Двигатели DOHC

Двигатели DOHC (Double overhead cam-shafts = DOHC) — это два распределительных вала в головке цилиндров и четыре клапана (4 valves) на каждый цилиндр. В данной статье мы расскажем как создавались двигатели DOHC с двумя распредвалами, а также их конструктивные особенности.

В двигателях DOHC распределительный вал непосредственно помещен над каждым рядом клапанов (впускных и выпускных) и нет "посредников" — коромысел, штанг, рокеров и т.п. А чтобы каждый клапан сделать еще легче, на цилиндр установлено не два, а четыре легких клапана. И даже при увеличении оборотов в полтора раза на пружины станут приходиться существенно меньшие нагрузки.

Чем больше смеси мотор "вдохнет" за рабочий цикл, тем выше мощность. Соответственно, довели до предела проходное сечение клапанов. Через два впускных клапанов малого диаметра в цилиндр поступит примерно в полтора раза больше горючей смеси, чем через один большой. Кроме того, смесь при такой конструкции будет лучше сгорать, вырастет КПД и экономичность двигателя.

Возможно, что силовые агрегаты DOHC так и остались бы уделом гоночных и спортивных машин, но нефтяной кризис, стремление поднять мощность малолитражных моторов и борьба за снижение вредных выбросов дали новый толчок к поиску. Но массовое производство ставит свои непростые задачи.

Для привода двух распределительных валов в головке цилиндров можно использовать зубчатый ремень, цепь или набор шестерен.

Ремень дешев, не требует смазки, практически бесшумен, но его обрыв означает катастрофу для всего двигателя: неуправляемый клапан наталкивается на поршень, оба разрушаются, повреждая одновременно гильзу цилиндра и блок. Цепь надежней, хотя и шумнее. Недостаток — постепенное вытягивание. Устройства для автоматического натяжения решают проблему, но для цепи, которая должна работать в масляном "тумане", необходим еще и герметичный картер. Набор шестерен сложен, дорог и очень шумен, но абсолютно надежен. Пока конструкторский рейтинг выглядит так: выше всех — ремень, потом — цепь и, наконец, шестерни.

Не забудем, что чем выше степень сжатия, тем выше КПД мотора. И не удивительно, что современные двигатели работают с высокими степенями сжатия. В таких случаях самая выгодная форма камеры сгорания — полусферическая — превращается в шаровой сегмент.

Приходится искать компромисс. С одной стороны, надо сделать камеру сгорания шатрообразной, а с другой — "шатер" должен быть покатым, со скругленными углами. Этого можно добиться только уменьшая угол между впускными и выпускными клапанами. Словом, дан приказ: выше степень сжатия — меньше угол между клапанами.

При четырех клапанах на цилиндр единственное место для свечи в камере сгорания — в центре. Длинные газовые каналы настолько увеличивают высоту головки цилиндров, что свеча оказывается на дне глубокого колодца. Вывернуть и вынуть ее оттуда поможет специальный ключ. А если "колодец" заполнить чем-нибудь полезным, скажем, разместить сразу над свечой "личную" катушку зажигания? И заткнуть сверху колодец герметичной пробкой, через которую пропустить кабель? Тогда в сырую погоду провод от катушки зажигания к свече всегда будет сухим.

Схема привода клапанов DOHC страдает одним недостатком. Для регулировки клапанных зазоров приходится вынимать кулачковые валы, нарушать установку фаз газораспределения и подбирать толщину регулировочных шайб между кулачком и стаканчиковым толкателем. Потом снова сборка, повторное измерение зазора и, если не удалось угадать с прокладками, начинай все сначала. Конечно, трудоемкие регулировки никого не радовали. Конструкторы выдумывали различные регулировочные устройства, но те лишь утяжеляли детали клапанного привода и достоинства двигателей DOHC шли насмарку.

А что, если в зазор между "затылком" клапана и стаканчиковым толкателем подавать под давлением масло из системы смазки? И чтобы этот зазор всегда выбирался в зависимости от того, холодный двигатель или горячий, изношено гнездо клапана или нет. Иными словами, появился гидравлический компенсатор зазора, который быстро вошел в обиход и ныне применяется на большинстве двигателей с клапанным механизмом DOHC.

Источники: http://www.drive2.com/b/1646873/

Мир знает большое количество достойных примеров инноваций, вещей, изменивших мир. Одним из таких примеров может послужить изобретение «банды четырёх» — двигатель DOHC.

DOHC — это аббревиатура, которая в переводе на русский язык означает два верхних распределительных вала. Русская аббревиатура DOHC, которая довольно редко встречается, но тем не менее используется — ДВРВ, помимо этого часто используют название ДОШЦ.

DOHC, или ДВРВ — это результат креатива, знаний, опыта и стремления «банды четырёх» гонять быстрее. «Банда четырёх» — так назвали изобретателей устройства. Великолепный союз четырёх инженеров Пежо, которые, прежде чем заняться теоретической частью автомобиля, были довольно успешными гонщиками. В то время, до создания устройства ДВРВ, предел оборотов доходил до 2000. И, задумавшись над тем, как создать что-то более мощное и быстрое, был создан более быстрый, сложный, экономный автодвигатель.

Видео о сборке и разборке двигателя:

В основе устройства ДОШЦ лежит идея Зуккарели. Он предложил несколько изменить конструкцию, поместив распределительные валы над клапанами, в результате чего можно будет избавиться от ненужных элементов. А чтобы сделать клапаны легче, он предложил вместо двух использовать четыре более лёгких клапана.

Один из членов «союза четырёх», сильный теоретик Анри, проведя расчёты, выяснил, что чем выше количество топливной жидкости, которую автодвигатель сможет использовать за рабочий цикл, тем качественнее он сработает и выше будет мощность на выходе. В результате расчётов стало необходимым увеличить проходное сечение каждого клапана. Анри выяснил, что два впускных клапана более мелкого диаметра пропустят больше топлива, чем один клапан большого диаметра. При этом за счёт более мелких порций подачи топливо будет сгорать гораздо быстрее, вследствие чего вырастет экономичность мотора. Таким образом, теоретик «банды четырёх» нашёл способ не только увеличить мощность устройства, но и сэкономить топливо и идея получила развитие.

Конструкции DOHC за короткий промежуток времени получили уважение и распространение. «Банда четырёх» добилась своего, ДВРВ был создан, он стал мощнее, быстрее, выносливее. Оснастив свои гоночные авто новыми двигателями, гоночные Пежо стали проводить беспроигрышные гонки, победа за победой, успех. Увидев преимущество нового двигатели, другие производители начали копировать его — это ли не признание, успех, когда другие стремятся уподобиться?

Преимуществ у конструкции ДВРВ достаточно, среди них экономия, лёгкость, но для истинного гонщика важна лишь мощность. Конструкция ДОШЦ даёт возможность увеличить число оборотов конечного вала до пределов, при этом очень просто комбинировать механизмы распределения с разными конструкциями изменения фаз.

Классическая компоновка FR

Более сложный механизм подразумевает более квалифицированных специалистов и более сложное производство. Конструкция ДВРВ получила один главный недостаток, она стала сложнее и в ней непросто разобраться, соответственно, ввиду усложнённой конструкции, потребовались более сложные детали, в результате чего выросла стоимость производства, ремонта и эксплуатации двигателя. Но эта проблема относительно ничто перед открывающимися преимуществами и её можно списать на некую дилемму времени, нежелание принимать перемены и открывающиеся возможности.

В те времена существовало мнение, что чем проще конструкция, тем выше качественные характеристики эксплуатационных свойств и эффективнее механизм. До определённого момента правота была за ними, но только до определённого момента. Прогресс не дремлет, и двигатели ДВРВ показали это миру. Механизм значительно сложнее делает устройство более эффективным. Создатели ДОШЦ перевернули саму идею внутреннего устройства автомобилей. «Банда четырёх» покорила мир своим изобретением.

В настоящий момент вариации ДВРВ также широко используются. Их используют самые разные производители, среди которых Форд, Крайслер и многие другие. Существует довольно большое количество версий двигателя ДОШЦ, но наиболее распространены сегодня две комплектации: 2.0 DOHC и 2.4 DOHC.

2.0 DOHC — двигатели ДВРВ объёмом 2,0 л, такая комплектация двигателя получила широкое распространение на автомобилях Форд. Практически на всех автомобилях Форд конца 90-х — начала 2000 годов стоит такая комплектация устройства. 2.0 DOHC — достаточно мощная комплектация, автолюбители отмечают живучесть такого автодвигателя. Минусом может стать то, что, в случае поломки, возможны проблемы с ремонтом ввиду нехватки специалистов достаточной квалификации.

Говоря о более мощном собрате двигателя 2.0 DOHC — 2.4 DOHC, следует отметить, что 2.4 DOHC вовсю используется в настоящее время такими производителями, как Хонда и Крайслер. К слову, отечественные производители оценили качество 2.4 DOHC и такая комплектация устройства устанавливается на автомобилях ГАЗ.

Устройства ДВРВ были созданы гонщиками, знающими толк в технической части автомобиля. За годы появилось большое количество комплектаций двигателя ДВРВ. ДОШЦ в разных комплектациях стоят как на машинах экономкласса, так и на спортивных автомобилях. За годы эксплуатации зарекомендовали себя как надёжная составляющая хорошего автомобиля. Единственной сложностью может стать ремонт в случае поломки, поскольку требуется компетентный специалист. Обычному слесарю со станции техобслуживания ремонт сложно устроенного ДВРВ не доверишь, впрочем, это не проблема, в настоящее время специалистов хватает. И, говоря о преимуществах и недостатках ДОШЦ, надо отметить, что преимуществ всё же больше. Именно поэтому устройство «банды четырёх» получило такое распространение и уважение как от обычных автолюбителей, так и от корпораций автомобилестроения. И если встаёт вопрос о том, покупать ли автомобиль с двигателем 2.0, 2.4 DOHC или другого объёма, ответ, однозначно, да, покупать.

Источники: http://365cars.ru/istoriya/dvigateli-dohc-osnovnyie-harakteristiki.html

Уже относительно давно, 85 лет назад, на заводе "Пежо" работали четыре инженера и одновременно гонщика: Эрне Анри, Жорж Буалло, Жюль Гу, Поль Зуккарелли — "банда четырех". Так их прозвали за стремление любым путем реализовать свою идею. Именно они сообща задумали, спроектировали, построили и испытали на гонках новую конструкцию гоночного мотора: два распределительных вала (Double overhead cam-shafts = DOHC) в головке цилиндров и четыре клапана (4 valves) на каждый цилиндр. Двигатели тогда были тихоходными (максимум две тысячи оборотов в минуту) — длинные толкающие штанги, тяжелые и массивные коромысла оказывались не по силам клапанным пружинам.

Банда четырех" добилась своего. Гоночные "Пежо" стали одерживать одну победу за другой. Новую конструкцию стали копировать фирмы "Балло", "Санбим", "Воксхолл", "Сальмсон" и многие другие. Жизнь доказала правильность выбранного технического решения, несмотря на всю его сложность. Тогда бытовало мнение, что сложный механизм — это ненадежный механизм. Увы, известно немало очень простых конструкций, быстро выходивших из строя в результате невысокой точности изготовления, недостаточной смазки, несовершенного расчета нагрузок или ошибок в выборе материала.Сразу ухватились за новую идею в авиационной промышленности. Сложные, но очень надежные авиамоторы быстро пошли в серию. (Приведем лишь один пример — известный авиамотор АМ-34 конструкции А. Микулина, производство которого было освоено в начале тридцатых годов.)

Автомобильные заводы тоже выпускали двигатели такого типа, но в мизерных количествах. (Первым отечественным автомобилем с мотором с двумя распредвалами и четырьмя клапанами на цилиндр стал в 1951 году. карьерный самосвал МАЗ-525 с дизелем Д-12А, разновидностью танкового двигателя В-2, который, в свою очередь, вел происхождение от авиамотора.)

Возможно, что силовые агрегаты DOHC-4V так и остались бы уделом гоночных и спортивных машин, но нефтяной кризис, стремление поднять мощность малолитражных моторов и борьба за снижение вредных выбросов дали новый толчок к поиску. Кстати, былая боязнь сложных конструкций исчезла с приходом в автомобилестроение современных технологий.

И вот в конце восьмидесятых и начале девяностых годов один за другим стали появляться на свет двухвальные и четырехклапанные двигатели. Сегодня более полусотни автомобильных фирм серийно выпускают эти моторы. Но массовое производство ставит и свои непростые задачи. Для привода двух распределительных валов в головке цилиндров можно использовать зубчатый ремень, цепь или набор шестерен. Ремень дешев, не требует смазки, практически бесшумен, но его обрыв означает катастрофу для всего двигателя: неуправляемый клапан наталкивается на поршень, оба разрушаются, повреждая одновременно гильзу цилиндра и блок. Цепь надежней, хотя и шумнее. Недостаток — постепенное вытягивание. Устройства для автоматического натяжения решают проблему, но для цепи, которая должна работать в масляном "тумане", необходим еще и герметичный картер. Набор шестерен сложен, дорог и очень шумен, но абсолютно надежен.

Пока конструкторский рейтинг выглядит так: выше всех — ремень, потом — цепь и, наконец, шестерни. В случае технологически скверного исполнения любого из приведенных вариантов владелец автомобиля становится мастером площадной брани. Если же все сделано хорошо, то водитель, естественно, даже забывает поинтересоваться устройством привода этого самого DOHC. О достоинствах четырех клапанов на цилиндр речь уже шла. Но не забудем, что чем выше степень сжатия, тем выше К.П.Д. мотора. И не удивительно, что современные двигатели работают с высокими (9,5 — 10) степенями сжатия. В таких случаях самая выгодная форма камеры сгорания — полусферическая — превращается в шаровой сегмент. (На лицах теоретиков термодинамики сразу же появляется мина отвращения.)

Приходится искать компромисс. С одной стороны, надо сделать камеру сгорания шатрообразной, а с другой — "шатер" должен быть покатым, со скругленными углами. Этого можно добиться только уменьшая угол между впускными и выпускными клапанами. Словом, дан приказ: выше степень сжатия — меньше угол между клапанами. На двигателе CEAT-Ibuza-GTI, к примеру, всего 25 (на моторах "Ниссан-Алмера" — 26, а у "Ягуар-V8" — 28).При четырех клапанах на цилиндр единственное место для свечи в камере сгорания — в центре. Длинные газовые каналы настолько увеличивают высоту головки цилиндров, что свеча оказывается на дне глубокого колодца. Вывернуть и вынуть ее оттуда поможет специальный ключ. Но не в этом дело. А если "колодец" заполнить чем-нибудь полезным, скажем, разместить сразу над свечой "личную" катушку зажигания? И заткнуть сверху колодец герметичной пробкой (пластмассовой или резиновой), через которую пропустить кабель? Тогда в сырую погоду провод от катушки зажигания к свече всегда будет сухим! Вот так неизбежный недостаток стал преимуществом. Схема привода клапанов DOHC (есть и другое название — Twin Cam) страдает одним недостатком. Для регулировки клапанных зазоров приходится вынимать кулачковые валы, нарушать установку фаз газораспределения и подбирать толщину регулировочных шайб между кулачком и стаканчиковым толкателем. Потом снова сборка, повторное измерение зазора и, если не удалось угадать с прокладками, начинай все сначала. Конечно, трудоемкие регулировки никого, кроме гоночных механиков-трудоголиков не радовали. Конструкторы выдумывали различные хитроумные регулировочные устройства, но те лишь утяжеляли детали клапанного привода, и тогда все достоинства DOHC шли насмарку.

Решение нашлось очень вовремя. А что, если в зазор между "затылком" клапана и стаканчиковым толкателем подавать под давлением масло из системы смазки? И чтобы этот зазор всегда выбирался в зависимости от того, холодный двигатель или горячий, изношено гнездо клапана или нет. Иными словами, появился гидравлический компенсатор зазора, который быстро вошел в обиход и ныне применяется на большинстве двигателей с клапанным механизмом DOHC — от "Кадиллак-Нортстар" до "Опель-Корса".

На гоночных же двигателях, как и 85 лет назад, рост быстроходности сдерживали клапанные пружины. Появились было конструкции так называемого десмодромного (без пружин) привода. Клапан открывался под воздействием кулачка распределительного вала и закрывался другим кулачком, а не усилием пружины. Но деликатный и сложный механизм дальнейшего развития пока не получил.

В восьмидесятые годы на гоночных моторах стали заменять клапанные пружины сжатым газом. Под тонкостенный стаканчиковый толкатель клапана подавался газ. Итог отличный: никакой инерции, никаких перегрузок в материале. Двигатели Формулы–1 (в том числе и "Пежо-А12" — дальний родственник мотора, созданного "бандой четырех"), несмотря на внушительный рабочий объем каждого цилиндра (300 — 350 см3) и, следовательно, довольно большие размеры клапанов, без поломок работали в режиме 16 — 18 тыс. об/мин. Эрне Анри умер в нищете и безвестности в 1950 году. Трое его коллег ушли из жизни еще раньше. Экзотическая конструкция прошлых лет — DOHC и 4V — сегодня стала ширпотребом. Более быстроходные, более мощные, более экономичные, более эффективные по процессу сгорания современные двигатели обязаны своими высокими показателями выдающемуся изобретению почти вековой давности.

Еще статьи по теме BMW: причины неисправности двигателя X5 кратко. Искать причины неисправности двигателя, по которым он может либо не запускаться, либо запускаться плохо независимости от прогретости, а неустойчивой его работы будто на холостом ходу или же движении будем на примере двигателя БМВ X5. Где искать причину, какие узлы проверять и в. BMW: причины неисправности

Еще статьи по теме Очистка и промывка форсунок кратко. Автомобилисты, пересевшие с карбюраторных автомобилей на оборудованные системой впрыском топлив, часто думают, что избавились от всех проблем с топливной системой. Мол, карбюратор разбирать, регулировать и чистить надо, а на “инжекторе” всем управляет электроника и туда лучше лишний раз не лазить. Очистка и промывка

Еще статьи по теме Как измерить и восстановить компрессию в двигателе кратко. Для измерения компрессии цилиндрах необходимы следующие инструменты: компрессометр, ключ для откручивания свечей либо форсунок, шприц, 20-30 мл машинного масла. Измерение компрессии цилиндрах двигателя сделать после того, как верно выставлены зазоры клапанов, т.к. повлияет на результаты. Как измерить и восстановить

Еще статьи по теме Поршни кратко. Поршень занимает центральное место процессе преобразования химической энергии топлива сначала тепловую, а затем механическую. И прямом, и переносном смысле. И от того, насколько хорошо он справляется с возложенными на него обязанностями, значительной степени зависят характеристики.

Статья Двигатели DOHC и Двигатели

Еще статьи по теме Двигатели DOHC кратко. Уже относительно давно, 85 лет назад, на заводе "Пежо" работали четыре инженера и одновременно гонщика: Эрне Анри, Жорж Буалло, Жюль Гу, Поль Зуккарелли "банда четырех". Так их прозвали за стремление любым путем реализовать свою идею. Именно они сообща задумали, спроектировали, построили и испытали на. Двигатели

Статья Двигатели DOHC и Дизельные

Еще статьи по теме Дизельные двигатели. Теория кратко. Главное достоинство дизельных двигателей - низкие затраты на топливо, поскольку моторы этого типа имеют малые удельные расходы топлива на основных эксплуатационных режимах, да и само горючее во многих странах заметно дешевле бензина. К числу недостаткодизеля по сравнению с бензиновыми. Дизельные двигатели.

Статья Двигатели DOHC и Дизельные

Еще статьи по теме Дизельные двигатели. Устройство и конструктивные особенности кратко. У наших соотечественникосо словом "дизель" обычно ассоциируется чадящий КамАЗ и водитель телогрейке, пытающийся зимой паяльной лампой отогреть его бак. Но время и техника неумолимо идут вперед, и все больше появляется у нас на дорогах красивых и современных автомобилей, у которых лишь. Дизельные двигатели.

Комментарии:

Добавить комментарий

Renault Duster с выгодой до 120 000 руб.!

Месяц Renault в Москве!

Новый Hyundai Creta уже в наличии!

Volvo XC60 c выгодой до 350 000 руб.

Месяц Renault в Москве!

Renault Duster с выгодой до 120 000 руб.!

Новый Hyundai Elantra уже в Автомире: любые цвета и комплектации!

Источники: http://www.230km.ru/stat.php?id=162