багатоклапанні двигуни

Матеріал з Енциклопедія журналу "За кермом"

Коли ніжнеклапанний двигуни пішли в минуле, клапани перекочували наверх в головку блоку, і з тих пір їх розташування не змінювалося. Щоб уникнути довгих штовхачів, які обмежували можливість форсування двигуна за оборотами (така конструкція - інерційна і нежесткая), розподільний вал перенесли в головку блоку, ніж та закінчилася трансформація. Потім росли тільки ступінь стиснення і обороти. Але якщо «спритний» двигун і годиться для гонок (правда, не для всіх), то для повсякденної експлуатації він не підходить: високі вимоги до матеріалів, з яких зроблені деталі, паливу і маслам, великі токсичність вихлопу і експлуатаційні витрати. Довелося шукати інші шляхи.

Площа чотирьох вписаних кіл більше, ніж двох; відповідно більше прохідний перетин каналів, які прикриті клапанами.

Типова схема механізму газорозподілу двигуна (Mazda 121). зеленим кольором виділено распредвал, коричневим - клапани з пружинами і фіксують деталями. Цікаво, що важелі распредвала виконані з легкого сплаву (показані жовтим кольором) і забезпечені сталевими роликами (червоні). Видно гвинти для регулювання зазору з контргайками і свічка запалювання (ці деталі - білі).

Двигуну з чотирма клапанами на циліндр зовсім не обов'язково мати два розподільних вала в голівці. як думають іноді автолюбителі. Є мотори, в яких клапани призводить один вал, наприклад у «Мазди-121».

Двигун автомобіля Mitsubishi Galant. два розподільних вала, гідравлічні компенсатори клапанного зазору - типові для чотирьохклапанних моторів.

Двигун більш дорогого «Міцубісі-Галант» - вже з двома розподільними валами, гідрокомпенсаторами клапанних зазорів. Зауважимо, що схема з двома розподільними застосовується в чотирьохклапанних двигунах частіше.
Є двигуни і з трьома клапанами на циліндр: кілька таких моделей використовує, наприклад, Toyota на автомобілях Starlet і Corolla. У цьому випадку два клапана впускні, а один - випускний. Це обумовлено тим, що для впуску потрібно більший перетин: робоча суміш гірше проходить по вузьких каналах, ніж вихлопні гази.
Коли фірма Opel додала до модифікацій своєї Vectra модну повнопривідну, то ледь не оступилася. Інертна трансмісія, зрослий вага машини майже звели нанівець її переваги в порівнянні з передньопривідною. Врятувати становище допомогла нова головка з чотирма клапанами на циліндр. Додалася потужність, динаміка і швидкість виросли до пари повнопривідним амбіціям. Це приклад справжньої конструкторської удачі.
Якщо перетин каналів більше, це не означає, що палива в циліндри надходить більше і витрата повинен бути вище. Багатоклапанні головки двигуна дозволяють змінити розподіл робочої суміші по камері згоряння, знизити втрати впуску та зменшити кількість залишилися в циліндрах відпрацьованих газів. Все це збільшує ККД двигуна, отже, з'являється можливість зменшити витрату, хоча б на деяких режимах.
Двигун споживає не стільки палива, скільки увійде в циліндри, система уприскування «визначають дозу» згідно з бажанням конструкторів. Але і розробники іноді змушені йти на поступки, наприклад, застосовувати високооктановий бензин.
Звичайно, поліпшити характеристики автомобіля можна не тільки змінивши конструкцію двигуна (збільшивши число клапанів). Нерідко разом з цим змінюють передавальні числа в коробці передач, модифікують систему уприскування палива і т. Д. Але все ж провідні фірми широко застосовують чотирьохклапанні двигуни.
В умовах сучасного виробництва витрати на випуск технологічно більш складної головки блоку невеликі, а підвищена ціна автомобіля, як правило, виправдовується хорошими характеристиками і не відлякує покупця.
Деякі їздять на чотирьохклапанних машинах, навіть не підозрюючи про це. Автомобільні фірми іноді згадують про конструкцію тільки в технічних характеристиках: адже споживача хвилюють експлуатаційні показники, а не пристрій двигуна. Інші, навпаки, прагнуть підкреслити технічний рівень або спортивні якості моделі, тоді в назві з'являються позначення «16V», «24V». Перше говорить про те, що двигун має чотири циліндри і чотири клапани на циліндр, всього шістнадцять, а друге - шість циліндрів, по чотири клапани на кожен (6X4 = 24). Індекси трехклапанних двигунів «12V», «18V». Ті ж написи можуть бути і на клапанної кришці, а крім них «DOHC» і «Twincam», що означає «два розподільних вала в голівці». Якщо ж поруч з «DOHC» не варто «12V» або «24V», то двигун зовсім не обов'язково чотирьохклапанний: два распредвала можуть бути і у звичайного, Двохклапанні.