Động cơ Boxer: các loại, thiết bị và nguyên lý hoạt động

Trong suốt lịch sử sản xuất ô tô, nhiều loại động cơ đã được phát triển để truyền động cho ô tô. Ngày nay, hầu hết những người đam mê ô tô chỉ quen thuộc với hai loại động cơ - động cơ điện và động cơ đốt trong.

Tuy nhiên, trong số các sửa đổi hoạt động trên cơ sở đánh lửa của hỗn hợp nhiên liệu-không khí, có rất nhiều loại. Một trong những sửa đổi như vậy được gọi là động cơ boxer. Chúng ta hãy xem xét tính đặc biệt của nó là gì, các loại cấu hình này là gì, và cũng là ưu nhược điểm của chúng.

Động cơ boxer là gì

Nhiều người cho rằng đây là kiểu thiết kế hình chữ V nhưng khum lớn. Trên thực tế, đây là một loại động cơ đốt trong hoàn toàn khác. Nhờ thiết kế này, động cơ có chiều cao tối thiểu.

Trong các bài đánh giá, các đơn vị sức mạnh như vậy thường được gọi là võ sĩ quyền Anh. Điều này cho thấy tính đặc biệt của nhóm piston - chúng dường như đóng hộp từ các phía khác nhau (di chuyển về phía nhau).

Động cơ boxer hoạt động đầu tiên xuất hiện vào năm 1938. Nó được tạo ra bởi các kỹ sư tại VW. Đó là một phiên bản 4 xi-lanh 2 lít. Mức tối đa mà đơn vị có thể đạt được là 150 mã lực.

Do hình dạng đặc biệt, động cơ được sử dụng trong xe tăng, một số xe thể thao, xe máy và xe buýt.

Trên thực tế, động cơ hình chữ V và võ sĩ không có điểm chung. Chúng khác nhau về cách thức hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của động cơ boxer và cấu tạo của nó

Trong động cơ đốt trong tiêu chuẩn, piston di chuyển lên xuống để đạt TDC và BDC. Để đạt được trục khuỷu quay trơn tru, các piston phải được bắn luân phiên với một độ lệch nhất định trong thời gian của các hành trình.

Trong động cơ boxer, sự êm dịu đạt được là do một cặp piston luôn hoạt động đồng bộ theo hướng ngược nhau hoặc càng gần nhau càng tốt.

Trong số các loại động cơ này, phổ biến nhất là bốn và sáu xi-lanh, nhưng cũng có những sửa đổi cho 8 và 12 xi-lanh (phiên bản thể thao).

Những động cơ này có hai cơ cấu điều chỉnh thời gian, nhưng chúng được đồng bộ hóa bởi một dây đai truyền động duy nhất (hoặc dây xích, tùy thuộc vào kiểu máy). Các võ sĩ có thể hoạt động bằng cả nhiên liệu diesel và xăng (nguyên tắc đánh lửa của hỗn hợp khác nhau giống như trong động cơ thông thường).

Các loại động cơ boxer chính

Ngày nay, các công ty như Porsche, Subaru và BMW thường sử dụng loại động cơ này trên ô tô của họ. Một số sửa đổi đã được phát triển bởi các kỹ sư:

• Võ sĩ quyền Anh;
• NGA;
• 5TDF.

Mỗi loại là kết quả của những cải tiến trong các phiên bản trước.

Võ sĩ

Một tính năng của sửa đổi này là vị trí trung tâm của cơ cấu tay quay. Điều này giúp phân bổ đồng đều trọng lượng của động cơ, giúp giảm thiểu rung động từ thiết bị.

Để tăng hiệu suất của động cơ như vậy, nhà sản xuất trang bị cho nó một bộ siêu nạp tuabin. Yếu tố này làm tăng 30% sức mạnh của động cơ đốt trong so với động cơ đốt trong khí quyển.

Các mô hình hiệu quả nhất có sáu xi lanh, nhưng cũng có các phiên bản thể thao với 12 xi lanh. Thay đổi 6 xi-lanh là phổ biến nhất trong số các động cơ phẳng tương tự.

NGA

Loại động cơ đốt trong này thuộc loại động cơ hai kỳ. Một tính năng của sửa đổi này là một hoạt động hơi khác của nhóm piston. Có hai piston trong một xi lanh.

Trong khi một cái đang thực hiện hành trình nạp, cái kia sẽ loại bỏ khí thải và thông gió cho buồng xi lanh. Trong các động cơ như vậy, không có đầu xi lanh, cũng như hệ thống phân phối khí.

Nhờ thiết kế này, động cơ của bản sửa đổi này nhẹ hơn gần một nửa so với động cơ đốt trong tương tự. Trong đó, các pít-tông có hành trình nhỏ, giúp giảm tổn thất công suất do ma sát, đồng thời tăng sức chịu đựng của bộ nguồn.

Vì nhà máy điện có ít bộ phận hơn gần 50% nên nó nhẹ hơn nhiều so với sửa đổi bốn thì. Điều này làm cho xe nhẹ hơn một chút, ảnh hưởng đến hiệu suất động lực học.

5TDF

Những động cơ như vậy được lắp đặt trong thiết bị đặc biệt. Lĩnh vực áp dụng chính là ngành công nghiệp quân sự. Chúng được lắp đặt trong các bể chứa.

Các động cơ đốt trong này có hai trục khuỷu nằm ở hai phía đối diện của kết cấu. Hai piston được đặt trong một xi lanh. Chúng có một buồng làm việc chung, trong đó hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đốt cháy.

Không khí đi vào xi lanh nhờ tăng áp, như trường hợp của OROC. Những động cơ này có tốc độ chậm, nhưng rất mạnh mẽ. Tại 2000 vòng / phút. đơn vị sản xuất tối đa 700 mã lực. Một trong những hạn chế của việc sửa đổi đó là thể tích khá lớn (ở một số mẫu xe lên tới 13 lít).

Ưu điểm của động cơ boxer

Những phát triển gần đây trong động cơ boxer đã cải thiện độ bền và độ tin cậy của chúng. Thiết kế phẳng của hệ thống truyền lực có nhiều khía cạnh tích cực:

• Trọng tâm thấp hơn so với các động cơ cổ điển, giúp tăng độ ổn định của xe trên các khúc cua;
• Vận hành đúng cách và bảo dưỡng kịp thời giúp tăng khoảng thời gian giữa các lần đại tu lên đến 1 triệu km. số dặm (so với động cơ thông thường). Nhưng các chủ sở hữu khác nhau, vì vậy tài nguyên có thể lớn hơn nữa;
• Vì các chuyển động qua lại xảy ra ở một phía của động cơ đốt trong bù đắp các tải bằng một quá trình giống hệt từ phía đối diện, nên tiếng ồn và độ rung trong chúng được giảm đến mức tối thiểu;
• Động cơ Boxer luôn rất đáng tin cậy;
• Trong trường hợp bị va chạm trực tiếp khi xảy ra tai nạn, thiết kế phẳng nằm dưới nội thất của xe sẽ giảm nguy cơ chấn thương nghiêm trọng.

Nhược điểm của động cơ boxer

Đây là một sự phát triển khá hiếm - tất cả các xe hạng trung đều được trang bị động cơ thẳng đứng thông thường. Do các tính năng thiết kế, chúng đắt hơn để bảo trì.

Ngoài việc bảo trì tốn kém, võ sĩ có một số nhược điểm khác, nhưng hầu hết các yếu tố này là tương đối:

• Do thiết kế của nó, động cơ phẳng có thể tiêu thụ nhiều dầu hơn. Tuy nhiên, tùy thuộc vào những gì để so sánh. Có những động cơ nội tuyến rất háu ăn nên bạn có thể muốn xem xét một lựa chọn nhỏ hơn nhưng đắt hơn;
• Những khó khăn về bảo trì là do số lượng nhỏ các chuyên gia hiểu rõ về các động cơ này. Một số người cho rằng động cơ boxer rất bất tiện khi bảo dưỡng. Trong một số trường hợp, điều này đúng - động cơ phải được tháo ra để thay thế các bugi, v.v. Nhưng điều đó phụ thuộc vào mô hình;
• Vì những động cơ như vậy ít phổ biến hơn, do đó các phụ tùng thay thế cho chúng có thể được mua theo đơn đặt hàng và giá thành của chúng sẽ cao hơn các loại tương tự tiêu chuẩn;
• Có rất ít chuyên gia và trạm dịch vụ sẵn sàng đảm nhận việc sửa chữa thiết bị này.

Khó khăn trong việc sửa chữa và bảo trì động cơ boxer

Như đã đề cập, một trong những nhược điểm của động cơ phẳng là khó sửa chữa và bảo trì. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho tất cả các mặt đối lập. Khó khăn hơn với các sửa đổi sáu xi-lanh. Còn với loại tương tự 2 và 4 xi-lanh, khó khăn chỉ liên quan đến tính năng thiết kế (nến thường ở nơi khó tiếp cận, thường phải tháo toàn bộ mô tơ để thay thế).

Nếu chủ sở hữu của một chiếc xe với động cơ boxer là người mới bắt đầu, thì trong mọi trường hợp, bạn nên liên hệ với trung tâm bảo hành để được bảo dưỡng. Với những thao tác không chính xác, bạn có thể dễ dàng vi phạm cài đặt của cơ chế phân phối khí.

Một đặc điểm khác của việc bảo dưỡng các động cơ như vậy là quy trình bắt buộc để tháo xi lanh, piston và van. Trong trường hợp không có cặn carbon trên các phần tử này, tuổi thọ của động cơ đốt trong có thể được tăng lên. Tốt nhất nên thực hiện thao tác này vào mùa thu, để động cơ chạy dễ dàng hơn vào mùa đông.

Còn đối với việc sửa chữa nghiêm trọng, nhược điểm lớn nhất là chi phí “đội vốn” cực kỳ cao. Nó cao đến mức việc mua một động cơ mới (hoặc đã qua sử dụng nhưng còn đủ tuổi thọ hoạt động) sẽ dễ dàng hơn là sửa chữa một động cơ bị hỏng.

Xem xét các tính năng được liệt kê của động cơ boxer, những người phải đối mặt với sự lựa chọn: có đáng mua một chiếc xe với động cơ như vậy hay không, bây giờ có thêm thông tin để xác định những gì họ sẽ phải thỏa hiệp. Và trong trường hợp của những người theo chủ nghĩa đối lập, thỏa hiệp duy nhất là vấn đề tài chính.

Câu hỏi và trả lời:

Tại sao động cơ boxer lại tốt? Một đơn vị như vậy có trọng tâm thấp (tăng thêm độ ổn định cho máy), ít rung động hơn (các piston cân bằng lẫn nhau) và cũng có nguồn lực làm việc rất lớn (triệu người).

Ai sử dụng động cơ Boxer? Ở những mẫu xe hiện đại, chiếc xế hộp được Subaru và Porsche lắp đặt. Trong những chiếc xe cũ hơn, động cơ như vậy có thể được tìm thấy ở Citroen, Alfa Romeo, Chevrolet, Lancia, v.v.