ενός παραδοσιακού σχήματος V ή εν σειρά κινητήραςκαι τα λοιπά. Παρεμπιπτόντως, οι μηχανικοί της Volkswagen χρησιμοποίησαν την ανάπτυξή τους στο θρυλικό αυτοκίνητο VolkswagenΣκαθάρι. Και από τη δεκαετία του '60, οι κινητήρες boxer άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά Ιαπωνική εταιρείαΗ Subaru, η οποία ασχολούνταν με την ανάπτυξη παράλληλα με τους Γερμανούς.
Πλεονεκτήματα ενός αντίθετου κινητήρα εσωτερικής καύσης
Σε γενικές γραμμές, η λειτουργία ενός κινητήρα boxer δεν διαφέρει από την αρχή της λειτουργίας μονάδων άλλων σχεδίων. Ωστόσο, αυτή η διάταξη κυλίνδρων έχει ορισμένα πλεονεκτήματα, καθώς και μειονεκτήματα.
- Το πιο αξιοσημείωτο πλεονέκτημα του εξεταζόμενου σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςΘεωρείται ότι υπάρχει σχεδόν πλήρης απουσία κραδασμών κατά τη λειτουργία. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται λόγω της διάταξης, που εξισορροπεί το ένα το άλλο. Αυτό όχι μόνο προσθέτει άνεση, αλλά και αυξάνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής. Από εδώ προέρχεται το δεύτερο «συν».
- Εντυπωσιακή διάρκεια ζωής του κινητήρα boxer. Υπάρχουν ενδείξεις ότι αρκετά συχνά τα χιλιόμετρα μέχρι την πρώτη εξετάζω και διορθώνω επιμελώςήταν τουλάχιστον 500 χιλιάδες χιλιόμετρα. Φυσικά, το στυλ οδήγησης κάνει σημαντικές προσαρμογές. Και, ωστόσο, ο χρόνος μεταξύ των επισκευών είναι αρκετά μεγάλος. Ωστόσο, αρκετά συχνά μπορεί κανείς να συναντήσει δηλώσεις από ειδικούς και λάτρεις του αυτοκινήτου ότι 800-900 χιλιάδες πριν από το πρώτο δεν είναι τίποτα άλλο από ένα όμορφο παραμύθι.
- Οι κινητήρες της σχεδίασης που συζητούνται σε αυτό το άρθρο παρέχουν στα αυτοκίνητα χαμηλό κέντρο βάρους. Αυτή η ποιότητα εκτιμάται ιδιαίτερα στα ισχυρά σπορ αυτοκίνητα. Μετά από όλα, το πέρασμα από ανάβει υψηλές ταχύτητες, είναι πολύ σημαντικό να διατηρηθεί η σταθερότητα.
- Επίσης, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε την εξοικονόμηση χώρου κάτω από το καπό. Αν και αυτό το σημείο θα φανεί σε πολλούς αμφιλεγόμενο, γιατί για να κερδίσετε ύψος, πρέπει να κάνετε την κουκούλα φαρδύτερη ή μακρύτερη.
Μάλλον αυτό είναι όλο σημαντικά πλεονεκτήματααντιπολιτευόμενοι. Τώρα πρέπει να εξετάσουμε τα μειονεκτήματα, από τα οποία, δυστυχώς, υπάρχουν πολλά περισσότερα.
Οι κύριες διαφορές, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του 8 κινητήρες βαλβίδωνσε σύγκριση με 16 κινητήρες με βαλβίδες. Ποια μονάδα ισχύος είναι καλύτερο να επιλέξετε;
Τι γνωρίζουμε για τον κινητήρα boxer; Το γεγονός ότι τα έμβολα σε αυτό κινούνται οριζόντια. Τι αυτόν τον κινητήραείναι ένα άτομο Αυτοκίνητα Subaru. Ίσως αυτό να είναι όλο. Ας μάθουμε λίγο περισσότερο.
Ένας κινητήρας boxer είναι μία από τις διατάξεις κινητήρα εσωτερικής καύσης στην οποία τα έμβολα βρίσκονται υπό γωνία 180° και κινούνται σε οριζόντιο επίπεδο το ένα προς και μακριά το ένα από το άλλο. Σε αυτήν την περίπτωση, δύο γειτονικά έμβολα βρίσκονται πάντα στην ίδια θέση, για παράδειγμα μέσα κορυφαίοι νεκροίσημείο.
Η κίνηση των εμβόλων στον κινητήρα μοιάζει με αγώνα πυγμαχίας, επομένως ένα άλλο όνομα για τον κινητήρα boxer είναι πυγμάχος(πυγμάχος). Σχεδιαστικό χαρακτηριστικό του κινητήρα boxer είναι η τοποθέτηση κάθε εμβόλου με μπιέλα σε ξεχωριστό στροφαλοφόρο πείρο. Ένας κινητήρας boxer έχει πάντα ζυγό αριθμό κυλίνδρων (2, 4, 6, 8, 10, 12). Οι πιο συνηθισμένοι διαθέσιμοι σήμερα είναι τετρακύλινδροι και εξακύλινδροι κινητήρες boxer.
Δεν πρέπει να συγχέεται ο κινητήρας boxer Κινητήρας Vκαι γωνία κύρτωμα κυλίνδρου 180°. Παρά την εξωτερική ομοιότητα σε έναν τέτοιο κινητήρα, γειτονικά έμβολα με μπιέλες βρίσκονται στο ίδιο ημερολόγιο μπιέλας. Επομένως, όταν το ένα έμβολο φτάσει στο πάνω νεκρό σημείο, το άλλο βρίσκεται στο κάτω νεκρόςσημείο.
Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα ενός κινητήρα boxer είναι το χαμηλό κέντρο βάρους, οι ελάχιστοι κραδασμοί κατά τη λειτουργία και υψηλό επίπεδοασφάλεια μετωπικής σύγκρουσης.
Το κέντρο βάρους του κινητήρα boxer μετατοπίζεται προς τα κάτω για να επιτευχθεί καλύτερη σταθερότητακαι χειρισμός οχημάτων. Ο χαμηλά τοποθετημένος κινητήρας είναι ευθυγραμμισμένος με το κιβώτιο ταχυτήτων, με αποτέλεσμα πιο αποτελεσματική μεταφορά ισχύος.
Ένας κινητήρας boxer είναι σχεδόν εντελώς χωρίς κραδασμούς (υπάρχει μόνο μια στιγμή από δυνάμεις αδράνειας δεύτερης τάξης, που τείνουν να περιστρέφουν τον κινητήρα γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα). Η αμοιβαία συντονισμένη κίνηση των παρακείμενων εμβόλων εξασφαλίζει ομαλή λειτουργίακινητήρας. Η ισορροπία μάζας στον κινητήρα boxer επιτρέπει την εγκατάσταση στροφαλοφόρος άξωνσε τρία κύρια ρουλεμάν (αντί για τα συνηθισμένα πέντε), γεγονός που μειώνει σημαντικά το μήκος του κινητήρα και το βάρος του.
Ο κινητήρας Boxer ανταποκρίνεται καλύτερα στις απαιτήσεις παθητική ασφάλεια. Σε περίπτωση μετωπικής σύγκρουσης, ο κινητήρας πέφτει κάτω από το αυτοκίνητο και, ως εκ τούτου, σώζει τις ζωές των επιβατών στην καμπίνα. Ένα εξίσου σημαντικό πλεονέκτημα ενός κινητήρα boxer για τους οδηγούς είναι ο χαρακτηριστικός ήχος της λειτουργίας του, ο οποίος διαφέρει από άλλους κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Δυστυχώς, ο κινητήρας boxer δεν είναι χωρίς τα μειονεκτήματά του. Το πιο σοβαρό, κατά τη γνώμη μας, είναι η υψηλή ένταση εργασίας εργασίες επισκευής, που σχετίζεται με ένα σχεδιαστικό χαρακτηριστικό του κινητήρα. Έτσι, για να πραγματοποιήσετε ορισμένες επισκευές, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε τον κινητήρα από το όχημα. Κάποιες πηγές το σημειώνουν οριζόντια κίνησηέμβολο οδηγεί σε ανομοιόμορφη φθοράεπένδυση κυλίνδρου και, ως αποτέλεσμα, αυξημένη κατανάλωσηελαιογραφίες Λόγω ορισμένων συνολικές διαστάσειςΟ κινητήρας boxer εγκαθίσταται στο αυτοκίνητο μόνο κατά μήκος.
Επί του παρόντος, οι κινητήρες boxer αναπτύσσονται και εγκαθίστανται στα αυτοκίνητά τους από την Subaru και την Porsche. Προηγουμένως, ο κινητήρας boxer φαινόταν στα αυτοκίνητα Άλφα ρομέο, Citroen, Chevrolet, Honda, Lancia, Toyota, Volkswagen ακόμα και Ferrari.
Η Subaru χρησιμοποιεί κινητήρες boxer από το 1963. Πρόκειται για τετρακύλινδρους και εξακύλινδρους Πυγμάχος. Ιστορία τετρακύλινδρους κινητήρεςαπό την Subaru έχει τρεις γενιές: τη σειρά Η Ε.Α.(1966-1994); σειρά EJ (1989-1998, στροφαλοφόρος άξωνσε 5 κύρια ρουλεμάν, 1999-2010, στροφαλοφόρος άξονας σε τρία κύρια ρουλεμάν). σειρά FB(από το 2010). Τα εξακύλινδρα Boxers μπήκαν στην παραγωγή λίγο αργότερα - σειρά ER(1987-1991), σειρά Π.Χ.(1992-1997), σειρά EZ(από το 1999).
Η συντριπτική πλειονότητα των κινητήρων boxer είναι βενζινοκινητήρες με κατανεμημένη έγχυση καυσίμου και εναέριο χρονισμό βαλβίδων. Έχουν έναν (SOHC) ή δύο (DOHC) εκκεντροφόρους, οι οποίοι κινούνται από τον στροφαλοφόρο άξονα με ιμάντα χρονισμού ή αλυσίδα. Παρά τους διαφορετικούς αριθμούς εκκεντροφόροιΟι κινητήρες εφαρμόζουν ένα σύστημα ανταλλαγής αερίου με τέσσερις βαλβίδες. Ορισμένοι κινητήρες είναι υπερτροφοδοτούμενοι.
Το τετρακύλινδρο Boxer τρίτης γενιάς είναι απλούστερο, πιο συμπαγές, οικονομικό και ακίνδυνο. Για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, τη μείωση των εκπομπών ρύπων, την αύξηση της ροπής και την επέκταση των ορίων της, χρησιμοποιούνται πολλές προοδευτικές τεχνικές λύσεις σε νέους κινητήρες:
- ο λόγος συμπίεσης αυξάνεται αυξάνοντας τη διαδρομή του εμβόλου και μειώνοντας τον όγκο του θαλάμου καύσης.
- το βάρος των κινούμενων μερών (μπιέλα, έμβολο, στροφαλοφόρος άξονας) μειώνεται λόγω σφυρηλάτησης.
- επί εκκεντροφόρος άξοναςΧβαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής, χρησιμοποιείται σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων (σύστημα ενεργό έλεγχοβαλβίδες AVCS);
- εφαρμόστηκε νέα ΑΝΤΛΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ, παρέχοντας υψηλή ποιότηταλιπαντικά και αύξηση της διάρκειας ζωής του κινητήρα.
- Ένα σύστημα ψύξης με ξεχωριστά κυκλώματα χρησιμοποιείται για την ψύξη του μπλοκ κυλίνδρων και της κυλινδροκεφαλής.
Το 2008, η Subaru παρουσίασε για πρώτη φορά κινητήρας ντίζελ μπόξερ. Ο τετρακύλινδρος κινητήρας με όγκο 2,0 λίτρων αποδίδει ισχύ 150 ίππων. Χρησιμοποιεί έγχυση common rail, ένα σύστημα υπερσυμπίεσης με τουρμπίνα μεταβλητής γεωμετρίας.
Ορισμένα μοντέλα αυτοκινήτων Porsche (911, Boxster, Cayman) είναι εξοπλισμένα με εξακύλινδρους κινητήρες boxer. Κάποτε, 8 και 12 κυλινδρικοί κινητήρες boxer αναπτύχθηκαν για χρήση σε αγώνες αυτοκινήτων.
Ένας κινητήρας boxer είναι ένας κινητήρας με οριζόντια διάταξη εμβόλου, δηλαδή τα έμβολα κινούνται οριζόντια σε σχέση με το σώμα του αυτοκινήτου. Αυτή η διάταξη βρίσκεται συχνά στους κινητήρες Subaru.
Σε έναν κινητήρα boxer, τα έμβολα βρίσκονται υπό γωνία 180° και η κίνησή τους είναι στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο μεταξύ τους. Τα παρακείμενα έμβολα σε έναν κινητήρα boxer είναι τοποθετημένα πανομοιότυπα μεταξύ τους. Το δεύτερο όνομα για τους "απέναντι κινητήρες" είναι "boxer", οι κινητήρες έλαβαν αυτό το όνομα για την ιδιαιτερότητα της κίνησης των εμβόλων, που μοιάζει με αγώνα μπόξερ. Ο ήχος ενός κινητήρα boxer είναι δύσκολο να συγχέεται με τον ήχο ενός συμβατικού κινητήρα.
Σε αντίθεση με τον κλασικό κινητήρα σχήματος V, σε έναν κινητήρα boxer, κάθε έμβολο με μπιέλα βρίσκεται σε ξεχωριστό πείρο στροφάλου του στροφαλοφόρου άξονα. Στους κινητήρες σχήματος V, τα έμβολα και οι μπιέλες βρίσκονται στον ίδιο στροφαλοφόρο άξονα, οπότε αν το ένα έμβολο βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο (TDC), τότε το δεύτερο βρίσκεται στο κάτω TDC.
Τα κύρια αναμφισβήτητα «πλεονεκτήματα» του κινητήρα boxer:
- Ελάχιστοι κραδασμοί κατά τη λειτουργία.
- Χαμηλό κέντρο βάρους.
- Υψηλός βαθμός ασφάλειας σε περίπτωση μετωπική σύγκρουση. Οταν μετωπική πρόσκρουσηο κινητήρας περνά κάτω από το αυτοκίνητο, κάτι που επιτρέπει στον οδηγό και τον συνοδηγό να επιβιώσουν από ένα ατύχημα και να βγουν από αυτό με ελάχιστους τραυματισμούς.
- Εξαιρετική σταθερότητα, το αυτοκίνητο, όπως λένε, «κρατάει το δρόμο» και τα καταφέρνει καλά ακόμα και στις πιο απότομες στροφές.
- Η θέση στο ίδιο επίπεδο με τη μετάδοση παρέχει το μέγιστο αποτελεσματική μεταφοράεξουσία.
Ταυτόχρονα, με όλα τα παραπάνω πλεονεκτήματα, ο κινητήρας boxer έχει ένα άλλο πρόβλημα λόγω των χαρακτηριστικών του σχεδιασμού, οι αδρανειακές δυνάμεις ενεργούν στον κινητήρα, οι οποίες προσπαθούν να τον περιστρέψουν γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. Το βάρος αυτού του τύπου κινητήρα είναι συχνά πολύ χαμηλότερο από αυτό των αναλόγων σε σχήμα V, αυτό μπορεί να επιτευχθεί χάρη στην εγκατάσταση
Από τη μια πλευρά, μεγάλοι, ισχυροί κινητήρες V8 καιΤα V12 έχουν τη δική τους απήχηση, υπάρχει κάτι ιδιαίτερο στον ήχο τους. Συν ισχύς. Υπάρχει όμως και λίγη λογική σε αγωνιστικούς κινητήρες μικρού όγκου, που μέγιστη ταχύτηταβουίζει σαν αυτά μονάδες ισχύος.
Για παράδειγμα, . Ο κινητήρας boxer με υψηλές στροφές, EJ207, λατρεύεται από τους δέκτες και για καλό λόγο. Για παράδειγμα, η αυστραλιανή εταιρεία συντονισμού GotitRext αποφάσισε να ανεβάσει την απόδοση του «πυγμάχου» σε νέα ύψη.
Η εταιρεία άρχισε να ρυθμίζει τον κινητήρα boxer, παρέχοντάς του νέα εσωτερικά και έναν στρόβιλο Garrett GTW3884. Απίστευτα, με αυτόν τον τρόπο κατάφεραν να «αφαιρέσουν» 610 ίππους από έναν κινητήρα 2,0 λίτρων. από τους τροχούς! Ωστόσο, αυτό δεν είναι το πιο ενδιαφέρον.
Το μεγαλύτερο επίτευγμα της ομάδας μηχανικών ήταν η ικανότητα υλοποίησης πολύ υψηλή ταχύτητα. 12 χιλιάδες στροφές ανά λεπτό! Αυτό είναι το απίστευτο «ταβάνι» που έχει χτυπήσει η απόδοση αυτού του κινητήρα.
Δεν είναι ξεκάθαρο πώς το GotitRext κατάφερε να φέρει την απόδοση σε τόσο ασυνήθιστα υψηλό επίπεδο και να μην χάσει την αξιοπιστία του κινητήρα (η εταιρεία διαβεβαιώνει ότι αυτό είναι έτσι). Λόγω του γεγονότος ότι κάθε κιβώτιο ταχυτήτων δεν μπορεί να χειριστεί αυτές τις τιμές ισχύος και ροπής, το κιβώτιο ταχυτήτων ανακατασκευάστηκε επίσης.