Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Vad är en boxermotor?

Även om de grundläggande principerna för en förbränningsmotor är universella, varierar sättet på vilket dessa motorer är utformade och fungerar mycket. Vissa motorkonfigurationer är designade i en linje, andra i ett V, medan andra är platta, som boxermotorn.

Boxermotorn är mest känd idag i sina Subaru- och Porsche-applikationer, men det var en annan tysk tillverkare som banade väg för dess användning i bilar i slutet av 1800-talet. Dess fördelar sågs då, och de är fortfarande högt ansedda idag, men inte tillräckligt för att se utbredd användning.

För att bättre förstå boxermotorer och hur de fungerar, The Drive’s det burble-älskande informationsteamet har satt ihop en snabbreferensguide med termer, definitioner, historielektioner och fotografier. Och ja, det finns en video också. Låt oss börja dagens lektion.

Vad är en boxermotor?

En boxermotor, den vanligaste typen av platt motor eller horisontellt motsatt motor, är en förbränningsmotor som är konstruerad med motsatta cylindrar på varje sida av en central roterande vevaxel. Med cylindrarna i denna konfiguration rör sig de motsatta kolvarna inåt och utåt samtidigt. Denna rörelse efterliknar armarna på en boxare som cyklar mellan höger och vänster slag. Förstår du det?

När uppfanns boxermotorn?

Mercedes-Benz hävdar att den första boxermotorn utvecklades och uppfanns av Karl Benz 1897. Den tvåcylindriga platta motorn, som var känd som "kontra/kontra"-motorn (kontra betyder mot på tyska), debuterade 1899 i Mercedes-Benz -Benz Dos-à-Dos bussar. En 1,7-liters variant gjorde 5 hästkrafter medan en 2,7-liters variant gjorde åtta. Motordesignen tillämpades omedelbart på vanliga bilar, racerbilar och kommersiella fordon. Mercedes-Benz flyttade dock senare fokus till radmotorer.

Decennier senare i slutet av 30- och 40-talet satte Volkswagen en 1,1-liters luftkyld boxermotor i Volkswagen Type 1 Beetle.

Porsche spårar också sin historia med boxermotorn tillbaka till Beetle. Företaget säger att Ferry Porsche installerade en 35-hästkrafts fyrcylindrig motor i sin 356-001. Den första 911:an hade en platt-sex boxermotor.

För Subaru var FF-1 den första modellen som använde en boxermotor, en enhet som gjorde 61 hästkrafter och 65 lb-ft vridmoment. Den debuterade 1970 som efterföljaren till 360.

Vad är fördelarna med boxermotorer?

Allt har för- och nackdelar. Det är därför boxermotorer är bra.

Låg tyngdpunkt

Om prestanda är en prioritet eller intressant plats, vill du att din bil ska vara så låg till marken som möjligt. Detta ökar stabiliteten och förbättrar lateral snabbhet och smidighet. Med en platt motor är dess vikt lägre än marken och lägre i själva bilen.

Jämnt balanserad

När det kommer till prestanda vill du ha ett fordon som har så få köravbrott som möjligt. Detta beror inte bara på bilens viktbalans utan också på motorns viktbalans. Det finns många kraftfulla krafter i ett motorrum, och när de motverkar varandra är det bra.

Dessutom, eftersom motorn är bredare och plattare, hjälper den till att fördela vikten jämnare än en upprättstående motor. Detta hjälper till att förbättra hanteringsprecisionen, särskilt runt hörn.

Smidig drift och minskad vibration

Eftersom motorns rörelser balanserar varandra, gungar och vibrerar motorn mycket mindre. Detta minskar behovet av delar utformade för att motverka vibrationer och hjälper till att hålla låg vikt.

Säkerhet

Eftersom boxermotorer är så platta och kan placeras så lågt, kan de designas för att lossna på ett sätt som en traditionell upprättstående motor inte kunde.

Vilka är negativa med boxermotorer?

Dessa är nackdelarna när man överväger den övergripande fördelen med att använda en boxermotor.

Motorstorlek

En av de primära metoderna för att öka effekten är att öka storleken på motorblocket och cylinderhålen. Detta är dock svårt att göra mot designen av boxermotorn och dess bredd, så den är begränsad i den kapaciteten.

Komplexitet

Inriktningen och designen av boxermotorer kan kräva ytterligare forsknings- och utvecklingskostnader.

Hemservice 

På grund av den komplexa karaktären hos dessa motorer, särskilt placeringen av föremål som tändstift, kan de vara ganska svåra och frustrerande att arbeta på och utföra grundläggande underhåll på. Alla är inte svåra att knäcka, men några.

The Boxer Engine's Racing History

Det finns en lång och lysande racinghistoria knuten till boxermotorn som går ända tillbaka till starten.

Mercedes-Benz hävdar att den första racerbilen med boxermotor någonsin var den Benz-byggda racerbilen 1899. Med en 8-hästkrafters tvåcylindrig boxerdesign säger Mercedes-Benz historiker att racerföraren Fritz Held "körde den till en klass seger i långdistansloppet Frankfurt-Köln över 193,2 kilometer, och fullbordade distansen med en medelhastighet på 22,5 km/h.” För de som inte är europeiska är det 13,9 mph, så inte precis en rekordbil i landhastighet.

Boxarens sanna racinghärstamning börjar dock inte på allvar förrän Volkswagen och Porsche började släppa sina respektive luftkylda flatfyror i VW Bug och Porsche Type 64. 

Typ 64 byggdes endast för ett syfte och ett syfte, för att vinna det tvärkontinentala loppet mellan Berlin och Rom 1939. Ja, vi vet exakt vad som pågick i Tyskland under den perioden och du skulle bättre tro att nazisterna hade sina med att göra Type 64 till verklighet. Faktum är att de faktiskt tog i drift bilen.

Typ 64 var i grunden en Volkswagen Beetle under sin UFO-liknande hud, med en platt fyra som gjorde hela 50 hästkrafter. Den prestandan, tillsammans med sin mer aerodynamiska kropp och låga vikt, innebar att den kunde nå en topphastighet på 99 mph. Loppet förverkligades aldrig av skäl som vi är säkra på att du kan urskilja. Tre byggdes och den ensamma överlevande tävlade senare på en handfull rallyn, inklusive alpina rallyt 1950. 

Och från den första Type 64 får du hela Porsches racinghistoria. Från 911:or till 914:or till mäktiga 911 GT1:or, varenda en av Hans Metzgers skapelser, och allt däremellan kan spåras tillbaka till den där Type 64:an. Vilket leder oss till Subarus racinghistoria, en inte av asfaltsblod, utan rallydominans.

Subarus första deltagare i rallyvärlden var med en bil som heter Leone 1980. Utrustad med prototypen av Subarus legendariska fyrhjulsdrift, drevs Leone av en 1,6-liters fyrcylindrig boxermotor. En turboladdare tillkom senare för bättre kraft. Dessa tidiga dagar drevs av Noriyuki Koseki, mannen bakom Subaru Tecnica International (STI) – vi är säkra på att du har hört talas om dem.

Senare, med hjälp av Prodrive, en av de mest välkända motorsportdräkterna någonsin, började Subarus rallyinsatser på allvar. Subaru utvecklade sin Group A Legacy RS tillsammans med Prodrive för säsongen 1990 och förfinade produkten under de närmaste åren med hjälp av Ari Vatanen och Colin McCrae. Vad som skulle bli av Subaru, Prodrive och McCrae partnerskap skulle göra boxermotorer av miljoner.

1993 bytte Subaru och Prodrive Legacy RS-plattformen till Impreza och med dess korta hjulbas, briljanta blå och gula färgschema och en flammande turboladdad fyrcylindrig boxer och gjorde hjältar av Subaru, McCrae och boxermotorn. Teamet skulle vinna tillverkarens titel tre gånger, 1995, 1996 och 1997. Och resten, ja, det är historia.

– Bidragit från Jonathan Klein

Vilka modeller har för närvarande boxermotorer?

Boxermotorer finns för närvarande i hela Subaru- och Porsche-serierna. Subaru erbjuder en 2,0-liters på BRZ, Impreza och Crosstrek; en 2,5-litersversion på Legacy, Outback, Forester och Crosstrek, en turboladdad direktinsprutad 2,0-liters i WRX, en turboladdad direktinsprutad 2,4-liters i Ascent, Legacy och Outback; och en turboladdad 2,5-liters i WRX STI. Porsche erbjuder platt-fyra- och platt-sex-motorer i bilar som 911, Boxster och Cayman.

Är Porsche- och Subaru-motorerna relaterade?

Nej, dessa tillverkare och motorer är oberoende av varandra.

Lär dig hur du kör din boxermotor med Skip Barber Racing School

Att lära sig din bils beteende, egenheter och personlighet kan göras på egen hand, men du gör det inte precis i ett vakuum. En missad bromspunkt eller mål som fixeras på det där trädet kan betyda en böjd stötfångare eller några allvarliga medicinska räkningar. Varför ta chansen när du säkert kan lära dig att köra din boxerutrustade sportbil av proffsen på Skip Barber Race Car Driving School?

Enheten har samarbetat med Skip Barber, den legendariska racingskolan, för att säkerställa att du inte flyger ut i ett dike när du först startar din boxers tändning.

Vanliga frågor om Boxer Engine

Du har frågor, The Drive har svar!

F. Är en motor med motsatt kolv detsamma som en boxermotor?

A. Det är det inte! Skillnaden har att göra med kolvarnas orientering. I en motor med motsatt kolv delar kolvarna var sin cylinder och kolvarnas toppar trycker mot varandra. I boxermotorer sitter kolvarna i olika motsatta cylindrar och kolvarnas toppar trycks bort från varandra.

F. Ok, så vad är skillnaden mellan en 180-graders V och en boxermotor?

A. Skillnaden ligger i var kolvarna är fästa. I en 180-graders V-motor är de motsatta kolvarna länkade på samma kamstift och rör sig därefter. Kolvarna i en boxermotor är dock fästa vid separata kamstift, vilket tillåter deras signatur synkroniserade dans.

F. Är då en boxermotor pålitlig?

S.  Det här är en något laddad och komplicerad fråga. Å ena sidan gör den inneboende karaktären hos boxarens design dess inre komponenter hållbara och pålitliga. Vissa motorer som de som finns i utvalda WRX-bilar har dock känt till att ha problem med huvudpackningen. Dessutom kan vissa boxermotorer vara svåra att serva, vilket kan avskräcka ägare från att följa deras rekommenderade serviceintervall. Om detta inträffar kan bilen ha problem på grund av dålig skötsel.

F. Är boxermotorer föråldrade med tanke på deras ålder?

S.  Boxermotorer är nästan lika gamla som bilen, men föråldrade? Inte riktigt. Vi misstänker att det finns goda skäl till att den mest ikoniska och rena sportbilen på planeten, Porsche 911, fortfarande använder designen.

Boxer Engine Roliga fakta

  • Samma boxermotor som användes i Volkswagen Beetle användes också i transportbussen av typ 2.
  • Det dröjde inte länge efter att Benz debuterade med sin tvåcylindriga boxer på racerbanan som motorn fördubblades med fyra cylindrar. Enligt Mercedes-Benz, "Det sista evolutionära steget av Benz-racerbilen utrustad med en kontramotor var Benz-fordonet på 20 hk som introducerades 1900. Medan de två tidigare modellerna båda hade en tvåcylindrig boxerenhet, utvecklades detta fordon av Georg Diehl – ​​innehöll en fyrcylindrig boxer med 5 440 cc slagvolym.”

Låt oss prata, kommentera nedan för att prata med The Drive's Redaktörer!

Vi är här för att vara expertguider i allt relaterat till hur man gör. Använd oss, komplimang oss, skrik på oss. Kommentera nedan och låt oss prata! Du kan också skrika åt oss på Twitter eller Instagram, här är våra profiler.

Jonathon Klein:Twitter (@jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Tony Markovich:Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Chris Teague:Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Utvalda produkter

LUCAS LUC10013 Bränslebehandling

Red Line komplett bränslesystemrengörare

Star Tron Enzyme Fuel Treatment Concentrate

Har du en fråga? Har du ett proffstips? Skicka oss ett meddelande: [email protected]