Двигатель с верхним распредвалом

Срок оформления

При планировании какого-то действия, особенно связанного с госструктурами, всегда кажется, что это займет уйму времени. При планировании оформления в ГИБДД смены двигателя в 2021 году нужно учитывать следующие сроки.

Если происходит замена на аналогичный двигатель, то оформление в ГИБДД сводится к занесению соответствующей отметки в паспорт ТС. Это действие займет всего несколько часов и зависит только от величины очереди.

Оформление модернизации, связанной с установкой другого типа мотора займет намного больше времени. В само отделение МРЭО ГИБДД придется придти два раза: для оформления заявления и для подачи пакета документов, собранного после внесения предполагаемых изменений в транспортное средство. Также придется выделить время для проведения техосмотра и получения диагностической карты. После подачи документов инспектору процедура их проверки может занимать до нескольких часов, но, как правило, ПТС с внесенными отметками и изменениями владелец авто получает в день подачи документов.

Дизайн

1987 Головка блока цилиндров OHC

В двигателе с верхним распределительным валом распределительный вал расположен в верхней части двигателя, над камера сгорания. Это контрастирует с более ранними верхнеклапанный двигатель (OHV) и двигатель с плоской головкой конфигурации, где распределительный вал расположен внизу в Блок двигателя. Клапаны в двигателях OHC и OHV расположены над камерой сгорания; однако для двигателя с верхним расположением клапанов требуются толкатели и коромысла для передачи движения от распределительного вала к клапанам, тогда как в двигателе с верхним распределительным валом клапаны приводятся в действие непосредственно распределительным валом.

По сравнению с двигателями OHV с тем же количеством клапанов, в двигателе OHC меньше поршневых компонентов и меньше инерция клапанного механизма в двигателе OHC, что снижает клапан поплавок при более высоких оборотах двигателя (об / мин). Обратной стороной является то, что система, используемая для привода распределительного вала (обычно это цепь привода ГРМ в современных двигателях), более сложна в двигателе с верхним распределительным валом.

Другое главное преимущество двигателей OHC заключается в большей гибкости для оптимизации размера, расположения и формы впускных и выпускных отверстий, поскольку отсутствуют толкатели, которых следует избегать. Это улучшает поток газа через двигатель, увеличивая выходную мощность и топливную экономичность.

Во время ремонта двигателя, который требует снятия головки блока цилиндров, недостатком двигателей с верхним расположением цилиндров является необходимость переустановки фаз газораспределения при снятии головки блока цилиндров. В автомобилях Morris и Wolseley с двигателями OHC 1920-1940 годов утечки масла в системах смазки также были проблемой.(стр. 15–18)

1973 Двигатель SOHC (необычная компоновка с четырьмя клапанами на цилиндр)

Одиночный верхний распредвал

Самая старая конфигурация двигателя с верхним распредвалом — это одинарный верхний распредвал (SOHC) дизайн. Двигатель SOHC имеет один распределительный вал на группу цилиндров, поэтому прямой двигатель имеет всего один распредвал. А V или же плоский двигатель с двумя распределительными валами (по одному на ряд цилиндров) — это двигатель с одним верхним распределительным валом, а не двигатель с двумя верхними распределительными валами.

Независимо от номера распределительный вал обычно управляет клапанами косвенно через коромысло.

Большинство двигателей SOHC имеют два клапана на цилиндр. Однако некоторые двигатели, такие как 1973 г. и Двигатель Honda J Series V6 были конфигурацией SOHC с четырьмя клапанами на цилиндр. Это было достигнуто за счет того, что распределительный вал был расположен в центре головки блока цилиндров, а коромысла равной длины приводили в действие впускные и выпускные клапаны. Такое расположение использовалось для обеспечения четырех клапанов на цилиндр при минимизации массы клапанного механизма и уменьшении общего размера двигателя.

Двойной верхний распредвал

1977 Сузуки GS550 Двигатель мотоцикла DOHC (вид сверху)

А двойной верхний распредвал или же двойной верхний распредвал (DOHC или «двухкулачковый») двигатель имеет два распределительных вала на каждый ряд головки блока цилиндров, один для впускных клапанов, а другой для выпускных клапанов. Таким образом, существует два распределительных вала для прямого двигателя и всего четыре распределительных вала для V-образного двигателя или двигателя с плоским двигателем. Иногда двигатель DOHC V продается как четырехъядерный двигатель, однако «лишние» два распределительных вала являются результатом компоновки двигателя, а не обеспечивают преимущество по сравнению с другими двигателями DOHC. Чтобы еще больше запутать терминологию, некоторые двигатели SOHC с плоским твином и V-образным твином (такие как Harley-Davidson, Riley Motors, Triumph и Indian) продавались их производителями с вводящим в заблуждение термином «двигатель с двумя распредвалами».

Большинство двигателей DOHC имеют четыре клапана на цилиндр, однако двигатели DOHC с двумя клапанами на цилиндр включают Двигатель Alfa Romeo Twin Cam, то Двигатель Jaguar XK6, рано Двигатель Ford I4 DOHC и Двигатель Lotus Ford Twin Cam.

Распределительный вал обычно управляет клапанами напрямую через ковш. толкатель. Конструкция DOHC допускает более широкий угол между впускными и выпускными клапанами, чем в двигателях SOHC, что улучшает поток газа через двигатель. Еще одним преимуществом является то, что свечу зажигания можно разместить в оптимальном месте, что, в свою очередь, повышает эффективность сгорания.[мертвая ссылка]

Назначение и принцип работы

Функционирование ДВС основано на использовании четырех тактов, благодаря им тепловая энергия, которая образуется при сгорании ТВС (топливно-воздушной смеси), преобразуется в механическую работу. Все это проистекает в цилиндрах где клапаны и поршни синхронно изменяют свое положение по отношению друг к другу, то есть передвигаются строго в заданном порядке, соблюдая определенные фазы газораспределения. Возвратно-поступательное движение поршней обеспечивает коленвал, который вращается сперва благодаря стартеру определенного типа, а затем механическому усилию, которое передается от поршней через шатуны (оттого эту группу порой называют шатунно-поршневой).

А что заставляет двигаться клапаны? Вот тут и подходим к сути нашего вопроса. Конструкторы предусмотрели систему узлов и деталей, которые взаимодействуют между собой с одной единственной целью – заставить клапаны двигаться. Такая система и называется общим термином – ГРМ. Причем клапаны должны не просто двигаться, а передвигаться в определенном порядке, открывая поочередно (или иногда одновременно, это перекрытие клапанов) впускные (для подачи топлива или ТВС) и выпускные (для отвода выхлопных газов) клапаны.

Итак, ГРМ – система узлов и деталей, обеспечивающая работу клапанной группы (клапанов как впускных, так и выпускных). Работа клапанной группы ГРМ обязательно должна быть синхронизирована с работой поршней КШМ. Это необходимо для предотвращения столкновения клапанов и поршней (в случае рассинхронизации они могут столкнуться между собой), а также соблюдения базового принципа работы двигателя, его четырех тактов в отдельно взятом цилиндре и группе цилиндров (как минимум два).

Как это все работает? Функционирование клапанного ГРМ в полной мере зависит от работы КШМ, точнее коленвала. На преобладающем большинстве ДВС устанавливается привод ГРМ. Он обеспечивает передачу заданного крутящего момента, определенного усилия от коленвала на распредвал (в ряде схем одновременно на несколько валов). Говоря другими словами вращается коленвал, передает усилие на привод, а привод заставляет вращаться распредвал. Он в свою очередь взаимодействует с компонентами клапанной группы, те заставляют двигаться клапаны (как впускные, так и выпускные). Иные схемы есть в теории и опытных образцах, но их суть заключается в том, чтобы отказаться и от привода ГРМ, и от распредвала (нескольких валов). Ранее были такие попытки, но получалось не совсем надежно. Это и есть базовый принцип работы в целом ГРМ.

Резюме. ГРМ необходим для обеспечения работы двигателя. Принцип функционирования основан на взаимодействии с компонентами КШМ. Далее подробно в деталях о каждом компоненте ГРМ, как он работает и для чего нужен.

Дизайн [ править ]

1987 OHC головка блока цилиндров

В двигателе с верхним распределительным валом распределительный вал расположен вверху двигателя, над камерой сгорания . Это контрастирует с более ранними конфигурациями двигателя с верхним расположением клапанов (OHV) и двигателя с плоской головкой , где распределительный вал расположен внизу в блоке цилиндров . Клапаны в двигателях OHC и OHV расположены над камерой сгорания; однако для двигателя с верхним расположением клапанов требуются толкатели и коромысла для передачи движения от распределительного вала к клапанам, тогда как в двигателе с верхним распределительным валом клапаны приводятся в действие непосредственно распределительным валом.

По сравнению с двигателями OHV с таким же количеством клапанов, в двигателе OHC меньше поршневых компонентов и меньше инерция клапанного механизма в двигателе OHC, что снижает смещение клапана на более высоких оборотах двигателя (RPM). Обратной стороной является то, что система, используемая для привода распределительного вала (обычно это цепь привода ГРМ в современных двигателях), более сложна в двигателе с верхним распределительным валом.

Другое главное преимущество двигателей OHC заключается в большей гибкости для оптимизации размера, расположения и формы впускных и выпускных отверстий, поскольку отсутствуют толкатели, которых следует избегать. Это улучшает поток газа через двигатель, увеличивая выходную мощность и топливную экономичность.

Во время ремонта двигателя, который требует снятия головки блока цилиндров, недостатком двигателей с верхним расположением цилиндров является необходимость переустановки фаз газораспределения при снятии головки блока цилиндров. В автомобилях Morris и Wolseley с двигателями OHC в 1920-1940 годах утечки масла в системах смазки также были проблемой. ( стр. 15-18 )

1973 SOHC двигатель (необычное расположение с четырьмя клапанами на цилиндр)

Одиночный верхний распредвал (SOHC)

Самая старая конфигурация двигателя с верхним распределительным валом — это конструкция с одним верхним кулачком или одним кулачком . Двигатель SOHC имеет один распределительный вал на группу цилиндров, поэтому в прямом двигателе всего один распределительный вал. V или плоский двигатель в общей сложности двух распределительных валов ( по одному на блок цилиндров) является одним верхним распределительным валом двигателя, а не двойной верхний распределительный вал двигателя.

Независимо от числа, распределительный вал обычно управляет клапанами косвенно через коромысло .

Большинство двигателей SOHC имеют два клапана на цилиндр. Однако некоторые двигатели, такие как двигатель 1973 года и Honda J Series V6, имели конфигурацию SOHC с четырьмя клапанами на цилиндр. Это было достигнуто за счет того, что распределительный вал был расположен в центре головки блока цилиндров, а коромысла равной длины приводили в действие впускные и выпускные клапаны. Такое расположение использовалось для обеспечения четырех клапанов на цилиндр при минимизации массы клапанного механизма и минимизации общего размера двигателя.

Двойной верхний распредвал (DOHC)

1977 Suzuki GS550 DOHC Двигатель мотоцикла (вид сверху)

Двойной верхний кулачок , двойной верхний кулачок , или твин-кулачковый двигатель имеет два распределительных вала на банк головки блока цилиндров, один для впускных клапанов , а другой для выпускных клапанов. Таким образом, существует два распределительных вала для прямого двигателя и всего четыре распределительных вала для V-образного двигателя или двигателя с плоским двигателем. Иногда двигатель DOHC V продается как четырехъядерный.двигатель, однако «лишние» два распределительных вала являются результатом компоновки двигателя, а не обеспечивают преимущество по сравнению с другими двигателями DOHC. Чтобы еще больше запутать терминологию, некоторые мотоциклетные двигатели SOHC Flat-Twin и V-twin, производимые Harley-Davidson, Indian, Riley Motors и Triumph, продавались с вводящим в заблуждение термином «двигатель с двумя распредвалами».

Двигатели Большинство DOHC имеют четыре клапана на цилиндр, однако двигатели DOHC с двумя клапанами на цилиндр включают Twin Cam двигатель Alfa Romeo , то двигатель Jaguar XK6 , ранний двигатель Форд I4 DOHC и двигатель Лотус Форд Twin Cam .

Распределительный вал обычно управляет клапанами напрямую через толкатель ковша . Конструкция DOHC допускает более широкий угол между впускными и выпускными клапанами, чем в двигателях SOHC, что улучшает поток газа через двигатель. Еще одним преимуществом является то, что свечу зажигания можно разместить в оптимальном месте, что, в свою очередь, повышает эффективность сгорания. [ мертвая ссылка ]

Двигатели dohc: плюсы и минусы выбора

Здравствуйте, в этой статье мы расскажем, что такое двигатели dohc, рассмотрим их конструкцию, а также плюсы и минусы. Итак поехали.

DOHC – это конечно же аббревиатура, в переводе на русский, из нее можно понять, что под ней имеется виду — это наличие двух распределительных валов. Также иногда встречаются такие аббревиатуры как DOHC – ДВРВ, иногда ДОШЦ. Данный двигатель появился на свет благодаря креативности мышления «банды четырех» так назвали группу изобретателей данного движка.

Креативные инженеры из Peugeot очень любили погонять. Однажды они поняли, что миру нужны новые экономичные, двигатели, на тот момент обороты двигателя не доходили к отметки в 2000. Поразмышляв, они задумались над новым проектом, суть которого была в создании мощного, но экономичного двигателя.

За основу разработки взяли идею Зуккарелли. В которой он хотел заменить некоторые, особенности двигателя, они взяли каждый распределительный вал и поместили его над клапанами. Впоследствии этого, абсолютно все ненужные компоненты просто отпали. Также вместо четырех больших клапанов они поместили два, но уже более легкие. Двигатель на тот момент был инновационным, и к тому же справлялся с задачами которые ставили перед собой инженеры.

Конструктивная особенность, обеспечивающая максимальный комфорт и эффективность

И за наличия четырех клапанов, которые обладали достаточно малым диаметром, цилиндр получает горящую смесь в достаточно больших количествах. Данная конструкция обеспечивает максимально эффективное сгорания смеси, что в свою очередь приводит к значительному росту КПД, при экономичной роботе движка.

Также особенность двигателя в том что появилась необходимость в использовании цепи, зубчатого ремня либо набор из шестерен, для привода обоих распределительных валов. Данная конструктивная “Приблуда”, значительно отразилась на надежности мотора в целом, он стал более, надежнее и предсказуемые.

Ремень имеет значительные плюсы, он дешево стоит, не нуждается в каком либо обслуживании, но у него есть один большой минус, так как при обрыве случается катастрофа. Клапана сталкиваются с поршнем, что приводит к их разрушению, повреждается не только клапана и поршень, но и гильза цилиндра, блок. Что же касается цепи, безусловно она имеет повышенною надежность нежели ремень но она намного шумнее и по истечению срока вытягивается.

Проблема с натягиванием цепи решается довольно таки просто, при помощи автоматического натяжителя. Но существуют такие вариации в котором цепи нужен масляный «туман», в таком случае вам нужен герметичный картер. Но и на последнем месте находится набор шестерен, конечно же он обладает рядом преимуществ среди которых высокая надежность, но есть минусы такие как: шумность и дороговизна, хотя работает отлично.

Преимущества и недостатки двигателей DOHC

Как всегда начнем с преимуществ. Двигатели, которые имеют в своем распоряжении два распределительных вала, значительно меньше потребляют топливной жидкости, а также обладают повышенной мощностью в сравнении с другими. Они владеют гидрокомпенсаторами что позволяет им работать значительно тише, не причиняя дискомфорта своему хозяину.

К сожалению, DOHC имеет несколько конструктивных недостатков, среди которых: Сложность конструкции, которая в некоторой мере сильно влияет на регулировку узлов системы и ремонтоспособность в целом. Соответственно это немного повлияет на цену ремонтных работ, так как она будет немного выше нежели у ближайших конкурентов.

Выводы

С сегодняшними ценами на топливо, двигатели DOHC- это прорыв, который значительно снизит ваши расходы на топливо, при этом не теряя своей мощности. Конечно же есть некоторые неприятные моменты связанные с дороговизной обслуживания. Но учитывая такие факторы как, значительная экономия топлива, данные двигатели покажутся неплохим вариантом среди конкурентов.

https://youtube.com/watch?v=h3-Mtq2v5nA

Вычисления как сервис

Модель «вычисления как услуга/сервис» (CaaS — Calculation As A Service) или периферийные вычисления — глобальный тренд, наряду с программным обеспечением как услуга (SaaS — Software As A Service), инфраструктурой как услуга (IaaS — Infrastructure As A Service) и платформой как услуга (PaaS — Platform As A Service). Типичный пример такой модели — онлайн-игры или онлайн-кинотеатры. Вы оплачиваете подписку, но сам контент не хранится у вас, а запускается онлайн на сервере поставщика услуг.

Компании приобретают доступ к облачным сервисам, чтобы экономить на ИТ-инфраструктуре и поддержке, а также не перегружать локальную сеть. Это позволяет быстро развернуть и протестировать новый онлайн-сервис или ПО, разместить виртуальную АТС и объемные базы данных. Пандемия заставила многих изменить бизнес-модель и перераспределить ИТ-ресурсы в сторону облачных сервисов.

Индустрия 4.0

На все готовое: как PaaS делают разработку приложений быстрее и доступнее

По данным Grand View Research, в 2019 рынок периферийных вычислений оценивался в $3,5 млрд. К 2027 он вырастет до $43,4 млрд. В этом поможет, в том числе, широкое распространение 5G и сокращение задержки сигнала вплоть до 1 мс. Согласно опросу Analysys Mason, ведущие компании планируют тратить до 30% своего ИТ-бюджета на периферийные облачные вычисления в ближайшие годы. Gartner прогнозирует, что к 2025 году 75% корпоративных данных будет обрабатываться именно таким способом. Это в 7,5 раз больше, чем в 2018-м.

IDC прогнозирует, что 25% компаний к 2024 году сделают бизнес гибче и устойчивее за счет интеграции периферийных данных с облачными приложениями. Развитию вычислений как услуги будут способствовать машинное обучение и искусственный интеллект. Они помогают распределять и оптимизировать мощности, чтобы обеспечить стабильную скорость обработки данных.

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:

• VTEC — cистема изменения фаз газораспределения
• Как снять шкив коленвала?
• Симптомы неисправности датчика коленвала

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.