Silniki rzędowe Subaru — budowa, działanie i porównanie z bokserem

Subaru słynie przede wszystkim z silników typu bokser, jednak w motoryzacji stosuje się również silniki rzędowe, w których cylindry są ustawione pionowo, a tłoki poruszają się po linii góra-dół. Współcześnie koncerny motoryzacyjne stosują w produkowanych pojazdach silniki o różnej konstrukcji.

Silniki rzędowe różnią się od jednostek bokser przede wszystkim ustawieniem cylindrów, wysokością konstrukcji, charakterystyką wibracji oraz sposobem zabudowy pod maską. W samochodach Subaru najważniejsze znaczenie ma jednak silnik typu bokser, ponieważ to właśnie on stał się znakiem rozpoznawczym marki i elementem jej filozofii projektowania.

Czym jest silnik rzędowy?

W silnikach rzędowych cylindry są ustawione pionowo, a umieszczone w ich wnętrzu tłoki poruszają się po linii góra-dół. W konsekwencji silniki rzędowe są wyższe niż silniki boxer.

Silnik rzędowy należy do klasycznych konstrukcji stosowanych we współczesnych samochodach. Cylindry są rozmieszczone w jednym szeregu, dzięki czemu jednostka ma zwartą budowę poprzeczną, ale jest wyższa niż płaski silnik typu bokser.

Subaru a silniki rzędowe

Subaru kojarzone jest przede wszystkim z produkcją samochodów wyposażonych w silniki typu bokser. Boxer to serce samochodów Subaru - to właśnie w pojazdach tej marki ten typ silników uchodzi za standard.

Z silników typu boxer korzysta głównie marka Subaru, która uważa, że gwarantują one kierowcy najlepszą charakterystykę prowadzenia pojazdu. Wynika to z wartości, jakie wyznaje firma Subaru.

Za cel stawia ona sobie dostarczanie samochodów niezawodnych i bezpiecznych, a według niej silniki typu boxer wypadają pod tym względem dużo lepiej niż pozostałe konstrukcje. Stąd też - inaczej niż pozostali producenci na rynku - marka Subaru pozostaje wierna silnikom typu boxer.

Jak działa silnik typu bokser?

Silnik typu bokser ma dwa rzędy cylindrów leżących naprzeciw siebie, a tłoki poruszają się w przeciwnych kierunkach. Każdy cylinder ma własny czop korbowy, co odróżnia je od płaskich silników V o kącie rozwarcia 180 stopni.

To właśnie czopy sprawiają, że każda para tłoków porusza się w przeciwnych fazach. Dzięki temu niemal nie generują wibracji.

Do podstawowych ciosów stosowanych przez bokserów na ringu należą ciosy proste. Ich wymiana między bokserami przypomina pracę tłoków w silniku typu boxer. I właśnie takie jest źródło nazwy „silnik boxer”.

Ten rodzaj silnika wyróżnia się położeniem cylindrów (są one ułożone poziomo, a nie pionowo) i ruchem tłoków - tłoki poruszają się po linii poziomej (równolegle do podłoża), a nie pionowej (góra-dół).

Z uwagi na swoją budowę ten rodzaj silnika znany jest też pod inną nazwą - silnik o przeciwległych cylindrach.

Silnik rzędowy a silnik bokser

Silnik boxer od innych jednostek napędowych montowanych we współczesnych samochodach różni się budową i w konsekwencji również wyglądem. W odróżnieniu od silników rzędowych i widlastych jest on płaski oraz prostokątny.

Specyficzna konstrukcja przekłada się też na charakter jego pracy. W silnikach rzędowych cylindry są ustawione pionowo, a umieszczone w ich wnętrzu tłoki poruszają się po linii góra-dół.

W konsekwencji silniki rzędowe są wyższe niż silniki boxer. Różnica między silnikami boxer a silnikami rzędowymi widoczna jest też w intensywności wibracji wytwarzanych podczas pracy oraz konieczności zastosowania dodatkowych komponentów.

W autach z silnikami rzędowymi konieczny jest montaż dodatkowych podzespołów, a to z uwagi na sposób umieszczenia silnika pod maską - najczęściej są one montowane poprzecznie.

Silnik bokser a silnik widlasty

W silnikach widlastych rzędy cylindrów są umieszczone względem siebie pod kątem (czyli identycznie jak w silniku typu boxer), jednak najczęściej nie jest to kąt 180 stopni, ale np. 90 stopni.

Inny jest również sposób zamocowania korbowodów do wału korbowego. Taka budowa silnika widlastego wymusza zastosowanie dodatkowych elementów, aby zminimalizować wibracje generowane podczas pracy.

Jednocześnie silniki widlaste zazwyczaj mają większą moc i pojemność. Silnik boxer przypomina silnik widlasty, w którym kąt między rzędami cylindrów wynosi 180 stopni.

Każdy cylinder ma własny czop korbowy, co odróżnia je od płaskich silników V o kącie rozwarcia 180 stopni. Nie każda płaska konstrukcja to bokser.

Najważniejsze zalety silnika bokser

Nisko położony środek ciężkości

Najważniejszą różnicą jest nisko położony środek ciężkości, co jest możliwe do osiągnięcia dzięki płaskiej budowie. Sposób ułożenia silnika boxer obniża środek ciężkości pojazdu.

To z kolei przekłada się na redukcję przechyłu samochodu podczas pokonywania zakrętów. W motocyklach, podobnie jak w samochodach, bokser zapewnia przede wszystkim nisko położony środek ciężkości.

Ograniczenie wibracji

Najważniejszą zaletą silników typu bokser jest niemal całkowity brak wibracji, co przekłada się na wysoką kulturę pracy, spotykaną tylko w najdroższych limuzynach.

W przypadku klasycznych silników producenci muszą stosować różne rozwiązania, które redukują wibracje. Bezwładność mas wirujących przekłada się na lepszą płynność przyspieszenia.

Pojazdy z silnikiem boxer zapewniają pozytywne wrażenia z jazdy, co ma związek z niwelowaniem niepożądanych wibracji i płynnym przyspieszeniem.

Charakterystyka prowadzenia

Nisko położony środek ciężkości, kompaktowa budowa i równoważenie wibracji sprawiają, że boksery znajdują zastosowanie w sporcie pod warunkiem, że całość jest dobrze zaprojektowana.

Bokser jest idealny wszędzie tam, gdzie zależy na połączeniu osiągów i dobrego prowadzenia. Marka Subaru słynie z produkcji samochodów rajdowych.

Ten wizerunek zapewnia modelowi Impreza, który święcił triumfy na trasach Rajdowych Mistrzostw Świata. Konstrukcja jest tu jednak zupełnie inna, ponieważ samochody Subaru zachowują swoje właściwości praktyczne.

Bezpieczeństwo

Jednak nie tylko z tego powodu niektórzy producenci samochodów decydują się na ten typ silnika - równie ważne jest bezpieczeństwo kierowcy i pasażerów.

W razie zderzenia czołowego jest o wiele mniejsze ryzyko, że silnik dostanie się do kabiny pasażerskiej. Skutecznie zapobiega temu nisko położony środek ciężkości silnika boxer.

Zużycie ruchomych części jest mniejsze, co również nie pozostaje bez wpływu na bezpieczeństwo. Ryzyko awarii na drodze jest niższe.

Możliwe niższe spalanie w określonych warunkach

Dodatkowo spalanie w samochodach AWD z silnikiem boxer może być niższe w porównaniu do pojazdów z silnikiem rzędowym i napędem na przednie koła.

Wynika to z położenia silnika typu boxer i bezpośredniego przeniesienia mocy na skrzynię biegów.

Wady i wyzwania silników bokser

Większa szerokość jednostki

Jednak nie ma róży bez kolców - silniki bokser są szersze od klasycznych jednostek, co ogranicza przestrzeń np. dla zawieszenia.

Silniki typu boxer wyróżnia ich budowa. Z uwagi na ułożenie cylindrów i pracujących w nich tłoków są one szersze oraz bardziej płaskie w porównaniu do silników rzędowych czy widlastych.

Wyższy koszt produkcji i serwisu

Głównym powodem takiego trendu jest wysoka cena tego rodzaju silnika, która odzwierciedla czasochłonność i sposób jego wykonania. W konsekwencji pojazdy wyposażone w silnik boxer są droższe, chociaż uczciwie trzeba przyznać, że w większości przypadków to nie tylko zastosowana jednostka napędowa wpływa na ich ostateczną cenę.

Jednocześnie zastosowanie dwóch głowic i dwóch kolektorów sprawia, że bokser jest droższy w produkcji. Specyficzny układ sprawia też, że za serwis również trzeba zapłacić więcej.

Utrudniony samodzielny serwis

W samochodach z silnikiem typu boxer problematyczny jest samodzielny serwis. Wspomnieć wystarczy, że wymiana świec zapłonowych może okazać się sporym wyzwaniem, a to ze względu na niskie mocowanie.

To powoduje, że niemal zawsze trzeba korzystać z pomocy fachowców. Jednocześnie z uwagi na niską popularność silników typu boxer liczba serwisów, które zatrudniają specjalistów z doświadczeniem w ich serwisowaniu, jest niewielka.

Ograniczona popularność

Ogólnie przyjęło się, że silnik typu bokser jest stosowany głównie w samochodach sportowych, bo kierowcy tradycyjnych aut, przeznaczonych do codziennej, miejskiej jazdy mogą mieć problemy z docenieniem jego zalet.

Z reguły boksery mają większe pojemności, a w dobie rosnących restrykcji związanych z emisją spalin producenci wybierają raczej mniejsze pojemności. Dlatego nigdy nie upowszechnią się tak, jak trzy- lub czterocylindrowe silniki rzędowe.

Silnik Subaru bokser - konstrukcja i zastosowanie

Silnik znajduje się z przodu i współpracuje z napędem na wszystkie koła. Cały układ jest ustawiony wzdłużnie, nisko i blisko osi pojazdu.

Subaru polega na wolnossących lub turbodoładowanych, czterocylindrowych silnikach, które montuje w sedanach, kombi i SUV-ach. W przypadku Subaru niski środek ciężkości, jaki zapewnia silnik typu bokser, miał sprawdzać się przede wszystkim na luźnych nawierzchniach (np. na szutrze).

Turbosprężarka wraz z intercoolerem są montowane na szczycie silnika. Stąd samochody Subaru z turbodoładowanymi jednostkami mają charakterystyczne wloty powietrza na masce.

Ułatwiają one chłodzenie całego układu. Silniki stworzone z myślą o sportowej jeździe przyspieszają najlepiej w średnim i wysokim zakresie obrotów.

Bokser Subaru ma dość charakterystyczne brzmienie, które jest pulsujące i basowe. Dźwięk boksera zależy od długości kolektorów wydechowych i ogólnego strojenia układu.

Subaru i Porsche - dwa podejścia do silnika bokser

Jedna konstrukcja, ale dwa różne podejścia. Tak można pokrótce określić różnice pomiędzy Porsche i Subaru.

Niemcy stawiają na jazdę torową i powtarzalność osiągów. Japończycy koncentrują się na zapewnieniu maksymalnej stabilności w każdych warunkach drogowych.

Porsche buduje silniki tak, by miały wydajne chłodzenie i smarowanie, co sprawdza się w ekstremalnych, torowych warunkach (np. podczas wyścigów długodystansowych).

Subaru z kolei łączy osiągi z modułową konstrukcją, która sprawia, że silnik jest stosowany w różnych typach nadwozi.

Układ smarowania silnika bokser

Ważną kwestią w każdym silniku jest układ smarowania. Budowa układu składa się z suchej miski olejowej, która odseparowuje olej od wirującego wału, minimalizuje napowietrzenie i zapewnia lepszy dopływ oleju.

Takie rozwiązanie spotyka się w silnikach stosowanych w samochodach sportowych. W autach do mniej ekstremalnych zastosowań producenci używają mokrych misek, które są lżejsze i tańsze.

Chłodzenie silnika bokser

Przez dekady silniki boxer były chłodzone powietrzem, ale w końcu pojawiło się chłodzenie cieczą, które zostało wymuszone przez konieczność zapewnienia bardziej precyzyjnej kontroli temperatury i lepsze zarządzanie rozgrzewaniem katalizatorów.

Płaska konstrukcja ułatwiała chłodzenie powietrzem, dzięki czemu miała kompaktowe rozmiary. Pod koniec lat 90. ubiegłego stulecia Porsche zaczęło stosować chłodzenie cieczą.

Historia silników bokser

Silnik typu bokser istnieje w świecie motoryzacji już od XIX w. Początkowo używano go w lotnictwie, ale wkrótce płaska konstrukcja trafiła też do samochodów.

Pierwszy silnik boxer pojawił się w 1896 r., a jego twórcą był Karl Benz. Pierwsza tego rodzaju jednostka napędowa została skonstruowana w 1897 r. przez niemieckiego inżyniera i pioniera motoryzacji Karla Benza.

Ciekawostką jest fakt, że tego typu konstrukcja nigdy nie była powszechnie stosowana w samochodach Mercedes-Benz. Po boksery najchętniej sięgali producenci samolotów, a dopiero później płaskie silniki pojawiły się w samochodach, a nawet w motocyklach.

Choć silniki typu bokser są kojarzone z Porsche i Subaru, to żadna z tych marek nie była pierwsza w ich opracowaniu i zastosowaniu.

Początki silników bokser w Porsche i Subaru

W przypadku Porsche pierwszy silnik boxer pojawił się w modelu 356 z 1948 r. Jeżeli chodzi o Subaru, pierwszym modelem z tego typu jednostką napędową było Subaru 1000 z 1966 r.

Porsche to marka, która właściwie od samego początku swojej działalności korzysta z silników bokser. Producent najpierw zrobił to w modelu 356, a później w 911.

Samochody Subaru z silnikiem bokser

Przykładami modeli, które zostały wyposażone w silnik boxer, są: Subaru Ascent, Subaru Crosstrek, Subaru Impreza i Subaru Outback.

Samochody z silnikiem boxer są stosunkowo rzadko spotykane na polskich drogach - najczęściej są to pojazdy marki Subaru.

W mniejszym stopniu z silników boxer korzystają pozostali producenci pojazdów - głównie Toyota i Porsche. Pierwszy z producentów na takie rozwiązanie zdecydował się w modelu Toyota 86.

Silniki bokser w motocyklach i lotnictwie

Silniki typu boxer są w ograniczonym stopniu wykorzystywane nie tylko w motoryzacji, ale również lotnictwie. Produkcją silników boxer na potrzeby lotnictwa zajmują się m.in. amerykańska firma Continental Motors i austriacka firma Rotax.

Silniki typu boxer wykorzystywane są też w lotnictwie. Jeżeli chodzi o motoryzację, to można znaleźć je w niektórych motocyklach.

Przykładowo dwucylindrowy silnik boxer znalazł się w motocyklu BMW R 18. W motocyklach, podobnie jak w samochodach, bokser zapewnia przede wszystkim nisko położony środek ciężkości.

Producentem, który się w tym wyspecjalizował, jest BMW Motorrad. Choć w jego przypadku boksery kojarzą się głównie z turystyczno-terenową serią GS, to są montowane nawet w maszynach przeznaczonych do sportowej jazdy.

Drugim producentem motocykli, który ma w swojej ofercie silnik typu bokser jest Honda. Jednak w przeciwieństwie do BMW nie stosuje go szeroko, bo jest montowany tylko w luksusowym turystyku Gold Wing.

Ma sześciocylindrowego boksera o pojemności 1833 cm3 i może być wyposażona w automatyczna skrzynię biegów DCT.

Silnik bokser Porsche

W 1974 r. pojawiło się pierwsze Porsche 911 Turbo. Co ciekawe, dopiero pod koniec lat 90. ubiegłego stulecia Niemcy zaczęli stosować chłodzenie cieczą.

Nowa generacja silników trafiła do Porsche 911 typoszeregu 996, którą zaprezentowano w 1997 r. Dla zatwardziałych fanów marki 996 było kontrowersyjne nie tylko ze względu na układ chłodzenia, ale również przez swój wygląd.

Współczesne boksery Porsche mają zaawansowane sterowanie układem rozrządu, bezpośredni wtrysk paliwa i zaawansowane układy smarowania.

Wizytówką Porsche 911 jest to, że silniki są montowane centralnie z tyłu. Producent łączy je z manualnymi i automatycznymi skrzyniami biegów oraz napędem na tylną oś lub na wszystkie koła.

Brzmienie boksera Porsche jest metaliczne i wzrasta wraz z obrotami. Dobrze zaprojektowana i precyzyjnie zbudowana konstrukcja zapewnia płynne i niemal liniowe przyspieszenie.

Rozwiązania technologiczne stosowane w najnowszych generacjach 911 łączą konieczność spełniania coraz surowszych wymagań norm emisji spalin z ekscytującymi osiągami i trwałością.

Trwałość i niezawodność silników bokser

Jeśli chodzi o niezawodność, to w praktyce ciężko wyrokować, czy boksery są mniej lub bardziej żywotne np. niż silniki rzędowe.

Ogólna trwałość tego typu silników zależy od tego, jak są zaprojektowane i czy właściciele dbają o regularny serwis. Wszelkie zaniedbania mogą się zemścić i słono kosztować.

Silniki boxer wyróżnia ich budowa. Wyjątkowość silników boxer ma przełożenie na kulturę ich pracy - charakteryzują się one wyższą żywotnością, zapewniają też płynniejszą jazdę i wyższy poziom bezpieczeństwa.

Ubezpieczenie samochodu z silnikiem bokser

Samochody osobowe z silnikiem typu boxer oferuje głównie marka Subaru. Ten producent nie jest z kolei szczególnie popularny w Polsce, a to powoduje, że ubezpieczenie aut z jego logo może (chociaż nie musi) być kosztowne.

Powód wyższej składki jest prozaiczny - ewentualna naprawa mniej popularnych pojazdów zawsze jest droższa, co ma związek z mniejszym wyborem, gdy mowa o warsztatach czy koniecznością sprowadzania części zamiennych.

Ceny polis można wygodnie wyliczyć za pośrednictwem kalkulatora OC/AC.

Kalkulacja dla 39-letniego kierowcy z Kielc z 7-letnią bezszkodową historią ubezpieczeniową.

Najczęstsze pytania o silniki rzędowe Subaru i boksery

Czy silniki bokser montuje się wyłącznie w samochodach?

Silniki typu boxer wykorzystywane są też w lotnictwie. Jeżeli chodzi o motoryzację, to można znaleźć je w niektórych motocyklach.

Co jest wyjątkowego w silnikach bokser?

Silniki boxer wyróżnia ich budowa. Z uwagi na ułożenie cylindrów i pracujących w nich tłoków są one szersze oraz bardziej płaskie w porównaniu do silników rzędowych czy widlastych.

Wyjątkowość silników boxer ma przełożenie na kulturę ich pracy - charakteryzują się one wyższą żywotnością, zapewniają też płynniejszą jazdę i wyższy poziom bezpieczeństwa.

Dlaczego silniki bokser są charakterystyczne dla aut marki Subaru?

Wynika to z wartości, jakie wyznaje firma Subaru. Za cel stawia ona sobie dostarczanie samochodów niezawodnych i bezpiecznych, a według niej silniki typu boxer wypadają pod tym względem dużo lepiej niż pozostałe konstrukcje.

Kiedy został wynaleziony silnik bokser?

Silnik typu bokser ma długą historię - pierwsza tego rodzaju jednostka napędowa została skonstruowana w 1897 r. przez niemieckiego inżyniera i pioniera motoryzacji Karla Benza.

Ten typ silnika znalazł zastosowanie w wielu pojazdach - przykładami mogą być Volkswagen Garbus, Chevrolet Corvair (1960-1969) i Porsche 356-001.

tags: #silnikow #rzedowych #subaru