Pourquoi Subaru Continue d'Utiliser des Moteurs Boxer

Marques

Subaru

Pourquoi Subaru Continue d'Utiliser des Moteurs Boxer

Subaru est une marque connue pour faire les choses un peu différemment des autres constructeurs automobiles grand public. Toutes ses voitures, à une exception près, sont équipées de série d'une transmission intégrale, elle a un engagement historique envers la protection des occupants, et toutes ses voitures à moteur à combustion interne présentent une disposition unique de moteur à plat. Ces moteurs à plat sont appelés "moteurs boxer", et ils sont orientés différemment de toutes les autres configurations de moteur sur le marché.

Vous savez probablement déjà que les moteurs V8 ont une forme en V, et que les moteurs en ligne-6 sont orientés en ligne droite, mais qu'en est-il d'un moteur à plat-4, un moteur boxer à plat? Les moteurs boxer tirent leur nom du fait que leurs pistons sont disposés à plat, et lorsqu'ils se déplacent pendant que le moteur tourne, leur mouvement imite un boxeur frappant ses poings ensemble. Subaru est le seul constructeur automobile de masse à utiliser des moteurs boxer, bien que le partenariat Subaru/Toyota qui a donné naissance à la Toyota GR86 et à la Subaru BRZ signifie que Toyota a techniquement une voiture avec un moteur boxer aussi, mais elle est principalement produite dans l'usine de fabrication de Subaru à Gunma, au Japon. Porsche est le seul autre constructeur automobile qui utilise actuellement des moteurs boxer, mais il ne les utilise que dans ses voitures de sport 911 et 718 pour le moment.

Avantages des moteurs boxer

Les moteurs boxer présentent plusieurs avantages par rapport aux conceptions de moteurs en V et en ligne, en particulier dans les applications à quatre cylindres. Ceux-ci incluent moins de vibrations inhérentes pendant le fonctionnement, un centre de gravité plus bas et une sécurité en cas de collision. Les moteurs à quatre cylindres ne sont pas traditionnellement connus pour leur douceur de fonctionnement ou leur raffinement; les moteurs en ligne-4 souffrent souvent de vibrations excessives puisque le mouvement vertical cyclique des pistons crée des forces ascendantes excessives appelées forces secondaires. Lorsque les pistons sont opposés horizontalement comme dans les moteurs boxer, les vibrations sont minimisées car il y a des forces égales qui se produisent de chaque côté du moteur et qui s'annulent effectivement. Les moteurs en ligne-4 sont fréquemment équipés d'arbres d'équilibrage contrarotatifs qui combattent les vibrations, mais les moteurs boxer sont intrinsèquement mieux équilibrés que les moteurs en ligne-4.

Les moteurs boxer sont larges et relativement plats puisque leurs pistons se déplacent d'un côté à l'autre, parallèlement au sol, où les moteurs en ligne et en V ont tendance à être plus étroits mais plus hauts. La forme plus plate des moteurs boxer se prête à un centre de gravité plus bas puisque les composants les plus lourds peuvent être montés plus bas sous le capot, et leur profil bas maintient ce poids plus bas que les autres configurations de moteur. Un centre de gravité plus bas réduit la quantité de transfert de charge qui se produit pendant les virages, le freinage et l'accélération, ce qui augmente l'agilité du véhicule.

Le moteur plat, monté bas, peut permettre une meilleure sécurité des occupants en cas de collision frontale, puisque le moteur peut être conçu pour se déplacer sous le véhicule et loin des occupants du véhicule, plutôt que d'être poussé directement vers l'intérieur, où les humains sont assis.

Inconvénients des moteurs boxer

Cela semble génial, mais les moteurs boxer ne sont pas sans inconvénients. La nature d'un moteur à plat nécessite certains composants supplémentaires qui les rendent plus compliqués que les moteurs en ligne, et leur largeur accrue limite l'accès aux composants, ainsi que l'espace pour la suspension et l'angle de braquage à blocage complet. Par rapport aux moteurs en ligne-4 qui ne nécessitent qu'une seule culasse, les moteurs à quatre cylindres à plat nécessitent deux culasses séparées, ce qui ajoute de la complexité. Non seulement les moteurs boxer nécessitent une culasse supplémentaire, mais le point de montage bas qui offre un centre de gravité plus bas que les autres orientations de moteur signifie également qu'il est extrêmement difficile d'accéder à ces culasses pour l'entretien et les réparations. Une tâche relativement simple sur un moteur en ligne-4 comme le changement des bougies d'allumage est beaucoup plus difficile à accomplir pour le bricoleur sur une voiture avec un moteur boxer.

Le moteur boxer plat occupe également un espace significativement plus large dans le châssis d'une voiture qu'un moteur en ligne ou en V plus étroit. Cela peut causer des problèmes de conception pour les designers et ingénieurs automobiles qui doivent concevoir des composants de suspension pour que la voiture roule, dirige et se comporte correctement. Lorsque vous essayez de faire un virage serré, les roues avant doivent avoir de l'espace pour se déplacer sans entrer en contact avec des composants qui pourraient endommager le pneu, et la conception évasée des moteurs boxer peut empiéter sur cet espace. Comme Subaru utilise des moteurs boxer depuis environ 60 ans maintenant, ses ingénieurs savent ce qu'il faut pour loger un moteur boxer de manière sûre et efficace tout en minimisant l'impact de ses inconvénients inhérents.

Lý Do Subaru Vẫn Sử Dụng Động Cơ Boxer

Thương hiệu

Subaru

Lý Do Subaru Vẫn Sử Dụng Động Cơ Boxer

Subaru là một thương hiệu được biết đến với việc làm mọi thứ hơi khác so với các nhà sản xuất ô tô thông thường khác. Tất cả các xe của họ, trừ một chiếc, đều được trang bị hệ dẫn động bốn bánh tiêu chuẩn, họ có cam kết lịch sử về bảo vệ người ngồi trong xe, và tất cả các xe có động cơ đốt trong của họ đều có bố trí động cơ đối đỉnh độc đáo. Những động cơ đối đỉnh này được gọi là "động cơ boxer", và chúng được định hướng khác với mọi cấu hình động cơ khác trên thị trường.

Bạn có lẽ đã biết rằng động cơ V8 có hình chữ V, và động cơ thẳng hàng-6 được định hướng theo một đường thẳng, nhưng còn động cơ phẳng-4, động cơ boxer đối đỉnh thì sao? Động cơ boxer được đặt tên như vậy vì các piston của chúng được bố trí phẳng, và khi chúng di chuyển khi động cơ hoạt động, chuyển động của chúng bắt chước một võ sĩ đấm nắm đấm vào nhau. Subaru là nhà sản xuất ô tô đại chúng duy nhất sử dụng động cơ boxer, mặc dù quan hệ đối tác Subaru/Toyota đã dẫn đến việc ra đời Toyota GR86 và Subaru BRZ có nghĩa là Toyota về mặt kỹ thuật cũng có một chiếc xe với động cơ boxer, nhưng nó chủ yếu được sản xuất tại cơ sở sản xuất của Subaru ở Gunma, Nhật Bản. Porsche là nhà sản xuất ô tô duy nhất khác hiện đang sử dụng động cơ boxer, nhưng họ chỉ sử dụng chúng trong các mẫu xe thể thao 911 và 718 của mình vào thời điểm hiện tại.

Lợi ích của động cơ boxer

Động cơ boxer có một số lợi thế so với thiết kế động cơ hình chữ V và thẳng hàng, đặc biệt là trong các ứng dụng bốn xi-lanh. Chúng bao gồm ít rung động nội tại hơn trong quá trình hoạt động, trọng tâm thấp hơn và an toàn khi va chạm. Động cơ bốn xi-lanh không nổi tiếng truyền thống về độ mượt mà hoặc tinh tế trong hoạt động; động cơ thẳng hàng-4 thường bị rung động quá mức do chuyển động thẳng đứng theo chu kỳ của các piston tạo ra lực hướng lên quá mức gọi là lực thứ cấp. Khi các piston đối đỉnh như trong động cơ boxer, rung động được giảm thiểu vì có các lực bằng nhau xảy ra ở hai bên động cơ và chúng triệt tiêu lẫn nhau một cách hiệu quả. Động cơ thẳng hàng-4 thường được trang bị trục cân bằng quay ngược để chống lại rung động, nhưng động cơ boxer vốn dĩ cân bằng tốt hơn so với động cơ thẳng hàng-4.

Động cơ boxer rộng và tương đối phẳng vì các piston của chúng di chuyển từ bên này sang bên kia, song song với mặt đất, trong khi động cơ thẳng hàng và hình chữ V có xu hướng hẹp hơn nhưng cao hơn. Hình dạng phẳng hơn của động cơ boxer giúp có trọng tâm thấp hơn vì các thành phần nặng nhất có thể được lắp đặt thấp hơn dưới mui xe, và hồ sơ thấp của chúng giữ trọng lượng đó thấp hơn so với các cấu hình động cơ khác. Một trọng tâm thấp hơn làm giảm lượng chuyển tải xảy ra khi vào cua, phanh và tăng tốc, điều này làm tăng sự nhanh nhẹn của xe.

Động cơ phẳng, lắp đặt thấp, có thể cho phép an toàn hơn cho người ngồi trong xe trong trường hợp va chạm phía trước, vì động cơ có thể được thiết kế để di chuyển bên dưới xe và ra xa người ngồi trong xe, thay vì bị đẩy thẳng vào bên trong, nơi con người ngồi.

Nhược điểm của động cơ boxer

Nghe có vẻ tuyệt vời, nhưng động cơ boxer không phải không có nhược điểm. Bản chất của động cơ đối đỉnh đòi hỏi một số thành phần bổ sung khiến chúng phức tạp hơn so với động cơ thẳng hàng, và chiều rộng tăng lên của chúng hạn chế quyền truy cập vào các thành phần, cũng như hạn chế không gian cho hệ thống treo và góc lái ở khóa hoàn toàn. Khi so sánh với động cơ thẳng hàng-4 chỉ yêu cầu một nắp xi-lanh duy nhất, động cơ bốn xi-lanh đối đỉnh yêu cầu hai nắp xi-lanh riêng biệt, điều này làm tăng thêm sự phức tạp. Không chỉ động cơ boxer yêu cầu thêm một nắp xi-lanh, điểm lắp đặt thấp cung cấp trọng tâm thấp hơn so với các hướng động cơ khác cũng có nghĩa là cực kỳ khó khăn để tiếp cận các nắp xi-lanh đó để bảo dưỡng và sửa chữa. Một công việc tương đối đơn giản trên động cơ thẳng hàng-4 như thay bugi sẽ khó khăn hơn nhiều đối với người tự sửa chữa để thực hiện trên một chiếc xe có động cơ boxer.

Động cơ boxer phẳng cũng chiếm một không gian rộng hơn đáng kể trong khung gầm xe so với động cơ thẳng hàng hoặc hình chữ V hẹp hơn. Điều này có thể gây ra vấn đề về bố trí cho các nhà thiết kế và kỹ sư ô tô, những người cần thiết kế các thành phần hệ thống treo để xe chạy, lái và xử lý đúng cách. Khi bạn cố gắng thực hiện một cua gấp, bánh trước phải có không gian để di chuyển mà không chạm vào bất kỳ thành phần nào có thể làm hỏng lốp, và thiết kế mở rộng của động cơ boxer có thể lấn vào không gian đó. Vì Subaru đã sử dụng động cơ boxer trong khoảng 60 năm nay, các kỹ sư của họ đã quen thuộc với những gì cần thiết để lắp đặt một động cơ boxer một cách an toàn và hiệu quả trong khi giảm thiểu tác động của những nhược điểm vốn có của nó.