Что такое двигатель DOHC. Особенности, конструкция, преимущества и недостатки
ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ DOHC. ОСОБЕННОСТИ, КОНСТРУКЦИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
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.
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.
ЧТО ТАКОЕ ХОНИНГОВАНИЕ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ
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. Особенности, 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.
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. Преимущества и недостатки силовых установок 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.
Видео обзор: «Что такое двигатель DOHC. Особенности, конструкция, преимущества и недостатки»
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.
БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.
bazliter.ru
что это такое, в чем разница, преимущества и недостатки
Сравнивая характеристики автомобиля перед приобретением, будущий владелец сталкивается с массой информации. Одним из пунктов новых знаний являются параметры и тип двигателя. Здесь можно встретить аббревиатуру DOHC или SOHC. Для простого обывателя эти буквы мало что значат, поэтому приведенная информация расскажет, в чем принципиальное отличие этих механизмов, а также в чем разница SOHC и DOHC.
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 SOHC
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.
Преимущества DOHC
Система отлично показала свою эффективность в плане увеличения мощности двигателя (примерно на 15 – 20 л.с.) при одинаковых показателях. Кроме того, это позволяет экономичные расходовать топливо не в ущерб производительности. Именно поэтому большинство современных автомобилей оснащено подобным механизмом.
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.
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.
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.
jrepair.ru
Двигатель DOHC (характеристики, принцип работы, достоинства)
Мощность двигателя – это прямая производная от его оборотов и коэффициента наполнения цилиндров. Способ увеличения мощности мотора – заставить его раскручиваться до более высоких оборотов и обеспечить ему при этом достаточное «дыхание» (второй – это принудительное наполнение цилиндров с помощью компрессоров и турбонагнетателей).
Чтобы увеличить обороты мотора, надо максимально снизить массу возвратно-поступательно движущихся деталей газораспределительного механизма. Это связано с уменьшением нагрузок и обеспечивает отсутствие подвисания клапанов, когда упругости клапанных пружин уже не хватает, чтобы закрывать клапан с той же скоростью, что задана профилем кулачка распредвала. Подвисание клапанов нарушает заданную диаграмму фаз газораспределения и приводит к соударению тарелок клапанов и поршня (как говорится – «поршень догоняет клапана»), когда со временем клапанные пружины проседают и теряют упругость. Поэтому от нижневальных двигателей, где распредвал, который размещён в картере, приводил в движение клапана через длинные штанги и коромысла, перешли к верхневальным. У них распредвал работает через короткие рокеры или толкатели непосредственно по клапанам, и момент инерции в ГРМ гораздо ниже.
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.
Достоинства и недостатки
Развивать высокие обороты без риска подвисания клапанов, не теряя при этом эффективного наполнения, — главное достоинство такой компоновки. Двигатель DOHC 16V можно увидеть и на городской малолитражке, и на топовом спортбайке: потенциал у таких моторов велик. Еще в 1999 году двигатель DOHC 2.0, установленный на серийную Honda S2000, продемонстрировал мощность в 250 л.с. без турбонаддува – исключительно за счет высоких оборотов и двойного изменяемого газораспределения.
Управление газораспределением – это второй плюс двухвальной компоновки. На характеристики мотора оказывает огромное значение ширина фаз впуска и выпуска и фаза перекрытия, когда выпускной клапан в конце такта выпуска еще не закрыт, а впускной клапан уже открывается. На высоких оборотах широкое перекрытие улучшает наполнение цилиндров: инерция выхлопных газов как бы засасывает воздух в цилиндр во время перекрытия. Но зато на низких оно, наоборот, вредно: наполнение падает, часть выхлопных газов подсасывается обратно в цилиндр в начале впуска. Прижмите руку к головке блока цилиндров со снятым выхлопным коллектором и прокрутите мотор стартером, чтобы в этом убедиться: руку ощутимо присасывает к выпускным каналам.
Поэтому на одновальном моторе жестко задан характер кривых мощности и крутящего момента: двигатель с узким перекрытием будет иметь хорошую тягу на низких оборотах, но начнет «чахнуть» во второй половине тахометра. Мотор с широким перекрытием, наоборот, даже со стабильностью холостых оборотов и то будет иметь серьезные проблемы, зато с набором оборотов кривая мощности резко подскочит вверх. У двухвального же мотора есть возможность, смещая хотя бы один из двух распредвалов, менять ширину фазы перекрытия клапанов, получив мотор с широким рабочим диапазоном: он хорошо тянет на низах и не сдаётся на верхах.
Характеристики DOHC-двигателей с изменяемым газораспределением сейчас наивысшие из поршневых двигателей без турбонаддува или механического наддува. Уже давно перешагнут порог в 100 л.с. с литра объема: у сверхкороткоходных двигателей, облегченных по максимуму, он уже дошел и до 200.
Однако двигатель DOHC (16-клапанный) имеет и недостатки, обусловленные конструкцией. Необходимость изготовления двух распредвалов, расточки двух постелей под них в головке блока приводит к удорожанию мотора. Отсюда и появление упомянутых выше моторов с одним валом на многоклапанных головках. И особенно это ощутимо для V-образных и оппозитных двигателей: у них уже по 4 распредвала!
Вас также заинтересует:
Более тонкие клапана теряют в прочности – поэтому при неправильной сборке привода ГРМ, обрыве ремня или перескоке цепи последствия гораздо серьезнее, чем у моторов с двухклапанными головками.
Вероятность перескока цепи или ремня увеличивается, так как длина участка соприкосновения со звездой или шкивом у типичных двигателей DOHC меньше, чем у одновальных моторов.
Кроме того, у многоклапанных моторов пропускная способность на низких оборотах оказывается даже излишней. Увеличение пропускной способности клапанов действует аналогично увеличению фазы перекрытия клапанов, возрастает ее вредное влияние на наполнение цилиндров на «низах». Поэтому моторы DOHC, построенные на базе блоков цилиндров SOHC и не имеющие изменяемых фаз газораспределения, показывают худшую приемистость с низких оборотов.
Классический пример – это «логановский» K4M без фазовращателя, созданный на блоке цилиндров от одновального мотора K7J. При большей максимальной мощности в городе он менее удобен за счет более «крутильного» характера и меньшей тяги на низах. Существуют примеры моторов, где на низких оборотах гидравлика принудительно отключает «лишнюю» пару клапанов, улучшая наполнение цилиндров «на низах» и делая кривую крутящего момента ровнее.
Многоклапанная компоновка делает необходимым перемещение свечи зажигания в центр камеры сгорания, в «пустое место» посреди клапанов. Из-за этого вместо резьбового отверстия сбоку головки блока приходится использовать глубокий колодец, проходящий сквозь клапанную крышку, и характерной «болезнью» всех моторов DOHC становится затопление свечного колодца маслом при повреждении или старении свечных колодцев. Сами свечи приходится делать компактнее – сейчас не редкость уже даже не 16-мм, а и 14-мм шестигранники на свечах зажигания для многоклапанных моторов, уменьшается и диаметр резьбы. Свечи на таких моторах хрупкие, заворачивать их труднее, риск повреждения нитей резьбы выше.
Видео: Теория ДВС: Двигатель Ford 2.0 DOHC (Обзор конструкции)
avtomotoprof.ru
OHV, OHC, SOHC и DOHC в чем разница
Разберемся с задачами распредвала автомобиля. Распределительный вал обеспечивает четырехтактному двигателю возможность для открытия и закрытия клапанов в головке блока цилиндров. Таким образом, происходит газообмен в двигателе любого автомобиля. Для этой цели на распредвале расположены, так называемые: «кулачки», равные числу клапанов. Кулачки преобразуют вращательное движение распределительного вала в возвратно — поступательное движение клапанов. Кулачок толкает клапан (через толкатели или коромысло) вниз. Распределительный вал вращается на половине скорости коленчатого вала. Связь между коленчатым валом и распределительным валом, как правило, происходит при помощью зубчатого ремня или металлической цепи, а также, в редких случаях — зубчатым редуктором.
Распредвал: разница между OHV, OHC, SOHC и DOHC
OHV (Over Head Valve), что дословно означает как: «клапаны установлены в головке цилиндров». Часто термин «OHV» используется для описания конструкции двигателя, где распределительный вал установлен внутри блока цилиндров — внизу, а клапаны работают через подъемники, толкатели и коромысло. Стоит сказать, что эта конструкция OHV успешно используется на протяжении десятилетий, но уже считается достаточно устаревшей.
Основным недостатком конструкции OHV является то, что трудно точно контролировать фазу газораспределения на высоких оборотах. Причиной этого является более высокая инерция, вызванная большим количеством компонентов клапанной системы. Это означает, что конструкция OHV лучше подходит для двигателей с большими объемами, например V8 или еще более крупных, где большой объем мотора обеспечивает более высокий крутящий момент при более низких оборотах. Кроме того, технически сложнее установить больше чем 2 клапана на цилиндр — что можно легко сделать в двигателе DOHC.
OHC (Over Head Cam) и SOHC (Single Over Head Cam).
В двигателе SOHC распределительный вал установлен в головке цилиндров, а клапаны управляются либо коромыслами, либо непосредственно через подъемники.
Основным преимуществом конструкции OHC является то, что клапаны работают почти непосредственно с помощью распределительного вала, что упрощает сохранение точного времени при более высоких оборотах. Также есть возможность для установки трех или четырёх клапанов на цилиндр.
DOHC (Double OverHead Cam), или иногда его еще называют «Twin Cam» или «Double Cam». Большинство современных автомобилей имеют двигатели DOHC.
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. Помните, раньше еще висел «шильдик» на крышке багажника многих автомобилей, говоря о том, что мотор данного авто достаточно современный?
Благодаря конструкции DOHC распределительные валы могут быть установлены отдельно друг от друга. Это позволяет впускным клапанам находиться под большим углом от выпускных клапанов, что приводит к более прямому потоку воздуха через двигатель с меньшим сопротивлением. Другими словами, двигатель DOHC может «дышать» лучше и, следовательно, дает больше лошадиных сил из меньшего объема двигателя.
Правда, и у этой системы есть свои недостатки. Технологии DOHC включают более крупную и более сложную конструкцию, с дополнительными ременными или цепными передачами.
Ремень ГРМ – бомба замедленного действия
Больше полезных материалов из рубрики «ТехЗона» здесь
blog.autonovad.ua
Газораспределительный механизм DOHC
Механизм газораспределения DOHC или как его еще называют ГРМ DOHC или TwinCam, считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания.
В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:
- Что собой представляет газораспределительный механизм TwinCam?
- Конструкция ГРМ DOHC;
- Назначение газораспределительного механизма DOHC;
- В чем заключается принцип действия ГРМ?
- Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam и методы их решения.
Газораспределительный механизм Dohc
Основная информация о ГРМ TwinCam
Механизм газораспределения DOHC является одним из типов газораспределительных систем автомобильных двигателей внутреннего сгорания. DOHC расшифровывается DoubleOverHeadCamshaft, что дословно переводится как два верхних распределительных валика. Вначале поговорим об устройстве газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:
- Распределительный валик;
- Клапанный механизм;
- Механизм привода распределительного валика.
Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:
- Клапаны. С помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня в цилиндре;
- Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
- Распредвал. Он дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля;
- Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
- Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.
Схема ГРМ DOHC двигателей автомобиля марки Тойота оснащается четырьмя или пятью клапанами на каждый цилиндр. Каждый распределительный валик заставляет функционировать соответствующую ему пару клапанов, а происходит это благодаря толкателям. Представленный механизм газораспределения является усовершенствованным вариантом механизма SOHC, только на месте одного распредвала в основе блока каждого цилиндра находится 2 распредвала. Такой тип конструкции значительно понижает инерцию всех клапанов, благодаря отсутствию коромысла клапанов, а это дает возможность достижения не меленьких оборотов в сравнении с предыдущим механизмом.
К тому же, представленный механизм дает возможность проектирования немаленького угла между парой клапанов, а это позволяет производить большой поток воздуха во все цилиндры на больших оборотах.
Каждый из распределительных валиков начинает передвигаться при помощи цепки или же зубчатого ремешка. В последнее время автомобиль марки Тойота начал оснащаться однорядной цепкой, а не зубчатым ремнем. Однорядной цепкой называется современное веяние двигателей автомобиля марки Тойота. Большим достоинством данной цепки является ее надежность, потому как она не требует такой частой замены как ремень. Но цепка создает дополнительный шум, а ее замена обойдется вам в кругленькую сумму, так как одновременно придется проводить замену натяжителя и успокоителя.
К достоинствам газораспределительного механизма DOHC относятся:
- Имеется возможность раскручивания коленвала до высоких оборотов, а это дает возможность снятия с автомобильного двигателя большую мощность;
- Достаточно легко проводится процесс компоновки механизмов газораспределения со специальным механизмом перемены фаз распределения газа.
К недостаткам представленной системы относятся:
- Механизм оснащен большим количеством деталей;
- Большая стоимость;
- Низкий уровень надежности;
- Сложный ремонт.
Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam
Для начала давайте рассмотрим внешние признаки поломок механизма распределения газа. Понизилась компрессия, появились хлопки впускного и выпускного трубопроводов, уменьшение мощности автомобильного двигателя и стуки металла. Все перечисленные признаки являются свидетельством того, что клапаны плохо прилегают к седлам, а это обычно происходит из-за накопления гари на седлах и клапанах. Также данные признаки могут свидетельствовать о поломке пружин клапана, заедании стойки клапанов во втулке или же в случае отсутствия зазоров между стойкой клапана и рычагом.
Еще одной причиной может быть неполное открытие клапана, а это в свою очередь происходит из-за немаленького теплового зазора или же поломки гидрокомпенсаторов.
Также могут износиться шестеренки распределительного или коленчатого валика, направляющие втулки клапана, оси и втулки коромысла, увеличение смещения оси распределительного валика.
Процесс замены ремня в газораспределительном механизме
В процессе снятия изношенного ремня и установления вместо него нового может легко измениться взаиморасположение коленвала и распредвала. В таком случае сменяются фазы распределения газа автомобильного двигателя, а это может привести к каким-либо нарушениям функционирования, даже доходя до полной поломки. Пометки, которые располагаются на шестеренках механизма привода, выполняют функцию визуального контролирования настроек газораспределительного механизма. Поэтому после снятия старого ремня нужно совместить пометки шестеренок коленвала и распредвала с прорезами, которые находятся в кожухе механизма привода. Представленное действие просто необходимо для установления, так называемого условного нуля, так как именно с него начинается функционирование автомобильного двигателя. После выполнения данного действия необходимо осторожно установить дополнительный ремень, при этом старайтесь не сместить пометки на шестеренках.
Дальше нужно осмотреть и отрегулировать усилия натяжного ролика, а предназначается данный узел для удержания ремня на шестеренках механизма привода. Проверка на правильность проведения регулирования ролика проводится при помощи поворачивания ремешка.
Если вам удастся провернуть ремешок на 90⁰, то механизм отрегулирован правильно. В противном случае есть два варианта либо он перетянут, либо недотянут:
- Если вам удалось провернуть ремень большой угол, то он недотянут;
- Если ремень проворачивается на маленький угол, то он перетянут.
Обратите внимание на то, что ремень ни в коем случае нельзя брать руками в масле, так как это приведет к проскальзыванию механизма привода на шестеренках.
autodont.ru
устройство, принцип работы, преимущества, отзывы
На некоторых автомобилях, открыв капот, можно увидеть аббревиатуру на двигателе DOHC 16V. Мало кто из современных водителей знает, что означает эта надпись. Однако каждый автовладелец понимает, что такой силовой агрегат обладает повышенными мощностными характеристиками.
История создания
За открытие двигателя, получившего всемирное распространение, нужно поблагодарить так называемую «банду четырех». Именно так называлось объединение талантливых и креативных разработчиков компании Peugeot, которые создали DOHC-двигатель. Что это такое будет, они и сами тогда еще не понимали. Просто эти смельчаки были отчаянными гонщиками и поклонниками машин, которые способны развивать фантастическую скорость.
К тому времени в автомобиле стали устанавливать достаточно современные силовые агрегаты с оборотом около 2.000. Однако «банде четырех» было этого мало, и они решили создать достаточно мощный и очень быстрый мотор, который кроме того экономно бы расходовал топливо. Такая конструкция была разработана впервые. Основным автором стал молодой человек по фамилии Зуккарелли.
По его задумке было решено немножко изменить строение силовой установки и разместить распределительные валы над клапанами. После проведения испытаний необходимость в промежуточных элементах отпала сама с собой. Самым сложным было сделать так, чтобы наивысшая температура рабочего газа в камере сгорания поднялась до отметки 2000 градусов. Но и тут конструкторы смогли найти выход, выполнив основные детали из металлов, которые практически не нагреваются. Таким образом, талантливые инженеры смогли создать уникальный агрегат, который пользуется спросом и сегодня.
DOHC-двигатель – что это такое
Практически все водители, знакомые со строением системы внутреннего сгорания, представляют, как выглядит вал с кулачками, открывающийся во время вращения клапана. С помощью ДВС и фаз газораспределения происходит пуск/выпуск горючего. Раньше на автомобилях устанавливали систему SOHC (Single Over Head Camshaft), имеющую один распределительный вал.
Однако сейчас большинство транспортных средств переведены на моторы типа DOHC. Расшифровка аббревиатуры – Double Over Head Camshaft. Если перевести эти слова с английского, то станет понятно, что двигатель оборудован двумя распредвалами. В профессиональной среде известны также и другие сокращения: ДВРВ и ДОШЦ. Силовой агрегат DOHC снабжен парой распредвалов, которая находится в головке блока цилиндров. Из-за этого вал в таком моторе размещается сверху, над рядами выпускных и впускных клапанов. Они не имеют никаких переходных элементов, таких как коромысла, штанги или рокеры.
Особенности
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.
Принцип работы
Для того чтобы была обеспечена правильная работа двух распределительных валов, использовали специальный зубчатый ремень — это такое же устройство с набором шестеренок или цепь. Из этих 2 способов привода ремень считается более экономичным, поэтому его выбирает большинство автовладельцев. Он обладает рядом преимуществ:
- работает тихо;
- не обязательно постоянно его смазывать;
- стоит недорого.
Среди недостатков ременного привода самым главным считается то, что при обрыве он может натолкнуться на поршень. Из-за этого оба элемента разлетаются и могут существенно повредить гильзу и блок цилиндра. В этом случае не получится отделаться мелким ремонтом, поэтому специалисты рекомендуют проверять состояние детали регулярно.
Если в качестве привода использована цепь, то она издает гораздо больше шума, но будет намного надежнее. Минус этого устройства – растяжение со временем. Чтобы устранить этот недостаток, следует приобрести специальные механизмы, которые выполняют автоматическое натяжение цепи. Также понадобится установить герметичный картер для полноценной смазки.
Преимущества
Многие водители по достоинству оценили плюсы конструкции, особенно те, кто предпочитает быструю езду. Ведь для настоящего гонщика важно, чтобы мотор быстрее развивал обороты. Двигатель может развивать число оборотов до предела.
Кроме того, механизмы фаз газораспределения хорошо комбинируются с различными конструкциями преобразования. Другими преимуществами силовой установки являются бесшумность, экономичность и легкость. Экономия топлива во время поездок на автомобиле составляет около 20-30 %.
Недостатки
Несмотря на большой список преимуществ, двигатель имеет ряд минусов. Самыми главными недостатками, по мнению автоэкспертов, признаны:
- Сложное устройство конструкции, которая регулирует блоки системы, отвечающей за распределение газа.
- Высокая стоимость запчастей, которые необходимы для ремонта мотора, вышедшего из строя.
Причем стоят дорого не только запчасти. Для того чтобы отремонтировать мотор, нужно будет обратиться к профессиональным мастерам, работа которых стоит тоже недешево. Кроме того, двигатель будет функционировать без перебоев только на качественном синтетическом масле, в противном случае может произойти поломка гидрокомпенсаторов.
Отзывы
Многие автоэксперты считают, что мотор с двойным распределительным валом – настоящий прорыв в автомобилестроении, поэтому при выборе машины они рекомендуют именно двигатель DOHC 16v. Отзывы потребителей, использующих транспортное средство с силовой установкой данного типа, полностью соответствуют этому утверждению. Несмотря на то что обслуживание такого мотора обойдется для владельца недешево, любые расходы будут частично компенсированы производительностью и низким расходом горючего.
Современные варианты
В настоящее время подобные двигатели распространены повсеместно. В основном их используют такие известные производители, как Toyota, Hyundai, Mercedes, Ford, Chrysler, Honda и многие другие. Самые популярные комплектации – 2.4 DOHC и 2.0 DOHC. Первый мотор имеет объем 2,0 л. Их начали устанавливать на транспортные средства марки Ford и Hyundai с конца девяностых годов прошлого столетия.
Toyota, Hyundai и Chrysler, предпочитают ставить на свои машины силовые установки, имеющие объем 2,4 л. Среди фирм, которые занимаются автомобилестроением в России, положительные качества двигателя DOHC 16V по достоинству оценила компания ГАЗ.
fb.ru
Двигатель DOHC — преимущества и недостатки
Наверняка многие автомобилисты сталкивались с некоторыми автомобилями имеющими аббревиатуру DOHC. Обычно эта надпись встречается на американских автомобилях, например, моделях произведенных компанией GM. Двигатель DOHC обозначает тип двигателя, технические особенности, достоинства и недостатки которого рассматриваются в этой статье.
Двигатель DOHC — преимущества и недостатки
Устройство двигателя DOHC
Под понятием двигатель DOHC подразумевается двойной или сдвоенный механизм, необходимый чтобы получить большую мощность и энергию от топлива сгораемого в двигателе. Основное отличие двигателей DOHC от обычного типа SОНС, является наличие 2-х распредвалов, вместо одного. Сегодня, благодаря использованию 2-х распредвалов приводимых в движение коленвалом через ременной или цепной привод, можно установить 16 клапанов, вместо 8.
Благодаря этому увеличивается энергетическая отдача горючего и снижается его расход. Благодаря наличию четырех клапанов на каждом из цилиндров, а не двух, двигатель DOHC является более приемистым и эластичным в работе, не имея при этом большого объема цилиндров.
На первых DOHC двигателях стояло по 8 клапанов. Между ними разница состоит в том, что одним рапредвалом открываются и закрываются впускные клапаны, а другим только выпускные. Вот почему, не было заметного прироста мощности при использовании восьмиклапанного DOHC, по сравнению с восьмиклапанным SOHC. Однако через несколько лет конструкторы смогли оценить достоинства этой разновидности двигателя.
Двигатель DOHC — преимущества
Достоинства двигателей DOHC. Двигатель, имеющий два распредвала расходует меньше топлива и обладает увеличенной мощностью. Если говорить точнее, благодаря второму распредвалу добавляется 10-20 л.с. мощности. Возможно, для любителей погонять этого, будет не вполне достаточно, для городского автомобиля это напротив солидный прирост мощности.
На современных двигателях устанавливают гидрокомпенсаторы, которые на DOHC двигателях значительно уменьшают шум, издаваемый при работе двигателя. Если вам нужно, чтобы двигатель автомобиля был практически бесшумным, то надо выбирать авто с DOHC двигателем.
Двигатель DOHC — недостатки
Недостатки двигателей DOHC незначительны. Два распредвала в DOHC двигателях подразумевает установку более сложной системы ГРМ. На 2-х распредвалах сложнее сделать регулировку, чем на одном, и его ремонт более сложный и дорогостоящий по сравнению с двигателями SOHC.
Помимо этого, двигатели, имеющие два распредвала являются чрезвычайно чувствительными к качеству масла, и если вы захотели купить авто, оснащенное DOHC двигателем, надо включить в расходы на его содержание покупку высококачественного синтетического масла.
При сегодняшних ценах на топливо двигатель DOHC является настоящим прорывом, позволяющим однозначно уменьшить до 30% расход горючего, без ущерба мощности. То, что эти моторы являются достаточно дорогими в обслуживании, не является столь серьезным минусом, с учетом того, какая сумма будет сэкономлена на расходе топлива автомобилем, имеющем двигатель DOHC.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!sochi-avto-remont.ru