Зміст: Чому чотири клапанна технологія? ⬇ Переваги чотириклапанної технології ⬇ Головка блоку циліндрів ⬇ Розподільчі вали ⬇ Управління клапанами ⬇ Зубчастий ремінь ⬇
Коротка назва 16-ти клапанного двигуна - "DOHC 16V". Це абревіатура англійської назви "Double Over Head Camshaft 16 Valves" або по-російськи "два розташованих зверху розподільних вала і 16 клапанів". Такий 16-ти клапанний двигун вважається типовим двигун високої потужності.
Вид двигуна 1,8/2,0 л 16V спереду праворуч. Цифрами позначені:
1 - генератор;
2 - патрубок дросельної заслінки з впускним колектором;
3 – модуль запалення DIS;
4 - кришка головки блоку циліндрів;
5 - передня кришка зубчастого ременя;
6 - сервонасос;
7 - натяжний ролик поліклінового ременя;
8 - ремінний шків колінвалу;
9 – масляний фільтр.
Переваги чотириклапанного принципу очевидні: у круглому циліндрі не можна як завгодно збільшувати кола клапанів. Незабаром вони стикаються один з одним, водночас праворуч і ліворуч залишається невикористаний простір. Але чотири маленьких кола можна розмістити порівняно елегантно і за рахунок цього досягти в сумі більшого поперечного перерізу відкриття.
Чому чотири клапанна технологія?
Одна з основних проблем чотиритактного двигуна полягає в тому, щоб заповнити циліндри на такті всмоктування достатньою кількістю паливоповітряної суміші. Проблема зростає із зростанням числа оборотів двигуна, т.к. час відкриття клапанів дедалі більше скорочується. Інженери говорять про втрати відкриття. Щоб протидіяти їм, вибирають максимальний діаметр клапанів, т.к. тільки так може чинити більше суміші. Але це прагнення накладає обмеження діаметр камери згоряння. Тут полягає головна ідея чотириклапанної технології: чотири малі кола у сумі утворюють велику площу порівняно з двома великими — щодо однієї й тієї ж величини камери згоряння.
Переваги чотириклапанної технології
Навряд чи який-небудь виробник автомобіля зважиться піти на дорогі витрати в своїх моделях, якщо це не призвело б до численних переваг. І вони дійсно існують з чотирьохклапанної технологією:
- Чотири клапани забезпечують збільшення пропускної спроможності для горючої суміші та відпрацьованих газів. "Більше вільне дихання" позитивно позначається на потужності двигуна і, отже, витраті палива. Наприклад, у чотириклапанного двигуна приблизно на 8% менша питома витрата палива в порівнянні з двоклапанним двигуном.
- У чотириклапанних двигунів клапани меншого розміру і за рахунок цього мають меншу масу, наведену в рух, що призводить до прискорення реагування клапанного механізму. Приємний побічний ефект: потрібні менш жорсткі пружини для закриття клапанів.
- Клапани меншого розміру під час закриття охолоджуються сідлами краще ніж великі клапани. Це спричиняє зниження термічних проблем.
- Чотириклапанні двигуни за рахунок умов у камерах згоряння менш чутливі до детонаційного згоряння. Вони витримують коефіцієнт стискування, підвищений на 1-5 пунктів.
- Свічка запалювання може розміщуватись у чотириклапанному двигуні оптимально в центрі камери згоряння. Далі ми описуємо відмінності від двигуна із вісьмома клапанами.
Головка блоку циліндрів
Подвоєння кількості клапанів зумовило нову конструкцію головки блоку циліндрів, відлиту з алюмінію.
Тут показаний двигун 1,6 л 16V з наступними конструктивними вузлами:
1 - компресор кліматичної установки;
2 - сервонасос;
3 - ремінний шків колінвалу;
4 - полікліновий ремінь;
5 - генератор;
6 - впускний колектор;
7 - модуль запалення DIS;
8 - щуп для вимірювання рівня олії;
9 – механічна коробка передач;
10 - масляний фільтр;
11 - лямбда-зонд;
12 – випускний колектор.
Зліва: вид спереду 8-ми клапанного двигуна з робочим об'ємом 1,6 л:
1 - натяжний ролик зубчастого ременя;
2 - водяний насос;
3 - зубчастий ремінь;
4 - шків розподільного валу;
5 - приводний шків зубчастого ременя.
Справа: торцева сторона двигуна 16V з робочим об'ємом 1,8/2,0 л:
1 - натяжний ролик зубчастого ременя;
2 - водяний насос;
3 - правий напрямний ролик;
4 - зубчастий ремінь;
5 - впускний розподільний вал;
6 - випускний розподільчий вал;
7 - лівий напрямний ролик;
8 - приводний шків зубчастого ременя.
У камерах згоряння впускні та випускні клапани підвішені з легким нахилом до осі циліндрів. У центрі знаходиться свічка запалювання. Це створює шляхи згоряння однакової довжини на всі боки. Цим створюються причини швидкого та чистого згоряння горючої суміші.
Ряд впускних клапанів знаходиться на двигуні ззаду по ходу руху. При виготовленні розміщених попереду випускних клапанів знадобилися великі витрати, т.к. їх порожнисті стрижні наповнені натрієм. Цей рідкий метал під час експлуатації відкидається туди та назад. Він може поглинати теплоту тарілки клапана та через направляючу клапана відводити її на стрижень до головки блоку циліндрів.
Розподільчі вали
Для приведення в дію двох рядів клапанів потрібно два розподільні вали. Вони обертаються в підшипниках ковзання - п'ять підшипників на розподільному валі випускних клапанів та п'ять на впускному розподільчому валі. Задля економії ваги обидва порожні вали.
За допомогою зубчастого ременя колінчастий вал приводить у обертання обидва розподільні вали. Розподільний вал, розташований попереду, приводить у дію випускні клапани, задній - впускні клапани. Обидва вали обертаються в одному напрямку.
Управління клапанами
Клапани управляються розподільними валами найкоротшим трактом передачі - на відміну від восьмиклапанного двигуна - без проміжних маятникових важелів. Гідравлічні штовхачі, подібні до перевернутої чашки, і обидві пружини клапанів одягнені на стрижень клапана так, як зображено на малюнку внизу.
Примітна мінімальна опуклість днищ штовхачів, не помітний оку нахил робочої поверхні кулачка і усунення 2 мм між кулачком і штовхачем. Завдяки цьому штовхачі при двигуні отримують момент імпульсу, який передають на клапани. За рахунок цього усувається зношування штовхачів і сідел клапанів і досягається оптимальна герметичність між клапаном і сідлом.
Зубчастий ремінь
Як уже згадувалося, він безпосередньо приводить у дію обидва розподільні вали. Зубчастий гумовий ремінь, армований сталевим дротом не схильний до зносу і працює безшумно. Додатково зубчастий ремінь підлягає технічному обслуговуванню, т.к. автоматичний натяжний ролик забезпечує його постійний натяг.
Управління клапаном за допомогою гідроштовхача у двигуні 16V: олія, що знаходиться під високим тиском, зображена темним кольором. На тон світліша кількість масла, не потрібна для керування клапаном. Цифрами позначені такі деталі:
1 - кулачок розподільного валу;
2 - резервуар з олією;
3 - зворотний клапан;
4 - підведення олії;
5 - високонапірна камера;
6 - стрижень клапана;
7 - притискна пружина;
8 - циліндр;
9 - поршень;
10 - гідроштовхач.
У системі мастила двигуна мають значення (показано на 8-ми клапанному двигуні):
1 - масляний насос;
2 - масляний фільтр;
3 - клапан регулювання тиску;
4 - вимикач тиску олії;
5 - розподільний вал та регулятор зазору клапана.
Коментарі відвідувачів