Двигатели DOHC и SOHC: различия, преимущества и недостатки

Что такое двигатель DOHC

Устройство механизма газораспределения на дизельных и двигателях внутреннего сгорания предполагает наличие специальных клапанов впуска топливно – воздушной смеси и выпуска отработанных газов. Слаженная работа этой системы определяет движение автомобиля, позволяет механизму избежать рывков и пробуксировки на месте. Что значит DOHC? Аббревиатура расшифровывается как «Double Over Head Camshaft» или «двойной верхний распределительный вал», находится по два вала вращения, на каждом из которых находятся либо впускные, либо выпускные клапаны.

Что такое двигатель DOHC и как он работает

Однако одной физической возможности развивать высокие обороты мало. Чем выше обороты, тем большее влияние на наполнение цилиндров оказывает сопротивление впускного тракта, от воздухозаборников до зазоров между открытыми клапанами и их седлами. Поэтому кривая мощности двигателя внутреннего сгорания, поднимаясь до определенной точки, с дальнейшим ростом оборотов снижается: после этой точки потери из-за сопротивления впускного тракта становятся слишком большими.

Но, если с впускным трактом поработать несложно – увеличить диаметр дросселя, каналов в головке блока цилиндров, снизить сопротивление воздушного фильтра, то у клапанного механизма есть строгое конструктивное ограничение. Диаметры тарелок впускного и выпускного клапанов чисто физически не могут быть в сумме больше, чем диаметр цилиндра. Поэтому еще на заре двигателестроения появились тогда еще примитивные многоклапанные схемы: чем больше клапанов в цилиндре, тем больше их суммарная пропускная способность, хотя диаметр отдельного клапана меньше. К тому же и клапана становятся легче, что опять-таки дает плюс к способности мотора раскручиваться до высоких оборотов.

Обычный, одновальный газораспределительный механизм

Ранние многоклапанные схемы использовали еще нижние распредвалы – вместо одиночного коромысла, приводящего в действие «свой» клапан, использовалось вильчатое на два клапана сразу. На мотоциклах эта конструкция из-за ее компактности сохраняла актуальность достаточно долго, и даже сейчас встречается.

Однако наиболее совершенной оказалась конструкция с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр, обеспечивающая минимальные моменты инерции в газораспределительном механизме, легко компонующаяся и эффективная с точки зрения соотношения проходных сечений впуска и выпуска. Газораспределительный механизм DOHC на многоклапанной головке (расшифровка DOHC – Double OverHead Camshaft, два верхних распредвала) стал де-факто стандартом в современном двигателестроении.

Стоит сразу отметить, что сам по себе двигатель DOHC не обязательно подразумевает «16 клапанов» (термин из-за популярности 4-цилиндровых моторов крепко въелся в язык, хотя о многоклапанных моторах логично говорить по числу клапанов на один цилиндр: например, у 16-клапанного V8 их два). Существовали и исключения из этих правил – двухвальные «фиатовские» и «фордовские» моторы с двумя валами, но и двумя клапанами на цилиндр:

Или японские моторы с многоклапанной головкой, но одним распредвалом:

Однако эти моторы считаются инженерной экзотикой, и традиционно под двигателями DOHC подразумеваются двухвальные многоклапанные.

Чем отличается DOHC от SOHC и от других типов двигателя

Строение газораспределительного механизма, пройдя определенный этап своего развития, приобрело еще несколько ключевых отличий. В первую очередь, в двигателях с двумя валами пришлось отказаться от ременной передачи. С одной стороны, это усложнило конструкцию, ведь ремни пришлось заменить цепью или шестернями. Положительный момент здесь — лучшая управляемость и надежность подобного устройства, ведь при обрыве ремня автоматически происходят повреждения клапана и поршня, что влечет за собой проблемы в работе двигателя.

Система газораспределения DOHC считается более надежной и контролируемой, а также помогает оптимально расходовать топливо с большей отдачей. Через отверстия двух клапанов в камеру попадает в полтора раза больше топливно – воздушной смеси, следовательно, увеличивается мощность и производительность двигателя. Это второе главное отличие, хотя пунктов здесь может быть и больше.

Особенности

Регулировка клапанов 417 двигатель уаз карбюратор

Добавка 16v означает, что количество цилиндров равно четырем, на каждый из которых приходится по 4 клапана. Это сделали для того, чтобы облегчить конструкцию клапанов еще больше. Поэтому автопроектировщики решили установить на каждый цилиндр именно по 4 штуки, а не по два. Такое строение позволяет облегчить клапаны и увеличить обороты в 1,5-1,6 раза. В этом случае пружины получают меньшую нагрузку.

Такая конструкция была придумана для того, чтобы через два впускных отверстия, имеющих небольшой диаметр, поступал больший объем рабочей жидкости, чем через одно. Кроме того, такое строение позволяет горючей смеси сгорать намного быстрее, а также увеличивает экономичность и коэффициент полезного действия всей моторной системы на двигателе DOHC 16V.

Недостатки DOHC

Приведенная информация указывает на совершенство системы газораспределения с двумя валами. Вместе с тем, двигатель DOHC 16 v также не лишен некоторых недостатков, присущих этой системе распределения.

Главные минусы:

• Высокая стоимость системы по сравнению с аналогом.
• Затраты на замену или ремонт также возрастают.
• Чувствительность к составу используемых масел, в особенности при дополнительном оснащении гидрокомпенсаторами.
• Высокий уровень шума при работе.

Несмотря на эти нюансы, двигатели DOHC уверенно завоевывают рынок, поэтому можно считать, что именно за подобными системами (или их усовершенствованными модификациями) будет будущее.

Двигатели с распредвалом в головке цилиндровтип OHC и DOHC

Двигатели OHC и SOHC

Тип OHC – “OverHeadCamshaft”, а также SOHC – “Single OverHeadCamshaft” – двигатель с одним распредвалом и клапанами в головке цилиндров.

В зависимости от конфигурации привода клапанов различают двигатели с:

Приводом клапанов коромыслами – в этом случае, клапаны приводятся в движение коромыслами 3, расположенными на общей оси 1. Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала 2, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана. Рисунок 5. Тип привода клапанов коромыслами.

Приводом клапанов рычагами – при данной конструкции, распредвал 6, расположен над клапанами 2, и приводит их в действие посредством рычагов 4.

1 – головка цилиндров;

5 – корпус распредвала;

6 – распределительный вал;

7 – регулировочный болт;

А – тепловой зазор.

Приводом клапанов толкателями – простая и надежная схема, при которой распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана.

Двигатели DOHC

DOHC (Double Overhead Camshaft) – двигатель с двумя распределительными валами в головке блока цилиндров. При этом существуют разновидности этого механизма, отличающиеся количеством клапанов на цилиндр двигателя.

При данной конструкции каждый распредвал приводит в действие свой ряд клапанов (впускные или выпускные).

Десмодромная система газораспределения

В десмодромной схеме газораспределения, как правило, используются два распределительных вала (или один, но с кулачками сложной формы). Один распредвал перемещает клапаны вверх, второй – вниз. Пружины отсутствуют.

Коленчатый вал такого двигателя, может вращаться с очень высокой скоростью, по сравнению с двигателями схемы OHC, которые при оборотах свыше 9000об/мин. неминуемо выйдут из строя, так как скорости срабатывания клапанных пружин не будет хватать для того, чтобы отвести клапаны от удара о поршень до его прихода в верхнюю мертвую точку.

Десмодромный механизм очень дорог в изготовлении, поэтому он применялся на гоночных автомобилях, а ныне на мотоциклах.

Преимущества SOHC

Система SOHC, несмотря на некоторое устаревание, все еще актуальна и востребована. Даже на современных авто она по – прежнему используется, но это касается по большей части недорогих марок и моделей. Главное преимущество подобного варианта — низкая стоимость при покупке и ремонте. Кроме того, ременная передача, используемая в системе, отличается менее шумной работой. Для DOHC выходом стало использование специальных гидрокомпенсаторов, снижающих уровень шума в процессе работы двигателя, но это усовершенствование также повлекло за собой дополнительные затраты и увеличение себестоимости.

Преимущества и недостатки SOHC и DOHC

Существование и широкое применение двигателей обеих конструкций говорит о том, что они имеют как преимущества, так и недостатки.

Большое преимущество моторов SOHC — простая конструкция и низкая стоимость. С другой стороны, они менее мощные, поэтому используются, преимущественно, на небольших легковых автомобилях. Однако разные схемы SOHC имеют свои достоинства и недостатки. Так, моторы с коромыслами легко поддаются регулировке, но при этом не обеспечивают высоких показателей мощности. Двигатели с рычагами создают много шума, да еще и не слишком надежны. А моторы с толкателями наиболее просты, но создают некоторые сложности с регулировками.

Преимущество двигателей DOHC заключается в том, что они позволяют более точно установить фазы ГРМ, а в случае четырех и более клапанов на цилиндр обеспечивают высокую мощность и обладают более высокой надежностью. Показатели мощности возрастают из-за лучшего перемешивания и сгорания топливно-воздушной смеси. А надежность повышается за счет того, что увеличение количества клапанов позволяет снизить массу каждого из них, а значит, клапаны могут двигаться быстрее, создавая меньше нагрузок на пружину и седло. Так что, как ни странно, кажущийся на первый взгляд более сложным двигатель DOHC на деле оказывается более простым и надежным.

Однако чаще всего окончательный выбор в пользу SOHC или DOHC покупатель делает исходя из своих финансовых возможностей: автомобили, оснащенные двигателями с разными типами ГРМ, находятся и в разных ценовых категориях, что нередко имеет решающее значение.

Недостатки SOHC

Подобные системы широко используются для бюджетных авто, что позволяет снизить и дальнейшие расходы на обслуживание. При этом необходимо отчетливо понимать и обратную сторону медали — риски, связанные с использованием этого механизма.

Главные минусы:

• Ненадежность ременной передачи, при обрыве которой повреждения могут получить не только элементы системы, но и сам двигатель.
• Повышенный расход топлива при относительно небольшом КПД двигателя.
• Необходимость регулярного осмотра и профилактики.

В устройстве автомобиля работу двигателя определяет много факторов, одним из которых является тип газораспределительной системы. Существует две наиболее распространенные категории: SOHC и DOHC, каждая из которых имеет преимущества и недостатки. Чем отличается DOHC от SOHC, как функционирует механизм и некоторые другие нюансы рассмотрены в приведенной информации.

Второй тип — четыре клапана на цилиндр

Современный тип двигателя DOHC, обычный шестнадцати клапанный двигатель. В строении используются два распределительных вала. Каждый распределительный вал толкает свои клапана. Как правило, один распредвал отвечает за впускные клапана (два на цилиндр), а другой за выпускные (также два на цилиндр).

Такой двигатель является усовершенствованной версией первого типа. При таком строении двигателя удалось существенно повысить мощность двигателя, а также плавность его работы. Устанавливаются и посей день, на 60 – 70 % автомобилей.

Справедливости ради, хочется отметить, что двигатели бывают и с тремя клапанами на цилиндр (12 клапанов) и пять (20 клапанов) – шесть (24 клапана), но это совсем экзотические модели.

Шестнадцатиклапанный двигатель, или двигатель DOHC, имеет ряд преимуществ по сравнению с .

Во-первых, это мощность двигателя, она больше на 15 – 20 л.с.

Во-вторых, плавность работы — работает намного плавнее и тише.

Третье, за счет быстрого такта работы потребляется меньше топлива.

Четвертое, такой двигатель очень быстро раскручивается, а значит динамика с места лучше.

Но есть и ряд недостатков.

Первое – двигатель DOHC, гораздо сложнее и дороже в ремонте.

Второе – требователен к качеству моторного масла. Требуется высококачественное масло.

Подробно о сравнении двигателей с 8 и 16 клапанами писали в , почитайте интересно.

А сейчас видео работы двигателя DOHC

Как видите, аббревиатура DOHC это обычный 16 клапанный двигатель, ничего сложного тут нет. Думаю, моя статья была вам полезна.

Каждый мало-мальски грамотный автомобилист знает, что на некоторых автомобилях пишется аббревиатура DOHC. Как правило, такой надписью хвалятся американские автомобили, в частности, модели от компании General Motors. DOHC – это обозначения типа двигателя автомобиля, а о том, каковы его технические особенности, какими достоинствами и недостатками обладают двигатели данного типа, мы поговорим более подробно.

Устройство двигателей DOHC

Возможно, некоторые из Вас, уважаемые читатели, уже догадались, что DOHC подразумевает собой двойной механизм, или сдвоенный, для получения большей мощности и энергии от сгораемого в цилиндрах двигателя топлива. Что же двойного может быть в обычном двигателе внутреннего сгорания? Если быть точнее, то главным отличием двигателей DOHC от более привычной нашему глазу и пониманию версии SОНС – это наличие двух распределительных валов, вместо одного. На сегодняшний день, благодаря применению на 4-х цилиндровых двигателях двух рапредвалов, которые приводятся в движение коленчатым валом с помощью ременного или цепного привода, устанавливаются 16 клапанов, а не 8. Это позволяет увеличить энергетическую отдачу топлива и, таким образом, понизить его расход. То есть, имея по 4 клапана на каждом цилиндре, а не по 2, двигатель становится гораздо приемистее и эластичнее в работе, при этом, не обладая большим объемом цилиндров.

Однако первые DOHC-двигатели также имели по 8 клапанов. Разница была в том, что один рапредвал осуществлял открытие и закрытие впускных клапанов, а другой – выпускных. И вполне понятно, что прирост мощности от 8-клапанного DOHC, в сравнении с 8 клапанным двигателем SOHC был незначительным. Но спустя годы конструкторам все же удалось извлечь достоинства из этого типа двигателей.