เสียงตรงข้าม. หน่วยที่น่าทึ่งถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครื่องยนต์ของ Subaru เก่า: วิดีโอ ประวัติศาสตร์ฝ่ายค้าน
เครื่องยนต์บ็อกเซอร์เป็นเครื่องยนต์ที่มีการจัดเรียงลูกสูบในแนวนอน นั่นคือ ลูกสูบเคลื่อนที่ในแนวนอนสัมพันธ์กับตัวรถ การจัดเรียงนี้มักพบในเครื่องยนต์ซูบารุ
ในเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ ลูกสูบจะอยู่ที่มุม 180° และการเคลื่อนที่ของลูกสูบจะอยู่ในระนาบแนวนอนที่สัมพันธ์กัน ลูกสูบข้างเคียงในเครื่องยนต์บ็อกเซอร์มีระยะห่างเท่ากันโดยสัมพันธ์กัน ชื่อที่สองของ "ตรงกันข้าม" คือ "นักมวย" ชื่อนี้มอบให้กับมอเตอร์สำหรับลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนที่ของลูกสูบซึ่งคล้ายกับการต่อสู้ของนักมวย เสียงของมอเตอร์บ็อกเซอร์นั้นสร้างความสับสนกับเสียงของมอเตอร์ทั่วไปได้ยาก
ในมอเตอร์บ็อกเซอร์ต่างจากรูปตัววีคลาสสิก ลูกสูบแต่ละตัวที่มีก้านสูบจะตั้งอยู่บนขาข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยงที่แยกจากกัน ในมอเตอร์รูปตัววี ลูกสูบและก้านสูบอยู่บนขาจานเดียวกัน ดังนั้นหากลูกสูบตัวหนึ่งอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบน (TDC) ลูกสูบตัวที่สองจะอยู่ที่ TDC ด้านล่าง
"ข้อดี" หลักของเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ที่ปฏิเสธไม่ได้:
- การสั่นสะเทือนขั้นต่ำระหว่างการทำงาน
- จุดศูนย์ถ่วงต่ำ
- ความปลอดภัยระดับสูงในกรณีที่เกิดการชนด้านหน้า ในกรณีที่เกิดการกระแทกที่ด้านหน้า เครื่องยนต์จะอยู่ใต้ท้องรถ ซึ่งช่วยให้ผู้ขับขี่และผู้โดยสารรอดจากอุบัติเหตุและออกจากรถได้โดยมีอาการบาดเจ็บเพียงเล็กน้อย
- ทรงตัวดีเยี่ยม เป็นรถที่เรียกได้ว่า "เกาะถนน" และเข้าโค้งได้ดีแม้เข้าโค้งแคบที่สุด
- ตำแหน่งในระนาบเดียวกันกับระบบส่งกำลังทำให้การถ่ายโอนพลังงานมีประสิทธิภาพสูงสุด
ในขณะเดียวกัน ด้วยข้อดีทั้งหมดที่กล่าวมา มอเตอร์บ็อกเซอร์มีปัญหาอีกประการหนึ่ง เนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบ มอเตอร์ได้รับผลกระทบจากแรงเฉื่อยที่พยายามหมุนรอบแกนตั้ง น้ำหนักของเครื่องยนต์ประเภทนี้มักจะต่ำกว่าเครื่องยนต์รูปตัววีอย่างมาก ซึ่งสามารถทำได้โดยการติดตั้ง
พวกเขาแตกต่างกันไม่เพียง แต่ในประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้ แต่ยังอยู่ในคุณสมบัติการออกแบบ ตัวอย่างเช่น การจัดเรียงกระบอกสูบมีความหลากหลายมาก แต่ละตัวเลือกมีจุดแข็งและจุดอ่อน ในกรณีนี้จะพิจารณาข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์บ็อกเซอร์
ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบ (และยังมีเครื่องยนต์แบบโรตารี่ด้วย) ตำแหน่งของกระบอกสูบอาจแตกต่างกันไปตามสัมพันธ์กัน: ในมุมแหลม ในแถวเดียว รูปดาว และอื่นๆ ในกรณีของนักมวย กระบอกสูบจะอยู่ในระนาบเดียวกันและวางไว้ตรงข้ามกันที่มุม 180 องศา บ็อกเซอร์มักมีเครื่องยนต์สองแบบและแบบกระจายแนวตั้งไม่เหมือนกับเครื่องยนต์อินไลน์จำนวนมาก เครื่องยนต์บ็อกเซอร์มีหลายประเภท ในหมู่พวกเขาที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ:
- นักมวย ("นักมวย") มันต่างกันตรงที่ลูกสูบที่อยู่ด้านหน้ากันเคลื่อนที่เหมือนนักมวยในเวที นั่นคือเมื่อหนึ่งในนั้นอยู่ที่จุดสูงสุด ตำแหน่งที่สองอยู่ในตำแหน่งที่ต่ำที่สุด พวกเขาถูกแยกออกจากกันตลอดเวลา
- OROS - กระบอกสูบตรงข้ามกับลูกสูบ หลักการทำงานในกรณีนี้คือลูกสูบเป็นคู่ในหนึ่งกระบอก (ลูกสูบบนและล่าง) พวกเขาเคลื่อนที่เข้าหากันหมุนเพลาข้อเหวี่ยง
- 5 ทีดีเอฟ นี่คือเครื่องยนต์รถถังสองจังหวะที่สร้างโดยโซเวียต ซึ่งใช้กับรถถัง T-64 และ T-72 คุณลักษณะที่น่าสนใจของหน่วยนี้คือเชื้อเพลิงหลายชนิด เชื้อเพลิงหลักสำหรับเขาคือน้ำมันดีเซล อย่างไรก็ตาม ด้วยความช่วยเหลือของสวิตช์พิเศษบนปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง คุณสามารถเริ่มโหมดการทำงานกับน้ำมันเบนซินหรือน้ำมันเบนซินผสมกับน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซลได้ และเครื่องยนต์ก็สามารถใช้น้ำมันเครื่องบินได้เช่นกัน จริงอยู่ก็จำเป็นต้องแก้ไขมุมการจุดระเบิดด้วย (จังหวะการฉีด)
หลายบริษัทมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการพัฒนาหน่วยพลังงาน ตัวอย่างเช่น Volkswagen ให้ความสนใจกับรถประเภทนี้ตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงการทดลอง แต่เป็นความปรารถนาที่จะพัฒนามอเตอร์บ็อกเซอร์ของตัวเอง ลดระดับการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์รูปตัววีหรือเครื่องยนต์อินไลน์ เป็นต้น นอกจากนี้ วิศวกรของ Volkswagen ยังนำการพัฒนาของพวกเขาไปใช้กับ Volkswagen Beetle ในตำนานอีกด้วย และตั้งแต่ยุค 60 เครื่องยนต์บ็อกเซอร์ได้ถูกใช้อย่างแข็งขันโดย บริษัท ญี่ปุ่น Subaru ซึ่งมีส่วนร่วมในการพัฒนาควบคู่ไปกับชาวเยอรมัน
ข้อดีของนักมวย ICE
โดยทั่วไปแล้ว การทำงานของเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ไม่แตกต่างจากหลักการทำงานของหน่วยของการออกแบบอื่นๆ อย่างไรก็ตามการจัดเรียงกระบอกสูบดังกล่าวมีข้อดีและข้อเสียบางประการ
- ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดของโรงไฟฟ้าที่อยู่ระหว่างการพิจารณาคือแทบไม่มีการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงานเลย เอฟเฟกต์นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการจัดเรียงซึ่งทำให้สมดุลกัน สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความสะดวกสบาย แต่ยังเพิ่มอายุการใช้งานได้อย่างมาก นี่คือที่มาของ "บวก" ตัวที่สอง
- อายุการใช้งานเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ที่น่าประทับใจ มีหลักฐานว่าระยะทางก่อนการยกเครื่องครั้งแรกอย่างน้อย 500,000 กิโลเมตรเป็นอย่างน้อย แน่นอน สไตล์การขับขี่ทำให้การปรับเปลี่ยนครั้งสำคัญด้วยตัวมันเอง และอย่างไรก็ตาม ระยะเวลาการยกเครื่องค่อนข้างนาน อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่เราสามารถพบกับคำกล่าวของผู้เชี่ยวชาญและผู้ขับขี่รถยนต์ว่า 800-900,000 ก่อนครั้งแรกนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าเทพนิยายที่สวยงาม
- มอเตอร์ของการออกแบบที่พิจารณาในบทความนี้ทำให้รถมีจุดศูนย์ถ่วงต่ำ คุณภาพนี้ได้รับการชื่นชมเป็นพิเศษในรถสปอร์ตทรงพลัง ท้ายที่สุด การเลี้ยวด้วยความเร็วสูง การรักษาเสถียรภาพการทรงตัวเป็นสิ่งสำคัญมาก
- ยังไม่มีใครลืมพูดถึงการประหยัดพื้นที่ใต้ฝากระโปรงหน้ารถ แม้ว่าประเด็นนี้จะดูขัดแย้งกับหลาย ๆ คนเพราะการชนะในที่สูง คุณต้องทำให้ฝากระโปรงกว้างขึ้นหรือยาวขึ้น
บางทีนี่อาจเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของคู่ต่อสู้ ตอนนี้เราต้องพิจารณาข้อเสียซึ่งน่าเสียดายที่ค่อนข้างใหญ่
ความแตกต่างที่สำคัญตลอดจนข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์ 8 วาล์ว เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ 16 วาล์ว เลือกหน่วยพลังงานใดดีกว่า
เครื่องยนต์ในอุดมคติควรเป็นอย่างไรเพื่อการขับขี่ที่ยอดเยี่ยม? มีคำตอบเดียวเท่านั้น - เครื่องยนต์วางตรงข้ามของ Subaru
ทุกวันนี้ เครื่องยนต์บ็อกเซอร์เป็นตัวตนของแบรนด์นี้อย่างแท้จริง แม้ว่าจะไม่เพียงแต่ใช้ในซูบารุเท่านั้น แต่ยังใช้ในรถยนต์ของยี่ห้ออื่นด้วย เช่น พอร์ช (แม้ว่าจะมีน้อยกว่ามาก)
อย่างไรก็ตาม แฟน ๆ ของรถมอเตอร์ไซค์คลาสสิกของโซเวียตมักจะจำรถจักรยานยนต์ที่มีการจัดเรียงเครื่องยนต์ตรงข้ามกัน เช่น Ural และ Dnepr และเสียงลักษณะเฉพาะของเครื่องยนต์ที่กำลังทำงานอยู่ เสียงของเครื่องยนต์บ็อกเซอร์เป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติและความได้เปรียบทางการตลาดสำหรับผู้ผลิตรถยนต์
ดังนั้น Subaru จึงสร้างเสียงนี้และความสำเร็จในการแข่งรถเป็น "จุดเด่น" ของรถยนต์ ซึ่งทำให้แตกต่างจากรุ่นอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งในทางกลับกันก็ส่งผลดีต่อยอดขายรถยนต์ของแบรนด์นี้มากที่สุด
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ Subaru ที่วางตรงข้ามในแนวนอนนั้นแทบไม่ต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายในที่รู้จักกันดี จังหวะการทำงานดำเนินไปด้วยความเร็วเท่ากันกับการจัดเรียงแนวตั้งของเครื่องยนต์
ข้อบกพร่อง
- ข้อเสียเปรียบหลักคือความยากในการซ่อมเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ เครื่องยนต์เหล่านี้บางตัวไม่สามารถซ่อมแซมได้เลย เว้นแต่จะถอดออกจากช่องเครื่องยนต์ จนกระทั่งไม่มีเครื่องมือพิเศษ หากคุณไม่ต้องการใช้เวลามาก ให้ติดต่อผู้เชี่ยวชาญ เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การจดจำว่าสำหรับขั้นตอนดังกล่าว คุณจะต้องจ่ายเงินค่อนข้างมาก ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลย ท้ายที่สุดแล้ว ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญทุกคนที่รู้โครงสร้างของเครื่องยนต์บ็อกเซอร์และคุณลักษณะของมัน
- เป็นการยากมากที่จะหาช่างเฉพาะทาง
- อุปกรณ์ที่ซับซ้อนต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในแง่ของชิ้นส่วนใหม่ นั่นคือในการซื้อชิ้นส่วนที่จำเป็นคุณจะต้องจ่ายเงินเป็นจำนวนมาก
- การบริโภคน้ำมันที่เพิ่มขึ้น
ข้อดี
การออกแบบเครื่องยนต์พร้อมลูกสูบที่ด้านใดด้านหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยงที่มุม 180 องศา ทำให้เกิดข้อดีมากมาย:
- ด้วยการจัดเรียงกระบอกสูบในแนวนอนซึ่งกันและกัน แรงเฉื่อยที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบจะดับลงพร้อมกัน ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์จึงมีความสมดุลที่ดีและมีการสั่นสะเทือนต่ำ
- การสั่นสะเทือนในระดับต่ำทำให้สามารถใช้กับตุ้มน้ำหนักที่มีมวลน้อยและไม่ต้องติดตั้งเพลาทรงตัว ส่งผลให้เครื่องยนต์กินน้ำมันน้อยลงและมีการตอบสนองที่ดีขึ้น
- ระดับการสั่นสะเทือนที่ต่ำยังทำให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสร้างเครื่องยนต์ความเร็วสูงสำหรับรถสปอร์ต
- ความเฉื่อยที่สัมพันธ์กับแกนตั้งของรถจะน้อยกว่า ซึ่งเพิ่มความเร็วในการตอบสนองต่อการควบคุม
- ความสูงของเครื่องยนต์ต่ำและจุดศูนย์ถ่วงต่ำช่วยปรับปรุงการตอบสนองและเสถียรภาพของรถให้ดียิ่งขึ้น
- ความเป็นไปได้ที่จะได้รับกระบอกสูบขนาดใหญ่ช่วยให้สามารถสร้างเครื่องยนต์ความเร็วสูงสำหรับรถสปอร์ตได้
- การออกแบบเครื่องยนต์ตรงข้ามแนวนอนมีความแข็งแกร่งมากขึ้น ซึ่งช่วยลดการสูญเสียทางกลระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ สิ่งนี้จะเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องยนต์
ความปลอดภัย
ความปลอดภัยแบบพาสซีฟ ในกรณีที่เกิดการชนด้านหน้าอย่างรุนแรง เครื่องยนต์บ็อกเซอร์แบบเรียบจะอยู่ใต้พื้นรถได้ง่ายขึ้น ซึ่งจะช่วยลดพลังงานกระแทกที่ส่งไปยังห้องโดยสาร
ความปลอดภัยคนเดินเท้า เครื่องยนต์บ็อกเซอร์แบน ทำให้มีช่องว่างระหว่างส่วนที่แข็งของเครื่องยนต์กับฝากระโปรงหน้าที่ค่อนข้างอ่อน สิ่งนี้ช่วยให้คุณดูดซับพลังงานกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อชนคนเดินเท้า
ความมั่นคงสูงในระหว่างการซ้อมรบที่เฉียบแหลม
เครื่องยนต์อะลูมิเนียมอัลลอยน้ำหนักเบามีจุดศูนย์ถ่วงต่ำ ซึ่งทำให้มีแรงเฉื่อยต่ำเมื่อเทียบกับแกนตามยาวของรถและระยะโคลงต่ำ
ข้อดีของจุดศูนย์ถ่วงต่ำสามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้ตัวอย่างเครื่องเมตรอนอม หากคุณย้ายน้ำหนักไปที่ตำแหน่งที่ต่ำกว่า ลูกตุ้มจะแกว่งอย่างรวดเร็ว เมื่อน้ำหนักถูกย้ายไปยังตำแหน่งบน การสั่นสะเทือนจะช้าลง ดังนั้นข้อดีของจุดศูนย์ถ่วงต่ำจึงเด่นชัดที่สุดเมื่อผ่านโค้งแคบ ๆ ด้วยความเร็วสูง
ความสามารถในการควบคุม
จุดศูนย์ถ่วงที่ต่ำและการจัดเรียงตามยาวของเครื่องยนต์สั้นทำให้ไม่เพียงลดการพลิกกลับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโมเมนต์ความเฉื่อยที่สัมพันธ์กับแกนตั้งของรถด้วย ซึ่งส่งผลดีต่ออันเดอร์สเตียร์
เมื่อคนขับหมุนพวงมาลัยเพื่อเปลี่ยนทิศทาง ศูนย์กลางการหมุนของรถจะอยู่ใกล้กับด้านหลังของรถมากขึ้น สำหรับรถยนต์ที่มีมวลเท่ากัน ระยะทางที่สั้นกว่าจากจุดศูนย์กลางการหมุนไปยังจุดศูนย์ถ่วงหมายถึงการเลี้ยวที่ง่ายขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเลย์เอาต์ที่มีเครื่องยนต์วางต่ำและกระปุกเกียร์ที่เชื่อมต่อตามยาวจึงเป็นที่นิยม
ตรงกันข้ามกับการม้วนตัว ซึ่งเป็นผลมาจากการเลี้ยวโดยธรรมชาติ การเคลื่อนไหวที่เกิดจากการหมุนพวงมาลัยอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการเคลื่อนไหวแบบแอ็คทีฟตามที่คนขับกำหนด
ในตัวอย่างเครื่องเมตรอนอม การเคลื่อนไหวแบบแอ็คทีฟนั้นคล้ายคลึงกับการหยุดลูกตุ้มเครื่องเมตรอนอมด้วยนิ้วของคุณแล้วดันไปในทิศทางตรงกันข้าม หากน้ำหนักลูกตุ้มอยู่ในตำแหน่งลง คุณจะต้องใช้แรงน้อยลงในการผลักไปอีกทางหนึ่ง
ด้านหนึ่งเครื่องยนต์ V8 ที่ใหญ่และทรงพลังและ V12 มีเสน่ห์ในตัวเอง มีบางอย่างที่พิเศษเกี่ยวกับเสียงของพวกเขา แถมพลัง. แต่ยังมีเหตุผลอยู่บ้างในเครื่องยนต์แข่งขนาดเล็ก ซึ่งในความเร็วสูงสุด ฉวัดเฉวียนเหมือนหน่วยกำลังเหล่านั้น
ตัวอย่างเช่น, . เครื่องยนต์บ็อกเซอร์ที่มีอัตราเร่งสูง EJ207 เป็นที่ชื่นชอบของนักจูนเนอร์และด้วยเหตุผลที่ดี ตัวอย่างเช่น บริษัทปรับแต่งเสียง GotitRext ของออสเตรเลียตัดสินใจยกระดับการแสดงของนักมวยให้สูงขึ้นไปอีก
บริษัทได้ดำเนินการปรับแต่งเครื่องยนต์บ็อกเซอร์ จัดหาภายในใหม่และกังหัน Garrett GTW3884 ด้วยเครื่องยนต์ 2.0 ลิตรที่เหลือเชื่อ เป็นไปได้ที่จะ "ถอด" 610 แรงม้าด้วยวิธีนี้ หลุดล้อ! อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่สิ่งที่น่าสนใจที่สุด
ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของทีมวิศวกรคือความสามารถในการรับรู้ความเร็วที่สูงมาก 12,000 รอบต่อนาที! นั่นคือสิ่งที่ "เพดาน" ที่เหลือเชื่อวางเทียบกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นี้
ไม่ชัดเจนว่า GotitRext จัดการเพื่อนำประสิทธิภาพไปสู่ระดับสูงผิดปกติได้อย่างไรและไม่สูญเสียความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์ (บริษัท อ้างว่าเป็นอย่างนั้น) เนื่องจากไม่ใช่ว่าทุกเกียร์จะทนต่อระดับกำลังและแรงบิดดังกล่าว ระบบเกียร์จึงได้รับการทำใหม่
