Что такое SOHC ... Что такое DOHC
Всегда ли распредвал в нутри головки блока и есть ли двигатели вовсе нее имеющие распредвала
Содержание статьи:
- Теория газораспределения
- Какие двигатели называют верхнеклапанными
- SOHC и DOHC: различия простыми словами
- Двигатель SOHC
- Двигатель DOHC
- Преимущества и недостатки SOHC и DOHC
- Распредвал внутри блока цилиндров PUSHROD или OHV
- Что имеют ввиду говоря о верхнем или нижнем расположении распредвала
- Двигатели не имеющие привычного распределительного вала
Газораспределительный механизм ( сокращенное название: ГРМ ) : механизм управления газовыми потоками, а именно подачи топливо-воздушной смеси в цилиндр двигателя и выпуск отработавших газов.
Задачей газораспределения является своевременное, максимально эффективное, наполнение рабочего объема цилиндра и полный, быстрый выпуск отработанных газов, согласно такту. От того, насколько точно рассчитаны моменты и длительность фаз газораспределения, зависит КПД, мощность и развиваемый момент двигателя.
Механизм газораспределения может быть организован с помощью клапанного механизма с одним или несколькими распредвалами, а может при помощи вращающихся гильз или золотникового механизма. Так же стоит отметить системы газораспределения вовсе исключающие распредвал любой конструкции, управление клапанами в таком случае может осуществляться при помощи электро управляемых соленоидов или по средствам гидравлики или пневматики.
Распределительный вал, там где он есть, может быть расположен как в самом блоке цилиндров ( такой двигатель называют нижнеклапанный ), так и в головке блока цилиндров ( такой двигатель называют верхнеклапанным )
SOHC, DOHC и все, что с этим связано...
Что такое SOHC: Англоязычные названия Overhead Camshaft и Single OverHead Camshaft (по сути одно и тоже),можно перевести, как "Верхний распределительный вал" и "одиночный верхний распределительный вал". Двигателе SOHC имеет один распределительный вал установлен в головке блока цилиндров, а клапаны работают либо с помощью коромысел, либо непосредственно через подъемники.
Что такое DOHC: Англоязычные названия "Double Over Head Camshaft" и "dual overhead camshaft" можно перевести, как "Двойной верхний распределительный вал". Таким образом, когда говорят о двигателе типа DOHC, имеют ввиду, что данный двигатель имеет два распредвала расположенных в головке блока цилиндров. Типичный двигатель DOHC имеет два распределительных вала и 4 клапана на цилиндр. Один распределительный вал управляет впускными клапанами, которые установлены с одной стороны, а другой распределительный вал управляет выпускными клапанами на противоположной стороне.
Отличия: После того как разобрались, какие двигатели называют SOHC, а какие DOHC. Разница в них становится очевидна и заключается в том, что двигатель типа SOHC использует один коленчатый вал в головки блока цилиндров , а двигатель типа DOHC - два. При этом стоит особо отметить момент, что эти понятия никак не несут в себе данные о количестве клапанов на цилиндр, их может быть по два по три и по четыре ( редкие двигатели имеющие 5 или 6 клапанов на цилиндр, способны работать либо с одним распредвалом имеющим сложную форму кулачков или с несколькими распредвалами ), обе конструкции двигателя предполагают варьирование количество клапанов.
Двигатели SOHC дешевле и менее сложны в проектировании, строительстве и обслуживании из-за меньших движущихся частей, в то время как DOHC более сложны для проектирования сборки и ремонта из-за дополнительных движущихся частей. если сравнить их производительность, можно обнаружить, что двигатели SOHC развивают немного меньше энергии, чем его брат DOHC. Двигатели DOHC являются более гибкими по фазам газораспределения, следовательно н раскрывает большую часть своей мощности и как правило более экономичный. Показатели DOHC сложнее и выше, а при малых и средних оборотах такие двигатели развивают гораздо больше мощности для аналогичного SOHC, что делает их более предпочтительными для гоночных или тюнингуемых автомобилей.
Распределительный вал внутри блока цилиндров...
В двигателях Pushrod, как и в двигателях SOHC и DOHC, клапаны расположены в головке над цилиндром. Основное различие заключается в том, что распределительный вал на двигателе с толкателем (OHV или Pushrod) находится внутри блока цилиндров, а не в головке. Вся цель последующей модернизации и создания конфигураций DOHC и SOHC состоит в том, чтобы избавиться от подъемников и инерции двигателя OHV. В конфигурациях OHV используется центрально расположенный кулачковый вал (располагается в центре блока цилиндров), клапана приводится в действие с помощью подъемников, толкателей и коромысел. Конфигурация OHC устраняет большую часть этого для уменьшения массы в клапане. Это уменьшение массы обычно означает, что двигатель может работать более безопасно и чище при более высоких оборотах двигателя из-за меньшего инерционного давления на приводе клапана.
Кулачок приводит в действие длинные стержни, которые проходят через блок и в голову, чтобы перемещать коромысла и клапана. Эти длинные стержни добавляют массу к системе, что увеличивает нагрузку на пружины клапана. Это может ограничить скорость толкающих двигателей. Именно технологии с верхним распределительным валом, сделали возможными более высокие обороты двигателя. Распредвал в толкающем двигателе часто приводится в действие шестернями или короткой цепью.
Двигатели не имеющие распределительного вала:
Газораспределение с поршневым управлением: Механизм газораспределения с поршневым управлением впуском и выпуском применяется на двухтактных двигателях. Фазы газораспределения задаются за счёт движения поршня, открытием и закрытием впускных и выпускных окон в стенке цилиндра.
Газораспределение с золотниковым управлением: Для управления впуском используется золотник (клапан) дискового, лепесткового или мембранного типа. Благодаря ему удаётся сделать фазу впуска асимметричной относительно верхней мертвой точки поршня и увеличить её длительность до 180—200°, тем самым улучшив наполнение цилиндра.
Газораспределение с гильзовым управлением: В такой конструкции гильза цилиндра выполняется в виде подвижной вдоль оси цилиндра детали, имеющей привод от распределительного вала через пару косозубых шестерён. Этот привод обеспечивает перемещение гильзы вверх-вниз, синхронизированное с движением поршня. Окна в стенках гильзы при этом в определённый момент оказываются напротив ответных окон в стенке цилиндра, тогда через них осуществляется впуск рабочей смеси и выпуск отработанных газов..
Выводы: История развития двигателей увидела много технологических решений по эффективному газораспределению, некоторые из них были сложны, некоторые эффективны и громоздкий, но как показали годы, наиболее целесообразным стала система включающая в себя два верхних распределительных вала. Такая конструкция не только обошла все предложенные варианты по точности и выверенности фазы газораспределения, но и стала основой для более глубоких модернизаций двигателя (системы изменения фаз газораспределения и системы изменения высоты поднятия поршня). Все эти доработки сделали современные двигатели более сложнее, но и намного более эффективнее, мощнее и оборотистее.
Преимущества и недостатки SOHC и DOHC:
Головка с одним верхним распредвалом весит меньше, что задает более легкий двигатель и автомобиль в целрм, sohc также менее сложный механизм, чем dohc, и требует меньшего усилия и меньшего количества движущихся частей для поворота одного распределительного вала. Sohc клапана будет хорошо работать с простым двигателем, но ему, скорее всего, понадобятся карамысла, которые добавят к списку движущихся частей. Установка двойного верхнего распределительного вала обеспечивает несколько преимуществ, поскольку двигатели dohc широко используются, и их большее количество движущихся частей, похоже, не беспокоит инженеров. Одним из основных преимуществ dohc является то, что он легко включает в себя четыре клапана для каждого цилиндра, два впукных и два выпусскных. Четыре клапана на цилиндр обеспечивают более легкий поток топлива и газов как внутри, так и вне цилиндра для четырехтактного цикла, тем самым повышая производительность, особенно при высоких скоростях. Другим преимуществом будет положение свечи зажигания или дизельного инжектора в двигателе dohc, который будет находиться в центре цилиндра, обеспечивая более эффективное сгорание воздушно-топливной смеси. Стоит так же отметить, конструкция типа sohc, так же не исключает 4-х клапанов на цилиндр. Констукция DOHC легко включает в себя механизм изменения фаз газорапределения и механизм изменения высоты поднятия клапана, но это не невозможно на двигателях sohc. Поэтому, если вы все еще задаетесь вопросом о sohc vs dohc, у них есть свои преимущества.
Пара интересных картинок к теме:
| Двигатели SOHC | ||
 Двигатель SOHC Suabru |
4 клапана на цилиндр |
2 клапана на цилиндр |
| Двигатели DOHC | ||
 Двигатель DOHC Suabru |
 Двигатель DOHC |
 ГБЦ DOHC |
| Двигатели OHV | ||
 Двигатель OHV |
 Двигатель OHV |
 ГБЦ OHV |
