Что означают DOHC, SOHC и OHV?
Автопроизводители часто используют термины, которые для некоторых выглядят как алфавитный суп, включая такие дескрипторы двигателей, как DOHC, SOHC и OHV. Эти сокращения двигателей могут сбивать с толку. Вот что они означают:
OHV или верхний клапан
Это означает, что клапаны, которые открываются и закрываются для впуска и выхода топливовоздушной смеси из цилиндров, находятся над распределительным валом, который находится в блоке цилиндров. Распределительный вал приводит в действие толкатели, которые перемещаются вверх и вниз, чтобы приводить в действие коромысла, которые открывают и закрывают клапаны в головке цилиндров.
Двигатели OHV, также называемые двигателями с толкателем, могут создавать большой крутящий момент на низких оборотах двигателя, но не могут работать на тех же высоких оборотах, что и двигатели с верхним распределительным валом.
Они долгие годы широко использовались отечественными производителями. Сегодня двигатели OHV, такие как 5,3- и 6,2-литровые V-8 от GM и 5,7- и 6,2-литровые V-8 Stellantis, используются в основном в больших пикапах и внедорожниках, хотя Chevrolet Corvette и высокопроизводительные модели, такие как Dodge. Challenger SRT тоже ими пользуется.
SOHC или один верхний распредвал
В двигателе OHC распределительный вал находится в головке блока цилиндров над клапанами, а распределительный вал воздействует непосредственно на клапаны или на коромысла, которые открывают и закрывают клапаны. На одном двигателе с верхним расположением клапанов один распределительный вал открывает и закрывает как впускные, так и выпускные клапаны.
Двигатели SOHC обычно могут работать на более высоких скоростях, чем двигатели OHV, поэтому двигатель SOHC меньшего размера может производить столько же или больше лошадиных сил, чем более крупный двигатель OHV, и часто с большей экономией топлива. Одним из недостатков является то, что двигатели SOHC обычно не вырабатывают такой же крутящий момент на низких оборотах, как двигатели OHV.
DOHC или двойной верхний распределительный вал
Конструкции DOHC также позволяют использовать четыре клапана на цилиндр вместо двух, что улучшает воздушный поток и увеличивает мощность и эффективность. Обратной стороной двигателей DOHC является то, что они содержат больше деталей и более дороги в производстве.
SOHC i-VTEC — «одновальник» с интеллектом
Система i-VTEC в том виде, в котором она существует появилась не так давно, если не брать в расчет традиционный VTEC, который господствовал в мире моторов с 1989 по 2000 годы. Новая же система обзавелась дополнительным символом «i» и стала называться i-VTEC, подразумевая под этим символом наличие интелекта.
Принцип работы i-VTEC отдаленно напоминает традиционный VTEC. И все же «умный фазорегулятор» другой. О чем тут говорить, если даже i-VTEC в версиях SOHC и DOHC — системы функционирующие совершенно по-разному и конструктивно имеют гораздо больше различий, чем количество распределительных валов. Например, DOHC i-VTEC работает в паре с системой VTC, тогда как одновальный i-VTEC работает в одиночку. Кстати, в силу обширности темы сегодня мы будем обсуждать только SOHC i-VTEC. А «красноголовый двухвальник» оставим на потом.
Все описанное в статье будет в большей степени касаться двигателей R-серии, в частности мотора R18A, который появился в 2006 году на Honda Civic и стал первым носителем новой системы SOHC i-VTEC.
Идея новой системы i-VTEC по-большому счету осталась верной старым принципам, но адаптирована к новым общемировым тенденциям — обеспечивать оптимальную отдачу двигателя в различных условиях, при любом стиле вождения и при максимально эффективном потреблении топлива. Чтобы этого достичь необходимо распределить основные технические показатели, такие как мощность и крутящий момент, в максимально широком диапазоне оборотов. Другими словами — объединить хороший крутящий момент на «низах» от большеобъемных моторов и высокую мощность на «верхах» от высокооборотного спортивного двигателя. Лет двадцать назад вам бы сказали, что это невозможно.
Принцип действия SOHC i-VTEC
Чтобы лучше понять принцип действия SOHC i-VTEC рассмотрим типичные ситуации. Спокойная езда по городу с пустым багажником и без пассажиров, плавные нажатия на педаль газа. В таком режиме обороты двигателя, как правило, не превышают порог в 2,5 – 3,5 тысяч оборотов в минуту, а усилия на педаль газа минимальны. На стандартных двигателях в таких ситуациях дроссельная заслонка находится почти в закрытом положении.
Дроссельная заслонка — элемент впускной системы, которая регулирует подачу воздуха в двигатель. Самым непосредственныи образом на дроссельную заслонку воздействует педаль газа. В зависимости от количества поступаемого воздуха, электронная система управления двигателем в нужной пропорции подает топливо для образования топливно-воздушной смеси. Чем сильнее нажимаете на педаль газа, тем шире открывается дроссельная заслонка (увеличивается поперечное сечение впускного канала), которая являлась препятствием для прохождения воздуха.
По идее, такое поведение дроссельной заслонки способствует экономии топлива — поступает меньше воздуха и соответственно компьютер уменьшает дозу подаваемого топлива. Однако это не совсем так. В такой ситуации дроссельная заслонка выступает в качестве силы сопротивления, препятствуя прохождению воздуха, когда этого требует рабочий процесс. Получается поршень, опускаясь в цилиндре вниз, должен всасывать топливно-воздушную смесь, затрачивая на это собственную энергию. Энергию, которая в конечном итоге должна была полностью попасть на колеса. Этот побочный эффект прозвали «насосными потерями».
Попытаемся взглянуть на это с практической точки зрения на примере системы SOHC i-VTEC. Ведь именно «игра» с подачей воздуха и устранение насосных потерь – «фишка» нового одновального i-VTEC.
SOHC i-VTEC на двигателе R18A1
Удивительно, насколько гениальным и простым путем пошли инженеры Honda. Все что они сделали – оставили дроссельную заслонку широко открытой на низах, а регулировку подачи толивно-воздушной смеси доверили системе i-VTEC. На деле, разумеется, не все так просто.
Для начала запомним, что период, когда дроссельная заслонка полностью открыта, а на подачу воздуха действуют другие силы, и является рабочей зоной системы SOHC i-VTEC. Получается, что именно в этот период в впускную систему поступает чрезмерно много воздуха и соответственно в цилиндры много топливно-воздушной смеси? Так и есть.
Но смесь не сгорает, как вы, наверное, подумали. Фишка системы состоит в том, что один из двух впускных клапанов в цилиндре после фазы впуска закрывается значительно позже второго.
В стандартных двигателях на фазе впуска впускные клапаны открыты, поршень движется вниз к нижней мертвой точке (НМТ). Как только поршень достигает низшей мертвой точки впускные клапаны закрываются, а поршень, начиная фазу сжатия поднимается к верхней мертвой точке (ВМТ).
Двигатель с SOHC i-VTEC работает несколько иначе. На фазе впуска все как обычно – поршень движется к нижней мертвой точке, впускные клапаны открыты. На фазе сжатия поршень начинает движение вверх к высшей мертвой точке, но! Один из впускных клапанов остается открытым, давая возможность поршню выдавить лишнюю топливно-воздушную смесь обратно в систему впуска, которая беспрепятственно прошла в цилиндр, благодаря полностью открытой дроссельной заслонке.
Конечно, профиль VTEC-ового кулачка, благодаря которому один из клапанов остается дольше открытым, разработан таким образом, что клапан закрывается до встречи с поршнем и в момент, когда в цилиндре остается оптимальное количество топливно-воздушной смеси.
Механизм SOHC i-VTEC
Механизм системы SOHC i-VTEC аналогичен механизму VTEC предыдущих поколений. Все двигатели с системой SOHC i-VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр, т.е 16 клапанов на 4 цилиндра. На каждую пару клапанов приходится 3 кулачка – два обычных крайних и один центральный vtec-овый. Кулачки распредвала традиционно воздействуют на клапаны не непосредственно, а через рокеры, которых тоже три на два клапана.
При отключенной системе i-VTEC каждый рокер работает независимо друг от друга. Внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но до поры до времени работает вхолостую.
Как только двигатель переходит в режим работы, которую система Drive by Wire определяет как благоприятную для работы системы — посредством давления масла система смещает пистоны внутри рокеров таким образом, что два из трех рокеров превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую vtec-овый кулачок вступает в игру. Теперь один из крайних рокеров начинает работать по законам vtec-ового кулачка, загоняя один из впускных клапанов цилиндра глубже и на дольше. Практически, как обычный VTEC, с той лишь разницей, что работают системы при разных условиях и в разных фазах.
Drive by Wire (DRW) или «управление по проводам» — электронная цифровая система управления автомобилем. Водитель управляет бортовым компьютером, а не непосредственно автомобилем. Компьютер исполняет команды с учётом показаний датчиков, включая-выключая сервомоторы, — по проводам. Система в той или иной мере способна реализовать машину, действующую по принципу «делай то, что я хочу». Например, нажатый до упора тормоз может означать не «зажать колёса с максимальным усилием», а «остановиться как можно быстрее», и уже дело компьютера — решать, как остановиться.
В обычной системе VTEC два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный vtec-овый подключается на высоких оборотах, загоняя клапаны глубже и дольше, чтобы в цилиндры поступило как можно больше топливно-воздушной смеси. В «умном» SOHC i-VTEC все наоборот — рабочая зона системы находится в диапазоне от 1000 до 3500 оборотов в минуту. На «верхах» же мотор вступает в стандартный режим работы.
Однако, диапазон оборотов не единственный фактор по которому система Drive by Wire определяет момент включения и выключения системы. Иначе новый i-VTEC мало чем отличался бы от предшественников.
Новый SOHC i-VTEC в паре с «Drive by Wire» умеет определять нагрузку на двигатель и в зависимости от ее величины принимать решение включаться ей или нет. Последнее явление и раскрывает наличие загадочного символа «i» в названии системы. Получается система работает при определенных оборотах двигателя и определенной величине нагрузки на двигатель. Поэтому «Drive by Wire», которая и определяет оптимальные условия, является наиважнейшей составляющей системы в целом. Общий рабочий диапазон SOHC i-VTEC демонстрирует вышерасположенный график. Красная зона на графике и есть благоприятная среда для работы системы.
Судя по статье можно подумать, что система направлена исключительно на экономичность. Это не совсем так. Использование системы SOHC i-VTEC на низких оборотах позволило обычным кулачкам придать более спортивный профиль, при этом, не жертвуя такими показателями, как «умеренный аппетит» и плавность хода.
Кроме этого, в двигателях с данной системой применили новую технологию снижения трений, используются более легкие материалы, благодаря чему потерь стало гораздо меньше, удалось поднять степень сжатия. Если сравнивать двигатели с системой SOHC i-VTEC (например R18A) c аналогичными решениями конкурентов – будьте уверены, хондовское чудо мощнее и экономичнее.
Исходный текст материала находится по адресу:
Что такое двигатель DOHC и как он работает.
Продолжаем познавательную страничку.
Каждый автолюбитель заглядывал под капот различных автомобилей, но замечал ли он, что на двигателях некоторых машин располагается такая аббревиатура, как DOHC?
Под этим сокращением понимают такое словосочетание “Double Over Head Camshaft”. Эта фраза означает, что в двигателе вверху газораспределительной системы, расположенной над блоком цилиндров имеются 2 распределительных вала.
Если вы хоть немного знаете классический механизм газораспределения, в современных ДВС, то должны иметь представление, что выглядит он как один вал с кулачками, который при вращении открывает клапана, необходимые в данный такт работы двигателя: как выпуска, так и впуска. Прежде данная система чаще всего применялась в массовом автомобилестроении и имела аббревиатуру SOHC (Single Over Head Camshaft).
На сегодняшний день система газораспределения DOHC, получила большее распространение, так как вместо одного вала в ней устанавливается два вала с кулачками, одним из которых открываются впускные клапана, а другим, соответственно, — клапана выпуска. Во вращение оба вала приводятся ременной либо цепной передачей от коленчатого вала двигателя.
Чаще всего сама газораспределительная система двигателя DOHC на цилиндр имеет по 4 клапана, но существуют и другие модели: от двух до пяти и более клапанов на один цилиндр. Однако такие модели двигателей являются эксклюзивными и экспериментальными, которым, кстати говоря, когда-то был и сам двигатель DOHC. Зато на сегодняшний день он выпускается в огромном количестве экземпляров.
Плюсы двигателей DOHC
В усовершенствовании данной газораспределительной системы польза заключается в том, что, во-первых, усилия распределяются на два вала и мощность двигателя увеличивается на 10 — 20 л.с., а во-вторых, динамичность работы системы такого типа позволяет уменьшить расход топлива, а если использовать гидрокомпенсаторы, то еще и существенно понизить шумность двигателя.
Минусы двигателей DOHC
Недостатками DOHC можно назвать следующее: сложность конструкции сказывается на регулировании узлов системы газораспределения и ремонтопригодности, а следовательно, производство и ремонт такого двигателя дороже, чем у SOHC. Следующим не очень приятным нюансом можно отметить необходимость применения исключительно синтетических масел высокого качества, правда в большей степени это касается тех систем, в которых установлены гидрокомпенсаторы.
Таким образом, с учетом положительных сторон, которые имеют двигатели внутреннего сгорания с системой газораспределения DOHC и моменты, увеличивающие стоимость их эксплуатации, можно сделать вывод, что двигатели такого типа несомненно имеют право на существование, а дополнительные расходы, которые они несут, полностью или частично сможет компенсировать экономия топлива и более динамичная работа двигателя.
Распредвал: OHV, OHC, SOHC и DOHC в чем разница?
Разберемся с задачами распредвала автомобиля. Распределительный вал обеспечивает четырехтактному двигателю возможность для открытия и закрытия клапанов в головке блока цилиндров. Таким образом, происходит газообмен в двигателе любого автомобиля. Для этой цели на распредвале расположены, так называемые: «кулачки», равные числу клапанов. Кулачки преобразуют вращательное движение распределительного вала в возвратно — поступательное движение клапанов. Кулачок толкает клапан (через толкатели или коромысло) вниз. Распределительный вал вращается на половине скорости коленчатого вала. Связь между коленчатым валом и распределительным валом, как правило, происходит при помощью зубчатого ремня или металлической цепи, а также, в редких случаях — зубчатым редуктором.
Разница между OHV, OHC, SOHC и DOHC
OHV (Over Head Valve), что дословно означает как: «клапаны установлены в головке цилиндров». Часто термин «OHV» используется для описания конструкции двигателя, где распределительный вал установлен внутри блока цилиндров — внизу, а клапаны работают через подъемники, толкатели и коромысло. Стоит сказать, что эта конструкция OHV успешно используется на протяжении десятилетий, но уже считается достаточно устаревшей.
Основным недостатком конструкции OHV является то, что трудно точно контролировать фазу газораспределения на высоких оборотах. Причиной этого является более высокая инерция, вызванная большим количеством компонентов клапанной системы. Это означает, что конструкция OHV лучше подходит для двигателей с большими объемами, например V8 или еще более крупных, где большой объем мотора обеспечивает более высокий крутящий момент при более низких оборотах. Кроме того, технически сложнее установить больше чем 2 клапана на цилиндр — что можно легко сделать в двигателе DOHC.
OHC (Over Head Cam) и SOHC (Single Over Head Cam).
В двигателе SOHC распределительный вал установлен в головке цилиндров, а клапаны управляются либо коромыслами, либо непосредственно через подъемники.
Основным преимуществом конструкции OHC является то, что клапаны работают почти непосредственно с помощью распределительного вала, что упрощает сохранение точного времени при более высоких оборотах. Также есть возможность для установки трех или четырёх клапанов на цилиндр.
DOHC (Double OverHead Cam), или иногда его еще называют «Twin Cam» или «Double Cam». Большинство современных автомобилей имеют двигатели DOHC. Типичный двигатель DOHC имеет два распределительных вала и 4 клапана на цилиндр. Один распределительный вал управляет впускными клапанами, которые установлены с одной стороны, а другой распределительный вал управляет выпускными клапанами на противоположной стороне. Помните, раньше еще висел «шильдик» на крышке багажника многих автомобилей, говоря о том, что мотор данного авто достаточно современный?
Благодаря конструкции DOHC распределительные валы могут быть установлены отдельно друг от друга. Это позволяет впускным клапанам находиться под большим углом от выпускных клапанов, что приводит к более прямому потоку воздуха через двигатель с меньшим сопротивлением. Другими словами, двигатель DOHC может «дышать» лучше и, следовательно, дает больше лошадиных сил из меньшего объема двигателя.
Правда, и у этой системы есть свои недостатки. Технологии DOHC включают более крупную и более сложную конструкцию, с дополнительными ременными или цепными передачами.
Двигатели DOHC и SOHC: различия, преимущества и недостатки
Сравнивая характеристики автомобиля перед приобретением, будущий владелец сталкивается с массой информации. Одним из пунктов новых знаний являются параметры и тип двигателя. Здесь можно встретить аббревиатуру DOHC или SOHC. Для простого обывателя эти буквы мало что значат, поэтому приведенная информация расскажет, в чем принципиальное отличие этих механизмов, а также в чем разница SOHC и DOHC.
Что такое двигатель DOHC
Устройство механизма газораспределения на дизельных и двигателях внутреннего сгорания предполагает наличие специальных клапанов впуска топливно – воздушной смеси и выпуска отработанных газов. Слаженная работа этой системы определяет движение автомобиля, позволяет механизму избежать рывков и пробуксировки на месте. Что значит DOHC? Аббревиатура расшифровывается как «Double Over Head Camshaft» или «двойной верхний распределительный вал», находится по два вала вращения, на каждом из которых находятся либо впускные, либо выпускные клапаны.
Что такое двигатель SOHC
Прототипом современных двигателей с двумя распределительными валами является система с одним, носящая обозначение Single Over Head Camshaft или SOHC. Ранее использовался термин OHC — Overhead Camshaft, но его решили заменить после появления модификации DOHC. Это считается классическим решением в автомобилестроении, хотя сейчас подобные устройства можно встретить только на бюджетных и старых авто.
Чем отличается DOHC от SOHC и от других типов двигателя
Строение газораспределительного механизма, пройдя определенный этап своего развития, приобрело еще несколько ключевых отличий. В первую очередь, в двигателях с двумя валами пришлось отказаться от ременной передачи. С одной стороны, это усложнило конструкцию, ведь ремни пришлось заменить цепью или шестернями. Положительный момент здесь — лучшая управляемость и надежность подобного устройства, ведь при обрыве ремня автоматически происходят повреждения клапана и поршня, что влечет за собой проблемы в работе двигателя.
Система газораспределения DOHC считается более надежной и контролируемой, а также помогает оптимально расходовать топливо с большей отдачей. Через отверстия двух клапанов в камеру попадает в полтора раза больше топливно – воздушной смеси, следовательно, увеличивается мощность и производительность двигателя. Это второе главное отличие, хотя пунктов здесь может быть и больше.
Преимущества DOHC
Система отлично показала свою эффективность в плане увеличения мощности двигателя (примерно на 15 – 20 л.с.) при одинаковых показателях. Кроме того, это позволяет экономичные расходовать топливо не в ущерб производительности. Именно поэтому большинство современных автомобилей оснащено подобным механизмом.
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.
Несмотря на эти нюансы, двигатели DOHC уверенно завоевывают рынок, поэтому можно считать, что именно за подобными системами (или их усовершенствованными модификациями) будет будущее.
Преимущества SOHC
Система SOHC, несмотря на некоторое устаревание, все еще актуальна и востребована. Даже на современных авто она по – прежнему используется, но это касается по большей части недорогих марок и моделей. Главное преимущество подобного варианта — низкая стоимость при покупке и ремонте. Кроме того, ременная передача, используемая в системе, отличается менее шумной работой. Для DOHC выходом стало использование специальных гидрокомпенсаторов, снижающих уровень шума в процессе работы двигателя, но это усовершенствование также повлекло за собой дополнительные затраты и увеличение себестоимости.
Недостатки SOHC
Подобные системы широко используются для бюджетных авто, что позволяет снизить и дальнейшие расходы на обслуживание. При этом необходимо отчетливо понимать и обратную сторону медали — риски, связанные с использованием этого механизма.
В устройстве автомобиля работу двигателя определяет много факторов, одним из которых является тип газораспределительной системы. Существует две наиболее распространенные категории: SOHC и DOHC, каждая из которых имеет преимущества и недостатки. Чем отличается DOHC от SOHC, как функционирует механизм и некоторые другие нюансы рассмотрены в приведенной информации.