Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Многоклапанные двигатели

Многоклапанные двигатели

Когда нижнеклапанные двигатели ушли в прошлое, клапаны перекочевали наверх в головку блока, и с тех пор их расположение не менялось. Чтобы избежать длинных толкателей, которые ограничивали возможность форсирования двигателя по оборотам (такая конструкция — инерционная и нежесткая), распределительный вал перенесли в головку блока, чем и закончилась трансформация. Потом росли только степень сжатия и обороты. Но если «оборотистый» двигатель и годится для гонок (правда, не для всех), то для повседневной эксплуатации он не подходит: высоки требования к материалам, из которых сделаны детали, топливу и маслам, велики токсичность выхлопа и эксплуатационные расходы. Пришлось искать другие пути.

Площадь четырех вписанных кругов больше, чем двух; соответственно больше проходное сечение каналов, которые прикрыты клапанами.

Идею двигателя с четырьмя клапанами на цилиндр не назовешь особо оригинальной или новаторской, но нельзя отрицать и то, что это достаточно простой способ улучшить наполнение цилиндра горючей смесью и удаление отработавших газов из него. Нарисуйте окружность и впишите в нее две другие максимально возможного диаметра, а затем попробуйте изобразить то же, но уже с четырьмя. Большая окружность обозначает цилиндр, а малые — каналы, закрытые клапанами. Невооруженным глазом видно, в каком случае площадь, занимаемая вписанными кругами, больше и, следовательно, больше проходное сечение впускного и выпускного каналов в головке двигателя.
Четыре клапана «спустились» с высот формулы 1 сначала на другие гоночные, затем на более простые спортивные автомобили, а сейчас они бодро «шествуют» от дорогих машин в средний класс и дальше, к малым и дешевым (этот этап начался в начале 1990-х).

Типичная схема механизма газораспределения двигателя (Mazda 121): зеленым цветом выделен распредвал, коричневым — клапаны с пружинами и фиксирующими деталями. Интересно, что рычаги распредвала выполнены из легкого сплава (показаны желтым цветом) и снабжены стальными роликами (красные). Видны винты для регулировки зазора с контргайками и свеча зажигания (эти детали — белые).

Двигателю с четырьмя клапанами на цилиндр вовсе не обязательно иметь два распределительных вала в головке, как думают иногда автолюбители. Есть моторы, в которых клапаны приводит один вал, например у «Мазды-121».

Двигатель автомобиля Mitsubishi Galant: два распределительных вала, гидравлические компенсаторы клапанного зазора — типичные для четырехклапанных моторов.

Двигатель более дорогого «Мицубиси-Галант» — уже с двумя распределительными валами, гидрокомпенсаторами клапанных зазоров. Заметим, что схема с двумя распредвалами применяется в четырехклапанных двигателях чаще.
Есть двигатели и с тремя клапанами на цилиндр: несколько таких моделей использует, например, Toyota на автомобилях Starlet и Corolla. В этом случае два клапана впускные, а один — выпускной. Это обусловлено тем, что для впуска требуется большее сечение: рабочая смесь хуже проходит по узким каналам, чем выхлопные газы.
Когда фирма Opel добавила к модификациям своей Vectra модную полноприводную, то едва не оступилась. Инертная трансмиссия, возросший вес машины почти свели на нет ее достоинства по сравнению с переднеприводной. Спасти положение помогла новая головка с четырьмя клапанами на цилиндр. Прибавилась мощность, динамика и скорость выросли под стать полноприводным амбициям. Это пример настоящей конструкторской удачи.
Если сечение каналов больше, это не значит, что топлива в цилиндры поступает больше и расход должен быть выше. Многоклапанные головки двигателя позволяют изменить распределение рабочей смеси по камере сгорания, снизить потери впуска и уменьшить количество оставшихся в цилиндрах отработавших газов. Все это увеличивает КПД двигателя, следовательно, появляется возможность уменьшить расход, хотя бы на некоторых режимах.
Двигатель потребляет не столько топлива, сколько войдет в цилиндры, система впрыска «определяют дозу» согласно желанию конструкторов. Но и разработчики иной раз вынуждены идти на уступки, например, применять высокооктановый бензин.
Конечно, улучшить характеристики автомобиля можно не только изменив конструкцию двигателя (увеличив число клапанов). Нередко вместе с этим изменяют передаточные числа в коробке передач, модифицируют систему впрыска топлива и т. д. Но все же ведущие фирмы широко применяют четырехклапанные двигатели.
В условиях современного производства затраты на выпуск технологически более сложной головки блока невелики, а повышенная цена автомобиля, как правило, оправдывается хорошими характеристиками и не отпугивает покупателя.
Некоторые ездят на четырехклапанных машинах, даже не подозревая об этом. Автомобильные фирмы иной раз упоминают о конструкции только в технических характеристиках: ведь потребителя волнуют эксплуатационные показатели, а не устройство двигателя. Другие, наоборот, стремятся подчеркнуть технический уровень или спортивные качества модели, тогда в названии появляются обозначения «16V», «24V». Первое говорит о том, что двигатель имеет четыре цилиндра и четыре клапана на цилиндр, всего шестнадцать, а второе — шесть цилиндров, по четыре клапана на каждый (6X4=24). Индексы трехклапанных двигателей «12V», «18V». Те же надписи могут быть и на клапанной крышке, а кроме них «DOHC» и «Twincam», что означает «два распределительных вала в головке». Если же рядом с «DOHC» не стоит «12V» или «24V», то двигатель вовсе не обязательно четырехклапанный: два распредвала могут быть и у обычного, двухклапанного.

Читать еще:  Встроенный датчик температуры двигателя

Устройство 8-клапанного двигателя

8 клапанные двигатели чаще всего устанавливаются на бюджетных, недорогих моделях автомобилей. В каждом цилиндр имеется по одному отверстию для впуска топливовоздушной смеси, и по одному – для выпуска отработанных газов. Кроме того 8 клапанные двигатели имеют лишь один распределительный вал, приводится который от ременной или цепной передачи. Преимущество 8 клапанного двигателя в простоте конструкции, а следовательно ремонт 8 клапанного двигателя обойдется недорого.

Производители 8 клапанных двигателей всегда стараются сэкономить на производстве, например благодаря использованию схемы с ручной регулировкой тепловых зазоров , и такие двигатели, как в ы поняли, не оборудуются гидрокомпенсаторами. Это в коей-то мере можно назвать преимуществом, ведь такие двигатели не так восприимчивы к некачественному топливу. В 8 клапанном моторе, по сравнению с 16 клапанным не надо бояться обрыва ремня ГРМ, так как наличие специальных выемок в поршнях предотвращают серьезные повреждение силового агрегата, как это произошло бы в 16 клапанном двигателе. Но за счет того, что в 16 клапанном двигателе клапанов по 4 на каждый и два распредвала, он более экономичный, в плане расхода топлива, хоть и отличается более сложной конструкцией.

В 16 клапанном двигателе процессы сгорания проходят намного эффективней, что позволяет увеличить мощность до 15-20%, в сравнении с 8-клапанными моторами. Хочется отметить, что в автомобилях с 16 клапанном двигателем улучшается комфорт передвижения, снижается интенсивность шума и вибраций. Запасом хода 8-ми клапанные и 16-клапанные двигатели практически не отличаются.

Проще говоря, чем больше количество движущихся элементов, тем больше вероятность поломки. Если автомобиль вам нужен для спокойной, умеренной езды по городу, тогда 8-клапанный двигатель, то что вам нужно.

Двигатель с 16-ю клапанами более приемистый, на нем можно разогнаться, но на это придется немного потратиться. Возможность тюнинга двигателя в 16 клапанном двигателе более предпочтительна, так как у 16-клапанных двигателей впускной и выпускной тракты разнесены по разные стороны головки, что значительно облегчает монтаж впускных и выпускных коллекторов. Кроме того, сама головка блока цилиндров имеет больший потенциал для совершенствования. 8-клапанные двигатели тоже можно тюнинговать, но тюнинг 8 ми клапанного потребует больше сил и времени.

Какой двигатель лучше 8 клапанный или 16 клапанный

Принцип работы 8 клапанного и 16 клапанного двигателей одинаковый, отличие лишь в совершенствовании газораспределительного механизма. 8 клапанный механизм проще по конструкции, а у 16 клапанного значительные конструктивные преимущества.

Читать еще:  Возможные стуки в двигателе камаз

Преимущества 16 клапанного двигателя

16 клапанный двигатель более мощный, в тоже время экономичнее, динамичный при разгоне, не требуется ручная регулировка клапанов, меньше шум и вибрация. Но, что следует отметить, 16 клапанный двигатель более дорогой в ремонте обслуживании.

Технические характеристики 16 клапанного ВАЗ 2112 1.5 литра

На ВАЗ 2112 устанавливалась 16 клапанный силовой агрегат с рабочим объёмом мотора 1.5 литра и маркировкой 21120. Мотора разработан на основе классического ВАЗовского мотора ВАЗ 21083 и обладает достаточно высокими техническими характеристиками.

Технические характеристики

Двигатель ВАЗ 21120 производили и устанавливали на автомобили АвтоВАЗ с маркировкой 2112 с 1997 по 2004 года. Новый двигатель имеет улучшенную конструкцию и повышенную мощность.

Двигатель ВАЗ 2112 1,5 л. инжекторный рядный 4-х цилиндровый с верхним расположением распределительного вала, газораспределительный механизм имеет ременной привод. Блок цилиндров 2112, такой же как на 21083, но с изменёнными креплениями под ГБЦ и дополнительными маслоканалами для коренных подшипников, на блоке под термостатом выбит номер двигателя ваз 21120. Рабочая температура силового агрегата составляет 87-103 градуса Цельсия.

Ресурс двигателя 2112, по данным завода изготовителя составляет 150 тыс. км, на практике моторы ходят более 250 тыс.км.

Рассмотрим, основные технические характеристики, которыми обладает двигатель 21128:

НаименованиеХарактеристика
Марка21120
Маркировка1.5 16V
Мощность93 лошадиные силы
ТипИнжекторный
ТопливоБензин
Клапанный механизм16 клапанный
Количество цилиндров4
Расход горючего7,5 литров
Диаметр поршня82,5 мм
Ресурс200 — 250 тыс. км

Все моторы комплектуются 5-ти ступенчатой коробкой переключения передач. Система охлаждения — жидкостного типа с принудительной циркуляцией. Мощность двигателя может быть увеличена до 123 л.с., без потери ресурса. В случае полой доработки мотору может достаться 250 л.с., но при этом, ресурс сократиться в 2-2,5 раза.

Обслуживание

Техническое обслуживание, характерное для автомобилей производства АвтоВАЗ. Основные операции проведения обслуживания являются — замена масла и масляного фильтра. Для смены смазочной жидкости необходимо 3,2 литра моторного масла. В свою очередь, в мотор влезает 3,5 литра смазки.

Рекомендуется заливать полусинтетические моторные масла с маркировкой — 5W-30, 5W-40, 10W-40, 15W40.

Карта технического обслуживания выглядит следующим образом:

ТО-1: Замена масла, замена масляного фильтра. Проводиться после первых 1000-1500 км пробега. Этот этап еще называют обкаточный, поскольку происходит притирка элементов мотора.

ТО-2: Второе техническое обслуживание проводиться спустя 10000 км пробега. Так, Снова меняются моторное масло и фильтр, а также воздушный фильтрующий элемент. На данном этапе также проводится замер давления на двигателе и регулировка клапанов.

ТО-3: На данном этапе, который выполняется спустя 20000 км, проводиться стандартная процедура замены масла, замена топливного фильтра, а также диагностика всех систем мотора.

ТО-4: Четвертое техническое обслуживание, пожалуй, самое простое. Спустя 30000 км пробега меняется только масло и масляный фильтрующий элемент.

ТО-5: Пятое ТО для двигателя, как второе дыхание. На этот раз меняется много чего. Итак, рассмотрим, какие элементы полежат замене в пятом техническом обслуживании:

  • Замена масла.
  • Замена фильтра масляного.
  • Замена воздушного фильтра.
  • Замена топливного фильтрующего элемента.
  • Меняются ремень ГРМ и ролик.
  • При необходимости ремень генератора.
  • Водяной насос.
  • Прокладка клапанной крышки.
  • Другие элементы, которые необходимо заменить.
  • Регулировка клапанов, при которой регулируется газораспределительный механизм.

Последующее проведение технического обслуживания проводится согласно карты проведения 2-5 ТО по соответствующему пробегу.

Ремонт двигателя

Мотор 21120 с обновлённой конструкцией обладает высоким ходом поршней, при эксплуатации появились проблемы, а именно большой износ стенок цилиндров и «жор» масла. Дальнейшие действия не сложно предугадать — капитальный ремонт. При этом он может проводиться спустя краткие сроки — 100 000 км пробега. Из-за этого, на старте продаж и эксплуатации мотор получил достаточно много негативных отзывов.

Читать еще:  Что такое 12v на двигателе

Вывод

Двигатель ВАЗ 2112 1.5 16V показал себя, как не доработанный, и не особо мощный, но простой, в конструктивном плане, силовой агрегат. Движок легко поддаётся обслуживанию и ремонту своими руками.

После 5 лет езды на 16-клапанном моторе пересел на 8-клапанный — рассказываю о своих наблюдениях

Сегодня хочу поделиться с вами своими наблюдениями. Не будем ходить вокруг да около, а сразу приступим к делу. Первым автомобилем у менял был ВАЗ 2112 с 16-ти клапанным двигателем.

В свое время мне его подарили родители. В то время я ещё совсем слабо разбирался в машинах. Для меня главной характеристикой была мощность двигателя и динамика машины.

Этого на «двенадцатой» мне вполне хватало. Уже даже считал 16-ти клапанный двигатель лучшим, что есть в этом роде. Хотя он неоднократно подкидывал мне «сюрпризов». А проявлялось это в порванном ремне ГРМ и загнутых клапанах. Уже даже и не помню, сколько таких неприятных моментов было.

Спустя пять лет эксплуатации автомобиля, мне, мягко сказать, надоело вечно копаться под капотом. Да и чего-то новенького захотелось. На этот раз выбор пал на новенькую Калину. И уже с первого дня эксплуатации автомобиля, был приятно удивлен. Если сравнивать две машины, то хотелось бы выделить некоторые моменты.

Расход топлива

Сравнивая работу обоих моторов в смешанном цикле, не получится сказать, что 16-ти клапанный агрегат намного экономичнее своего конкурента.

Максимальную разницу можно заметить только на холостых оборотах, да и то через бортовой компьютер. Разница составляет всего-то

0.3 л. в час. Повторюсь, это только на холостых оборотах. В процессе движения эта разница еще меньше.

Мощность двигателя

Согласно технической документации, мощность моего 16-ти клапанного агрегата достигает 90 лошадиных сил. Старт с места происходит быстрее, но на подъёме лучше все-таки 8-клапанный двигатель. Такой мотор лучше тянет в гору, что позволяет водителю преодолевать более крутые подъемы без снижения передачи.

Обслуживание

Что касается обслуживания, то 8-клапанник выгоднее. Опытные мастера вообще могут устранять некоторые неисправности такого двигателя в поле при наличии минимальных инструментов.

Не составит особого труда поменять ремень ГРМ и помпу. На моей же «двенадцатой» пришлось бы разбирать чуть ли не половину двигателя.

Цена обслуживания

Обслуживание более простого двигателя обходится в разы дешевле. И проявляется это в двух моментах. Первое, что сразу бросается в глаза – цена на расходники. Второе – обслуживание двигателя на СТО. Ремонт 16-ти клапанного двигателя обойдется несколько дороже.

Надёжность двигателя

А ведь недаром говорят, что надежность заключается в простоте. Двигатель с двумя распредвалами ломается чаще, чем с одним. Кстати, при обрыве ремня ГРМ клапана гнутся на обоих агрегатах. Однако шанс обрыва больше у 16-клапанного мотора.

Не знаю как вы, но я отдаю свое предпочтение в пользу 8-клапанного двигателя. Он менее требовательный и надежный. За все 3 года эксплуатации еще ни разу меня не подводил. А ведь я преодолел на нем ни одну тысячу километров. Интересно, а что по этому поводу думаете вы?

Остались вопросы или есть, что добавить по статье? Пишите в комментариях, возможно это очень поможет читателям в будущем. Так же подписывайтесь на наш канал в ДЗЕНЕ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector