Почему Subaru? Горизонтально-оППозитный двиГатель subaru boxer



Скачать 12.11 Mb.

Дата02.03.2017
Размер12.11 Mb.
Просмотров121
Скачиваний0

Почему Subaru?

Горизонтально-оППозитный двиГатель SUBARU BOXER
Вводная информация рядные двигатели
Преимущества
Недостатки
V-образные двигатели
Преимущества
Недостатки
Горизонтально-оппозитные двигатели
Преимущества
Недостатки
Безопасность с SUBARU BOXER
Пассивная безопасность
Безопасность пешеходов
Удовольствие от вождения SUBARU BOXER
Высокая устойчивость при резких маневрах
Острая управляемость
Симметричный Полный Привод (SymmEtRicAl AWD)
Вводная информация
Привод на передние колеса (FWD)
Преимущества
Недостатки
Привод на задние колеса (RWD)
Преимущества
Недостатки
Привод на все колеса (4WD)
Преимущества
Недостатки
Симметричный полный привод (Symmetrical AWD)
Преимущества
Недостатки традиционного полного привода, от которых избавлен симметричный полный привод Subaru
Безопасность с симметричным полным приводом Subaru
Надежное сцепление с дорогой
Высокая устойчивость
Удовольствие от вождения с симметричным полным приводом Subaru
Экономичность
Отточенная управляемость
Устойчивость и тяговое усилие
.................................................. 3
....................................................................................................................... 3
.............................................................................................................. 3
................................................................................... 5
................................................................................................ 7
............................................................................ 9
.................................................... 15
...................................................................................... 17
.......................................................................................... 19
................................................................................................. 21
.......................................................... 25
............................................ 27
..................... 29
............................................................................................. 31

Подобная репутация – результат применения уникальных конструкторских решений, совершенствуемых Subaru на протяжении десятилетий, – горизонтально-оппозитный двигатель SUBARU BOXER и симметричный полный привод
Symmetrical AWD.
Subaru – легендарная марка динамичных, безопасных и надежных автомобилей

V-образный шестицилиндровый двигатель
Рядный четырехцилиндровый двигатель
Есть сложности
с компоновкой
:)
Высокий,

тяжелый
Горизонтально-оппозитный двигатель SUBARU BOXER
рядные двигатели
V-образные двигатели
Существует несколько типов двигателей, различающихся числом и расположением
цилиндров, а также расположением двигателя в автомобиле.
Преимущества
Преимущества
Недостатки
Недостатки

Cамая распространенная компоновка для двигателей небольшого рабочего объема, поскольку при ней легче сконструировать головку блока цилиндров.

Габаритная длина такого двигателя меньше, чем рядного двигателя с таким же числом цилиндров.
Благодаря компактности подобная компоновка обычно используется для многоцилиндровых
(6, 8, 10 и т. д. цилиндров) двигателей большого рабочего объема.

Небольшая габаритная длина дает преимущество для обеспечения зон деформации. Это также удобно в случае установки многоцилиндровых двигателей.

Меньше инерция вокруг вертикальной оси автомобиля, что повышает быстроту реакции на управление.
• При увеличении числа цилиндров двигатель становится длиннее.
• Для уменьшения вибрации требуется установка на коленчатый вал тяжелых противовесов.
• Из-за недостаточной уравновешенности при вращении требуется применение уравновешивающих валов, что ухудшает приемистость.
• При продольной установке трудно выделить пространство для зон деформации, защищающих во время столкновения. По этой причине такие двигатели часто устанавливают поперечно.
• Более сложная конструкция такого двигателя.
• Подобная компоновка не столь выгодна для двигателей малого рабочего объема.
• Из-за достаточно высокой вибронагруженности требуется применение уравновешивающих валов.
• Высокий центр тяжести вызывает чрезмерный крен кузова на извилистых дорогах.
3

Настроен по-боевому!
Горизонтально-оппозитный
четырехцилиндровый
двигатель
Сравнение оппозитного, V-образного и рядного двигателей
Горизонтально-оппозитные двигатели

При горизонтальном расположении цилиндров друг против друга их вибрации взаимно гасятся.

Невысокий уровень вибраций позволяет обойтись противовесами небольшой массы и не устанавливать уравновешивающие валы. В результате двигатель расходует меньше топлива и обладает лучшей отзывчивостью.

Инерция вокруг вертикальной оси автомобиля меньше, что повышает быстроту реакции на управление.

Небольшая высота двигателя и низкое положение центра тяжести дополнительно улучшают быстроту реакции и повышают устойчивость.

Возможность получения большого диаметра цилиндров облегчает создание высокооборотистых двигателей для спортивных автомобилей.

Коленчатый вал сохраняет ровность вращения при высокой частоте, поскольку расположен между двумя жесткими блоками цилиндров. Благодаря этому увеличивается ресурс двигателя.
Преимущества
5 6

8
Безопасность с SUBARU BOXER
Пассивная безопасность
В случае серьезного фронтального столкновения плоский оппозитный дви- гатель легче направляется под днище автомобиля, уменьшивая тем самым энергию удара, передаваемую на пассажирский салон.
Безопасность пешеходов
Оппозитный двигатель имеет плоскую форму, оставляя пространство между твердыми деталями двигателя и сравнительно мягким капотом. Это позволяет эффективнее поглотить энергию удара при наезде на пешехода.

Напоминает
неваляшку
Метроном
:)
Как по рельсам!
Низкий центр тяжести
Гора Эльбрус
06.01.2013
Удовольствие от вождения с SUBARU BOXER
Легкий двигатель из алюминиевого сплава имеет низкий центр тяжести,
что обеспечивает небольшую инерцию относительно продольной оси автомобиля и малые крены.
Высокая устойчивость при резких маневрах
Преимущество низкого центра тяжести можно продемонстрировать на примере метронома. Если вы переставите грузик в нижнее положе- ние, маятник будет раскачиваться быстро. При перестановке грузика в верхнее положение колебания замедлятся. Таким образом, преимуще- ство низкого центра тяжести ярче всего проявляется при скоростном прохождении связки крутых поворотов.
Преимущества
низкого центра
тяжести исполь-
зуются в экстре-
мальных видах
спорта
10

11
Отлично вписывается
в поворот!
Поворачивает
неохотно :(
Центр тяжести
Центр вращения автомобиля
острая управляемость
Низкий центр тяжести и продольное расположение короткого двигателя позволяют в повороте уменьшить не только крены, но и момент инерции от- носительно вертикальной оси автомобиля, что положительно сказывается на поворачиваемости.
Когда водитель поворачивает рулевое колесо для изменения направления движения, центр вращения ав- томобиля располагается ближе к его задней части. Для автомобилей равной массы расстояние от центра вращения до центра тяжести означает более легкое осуществление поворота. Вот почему предпочтитель- на компоновка с низко расположенным двигателем и продольно состыкованной с ним коробкой передач.
В противоположность крену, который является естественным следствием выполнения поворота, переме- щение, вызываемое поворотом рулевого колеса, может быть принято за активное движение, поскольку оно задается водителем. В примере с метрономом такое активное движение аналогично тому, что вы оста- навливаете пальцем маятник метронома и толкаете его в обратном направлении. Если грузик маятника находится в нижнем положении, вам потребуется меньшее усилие для того, чтобы толкнуть его в другую сторону.

13 14
Как почувствовать момент инерции
Простой пример:
встаньте прямо, вытяните
руки в стороны и попро-
буйте резко повернуться
на месте. Вы почувствуете,
что вес ваших рук мешает
выполнить это движение.
С явлением инерции относительно вертикальной оси мы часто сталкиваемся в повседневной жизни.
Сопротивление, которое вы ощущаете в данный момент, вызвано инерцией от- носительно вертикальной оси. Но если вы повторите упражнение, прижав руки к телу, сопротивление вращению умень- шится. Причина тому меньшая инерция относительно вертикальной оси.
Как почувствовать момент инерции
Другой пример:
работать молотком легче,
если взяться за рукоятку
ближе к бойку.
Когда фигуристы выполняют быстрые вращения, они располагают свои руки ближе к центру вращения, чтобы умень- шить инерцию.
И наоборот: когда приземляются после прыжка с вращением, они вытягивают руки, чтобы сохранить устойчивое рав- новесие за счет увеличения инерции относительно вертикальной оси.

15 16
Рабо
та шин
Максимальная сил
а
сцепления
Сил
а тяги
Боковая реакция шины
Центробежная сил
а
Заданная траектория
Боковая реакция шин
Симметричный полный привод
Поскольку тяговое и тормозное усилия не могут возникнуть одновременно, на приведенной справа иллю- страции сила, действующая на шину, представлена двумя составляющими.
Это две элементарные силы, величина которых ограничена общими свойствами шины, что означает отсутствие возможности управления, если шина исчерпала запас свойств для ускорения.
Представим себе автомобиль, движущийся по дуге. В этой ситуации на все четыре шины действует боко- вая сила, уравновешивающая центробежную силу, которая возникает в процессе поворота автомобиля.
И хотя управляемыми являются только передние колеса, на все четыре колеса автомобиля действуют силы, стремящиеся вытолкнуть его наружу, за пределы траектории поворота.
Если скорость автомобиля про- должает увеличиваться, сила, действующая на шины и обеспечивающая заданную траекторию движения, достигнет своего предела, после чего автомобиль отклонится от заданной траектории. В таком слу- чае, если одна из шин нагружена положительным или отрицательным (тормозным) крутящим моментом, она достигнет своего предела по сцеплению раньше остальных шин. В зависимости от типа привода
(FWD/RWD/4WD) такое явление может так или иначе влиять на поведение автомобиля
*
Характеристики шин в большой степени зависят от их материала и конструкции, а также от состояния до- роги. Кроме того, на них влияет приложенная вертикальная нагрузка (чем больше нагрузка на шину, тем большую силу в контакте с дорогой она может реализовать).
Шина способна поддерживать заданную траекторию только во время вращения. Если колесо полностью заблокировано, автомобиль становится неуправляемым.
*
На поведение автомобиля влияет не только тип системы привода. Большинство автомобилей, независимо от типа привода, конструи-
руется с небольшой недостаточной поворачиваемостью на обычных сухих дорогах – из соображений безопасности. Наиболее явно
особенности поведения в зависимости от типа привода проявляются в предельных режимах или на скользкой дороге.
Помимо обеспечения ездового комфорта при движении за счет поглощения толчков от неровностей дороги шины выполняют еще три важные функции:
A.
Передача крутящего момента двигателя на поверхность дороги для движения автомобиля вперед (ускорение).
B.
замедление автомобиля вплоть до полной остановки (торможение).
c.
изменение направления движения автомобиля (управление).
В настоящее время на обычных автомобилях используются три типа привода: привод на передние колеса
(FWD), привод на задние колеса
(RWD) и привод на все колеса (4WD).
Уже в начале своей истории компания Subaru сделала ставку на полный привод, который в те вре- мена применяли только для специальных автомобилей. В этой главе мы расскажем о преимуще- ствах фирменной системы полного привода Subaru. Для лучшего понимания рассмотрим влияние каждого типа привода на динамические качества автомобиля. Поскольку эти качества во многом зависят от свойств шин, отвечающих за связь между автомобилем и поверхностью дороги, вначале следует ознакомиться с характеристиками шин.

17
Силы, действующие на шины (переднеприводные автомобили)
Недостаточная поворачиваемость
Максимальная сил
а
сцепления
Сила тяги
Боковая реакция шины
Центробежная сил
а
Заданная траектория
Привод на передние колеса (FWD)
Преимущества
Недостатки

Возможность получить более просторный салон, поскольку под днищем нет карданного вала. (Но необходимо обеспечить достаточную жесткость кузова, поэтому у многих переднеприводных моделей имеется напольный тоннель.)

Высокая курсовая устойчивость: поскольку передние колеса тянут автомобиль,
постоянно действующие силы тяги передних колес повышают его устойчивость при движении с большими скоростями.

Легкость в управлении: переднеприводный автомобиль в предельных режимах проявляет склонность к недостаточной поворачиваемости. При отпускании педали акселератора и уменьшении силы тяги происходит восстановление чувствительности к управлению с возвращением на заданную траекторию.

Прекрасная топливная экономичность: переднеприводная схема обеспечивает короткий путь передачи крутящего момента и высокую эффективность работы.
• Хуже реакция на управление: поскольку и тяга, и управление автомобилем осуществляются только передними колесами, в предельных режимах движения проявляется менее четкая реакция на управление и склонность к недостаточной поворачиваемости.
• При интенсивном разгоне автомобиля с мощным двигателем нагрузка перераспределяется на задние колеса, из-за чего передние шины не могут полностью реализовать свои возможности. Привод на передние колеса не оправдывает себя на автомобилях с мощным двигателем.

19
Силы действующие на шины (заднеприводные автомобили)
Избыточная поворачиваемость
Максимальная сила
сцепления
Сила тяги
Боковая реакция шины
Центробежная сила
Заданная траектория
Привод на задние колеса (RWD)

Острая управляемость: передние колеса выполняют только функцию управления.
Переднее расположение двигателя и задний привод обеспечивают автомобилю хорошее распределение массы по колесам.

Меньший радиус разворота: отсутствие привода передних колес позволяет увеличить угол их поворота.

Хороший разгон на сухих дорогах: при разгоне масса перераспределяется на задние колеса, способствуя реализации ими большей силы тяги.
• Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод задних колес (карданный вал, главная передача) размещается под днищем кузова.
• Больше снаряженная масса: у автомобилей с приводом на задние колеса больше узлов и агрегатов по сравнению с переднеприводными автомобилями.
• В предельных режимах эти автомобили проявляют склонность к избыточной управляемости, что делает их сложнее переднеприводных в управлении.
Для спортивных моделей это скорее достоинство, чем недостаток, поскольку добавляет острых ощущений.
Преимущества
Недостатки

21 22
Силы, действующие на шины (по
лноприводные автомобили)
Поворачиваемость, близкая к нейтральной
Максимальная сил
а
сцепления
Сила тяги
Боковая реакция шины
Центробежная сил
а
Заданная траектория
Привод на все колеса (4WD)

Высокая устойчивость: крутящий момент подается на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.

Высокая проходимость: возможности реализации тяги гораздо шире,
чем при моноприводной схеме.

Легкость в управлении: поворачиваемость полноприводных автомобилей ближе к нейтральной.

Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, поэтому полный привод очень хорошо сочетается с двигателями большой мощности.
• Меньше вместимость пассажирского салона и багажника: громоздкий привод передних и задних колес (карданный вал, главная передача размещены под днищем кузова).
• Большая снаряженная масса вследствие большего количества деталей,
узлов и агрегатов.
• Повышенный расход топлива, связанный с большей массой и наличием дополнительных вращающихся деталей.
• Хуже реакция на управление вследствие циркуляции мощности, а также из-за того,
что управляемые колеса нагружены крутящим моментом как ведущие.
Преимущества
Недостатки

1 3
2 1
Подключаемый
полный привод
1 3
2 1
Постоянный
полный привод
Подключаемый и постоянный полный привод
В современных трансмиссиях производители предлагают два типа полного привода: подключаемый и постоянный. В первом случае крутящий момент подается на вторую ось лишь при необходимости (принудительно или автоматически), во втором случае – непрерывно.
Подключаемый полный привод на скользкой дороге может спровоцировать снос
(2) или занос (3) как следствие резкого изменения тяги на колесах при перераспределении крутящего момента.
Кроме того, автомобиль с подключаемым полным приводом чаще рискует застрять на бездорожье, т. к. задние колеса «подхватывают» с определенной задержкой при пробуксовке передних.
Постоянный полный привод обеспечивает равномерное распределение тяги по колесам, благодаря чему автомобиль следует заданной водителем траектории
(1).
Система симметричного полного привода (Symmetrical AWD), которой оснащаются все без исключения модели Subaru, обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все четыре колеса независи- мо от ситуации и условий движения. Тем самым достигается высокая стабильность поведения автомобиля и внушительное преимущество при движении по бездорожью.

26
Симметричный полный привод
(Symmetrical AWD)
25
Прохождение поворо
та автомобилем с симметричным приводом на все ко
леса

Высокая устойчивость: крутящий момент распределяется на все четыре колеса, благодаря чему безопасное поведение сохраняется даже на неоднородном покрытии.

Высокая проходимость: прекрасные тяговые возможности в любых условиях обеспечиваются подачей крутящего момента на все четыре колеса.

Легкость в управлении: склонность к недостаточной или избыточной поворачиваемости преодолена даже в предельных режимах.

Хорошая динамика разгона: крутящий момент подводится ко всем четырем колесам, благодаря чему эта схема отлично сочетается с двигателями большой мощности.
• Большая масса, повышенный расход топлива… Компоненты полного привода могут быть простыми и легкими благодаря продольному расположению двигателя и коробки передач.
• Посредственная управляемость… Благодаря конструктивным преимуществам полный привод не мешает моделям Subaru демонстрировать отточенную управляемость.
Преимущества
Недостатки традиционного полного привода, от которых избавлен симметричный полный привод Subaru

Плохо :(
Ходы подвески ограничены.
Автовыставка. 23.07.12
Лечу в брод!
Япония.
29.03.2012
Надежно!
28
Безопасность с cимметричным полным приводом Subaru надежное сцепление с дорогой
Основное отличие симметричного привода – одинаковая длина правой и левой полуосей, что позволяет легко обеспечить достаточные ходы под- вески с четким отслеживанием профиля дороги. В результате автомобиль надежно «держит» дорогу, колеса словно липнут к поверхности.
Как уже говорилось, сочетание оппозитного двигателя Subaru и симметрич- ного привода обусловливает прекрасную устойчивость и управляемость.
Привод на все колеса гарантирует дополнительные преимущества по срав- нению с конкурентами при движении по бездорожью.
высокая устойчивость

29
Сравнение размеров систем привода на все ко
леса
Сравнение быстро
ты реакции
Центр вращения
автомобиля
Центр тяжести
Удовольствие от вождения с cимметричным полным приводом Subaru
Экономичность отточенная управляемость
Как правило, полноприводные автомобили отличаются большей массой и худшей управляемостью, что в итоге приводит к повышен- ному расходу топлива. Симметричный полный привод благодаря своим конструктивным преимуществам не требует лишних компо- нентов. У некоторых моделей Subaru расход топлива сопоставим с показателями моноприводных моделей того же класса других изготовителей.
Благодаря продольно установленному оппозитному двигателю и симметричному приводу автомобили Subaru обладают отточенной управляемостью. Они наделены проходимостью полноприводных моделей, а по быстроте реакций превосходят обычные монопри- водные модели.

Здесь
скользко! :)
32
Потенциальная сил
а тяги,
передаваемая ко
лесом
Фактическая сил
а тяги,
передаваемая ко
лесом
Сила тяги, расходу
емая
на внутренние по
тери
Межосевой дифференциал
разблокирован
Межосевой дифференциал
заблокирован
Межосевой
дифференциал
Буксование
Межосевой дифференциал
заблокирован
Устойчивость и тяговое усилие
Эффективность полного привода зависит от концепции автомобиля.
Чем активнее происходит распределение крутящего момента по колесам, тем выше проходимость, правда, чаще всего в ущерб управляемости.
У моделей Subaru при быстроте реакции и высокой эффективности полного при- вода крутящий момент может активно распределяться по колесам, сохраняя хорошую устойчивость и высокую про- ходимость на разных типах дорог без ущерба для топливной экономичности и управляемости.
Нетрудно понять разницу между пол- ноприводными автомобилями на базе моноприводных моделей и автомоби- лями Subaru с их идеальной компонов- кой, созданной с нуля.
Полноприводный автомобиль со свободным межосе- вым дифференциалом при пробуксовке одного из колес останавливается. Чтобы избежать этого, применяют ме- ханизм блокировки.
Однако работа такого механизма может негативно ска- зываться на управлении автомобилем. Так, при движе- нии по сухому асфальту с заблокированным дифферен- циалом возникает циркуляция мощности, вызывающая рывки и затрудняющая выполнение поворота. Поэтому на сухой дороге дифференциал нужно разблокиро- вать, а на сложных участках с низким сцеплением – заблокировать. Система постоянного полного привода может автоматически блокировать и разблокировать дифференциал в зависимости от условий движения.
Такое решение необходимо для предотвраще- ния рывков при включении блокировки. Кроме того, более совершенное управление требуется в услови- ях резкого изменения дорожных условий. Вот когда опыт и технические знания в области управления системой полного привода действительно имеют значение!

Острая
управляемость
Точное
рулевое
управление
Пассивная
безопасность
Защита
пешеходов
Быстрая
реакция
Плавность
работы
Комфорт
в движении
Гармония
Удовольствие
от вождения
Дополнительная
стабильность
Дополнительная
тяга
Большой
клиренс
Экономичность
Полный привод
С
им м
е тр и
чн ы
й
С
им м
е тр и
чн ы
й
SUB
ARU BOXER
Концепция Subaru – максимум удовольствия от вождения при максимальной безопасности – была основой всех разработок, начиная с нашей первой модели. Мы считаем, что автомобиль должен воплощать мечту, дарить свободу и незабываемые моменты в жизни.
Система симметричного полного привода Symmetrical AWD и горизонтально-оппозитный двигатель SUBARU BOXER, ставшие нашей визитной карточкой, обеспечивают удовольствие от вождения, стабильность и душевное спокойствие в любых дорожных условиях, включая дождь и снег.
Именно эти технологии, совершенствуемые нами в течение многих лет, гарантируют выдающиеся управляемость и безопасность, которой славятся наши автомобили.
Они – основа уверенности в движении.

Сочи
Лето 2012
Сочи
Лето 2012
subaru.ru facebook.com/SubaruRussia vk.com/subaru_russia twitter.com/subaru_russia youtube.com/user/RussiaSubaru/videos
BROCH_AWD


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал