Принцип работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания
В подавляющем большинстве легковых автомобилей устанавливают четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, поэтому мы и берём его за основу. Чтобы лучше понять принцип устройства бензинового ДВС, предлагаем вам взглянуть на рисунок:
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Топливно-воздушная смесь, попадая через впускной клапан в камеру сгорания (такт первый – впуск), сжимается (такт второй – сжатие) и воспламеняется от искры свечи зажигания. При сжигании топлива, под воздействием высокой температуры в цилиндре двигателя образуется избыточное давление, заставляющее поршень двигаться вниз к так называемой нижней мертвой точке (НМТ), совершая при этом такт третий – рабочий ход. Перемещаясь во время рабочего хода вниз, с помощью шатуна, поршень приводит во вращение коленчатый вал. Затем, перемещаясь от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень выталкивает отработанные газы через выпускной клапан в выхлопную систему автомобиля – это четвертый такт (выпуск) работы двигателя внутреннего сгорания.
Давайте ещё раз повторим определения, а затем .
Такт – это процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня. Совокупность тактов, повторяющихся в строгой последовательности и с определенной периодичностью, обычно называют рабочим циклом, в данном случае, двигателя внутреннего сгорания.
- Такт первый — ВПУСК. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, при этом возникает разряжение и полость цилиндра ДВС заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Смесь, попадая в камеру сгорания, смешивается с остатками отработавших газов. В конце впуска давление в цилиндре составляет 0,07–0,095 МПа, а температура 80-120 ºС.
- Такт второй – СЖАТИЕ. Поршень движется к ВМТ, оба клапана закрыты, рабочая смесь в цилиндре сжимается, а сжатие сопровождается повышением давления (1,2–1,7 МПа) и температуры (300-400 ºС).
- Такт третий – РАСШИРЕНИЕ. При воспламенении рабочей смеси в цилиндре ДВС выделяется значительное количество теплоты, резко увеличивается температура (до 2500 градусов по Цельсию). Под давлением поршень перемещается к НМТ. Давление равно 4–6 МПа.
- Такт четвертый – ВЫПУСК. Поршень стремится к ВМТ через открытый выпускной клапан, отработавшие газы выталкиваются в выпускной трубопровод, а затем в окружающую среду. Давление в конце цикла: 0,1–0,12 МПа, температура 600-900 ºС.
И так, вы смогли убедиться, что двигатель внутреннего сгорания устроен не очень сложно. Как говорится, все гениальное – просто. А для большей наглядности рекомендуем посмотреть видео, на котором также очень хорошо показан принцип работы ДВС.
Какой силовой агрегат лучше выбрать
Какой двигатель окажется лучше, 8 или 16 клапанный, зависит от целей его использования, возможности обслуживания и требований к затратам. Так, 8 клапанный мотор подойдёт водителям, желающим получить простой, неприхотливый и надёжный агрегат. Движок подходит для тягания прицепов, езде по бездорожью или городу на скорости до 120 км/ч. Такой агрегат можно обслуживать самостоятельно.
Кто готов переплатить за мощность, возможность погонять и сохранить окружающую среду, лучше присмотреться к 16 клапанной конструкции. В этом случае, нужно рассчитывать, что обслуживать мотор придётся в сервисе. По отзывам сторонников 16-клапанника, движок едет мягче, плавнее, но для поддержания тяги нужно больше давить на газ.
Напоследок сравним стоимость ВАЗовских моторов. Новый 8-клапанник 11186 можно купить за 85 — 110 тысяч рублей. ВАЗ 21126 с 16 клапанами обойдётся в 105 — 150 тысяч. Цена зависит от комплектации сборки: наличия впускных и выпускных коллекторов, генератора и прочего навесного оборудования.
Рабочий цикл карбюраторного двигателя:
— Такт впуска
В течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). В это время кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.
— Такт сжатия
Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую смесь. При этом значительно возрастает температура смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия. Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Однако, для двигателя с большей степенью сжатия требуется топливо с большим октановым числом, которое дороже.
Такт расширения, или рабочий ход
Незадолго до конца цикла сжатия топливовоздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время движения поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется толкая поршень. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют «рабочим ходом». Полностью очистить цилиндры двигателя от продуктов сгорания практически невозможно, поэтому при последующем впуске свежей горючей смеси она перемещается с остаточными отработавшими газами и называется «рабочей смесью». Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы сгорание топлива успело, полностью закончится к моменту достижения поршнем НМТ, то есть для наиболее эффективной работы двигателя. Сгорание топлива занимает практически фиксированное время, поэтому для повышения эффективности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания при повышении оборотов. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором, воздействующим на прерыватель). В современных двигателях для регулировки угла опережения зажигания используют электронику.
Смотрите анимацию, она наглядно демонстрирует процесс работы четырехтактного двигателя.
— Такт выпуска
После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет выхлопные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, и цикл начинается сначала.
Коэффициент остаточных газов характеризует степень загрязнения свежего заряда отработавшими газами и представляет собой отношение массы продуктов сгорания, оставшихся в цилиндре, к массе свежей горючей смеси. Для карбюраторных двигателей коэффициент остаточных газов находится в пределах 0,06-0,12.
По отношению к рабочему ходу такты впуска, сжатия и выпуска являются вспомогательными.
Тюнинг движка
Тюнинг версия двигателя ВАЗ 2114.
Тюнинг двигателя ВАЗ 2114 проводится типично для всей серии силовых агрегатов устанавливаемых на 2113-2115. Как известно, существует два варианта доработки мотора: механический и чип тюнинг. Схема доработки достаточно простая, сначала делается механика, а затем электроника. Но, многие автолюбители проводят только чип-тюнинг для снижения расхода, поскольку цена на горючее слишком высока.
Чип тюнинг ВАЗ 2114 проводится при помощи специального оборудования и направлен на увеличение мощности или снижения расхода потребляемого горючего. Такой вид работы стоит доверить профессионалам, поскольку только они имеют необходимые навыки и знания.
Что касается механической доработки, то здесь схема стандартная. В случае, полной доработки мотора, его необходимо полностью разобрать. Необходимо получить полный доступ к внутренней части силового агрегата. Далее, проводится процесс расточки-хонинговки и установки новых запасных частей с облегчённым весом.
Установленная турбина на двигатель ВАЗ 2114После сборки рекомендуется установить тюнинг версию системы охлаждения и выпуска отработанных газов, так как сгорание будет происходить с выделением большего количества тепла, чем ранее. Масло в двигатель ВАЗ 2114 после тюнинга стандартное не подойдёт, поэтому рекомендуется, чтобы процесс доработки делали профессионалы.
Отличия 16 клапанных двигателей ваз
16 клапанные двигатели ваз начали устанавливаться серийно на автомобили ваз десятого семейства. С начало устанавливались двигатели объемом 1.5 литра двигатель 2112, а потом на смену ему пришел 1.6 21124. Когда серийно начали выпускать автомобиль приора, на нее уже устанавливали двигатели 21126. Ну для начала давайте разберемся чем отличается двигатели 1.5 2112 от двигателя 21124 1.6, а потом перейдем к двигателю приора.
Основные отличия 16 клапанных двигателей ваз.
Итак, главное отличие мотора 2112 1.5 от мотора 21124 1.6 заключается в разных блоках цилиндров на фотографии изображен блок цилиндров от двигателя 1.6 его маркировка 11193, его принято называть высоким блоком так как его высота составляет 197.1 мм.
На двигатель 2112 1.5 устанавливается блок цилиндров 21083, его принято называть низким блоком, так как его высота составляет 194.8 мм.
Высотой блока принято считать расстояние от оси вращения коленвала до верхней поверхности блока. Следующее отличие заключается в разных коленчатых валах на двигатель 2112 1.5 устанавливается коленчатый вал девятошный с радиусом кривошипа 35.5 мм. При таком коленчатом вале ход поршня составляет 71 мм. На мотор 21124 объемом 1.6 устанавливаются коленчатый вал с радиусом кривошипа 37.8 мм. При таком коленвале ход поршня будет составлять 75.6 мм.
Соответственно за счет того что на двигатель 1.6 устанавливается высокий блок цилиндров и коленчатый вал с увеличенным радиусом кривошипа, все это позволило достигнуть объема 1.6 литра. Устройство двигателя автомобиля заключается и в поршнях, если посмотреть на них сбоку то разницы можно ни какой не увидеть.
Ну если посмотреть на них сверху то разница очевидна.
Слева изображен поршень от 1.5 справа от 1.6. Как можно заметить на поршнях от 1.6 циковки под клапана сделаны более глубокими, именно из-за этого при обрыве ремня грм на 1.6 клапана не гнет, а на 1.5 при обрыве ремня грм, так как циковки под клапана сделаны менее глубокими, то клапана у вас загнет. Я всем рекомендую, тем у кого 1.5 ставить поршни от 1.6, тем самым вы сэкономите себе массу нервов, времени и денег. Если где-нибудь на трассе у вас на 1.5 порвется ремень грм, то у вас загнет клапана и добраться до дома вы сможете только на эвакуаторе, а если вы себе поставите поршни от 1.6, вам нужно будет всего лишь добраться до ближайшей станции тех обслуживания на тросе или эвакуаторе и просто поменять ремень и ехать дальше. Для установки в 1.5 поршней от 1.6 рекомендуется устанавливать прокладку от приоры, для компенсации степени сжатия и для того чтобы не откатывать прошивку электронного блока.
Шатуны на обоих двигателях являются одинаковыми, а если ставить в блок 1.5 коленчатый вал от двигателя 1.6 то тогда нужно приобретать поршни со смещением, серийно ваз их не выпускает, зато их можно приобрести в интернет магазинах.
Различие головки блоков цилиндров на 1.5 и на 1.6 заключаются только в том что на головке от 1.6 увеличена площадь фланца под крепление ресивера, поэтому ресивер от 1.6 можно установить на головку блока от 1.5, но не наоборот.
Следующее отличие заключается в разных шкивах распределительных валов.
На 1.6 на шкивах метки для выставления ремня грм смещены на 2 градуса относительно аналогичных меток на шкивах от 1.5. Поэтому они не взаимозаменяемые и имеют свою маркировку.
Отличие так же в клапанных крышках двигателей, 1.6 комплектуется индивидуальными катушками зажигания, поэтому возле каждого свечного колодца на клапанной крышки есть отверстие для болта крепления индивидуальной катушки зажигания.
Клапанная крышка на двигателе 1.5 таких отверстий не имеет, так как 1.5 комплектуется модулем зажигания и для него на клапанной крышке присутствует две шпильки для его крепления.
Следующее отличие заключается в масло заливной горловине, на 1.6 горловина так же как и сама крышка имеет резьбу, а на 1.5 принцип крепления крышки масло заливной горловины похожа, как и на 8 клапанных девятках, без резьбы. Клапанная крышка на 1.6 в том месте где на крышке 1.5 устанавливается модуль зажигания, скажем так имеет сферу, а уже к этой сфере идут штуцера для вентиляции картерных газов двигателя. На 1.5 такой сферы нету так как там устанавливается модуль зажигания, и штуцера вентиляции картерных газов находятся в одной горизонтальной плоскости. На 1.6 они находятся в вертикальной плоскости.
Особенности работы
Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.
Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.
Клапанный механизм двигателя
На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.
Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.
Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.
Недостатки четырёхтактных двигателей:
Все холостые ходы (впуск, сжатие, выпуск) совершаются за счёт кинетической энергии, запасённой кривошипно-шатунным механизмом и связанными с ним деталями во время рабочего хода, в процессе которого химическая энергия топлива превращается в механическую энергию движущихся частей двигателя. Поскольку сгорание происходит в доли секунд, то оно сопровождается быстрым увеличением нагрузки на крышку (головку) цилиндра, поршень и другие детали двигателя внутреннего сгорания. Наличие такой нагрузки неизбежно приводит к необходимости увеличить массу движущихся деталей (для повышения прочности), что в свою очередь сопровождается ростом инерционных нагрузок на движущиеся детали.
К недостаткам можно отнести и необходимость регулировки теплового зазора клапанов, большее количество деталей и, соответственно, каждую из них потребуется когда-то поменять на исправную. Четырехтактные ДВС имеют большие размеры, их детали более объёмны и сложны. Для осуществления ремонта таких двигателей, необходимо использовать тяжелое гаражное оборудование: стенды-кантователи, стенды для ремонта ДВС, кран-манипулятор и т.д.
Что такое «втыковый двигатель»?
Данное понятие характеризует вероятность столкновения поршней с клапанами, в результате чего последние получают повреждения – они гнутся.
Ситуация такая возникает при обрыве привода ГРМ, когда газораспределительный механизм останавливается, а кривошипно-шатунный продолжает работать по инерции.
«Втыковые» и «невтыковые» силовые агрегаты есть в линейке практически у всех автопроизводителей, в том числе и ВАЗ. При этом второй вариант моторов, естественно, является более приоритетным при выборе автомобиля.
Если рассматривать продукцию АвтоВАЗ, то у этого производителя линейка силовых установок достаточно обширна, и у одних моторов при обрыве привода ГРМ клапана гнет, а в других такая поломка не возникает.
Проблемой при выборе для приобретения автомобиля ВАЗ является тот факт, что на одну и ту же модель могут устанавливаться как «втыковые», так и «невтыковые» агрегаты, что может запутать покупателя.
Какие двигателя стоят на некоторых моделях ВАЗ смотрите ниже.
Стоит отметить, что на вероятность изгиба клапанов оказывает влияние тип привода ГРМ. К примеру, на ВАЗ классического семейства (ВАЗ-2101-2107) а также «Нива», устанавливались только «втыковые» двигатели. Но на моторах этих авто используется цепной привод ГРМ, отличающийся высокой надежностью. Поэтому на классических ВАЗ и «Нива» проблема с гнутьем клапанов из-за столкновения с поршнем, по сути, не актуальна из-за низкой вероятности ее возникновения.
Начиная с ВАЗ-2108 и заканчивая самыми последними моделями – «Приора», «Гранта», «Калина» и т. д. используется только ременной привод ГРМ. Вот он может оборваться и повреждения, которые получит мотор, зависят от того, «втыковый» ли он или нет.
Исполнение
Устройство двигателя автомобиля, в состав конструкции которого входят поршни, одинаково. Корпус силовой установки основа, в которой размещаются, крепятся и функционируют узлы, системы и механизмы агрегата.
Компоненты, или из чего состоит двигатель машины:
Остов двигателя. Место размещения камер объёмного вытеснения агрегата, играющих роль направляющих поршня;
Блок цилиндров:
Кривошипы и шатуны, передаточное и преобразующее звено между поршнем и коленчатым валом;
Поршни, кривошипы, шатуны, коленчатый вал:
Механизм распределения газов, отвечает за наполнение и очистку камер объёмного вытеснения, действия выполняются клапанами;
Механизм распределения газов:
Транспортировка горючего, вовремя доставляет нужную порцию топлива соответствующей консистенции;
Механизм подачи топлива:
Поджог горючего, зажигает заряд в установленный промежуток времени;
Свеча зажигания:
Ликвидация отработки, выводит сгоревшие продукты в окружающую среду.
Система выпуска отработанных газов:
Циклический процесс работы двигателя повторяет действия агрегата по «кругу». Частота повторения высокая, за счет чего вал вращается непрерывно и как следствие, автомобиль работает.
Тип бензиновой системы впрыска
Бензиновая система впрыска обеспечивает бесперебойную подачу топлива в камеры сгорания. Различают системы с одноточечным и многоточечным впрыском. Первый тип системы требует большего количества бензина и не гарантирует правильной работы двигателя, поэтому современные автомобили не оснащают одноточечной системой впрыска. Многоточечный метод впрыска создает в камере сгорания равномерную топливную смесь, которая позволяет автомобилю стабильно работать в любых условиях.
Есть еще один тип бензиновой системы впрыска – прямой. Такой метод подачи бензина увеличивает срок эксплуатации автомобиля, позволяет ему работать без перебоев и снижает расход топлива. Однако установка такой системы станет для автолюбителя дорогим удовольствием. Кроме того, она имеет существенные недостатки. Если вы все таки установили на автомобиль систему прямого впрыска бензина, то использовать нужно только высококачественное топливо. Также, стабильность работы двигателя может быть нарушена и при холодном старте могут появляться перебои.
Причины горения клапанов на бензиновом ДВС
Основная причина здесь – отклонение горения смеси от оптимального режима. Медленно горят как слишком бедная, так и богатая смеси. В любом случае будет наблюдаться рост температуры тарелки клапана со всеми вытекающими последствиями.
При бедной смеси ситуация усугубляется наличием избыточного кислорода, что создаст тот же эффект, что и при кислородной резке металлов.
Перегревать тарелку будет и слишком хороший бензин, то есть с октановым числом выше, чем то, на которое рассчитан двигатель.
Высокоооктановый бензин также сгорает медленнее, перегревая детали выпускной системы. Это хорошо известно владельцам старых автомобилей, рассчитанных на бензины, которых уже давно нет в продаже. Приходится повышать их степень сжатия, чтобы не допускать перегревов.
Модернизация
Разумеется, многие люди, которые имеют в своем арсенале только 8 клапанный двигатель, рано или поздно начинают задумываться о том, чтобы увеличить его мощность и повысить КПД. Это можно сделать путем модернизации. По сути, она сводится к тому, что одна головка меняется на другую. Только на новой будет присутствовать 16 клапанов. Первая проблема, с которой придется столкнуться автолюбителю — это несоответствие диаметров и длины болтов, которые крепят головку на ее законном месте. Здесь придется проявить смекалку и хитрость. Так как для крепления 16 клапанной головки двигателя используются болты с меньшим диаметром, новы модифицированные крепежи будут иметь большее значение этого параметра, то для них придется заранее подготовить головку, то есть попросту рассверлить уже готовые отверстия. Их длина при этом будет оставаться неизменной. Прокладку блока цилиндров так же придется поменять. Это и естественно, ведь старая предназначена для крепления другой головки. Если этого не сделать, то герметизация может быть попросту нарушена.
16 клапанный двигатель с чугунным блоком цилиндров
Перед тем, как установить головку, придется внести изменения в конструкцию и самого блока цилиндров. Конструкция поршней, которые используются для данного агрегата, несколько отличается от тех, которые использовались в 8 клапанниках. Их попросту нужно заменить. Когда мы говорим о старой модели автомобиля, то вполне вероятно, что шатуны в не так же имеют не те стандарты, которые необходимы для монтажа новинки. Здесь придется так же потратить лишнюю копеечку, что бы произвести замену. Это характерно для машин, которые выпускались еще в 80 и 90 годах прошлого столетия. Примером могут служить ВАЗ 2108 или Ваз 2109. не может модернизация двигателя не сказываться и на проводке и работе блока управления. Некоторые датчики в шестнадцатиклапанном варианте смещены от стандартного расположения. Придется приобрести несколько метров провода, чтобы нарастить те элементы, до которых достать будет проблематично. Для тех людей, кто хочет сэкономить на монтаже, есть еще несколько вариантов того, как можно это сделать. Патрубок можно не менять, а произвести его модернизацию. Это позволит сохранить некоторое количество денежных средств, которое тратится на приобретение коллектора с катализатором. После того, как работа, связанная с тюнингом завершена, можно направиться к специалисту по настройке двигателя. Он с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения произведет отладку работы устройства. В противном случае могут возникать самые разнообразные проблемы, ведь изменения самого мотора будут весьма глобальными. Таким образом, в настоящее врем шестнадцатиклапанные двигатели становятся все актуальнее. они устанавливаются практически на все автомобили отечественного и зарубежного производства. Это позволяет увеличить коэффициент полезного действия, и значительно повысить мощностные характеристики агрегатов. Как видно, самостоятельный тюнинг так же возможен. В этом нет ничего сверхъестественного.
Что такое «втыковый двигатель»?
Данное понятие характеризует вероятность столкновения поршней с клапанами, в результате чего последние получают повреждения – они гнутся.
Ситуация такая возникает при обрыве привода ГРМ, когда газораспределительный механизм останавливается, а кривошипно-шатунный продолжает работать по инерции.
«Втыковые» и «невтыковые» силовые агрегаты есть в линейке практически у всех автопроизводителей, в том числе и ВАЗ. При этом второй вариант моторов, естественно, является более приоритетным при выборе автомобиля.
Если рассматривать продукцию АвтоВАЗ, то у этого производителя линейка силовых установок достаточно обширна, и у одних моторов при обрыве привода ГРМ клапана гнет, а в других такая поломка не возникает.
Проблемой при выборе для приобретения автомобиля ВАЗ является тот факт, что на одну и ту же модель могут устанавливаться как «втыковые», так и «невтыковые» агрегаты, что может запутать покупателя.
Какие двигателя стоят на некоторых моделях ВАЗ смотрите ниже.
Стоит отметить, что на вероятность изгиба клапанов оказывает влияние тип привода ГРМ. К примеру, на ВАЗ классического семейства (ВАЗ-2101-2107) а также «Нива», устанавливались только «втыковые» двигатели. Но на моторах этих авто используется цепной привод ГРМ, отличающийся высокой надежностью. Поэтому на классических ВАЗ и «Нива» проблема с гнутьем клапанов из-за столкновения с поршнем, по сути, не актуальна из-за низкой вероятности ее возникновения.
Начиная с ВАЗ-2108 и заканчивая самыми последними моделями – «Приора», «Гранта», «Калина» и т. д. используется только ременной привод ГРМ. Вот он может оборваться и повреждения, которые получит мотор, зависят от того, «втыковый» ли он или нет.
На чём остановить свой выбор
Теперь следует подвести некоторые итоги и решить, какой же автомобильный двигатель лучше: 8- или 16-клапанный.
Такой вопрос стал актуальным буквально сразу, как только на рынке появились модифицированные моторы
Важно не забывать о том, что принцип работы и ключевые конструктивные особенности в обоих случаях остаются неизменными. Основная разница кроется именно в усовершенствовании и изменении газораспределительного механизма. Восьмиклапанники являются более простым вариантом силовой установки, в то время как у 16-клапанного конкурента имеются определённые конструктивные преимущества
У мотора с большим числом клапанов используется пара распредвалов, каждый из которых отвечает за регулировку собственной пары выпускных и впускных клапанов. Это даёт некоторое превосходство по параметрам, которые были рассмотрены ранее. Но одновременно сама система газораспределения оказалась заметно сложнее
Восьмиклапанники являются более простым вариантом силовой установки, в то время как у 16-клапанного конкурента имеются определённые конструктивные преимущества. У мотора с большим числом клапанов используется пара распредвалов, каждый из которых отвечает за регулировку собственной пары выпускных и впускных клапанов. Это даёт некоторое превосходство по параметрам, которые были рассмотрены ранее. Но одновременно сама система газораспределения оказалась заметно сложнее.
Одновременно за счёт усложнения газораспределительного механизма улучшились показатели экономичности, мощности и эффективности работы силовых агрегатов с 16 клапанами. Особенно это становится очевидным в рамках городской эксплуатации транспортного средства.
Конструкторам удалось поднять показатели мощности двигателей, оснащённых сразу 16 клапанами. Такие моторы превосходно подхватывают на низких оборотах, демонстрируют превосходную динамику и пр. То есть 16-клапанные двигатели при меньшей скорости совершаемого вращения коленвала выдают больший показатель крутящего момента. Аналогичными возможностями 8-клапанный конкурент похвастаться не может.
Ещё немаловажным моментом считается отсутствие необходимости проведения ручной настройки при установке зазором между клапанами и кулачками распредвалов, что актуально для моторов только с 16 клапанами. Задачу по регулировке полностью берут на себя гидрокомпенсаторы. Это способствует уменьшению шума от двигателя и обеспечению его более ровной работы.
При всех своих очевидных преимуществах эти же достоинства могут с лёгкостью превратиться в важные недостатки. Двигатели на 8 клапанов хороши тем, что они простые, а от этого более надёжные
Для восьмиклапанников не принципиально важной является чистота топлива и качество используемых рабочих жидкостей. Что касается именно моторного масла, то средние показатели его расхода ниже именно у моторов с 8 клапанами
Следует обратить внимание на расход топлива при показателях мощности. У 16-клапанных двигателей процесс горения топливовоздушной смеси более оптимизирован, что позволяет ему расходовать не более чем на 10% топлива больше, но при этом обеспечивать прирост мощности в 15-20 лошадиных сил. При прочих равных 16-клапанники потребляют меньше, но дают больше мощности
При прочих равных 16-клапанники потребляют меньше, но дают больше мощности.
Но за такие технические превосходства приходится платить. Ремонт и обслуживание, как и эксплуатационная стоимость, выше именно у 16-клапанных.
Чтобы выбрать себе двигатель среди двух вариантов, нужно учесть целый ряд параметров, критериев, а также предъявить собственные требования к мотору. Только так удастся определить фаворита конкретно в вашей ситуации.
Нагар на клапанах
Признаки, причины и последствия образования нагара на клапанах газораспределительного механизма карбюраторного двигателя автомобиля. На примере клапанного механизма двигателя 21083 автомобиля ВАЗ 21083 (21093, 21099).
Признаки появления нагара на клапанах
Снижение мощности и приемистости двигателя
По причине уменьшения просвета между кромками тарелок клапанов и их седлами в головке блока снижается объем топливной смеси, попадающей в камеры сгорания на впуске.
Если клапана неплотно прилегают из-за нагара, снижается компрессия в цилиндрах двигателя. Соответственно мощность и приемистость падают, двигатель не тянет. Возможно обгорание кромок тарелок клапанов, что еще более усугубляет ситуацию.
Неустойчивые обороты холостого хода
Разброс значений компрессии по цилиндрам и уменьшение количества топлива попадающего в цилиндры приводит к троению двигателя.
Калильное зажигание
После остановки двигателя он самопроизвольно делает еще несколько оборотов коленчатого вала, так как раскаленный нагар на клапанах может поджечь пары топлива без искры на свечах. Такое калильное зажигание помимо неприятных ощущений для водителя негативно сказывается на ресурсе двигателя провоцирую быстрый износ его деталей.
Причины появления нагара на клапанах карбюраторного двигателя
— Работа двигателя автомобиля на богатой топливной смеси
Богатая топливная смесь плохо и не полностью сгорает. Ее продукты горения откладываются на клапанах, стенках камер сгорания и днищах поршней. Длительная эксплуатация двигателя на богатой топливной смеси всегда приводит к образованию нагара.
— Проблемы с зажиганием
Слишком раннее или слишком позднее зажигание снижают эффективность сгорания топливной смеси. Продукты ее горения откладываются в виде черных сажевых отложений на клапанах.
Такой же эффект будет если свечи зажигания работают через раз, пробиты высоковольтные провода или в высоковольтной цепи имеется иное короткое замыкание.
— Неисправны маслосъемные колпачки
Моторное мало через поврежденные колпачки попадает на тарелку клапана и в камеру сгорания. При этом нарушается состав топливной смеси, и продукты горения такой смеси откладываются в виде маслянистого черного налета на клапанах.
— Не отрегулированы зазоры в клапанном механизме
Неплотное прилегание тарелок клапанов к седлам появляется при слишком маленьких тепловых зазорах в клапанном механизме двигателя. В результате часть горящей топливной смеси выбрасывается во впускной коллектор, где оседает в виде нагара на клапанах, коллекторе и карбюраторе.
— Большой пробег двигателя
В любом случае при длительной эксплуатации двигателя автомобиля (на пробегах боле 200 тыс км) клапана обрастают нагаром. Ускоряет отложение нагара появление возрастных неисправностей в двигателе. Например, износ поршневой (поршни, кольца, цилиндры). А так же применение некачественных моторных масел.
Что делать если имеются признаки появления нагара на клапанах?
Самый эффективный и безопасный метод для карбюраторного двигателя 21083 – снять головку блока и очистить клапана вручную.
Очистка ультразвуком или с применением растворителей даст большое количество частиц нагара, которые приведут в негодность зеркало цилиндров.
Проверить и отрегулировать тепловые зазоры между кулачками распределительного вала и толкателями клапанов. См. «Регулировка клапанов на двигателе 21083».
Проверить и устранить неисправности в системе зажигания двигателя автомобиля.
Проверить компрессию в цилиндрах и по результатам замеров определить состояние двигателя.
Примечания и дополнения
В большинстве случаев нагар на клапанах двигателя не одинок. Ему сопутствуют нагар на днище поршня и нагар на стенках камеры сгорания. Такая комбинация уменьшает объем камеры сгорания и приводит к возникновению детонации.
Источник
