Двигатели донс и сонс в чем разница

Программирование с использованием Intel MPI. Введение

Существует две разновидности DOHC-моторов. Первая группа – двигатели с двумя клапанами на цилиндр. Вторая группа – моторы с четырьмя клапанами на цилиндр. Каждая группа имеет ряд особенностей.

DOHC с двумя клапанами на цилиндр

Такой тип цилиндра является усложненным вариантом обычного ОНС (Overhead Camshaft). Принцип работы этого цилиндра заключается в работе двух распредвалов, расположенных в головке блока цилиндров – один распределительный вал приводит в движение выпускные клапаны, а второй – впускные.

Двигатели с двумя клапанами на цилиндр активно использовались в 60-70 годы минувшего столетия. Основными марками авто, где применялись такие моторы, были Alfa Romeo, Jaguar, Fiat 125, Ford и отечественный «Москвич». Однако начиная с 1994 года, уровень использования двухклапанных DOHC-моторов стал снижаться.

DOHC с четырьмя клапанами на цилиндр

В DOHC-моторах с четырехклапанным цилиндром каждый распределительный вал приводит в действие свой ряд клапанов. Первый распредвал запускает впускные клапаны (2 шт.), а второй распредвал – выпускные клапаны (2 шт.).

DOHC-моторы с четырехклапанным цилиндром устанавливаются на легковых автомобилях:

• УАЗ;
• «Газель», «Волга» (на машинах, выпущенных до 2008 года);
• ВАЗ-2112.

Чем DOHC отличается SOHC

Двигатели DOHC и SOHC стали применятся с 60-х годов XX столетия. Они имеют схожее предназначение и могут быть дизельными либо бензиновыми. Однако между ними есть одно существенное различие.

Устройство SOHC (слева) и DOHC двигателей

Моторы SOHC созданы с одним распределительным валом, а двигатели системы DOHC оснащены двумя распределительными валами. В результате в SOHC-моторе все клапаны приводятся в движение одним распредвалом, а в DOHC-двигателях – двумя распредвалами.

Происхождение 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:

Устройство газораспределительного механизма

В современных моторах газораспределительный механизм располагается в двигателя. В его состав входят следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов.
   На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.
2. Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:
   цепь или ремень;
3. шестерни валов;
4. натяжитель (натяжной ролик);
5. успокоитель и башмак.
6. Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.
   На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие его правильную работу:
   • Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.

Маслосъемные колпачки. Представляют собой специальные уплотнители, которые не допускают попадания масла в камеру сгорания по стержню клапана.

Чем отличается DOHC от SOHC и от других типов двигателя

Главное отличие между двумя типа моторов состоит в количестве распредвалов, а также механизм приведения в действие клапанов. В первом и втором случае распредвал всегда находится в головке блока цилиндров, клапана приводятся в движение через коромысла, рокера или гидрокомпенсаторы. Считается, что SOHC с V-образным расположением клапанов, и 16-клапанный DOHC имеют одинаковый потенциал по мощности и крутящему моменту за счет конструктивных особенностей.

Детали механизма газораспределения

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Изготовляют его из стали или чугуна . Для упрощения установки вала диаметры опорных шеек последовательно уменьшаются, начиная с передней шейки. Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала .

В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открыться 1 раз, следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в 2 раза медленнее коленчатого вала . Поэтому шестерня распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.

Толкатели 2 (см. рисунок “Верхнеклапанный механизм тип OHV”) перемещаются в направляющих отверстиях, выполненных в блоке цилиндров (тип OHV). Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг.

Штанги 3 (см. рисунок “Верхнеклапанный механизм тип OHV”) передают усилие от толкателей к коромыслам. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка, на концы напрессовывают стальные наконечники. С одной стороны штанга упирается в толкатель, с другой – в регулировочный болт коромысла.

Коромысло 3 (см. рисунок “Тип привода клапанов коромыслами”) передает усилие от штанги к клапану. Изготовляют коромысла из стали. Плечи коромысла неодинаковы — плечо со стороны клапана длиннее. Этим уменьшается высота подъема толкателя и штанги, В короткое плечо коромысла ввертывается винт для регулировки теплового зазора.

Гидрокомпенсатор – выполняет функции толкателя, поддерживая оптимальный тепловой зазор в клапанном механизме, за счет давления масла . Устанавливается в тело головки блока цилиндров.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Для улучшения наполнения цилиндров топливной смесью диаметр головки впускного клапана делают больше , чем выпускного клапана. Седла клапанов в целях упрощения их замены изготовляют вставными. Материалом для седел служит жаростойкий чугун. Седла запрессовывают в выточки головки цилиндров.

Рабочая поверхность клапана (фаска) имеет угол 45°, Ее тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана 3 имеет выточку, в которую вставляют сухарики 8 , для крепления упорной шайбы 7, пружины 5 клапана. Сухарики плотно охватывает коническая втулка. Нижний конец пружины опирается на шайбу. На стержень впускного клапана установлен маслоотражательный колпачок 6 , из маслостойкой резины. Этим предотвращается подсос масла через зазор между направляющей втулкой 9 и стержнем впускного клапана.

Плюсы и минусы DOHC

К преимуществам DOHC-двигателей относится:

• увеличение мощности мотора в среднем на 10-25 лошадиных сил – увеличение стало возможным благодаря распределению усилий двигателя, поровну на оба вала;
• улучшение динамичности работы систем мотора – это приводит к уменьшению расхода масла и к улучшению плавности хода машины;
• улучшенные характеристики по разгону авто;
• наличие гидрокомпенсатора – он способствует уменьшению исходящего шума во время работы мотора;
• уменьшение расхода топлива до 30%, при той же мощности мотора.

К минусам системы DOHC относится:

• сложность конструкции – она заключается в усложненном процессе регулирования узлов газораспределительной системы и уровне ремонтопригодности двигателя;
• необходимость использовать в работе двигателя только высококачественные, синтетические моторные масла;
• необходимость часто осуществлять замену моторного масла;
• потребность периодически регулировать клапанные зазоры – чтобы их регулировать, нужно выполнять ряд действий: вынуть распределительный вал, подобрать толщину регулировочной шайбы, нарушить установку фазы газораспределения, осуществить сборку мотора в обратном порядке;
• необходимость использовать более сложную систему ГРМ.

Читайте также: Что такое оппозитный двигатель и как он работает.

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.

• 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.