Вряд ли кто-то станет отрицать тот факт, что в самом слове
«оппозит» скрыта музыка мотора, работающего не так, как все остальные. Здесь и
характерный чуть стрекочущий выхлоп, и звук, который знатоки легко отличат от
всех прочих. Часто мотор называют иностранным словом «боксер», хотя параллели с
видом спорта тут вряд ли уместны. Конечно, есть двигатели, где поршни и вправду
почти колотят друг друга, но, чтобы представить себе классический оппозит,
лучше заставить боксёров плотно прижаться спинами и молотить в пространство. А
теперь вдобавок уложите спортсменов на бок и получите упрощённую модель мотора.
Четыре руки, попарно распростёртые в стороны – это шатуны с поршнями самого
обычного четырёхцилиндрового мотора Subaru серий FA и FB. Если вам захочется таким же
образом смоделировать шестицилиндровые EA, EJ, EZ или
дизельный EE, то вместо
обычных боксёров придётся использовать трёхруких. Впрочем, хватит параллелей и
ассоциаций.
Что действительно здорово в таких моторах, так это то, что коленвал у них расположен точно по центру, а не снизу, как у остальных. А значит, вся масса снующего туда-сюда железа в виде поршней и шатунов распределена поровну справа и слева, да к тому же движется синхронно. Стало быть, в оппозитном моторе эти движения компенсируют друг друга и, не вдаваясь в тонкости ускорений первого и второго порядка, почти взаимоуничтожаются. А это значит, что тяжёлых балансиров, уравновешивающих валов и прочего напрасно вращающегося железа в них нет. От этого меньше внутренние потери и лучше приёмистость. Неслучайно моторы такой компоновки до сих пор используются в «Формуле-1».
Хороши такие двигатели ещё и тем, что в отличие от рядных и V-образных имеют малую высоту. Разумеется, они компенсируют своё размерное преимущество вширь, занимая всё пространство между передними колёсами. Это ведёт к некоторым сложностям в компоновке и обслуживании, но в мире спорта важнее отдача и низкий центр тяжести, а уж в этом равных «боксёрам» нет.
Subaru – бренд, чья спортивность изначально заложена в недра каждого автомобиля. Это факт. Ну а раз так, то от чего бы не использовать такой шанс по полной? И вот из относительно скромных и технически простых оппозиты постепенно стали шестицилиндровыми, превратились в турбомонстров, обросли двойными распредвалами и сложными системами охлаждения. Всё это потребовало нового уровня проектирования и обслуживания – при обилии сложного оборудования, толстым ковром покрывающего мотор сверху, редкое ТО обходится без снятия силового агрегата. Большая ширина двигателей накладывает ограничения на размеры головок и даже на ход поршня. Как же в такой ситуации наращивать рабочий объём? В случае с наиболее распространённым мотором FB, объём которого вырос с 1.6 и 2.0 до 2.5 л, конструкторы изобрели головки цилиндров хитрой формы — компактные, с камерой сгорания уменьшенного размера и клапанами небольшой длины, с загнутыми впускными каналами и специальными перегородками — крылышками, разгоняющими поток на впуске.
Идеологически простые, эти двигатели на самом деле насыщены множеством инженерных хитростей. К тому же их конструкция не стоит на месте — она постоянно движется вслед за меняющимися экологическими правилами, адаптируется к новым мощностям и требованиям экономичности. Особое внимание — снижению вредных выбросов. Например, чтобы топливо не налипало на деталях впуска и сгорало полнее, форсунки перенесли в головки цилиндров. Короткие выхлопные патрубки быстрее разогревают катализатор, в результате полная очистка отработавших газов становится максимальной почти сразу после запуска двигателя. И конечно, и впуск, и выпуск настроены на получение знаменитого фирменного оппозитного звука.
Однако есть и поистине фантастические решения, нигде больше не встречающиеся. Поскольку у оппозита нет поддона картера в привычном понимании, а разъём половинок блока проходит прямо по оси коленвала, его сборка сопряжена с технологическими нюансами. Проще говоря, лишний раз это соединение лучше не беспокоить и не разбирать. Но, например, для замены колец двухлитровых «четвёрок» FB и FA были предусмотрены асимметричные нижние головки шатунов. Это позволяло извлечь поршень, не разбирая блок. А вот для того чтобы вытащить поршень у шестицилиндрового EJ, в блоке цилиндров сделали технологические отверстия с заглушками! Через них сначала вынимают поршневые пальцы, и уже потом можно вытащить поршень. У шестицилиндровых моторов EZ 3.0 была и другая особенность – неравномерный нагрев цилиндров. Задним двум доставалось меньше холодной жидкости, и поначалу они страдали от перегрева. В результате система охлаждения была переделана и для более мощного мотора 3.6 получила нижние обводные каналы с индивидуальным подводом охлаждающей жидкости к каждому из шести цилиндров.
Спортсмены, занятые доводкой моторов, хорошо знакомы с феноменом дышащего блока цилиндров. Сколь ни велика была бы его жёсткость, форма стенок цилиндров меняется при затягивании болтов головки. Иными словами – при сборке вся точная геометрия, полученная на точнейших расточных станках, плывёт, превращая рабочую поверхность ещё не работавшего мотора в бочку или овал. Выход есть – на время расточки привинчивать к блоку специальный шаблон. Эта технология из мира автоспорта стала для Subaru повседневной. Есть и другие забавные мелочи, оказывающие влияние на характеристики агрегатов. Например, температура срабатывания клапана термостата мотора FB повышена с 90 до 91 °С, всего на один градус, но это заметно сказалось на расходе топлива.
В общем, об инженерной стороне оппозитных моторов можно рассказывать бесконечно – вспоминать бесшумные и максимально компактные роликовые цепи, фазовращатели и на впуске, и на выпуске, хитрую систему с завихрителями потока, автоматически увеличивающими свою эффективность по мере открытия впускных клапанов. Можно впечатляться ажурным литьём половинок блока, в которых специальные углубления снимают температурные пики, снижая порог детонации. Можно, в конце концов, удивляться тому, насколько плоские эти моторы, и как низко удаётся расположить их в машине. Ценно другое, в мире всеобщей унификации, обезличивания технологий, дизайна и даже самого подхода к автомобилю, экономически успешно существуют технические решения выдвигающие на первый план инженерное совершенство. Удивительно, что за всё это время дух первооткрывателей у инженеров не только не исчерпался, а превратился в идеологию. Да и как иначе, ведь мы живём в век технологий, которому необходимо соответствовать, а ещё лучше — идти немного впереди!
Текст Евгений Хапов