16 valve двигатель что это такое

История ВАЗовского шеснаря

Ну и в продолжении истории о моторах отечественных нельзя было упустить конечно же из виду «шеснарь».

Рождение

Используя агрегатную базу и платформу «восьмерки» для новой модели, в Тольятти понимали, что к моменту старта серийного производства ВАЗ-2110 «восьмой» мотор неизбежно устареет. Ведь уже с начала восьмидесятых в мире ужесточались экологические требования, да и литровая мощность постоянно увеличивалась. «Заряженные» модификации Volkswagen Golf MKII и Opel Kadett E были практические вдвое мощнее базовых версий (и отечественной Самары!), ведь их моторы выдавали 130-140 «лошадок»! Вдобавок стало ясно, что мотор должен быть не только мощнее и экологичнее, но и экономичнее предшественника .

Добиться этого можно было несколькими способами. Во-первых, на ВАЗе безоговорочно приняли переход на более современный распределённый впрыск, что теоретически позволяло выполнить любые актуальные на тот момент нормы по чистоте выхлопа.

Во-вторых, нужно было повышать литровую мощность, чтобы поднять количество «лошадок» под капотом, оставшись в прежнем рабочем объеме. Ведь далеко не во всех странах мира покупатели приветствовали «большие» двигатели из-за налогов. Да и НАМИ жестко определял «литровый диапазон» советской техники – ВАЗы должны были укладываться в диапазон 1,2-1,6 литра.

На тот момент в мире уже были обкатаны на практике два способа «взбодриться» — установка турбонаддува или же переход на многоклапанную головку блока, где количество впускных и выпускных клапанов для каждого цилиндра увеличивалось вдвое. Взвесив все «за» и «против», на ВАЗе остановились на втором варианте, поскольку наддув потребовал бы куда больших затрат и технологических нововведений, в то время как схема с четырьмя клапанами на цилиндр в остальном («по низу») не сильно отличалась от восьмиклапанника, а за счет лучшей наполняемости цилиндров показатели мощности и крутящего момента при прочих равных должны были увеличиться на 10-15%. Это значит, что вкупе с «инжектором» с полуторалитрового мотора реально было снять не менее 90 л.с.

Снова Porsche

Не имея собственного опыта в проектировании подобных конструкций, вазовцы «по старой памяти» обратились к специалистам Porsche. К тому же советской стороне требовалась помощь немцев по аэродинамической доводке кузова «десятки» . Подписанный в 1987 году контракт предусматривал как работы по аэродинамике, так и разработку 16-клапанного двигателя с распределённым впрыском. При этом рабочий объем оставался прежним — 1,5 литра.

Однако и на ВАЗе отнюдь не сидели сложа руки, переложив хлопоты по разработке нового двигателя на плечи и руки немецких «спецов»! Под руководством А. Симульмана был скомпонован вариант многоклапанной головки блока с литыми свечными колодцами — то есть, без вставных деталей.

Предложенный же Porsche вариант был менее технологичным — в частности, он требовал очень сложной по форме прокладки головки блока, за изготовление пресс-формы для производства которой советские специалисты по РТИ просто не брались. Зато немецкая фирма Elring, к которой обратились вазовские специалисты, согласилась все сделать за четыре месяца и 400 000 немецких марок! И первое, и второе совсем не устраивало ВАЗ, поэтому пришлось… разработать конструкцию силами вазовского же РТИ НТЦ, для чего хватило одного месяца и 1 500 рублей.

Однако в дальнейшем к технологической разработке и доводке отливки головки специалистам Porsche пришлось подключать малоизвестные и узкоспециализированные компании из Австрии и Италии. При этом свечные колодцы остались литыми, как изначально задумывали в Тольятти.

Кроме собственно «шестнадцатиклапанной» конструкции с двумя распределительными валами, двигатель 2112 отличался и наличием гидротолкателей с автоматической регулировкой теплового зазора, ведь только компактные «гидрики» позволили разместить в головке цилиндров и еще один вал, и восемь дополнительных клапанов. Кроме механизма газораспределения «двенадцатый» мотор получил также оригинальные впуск и выпуск.

На ранних этапах доводки 16-клапанного мотора применялись привычные для специалистов Porsche компоненты распределенного впрыска немецкой фирмы Bosch, однако в дальнейшем (с 1990 года) советская сторона стала активно сотрудничать с американской компанией GM, перейдя на «джиэмовскую» систему не только для многоклапанных моторов, но и на обычных восьмиклапанниках как «восьмого», так и «классического» семейств. Ирония судьбы заключалась в том, что через пять лет ВАЗ вновь вернулся к «бошевским» компонентам впрыска на своих двигателях, прекратив сотрудничество с GM в этом направлении.

Впрочем, «чистый двенадцатый» мотор продержался на конвейере не так и долго – менее пяти лет, что особенно удивительно для ВАЗа с его двигателями-долгожителями. Просто в дальнейшем конструкторы решили увеличить рабочий объем и восьми-, и шестнадцатиклапанных двигателей «десятки» до 1,6 литра, что было достигнуто установкой более высокого блока цилиндров и увеличением хода поршня с 71 мм до 75,6 мм. Новый 16-клапанный мотор получил индекс 21124 – в народе он известен как «124-й мотор». Его важное отличие от первого шестнадцатиклапанника ВАЗ – «безвтыковая поршневая»: то есть, при обрыве ремня ГРМ клапаны больше не встречались с поршнями. Интересно, что разработанный немцами 1 300-кубовый мотор «восьмерки» также был «втыковым», но при увеличении рабочего объема до 1,5 литра от этого недостатка на восьмиклапанных версиях (21083/2111) удалось избавиться.

Читайте также:  Двигатель 1sz какие свечи

Прибавка в 100 «кубиков» рабочего объема позволила не только исправить эту конструктивную особенность двигателя ВАЗ-2112, но и безболезненно перейти на нормы Евро-3 без заметного ухудшения показателей максимальной мощности и крутящего момента.

Но и на этом история не закончилась! Для вышедшей в 2007 году Приоры ВАЗ-2170 16-клапанный двигатель в очередной раз модернизировали, использовав новую облегченную шатунно-поршневую группу фирмы Federal Mogul и получил новый индекс 21126

21126

До недавнего времени этот мотор смело называли самым совершенным из всех силовых агрегатов, произведенных ВАЗ, и похвалы эти, нужно сказать, вполне заслужены. Экономичный и мощный, надежный. Технические показатели также находятся на высоте: 98 «лошадок», рабочий объем 1,6 литра, максимальный крутящий момент в 145 Нм достигается при преодолении отметки в 4000 об/мин. Предел мощности в 98 л.с. можно получить, только разогнав мотор до 5600 об/мин., что способны сделать далеко не все водители. Этот фактор следует отнести к особенностям именно этой модели двигателя.Отметив положительные стороны, нельзя не сказать о недостатках, которые, конечно, также в нем есть. Главным из них является высокая степень повреждений в случае обрыва ремня ГРМ, что влечет за собой необходимость достаточно ощутимого в плане финансов сервисного обслуживания. Учитывая все вышесказанное, можно подвести краткий итог: такой тип двигателя оптимально подойдет для водителей, которым нравится ездить в агрессивной манере и только возможный обрыв ремня ГРМ не позволяет назвать его идеальным вариантом, лишенным недостатков.

21127

С появлением двигателя ВАЗ 21127 в определенной степени нивелировались казавшиеся незыблемыми похвалы в адрес его предшественника – ВАЗ 21126. А все дело в том, что новый вазовский мотор был существенно доработан и смог предложить еще более впечатляющие возможности. Сперва следует отметить возросшую мощность силового агрегата, теперь вместо 98 «лошадок» владелец получает целых 106 л.с. при возросшем со 145 до 148 Нм крутящего момента. Специалисты славно поработали над его предшественником, в результате, двигатель 21127, сохранив показатели динамики разгона, стал более эластичным, а главное – получил регулируемый впуск. Данный силовой агрегата с 2013 года начали устанавливать на Lada Priora, Granta и Kalina. По сравнению с 21126, новый мотор получил свыше 20-ти новых комплектующих, благодаря которым, а также другой прошивке, распределению фаз и впускному ресиверу стал мощнее. В целом, нужно сказать, это практически тот же ВАЗ 21126, который, однако, за счет запаса сжатого воздуха на низах стал ехать интереснее.

Чуть ли не забыл про двигатель который был специально разработам для калины.

1,4-литровый 16-клапанник ВАЗ-11194

Конструктивно у него было много общего со 126-м мотором — в частности, такая же облегченная поршневая группа, однако из-за уменьшенного до 76,5 мм диаметра цилиндров рабочий объем снизился до 1,4 литра, а максимальная мощность — до 89 л.с. «Даунсайзинг» двигателя Калины был сделан с целью улучшения топливной экономичности машины, которая при общей с «десяткой» и Приорой платформе формально все же относилась к чуть более низкому классу, на что указывал индекс модели, начинавшийся с цифры 1, а не 2, как у остальных переднеприводников. На практике же оказалось, что у 1,4-литрового мотора нет заметных потребительских преимуществ перед обычным «восьмиклапанником».

Источник

ДВИГАТЕЛЬ DOHC: КОНСТРУКЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ПРОБЛЕМЫ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильным двигателем с системой газораспределения DOHC, каков принцип работы и в чем заключается отличие мотора от других типов силовых установок. Кроме того, расскажем про то, какими особенностями, конструкцией обладает двигатель с системой DOHC, что относится к его преимуществам и недостаткам, а также, насколько ремонтопригоден мотор такого типа. В заключении поговорим о том, на какие современные автомобили устанавливают мотор с системой DOHC, из каких основных компонентов состоит двигатель, а также выгодна ли в эксплуатации и обслуживании силовая установка с двумя газораспределительными валами.

Читайте также:  Сколько работает двигатель на акценте

Почти каждый автомобилист хоть бы раз да видел под капотом той или иной машины, как там красиво и гордо красуется аббревиатура – DOHC. Но что она означает, знает не каждый автолюбитель. Сокращенное понятие DOHC расшифровывается, как Double Over Head Camshaft , то есть это говорит о том, что в силовой установке вверху газораспределительной системы, расположенной над блоком цилиндров имеется 2 отдельных распределительных вала. Двигатель оснащенный системой “ДОХС“, как называют ее автомеханики, оснащен двумя валами, один из которых идет с кулачком. Распредвал с кулаком при вращении открывает клапана, которые нужны двигателю для такта работы, то есть для впуска топливно-воздушной смеси и выпуска отработанных газов. Справочно заметим, что предшественником данного двигателя в автомобилестроении была система SOHC, которая расшифровывается, как Single Over Head Camshaft , то есть мотор оснащенный одним единственным распредвалом.

Итак, что же все таки в более детальном понятии из себя представляет система газораспределения DOHC? Двигатели оборудованные системой DOHC, кроме того, что оснащены 2-мя распределительными валами в головке блока цилиндров, как правило, еще имеют по 4 клапана на каждый цилиндр, то есть в большинстве случаев такие силовые установки идут с общим количеством клапанов в количестве 16 единиц. Мотор такого типа зачастую имеет маркировку, например 2.0 DOHC 16v , где первые цифры – это объем двигателя, затем идет наименование системы газораспределения и общее количество клапанов ( не на цилиндр, а именно общее ). Справочно заметим, что само понятие DOHC пришло к нам из западных стран Европы, а если точнее то из Франции и Италии. Считается, что родоначальником системы SOHC, предшественницы DOHC, была компания Fiat и ее модели автомобилей.

По мнению большинства автовладельцев система газораспределения DOHC более популярна и распространена, чем SOHC, так как эффективность с отдачей двигателя намного лучше с двумя распределительными валами и кулаками, чем с одним. Заметим, что в движение оба вала приводятся ременной или цепной передачей, которая исходит от коленчатого вала силовой установки. Как мы отметили ранее зачастую газораспределительная система двигателя DOHC оснащается 4-мя клапанами на цилиндр, однако имеются еще и другие модификации. Кроме 4-ех клапанов на цилиндр встречаются еще модели моторов оснащенные от 2-ух до 5-ти и даже более клапанами на цилиндр. Но такие системы газораспределения считаются больше экспериментальными и сильной редкостью.

1. Конструкция и принцип работы двигателей с системой DOHC

Конструкторской особенностью всех двигателей с системой газораспределения DOHC является то, что распредвал расположен непосредственно над каждым рядом клапанов силовой установки, то есть над впускными и выпускными. Кроме того, такая система полностью лишена деталей-посредников, на примере штанг, разных рокеров и коромысел. С целью того, чтобы максимально облегчить каждый клапан, было решено изготовителем устанавливать на цилиндр не 2, а 4 клапана, причем облегченных. Таким образом, в случае увеличения оборотов двигателем в 1,5 раза, на пружины системы будут приходиться значительно меньшие нагрузки.

Кроме того, благодаря 2-ум впускным клапанам малого диаметра в цилиндр поступит почти в 1,5 раза больше горючей смеси, чем если бы был один, но большой. Таким образом, горючая смесь исходя из такой специфической конструкции узлов двигателя будет более эффективней сгорать в камерах цилиндра, а также повысится коэффициент полезного действия с экономичностью силовой установки. Также заметим, что того, чтобы привести в движение 2 распределительных вала, в голове блока цилиндров зачастую используют зубчатый ремень, набор шестерен или цепь.

Если брать в расчет приводной ремень, то он, как расходный элемент довольно дешев, не требует смазки и почти бесшумно функционирует. Однако в отличие от цепи, при обрыве ремня газораспределительного механизма – это сразу же будет означать “смерть” клапанам и поршням двигателя, а затем красивый выход на капиталку движка. Почему так происходит? Потому что клапан ударяется о поршень и происходит их “ дружественная встреча “, то есть разрушение двух деталей, причем еще повреждается гильза цилиндра и сам блок.

Поэтому цепь выглядит намного надежней и долговечней ремня, но при этом является более шумной в работе. Недостатком цепи системы является постепенное ее вытягивание и растягивание. Растягивание цепи легко решается ее подтягиванием при прохождении планового технического обслуживания автомобиля. Также цепь, в отличие от ремня нуждается в герметичном картере, так как функционирует в масляном “тумане“. Что касается следующего вида приводной системы газораспределения – набора шестерен, то этот элемент довольно дорог в обслуживании и чрезмерно шумный при работе двигателя, но самый надежный.

Читайте также:  Митсубиси делика неисправности в двигателе

Не стоит также забывать про такой показатель любой силовой установки, как степень сжатия. Дек вот, чем выше степень сжатия двигателя, тем больше будет его коэффициент полезного действия. И это даже не удивляет, так как большинство современных моторов функционируют с высокими степенями сжатия. Вот поэтому самой оптимальной формой камеры сгорания силовой установки является шаровой сегмент. Однако сделать такую камеру сгорания не всегда представляется возможным изготовить, поэтому ищется определенный компромисс в производстве.

Делается это для того, чтобы изготовить шарообрузную камеру сгорания с одной стороны и при этом постараться сохранить конусообразную форму с другой стороны. Такой формы производители добиваются при помощи уменьшения угла между впускными, а также выпускными клапанами мотора. Таким образом, получается такая картина: повышаем степень сжатия, за счет уменьшения угла между клапанами.

Чтобы двигатель выдавал наибольший коэффициент полезного действия при 4-х клапанах на цилиндр, необходимо также изменить месторасположение свечей зажигания, которые в двигателях с системой DOHC располагаются в самой камере сгорания, причем в ее центре. Специально созданные длинные каналы увеличивают высоту головок цилиндров, в связи с чем свечи располагаются в колодцах довольно глубоко. При замене данных расходных элементов применяется специальный свечной ключ.

Кроме определенного расположения свечей зажигания силовые установки с системой газораспределения DOHC имеют еще одну особенность, которой является наличие специального гидравлического компенсатора зазора. Этот компонент располагается между задней частью клапана и толкателем. Задачей компенсатора зазора является подача моторного масла под давлением из системы смазки. Причем данный зазор у двигателей “ДОХС” меняется в зависимости от того, холодный мотор ли горячий, а также изношено гнездо клапана или нет.

2. Плюсы и минусы моторов с системой газораспределения DOHC

К преимуществам двигателей с системой газораспределения DOHC относят то, что все усилия мотора распределяются поровну на два вала и благодаря этому происходит увеличение мощности установки примерно на 10-25 лошадиных сил. Кроме того, улучшается динамичность работы систем двигателя, что позволяет в конечном итоге сокращать расход масла, а если в моторе применяются еще гидрокомпенсаторы, то это позволяет в добавок снижать шум от работы силовой установки.

Кроме увеличения мощности и снижения шума двигателя, улучшается еще плавность хода автомобиля, мотор работает без каких либо вибраций, как бы равномерно. Также к преимуществам системы DOHC нередко относят тот факт, что силовая установка становится способной быстро раскручиваться и как следствие приобретает лучшие характеристики по разгону и динамике в целом.

К недостаткам системы газораспределения с 2-мя распредвалами в первую очередь относят сложность конструкции. Эта сложность заключается в регулировании узлов системы газораспределения и следовательно это сказывается на общей ремонтопригодности мотора. Таким образом, обслуживание силовой установки с системой DOHC будет обходится дороже, чем например у предшественника SOHC с 1-им распредвалом. На этом недостатки не заканчиваются и переходим к нюансам, которые также важно учитывать при эксплуатации и обслуживании таких двигателей. Силовые установки с системой “ДОХС“, которые в добавок оборудованы гидрокомпенсаторами, нуждаются исключительно в синтетических моторных маслах, причем очень высокого качества, а также их частой замене.

Кроме вышеописанных моментов, также необходимо учитывать тот факт, что система “DOHC” нуждается в периодической регулировке клапанных зазоров. Чтобы осуществить их настройку, нужно вынимать распредвалы, нарушать установку фаз газораспределения, а также подбирать толщину регулировочных шайб, которые располагаются между толкателем и кулаком. А затем нужно производить обратную сборку узлов двигателя, делать снова измерение зазора, а если не получилось его подобрать, то опять необходимо будет все разбирать.

В заключении отметим, что если сопоставлять все положительные стороны относящиеся к силовым установкам с системой DOHC и негативные моменты, которые увеличивают их стоимость эксплуатации мотора, то можно под итожить, что данные двигатели однозначно имеют право на свое существование. Все дополнительные расходы образующиеся в процессе эксплуатации мотора, можно почти полностью компенсировать неплохой экономией топлива и очень выразительной динамикой силовой установки. Также справочно заметим, что двигатели с системой DOHC в последние годы все чаще устанавливают на свои автомобили корейские и японские производители, на примере компаний Kia, Hyundai, Toyota и Honda.

Источник

Adblock
detector