2-bokseri
2-bokseri on 2-sylinterinen moottori, jonka sylinterit ovat 180 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Englanninkielisen moottorisanaston termi flat-twin on myös laajalle levinnyt, mutta se voi tarkoittaa myös muita "litteitä" moottoreita, eikä pelkästään 2-sylinterisiä vastaiskumoottoreita. Moottorityyppi on ollut käytössä moottoripyörien valmistuksessa jo yli sadan vuoden ajan, lisäksi flat-twin -moottoreita on sovellettu autojen, kevyiden ilma-alusten, paikallisvoiman tuottamisen ja kotitalouskoneiden voimanlähteiksi.
Alkuaikojen moottoripyöräsovelluksissa flat-twinit asennettiin usein poikittain (moottorin asennussuunta katsotaan kampiakselin suunnasta) eli sylinterit olivat rungon suuntaisesti. Tämä aiheutti sylintereille riittämättömän jäähdytysilman saannin ja kasvatti lisäksi akseliväliä. Näistä seikoista johtuen moottorit käännettiin pituussuuntaisiksi, mutta tämän konfiguraation haittapuolena on pyörän runkoon vaikuttava, moottorin kiertosuuntaan nähden vastakkainen vääntövoima ja sylintereiden vaurioitumisriski kaaduttaessa.
Kampiakselien konfiguraatiot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Yleisin kampikoneiston konfiguraatio flat-twin -moottoreissa on 2-sylinterinen bokseri- eli vastaiskumoottori. Tässä asetelmassa kampiakselilla on kaksi, toisiinsa nähden 180 asteen kulmassa olevaa kaulaa, jolloin männät liikkuvat sisään- ja ulospäin samanaikaisesti. Teoriassa tämä rakenne on värinätön, koska moottorin vastakkaiset voimat kumoavat toisensa.
Jotkin moottorivalmistajat, kuten esim. junien raskaita dieselmoottoreita valmistanut englantilainen Brush Diesel, valmistivat flat-twin -moottoreita, joissa oli vain yksi kammen polvi ja molemmat kiertokanget on kiinnitetty kammen samalle kaulalle. Tämän kaltainen astelma on kuitenkin käsitettävä 180 asteen kulmalla olevana V-moottorina, eikä vastaisku- eli bokserimoottorina.
Vuoden 1897 Lanchester 8 hp phaeton -mallin flat-twin oli varustettu kahdella vastakkaiseen suuntaan pyörivällä kampiakselilla. Tässä rakenteessa molemmat männät oli liitetty omaan kampiakseliinsa paksummalla kiertokangella ja naapurikampeen kahdella ohuemmalla kiertokangella, yksi ohut kiertokanki molemmin puolin naapurin paksua kiertokankea. Tämä englantilaisen insinööri Frederick Lanchesterin kehittämä konstruktio mahdollistaa sylinteri- ja mäntäasetelmien sijoittamisen toisiinsa nähden symmetrisesti ja mäntien samanaikaisen, toisiinsa nähden vastakkaisen liikkeen. Rakenteen avulla saatiin täysin värinättömästi käyvä moottori, koska vastakkaisiin suuntiin liikkuvat symmetriset voimat kumoavat toisensa täydellisesti. Lanchester käytti tällaista moottoria parissa ensimmäisessä, vuosina 1895 - 96 valmistuneessa autossaan.[1]
Sovellukset autokäyttöön[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Benz & Cie. -yhtiön kahdessa ensimmäisessä Rennwagen-kilpa-autossa voimanlähteenä oli vesijäähdytteinen boxer-2, joka oli saatu aikaan naittamalla yhteen kaksi Benz Velon yksisylinteristä moottoria. Henry Ford käytti varhaisissa tuotantomalleissaan flat-twin -moottoreita. Tällaisia malleja olivat Ford Motor Companyn vuosina 1903–04 valmistamat A-malli, 1904–05 C-malli ja 1905–06 F-malli.
Tämän jälkeen flat-twin -moottoreita käytettiin usean, edullisen hintaluokan kansanauton voimanlähteenä. Englantilainen Jowett käytti moottorityyppiä vuosina 1910–1940 valmistetuissa henkilöautoissaan ja vuosina 1946–1953 valmistetuissa Jowett Bradford -pakettiautoissa. Muita sovelluksia olivat mm. Steyr-Puch 500, DAF Daffodil, Toyota Publica sekä Toyota Sports 800.
Toisen maailmansodan jälkeisistä ranskalaisvalmistajista 2-sylinterisiä bokserimoottoreita käyttivät Citroën ja Panhard. Saksalaismerkeistä tämän moottorin löysi BMW 700:n ja Glas Isarin konehuoneesta.
Sytytysjärjestelmä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Kaksisylinterisen vastaiskumoottorin yhteydessä sopii erinomaisesti käytettäväksi hukkakipinä-sytytysjärjestelmä. Kyseessä on virranjakajaton järjestelmä, jossa kaksipäinen puola antaa kipinän molempien sylintereiden sytytystulpille kampiakselin molemmilla kierroksilla, eli puristus- ja pakotahdilla. Järjestelmä on rakenteellisesti yksinkertainen ja edullinen, koska siinä tarvitaan kahden sylinterin käyttöön ainoastaan yhdet katkojan kärjet ja yksi puola.