Оппозитные моторы Subaru. Долгий путь в никуда

«Оппозитники» давно уже стали таким же символом Subaru, как «рядники» для BMW или роторные моторы у Mazda. Вот только фирмы эти (да и многие другие) под влиянием современных тенденций отказались или отказываются от того, что прочно ассоциировалось с ними. А в «Созвездии» продолжают пестовать свой генетический код — отрекаться от оппозитных двигателей, похоже, не собираются. Увы, нынешний вектор, направленный на экономию-экологию, не обошел стороной и эту японскую фирму. Мы проследили всю историю «боксеров» Subaru и рассказываем, какими они были и насколько испортились к последнему поколению.

По горизонтали и вертикали
На заре появления двигателя внутреннего сгорания инженеры еще не знали все плюсы и минусы того или иного расположения цилиндров, а потому охотно с ними экспериментировали. Оппозитное размещение было всего лишь одним из вариантов, никого не пугало и появилось еще в конце XIX века. Считается, что первым это сделал российский инженер Костович, разрабатывавший двигатель для дирижабля «Россия» конструкции самого Циолковского. Он так и не взлетел, но история оставила нам рабочий образец, видимо, первого «оппозитника» — восьмицилиндрового и 80-сильного. Хотя до того наш соотечественник проводил опыты на двухцилиндровом моторе.

Это сообщение отредактировал Zidan2016 - 23.09.2020 - 19:44

Этот агрегат относился к так называемой конфигурации OPOC — Opposed-Piston Opposed-Cylinder. В ней цилиндры не просто располагались друг напротив друга. Еще и поршни двигались навстречу, что требовало наличия двух коленчатых валов — как на двигателе Костовича. Настоящий «боксер»!

В начале прошлого века родилась еще одна схожая конструкция. Но в ней пары поршней двигались в едином цилиндре, кривошип находился только с одной стороны, а с другой поршни приводили за счет штоков. К тому же все это стояло вертикально.

Это сообщение отредактировал Zidan2016 - 23.09.2020 - 19:44

Потом решения объединяли — в вертикальные цилиндры, в каждом из которых двигались два поршня, связанные верхним и нижним коленвалами. В авиации их использовали в Третьем рейхе. На различных судах и ж/д составе — в Америке.

Это сообщение отредактировал Zidan2016 - 23.09.2020 - 19:45

Конструкции варьировались. На нашем основном танке Т-64 «оппозитник» с двумя валами опять положили горизонтально.

Прожили и забыли
Конечно, все это экзотика, ориентированная преимущественно на специальную технику. Но экспериментировали инженеры и с привычной для нас сейчас конфигурацией, когда цилиндры горизонтально, коленвал один и находится в блоке посередине, поршни движутся от него в разные стороны. Судя по всему, первым такую конструкцию предложил Карл Бенц — еще в конце XIX века. А в начале следующего пошло-поехало. Ford, BMW, Tatra, Steyr, Krupp, Фердинанд Порше с его VW Kafer.

После Второй мировой войны как прорвало: DAF 600, Citroen 2CV, Puch 500 (он же Fiat 500), Toyota Publica.

Следом Goliath 1100, Chevrolet Corvair, целый выводок Lancia 60-х и 70-х годов.

Потом еще несколько Alfa Romeo 70-х и 80-х, пара Citroen и даже Ferrari Berlinetta Boxer.

В Европе, а конкретно в Италии, оппозитные двигатели продержались до середины 90-х — на Alfa Romeo 33 и Ferrari Testarossa.

..

Начало большого пути

И все-таки погоды ни в Старом Свете, ни за океаном приведенные «оппозиты» не делали. Да, начиная с двухцилиндровых моторчиков обычно воздушного охлаждения и максимум 660-кубовых, производители дошли до «четверок» объемом 1,2–2,0 л. На Corvair устанавливали даже 2,3–2,4-литровые «боксеры», причем с наддувом. А на Lancia Gamma — 2,5-литровый двигатель с впрыском топлива. Что говорить о Ferrari, где «оппозитники» имели 12 цилиндров, до 5,0 л и 440 «лошадей».

Однако все эти моторы, если не считать Porsche, канули в небытие, оставив о себе лишь воспоминание. И то многие не знают, что на «французах» да «итальянцах» когда-то были оппозитные моторы. Subaru же и «боксер» — это как Nissan и трансмиссия Jatco, неразрывная связь. И хотя в фирме к использованию таких моторов пришли только в 1966-м, в отличие от европейских коллег, да и Toyota, это был более серьезный агрегат. Сразу четырехцилиндровый, 977-кубовый, 55-сильный. Устанавливался на Subaru модели 1000.

жалуй, почти сразу было понятно, что в компании делают на этот тип двигателя основную ставку. За почти три десятилетия семейство EA, к которому относился упомянутый моторчик, разрослось до более чем 15 модификаций и увеличилось в объеме до 1,8 л. Последние версии, предназначенные для Leone, уже имели по распредвалу в каждой «головке», а не один на обе, распределенный впрыск топлива и турбонаддув. Выпускались до 1994 года.

«Ежики»: постоянный поиск идеала
Если у EA модификации отличались вещами краеугольными (объемом, количеством и расположением распредвалов — OHV или SOHC), то появившееся в 1989 году семейство EJ на протяжении всей своей жизни порой менялось буквально в нюансах.

Что показательно, в дебютном году представили сразу три мотора новой линейки — EJ18, двухвальный EJ20E и EJ20D с DOHC. Проще говоря, два «овощных» (110 и 125 л.с.) и один заряженный (150 л.с.).

EJ18

Всего лишь за четыре первых года существования «Ежиков» только модификация D получила три варианта поршней, отличавшихся конфигурацией выемок в днище, и сколько-то видов гидрокомпенсаторов. А с уходом первого поколения Legacy сменились и версии EJ20.

Двухвальному EJ20J дали другие распредвалы и поршни с короткими «юбками» и днищами без выемок под клапаны. Соответственно, последние при обрыве ремня ГРМ могло загнуть. Вдобавок мотор лишили гидрокомпенсаторов.

Та же трансформация произошла и с EJ20D. В конце 90-х к появлению третьего поколения Legacy и первого Forester 2,0-литровые «оппозитники» вновь изменились. Появились модификации EJ201, 202, 203 с SOHC. Они отличались наличием или отсутствием EGR, прошивкой, количеством лямбда-зондов. 203-й имел свою систему управления с электронным дросселем.

Кроме того, иное программное обеспечение, более производительные форсунки и систему TGV — Tumble Generator Valves. То есть заслонки во впускных коллекторах, призванные снижать выбросы при холодных запусках.

Несмотря на это, 203-й хорошо заводился в морозы. В отличие от 201/202 на «праворульках». Правда, если с этими моторами попадались машины из США или, например, Сингапура, то проблемы с холодными запусками также отсутствовали.

В конце 90-х появилось продолжение четырехвального мотора — EJ204.

Именно с него началось использование на впускных распредвалах фазовращателей AVCS — Active Valve Control System. Но на ряде модификаций 204-го система изменения фаз могла отсутствовать. Программно мотор форсировали до 190 сил. По субаровским меркам он был долгожителем — захватил универсал Exiga. А со сцены полностью ушел, только будучи вытесненным новой серией FB в 2015 году.

«Ежики» турбовые: той же дорогой
EJ20GDX — первый турбированный мотор линейки — дебютировал тогда же, в 1989-м, и за несколько лет, как и «атмосферник», прошел курс модернизации.

Первая генерация имела масляные форсунки для охлаждения поршней и организацию регулировки клапанов, при которой рокер опирался на гидрокомпенсатор. Во второй появились толкатели с подвижным стаканом и исчезли маслофорсунки. Изменились поршни — подобно тем, что на «атмосфере», то есть стали короче. Наконец, третье поколение обошлось вообще без «гидриков». Зато имело облегченные клапаны, другие их пружины и кованые поршни.

Во второй половине 90-х для версий WRX и WRX STI пару лет выпускался EJ20K, также имевший две модификации. Одна — с более производительной турбиной, «ковкой», другими клапанами и пружинами. Оснащали ею купе Impreza. К тому же для STI поршни выполнили с еще более короткими «юбками», отчего они стучали.

В конце 90-х Subaru представила очередные «турбооппозиты» — EJ205 и EJ207. Первый был попроще, второй — сложнее и мощнее.

EJ207

Были версии без AVCS, с ней и с изменением фаз на впуске и выпуске. Как и прежде, моторы прошли через ряд модернизаций. Так, 207-й, изначально имея более мощный коленвал, с 2000 года получил и шатуны, способные держать 400 сил и 600 Нм. В 2003-м — турбину с twin-scroll.

Слева шатун EJ205, справа EJ207. Видно, что он мощнее, и его крышка фиксируется не шпилькой-гайкой — болтом