Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое верхнеклапанный двигатель и нижнеклапанный

Верхневальные и нижневальные автомобильные двигатели. Сравнение. Нижневальный двигатель

Многие задаются вопросом, какие двигатели лучше, верхневальные или нижневальные? В этой статье описываются их плюсы и минусы.

Как устроены двигатели?

Нижневальный двигатель. Распределительный вал расположен внизу блока цилиндров, и связан с коленчатым валом двумя шестернями. Соотношение тут такое же, как и у верхневальных, 1:2, поэтому распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый. Распределительный вал двигает штанги толкателей клапанов, а те в свою очередь двигают клапаны.

Верхневальный двигатель. Распределительный вал расположен сверху, в головке блока цилиндров. Приводится в действие цепью или ремнем. Распределительный вал напрямую двигает толкатели клапанов. При использовании двух распределительных валов каждый цилиндр получает не два, а четыре клапана, что увеличивает скорость наполнения и освобождения цилиндров, а значит, уменьшает потери мощности. Толкатели клапанов легче, поэтому могут работать на более высоких скоростях, что так же увеличивает мощность двигателя.

Сравнение двигателей.

Нижневальные двигатели заметно проще т дешевле в изготовлении, чем верхневальные. Распределительный вал в таких моторах смазывается заметно лучше, чем в верхневальных, потому что расположен низко, чуть-чуть выше коленчатого вала. Отличаются невысокой удельной мощностью, поэтому увеличение мощности доступно только через увеличение объема. Вызвано это тем, что тяжелые толкатели клапанов вместе с длинными тягами толкателей клапанов, обладают большой инерционностью. Тем не менее, нижневальные двигатели до сих пор устанавливаются на мощные американские пикапы и некоторые модели УАЗ, а так же на популярный автомобиль Рено Логан.

Знаменитый спортивный автомобиль Додж Вайпер, с объемом двигателя больше восьми литров, тоже оснащен нижневальным двигателем. Многие автомобили Бугатти так же оснащены нижневальными моторами. Серьезный плюс нижневального двигателя – большая надежность газораспределительного механизма. В нем нет ремня или цепи, которые могут порваться, а всего лишь две шестеренки. Когда шестеренки сделаны качественно, их ресурс достигает полумиллиона километров, в отличие от ресурса в 40-50 тысяч для ремней или 150 тысяч для цепей. Использование более чем двух клапанов на цилиндр в нижневальных двигателях невозможно. Слишком сложной и тяжелой получается конструкция.

Второй ощутимый плюс – такие двигатели устроены заметно проще, чем верхневальные, поэтому легче и проще в ремонте.Тем не менее, нижневальные двигатели являются тупиковой ветвью эволюции автомобильного двигателя.Верхневальные двигатели, в отличие от нижневальных, развиваются семимильными шагами. Мощность в них повышается как увеличением хода поршня, так и увеличением максимальных оборотов. Поэтому сегодня набирают популярность малообъемные двигатели повышенной мощности. К примеру, Ауди удалось сделать двигатель объемом 1,8 литра и мощностью 480 лошадиных сил. Этот двигатель применяется в гонках Формула-2.

Верхневальные двигатели обладают большей удельной мощностью, а значит и больше экономичностью. Они имеют огромный потенциал дальнейшего развития, поэтому все серьезные производители легковых автомобилей перешли на верхневальные двигатели.

Немногочисленные плюсы нижневальных двигателей уступают перед огромным потенциалом развития верхневальных моторов. Время нижневальных двигателей безвозвратно уходит.

Особенности роботы нижнеклапанного двигателя

Большинство двигателей работают по схеме ДВЗ (двигатель внутреннего сгорания), для этого необходимыми элементами есть клапаны и распределительный вал, с помощью которых синхронизируется робота выброса и заброса топлива, воздуха и использованных газов. Поэтому так важно место клапанов в работе двигателя. Нижнеклапанный двигатель характеризуется расположением распределителя и клапанов в блоке, рядом с цилиндрами. Также в одном блоке с ними располагается и привод.

No replacement for displacement: легендарные модели ранних американских V8

В сегодняшних реалиях большинство автопроизводителей отдают предпочтение небольшим высокотехнологичным моторам с различными системами наддува, четырьмя клапанами на цилиндр, изменяемыми фазами газораспределения и распредвалами, расположенными в головке блока.

И только в Америке до сих пор гнут свою линию с их архаичными 16-клапанными V8 внушительных размеров. Пока одни считают, что это технологии 18-го века, другие выкидывают из своих дрифтовых Silvia и Skyline родные двигатели и ставят туда нижневальный LS от Chevrolet Corvette. Чем так примечательны американские V8 и как они влияли на ход автомобильной истории, мы разберемся ниже на примере 8 легендарных двигателей.

Культ V8 уходит корнями в 30-е годы, когда хот-род-движение только набирало обороты в Новом Свете. Сразу после своего появления V8 зарекомендовали себя как надежные и недорогие двигатели с огромным потенциалом для форсировки, тем самым дав в руки миллионам хот-роддеров столь необходимые им лошадиные силы.

Ford Flathead V8

Летом 1929 года Генри Форд собрал небольшую группу инженеров и механиков из основного отдела проектирования на Oakwood Avenue и отправил их в лабораторию, расположенную в Greenfield Village. Там в обстановке строжайшей секретности они создали нижнеклапанный ’32 Ford L-head V8 с распредвалом, расположенным в развале блока. Первый двигатель выдавал 65 л.с. при объеме 3.6 литра (221 куб. дюйм), позднее он был улучшен до отдачи в 85 л.с. посредством установки двухкамерного карбюратора и модернизированной системы впуска.

Читать еще:  Ядерный двигатель для космических кораблей что это

Впервые Flathead был установлен в Ford Model 18, который позже получил упрощенное название Ford V8. Model 18 в первой половине 30-х олицетворял собой наилучшее сочетание цены и динамики, чем и заслужил народную любовь. Так, например, Клайд Бэрроу (тот самый, который грабил банки вместе с подружкой Бонни Паркер) написал Генри Форду письмо, в котором выразил свои восторги по поводу Model 18 и пообещал впредь угонять только автомобили этой модели.

Вопреки расхожему мнению, Flathead не был первым американским V8, однако он обладал реальным потенциалом для улучшений и, что немаловажно, был доступным. Миллионы этих двигателей были выпущены в период с 1932 по 1935 год, дав американским хот-роддерам неограниченный материал для экспериментов. Однако стоит отметить, что форсировка этого мотора была весьма дорогостоящей и сложной в сравнении с появившимися позднее верхнеклапанными V8, которым впоследствии и отдали предпочтение любители высоких скоростей.

Этот мотор по-прежнему очень популярен в Америке в контексте постройки хот-родов на базе Фордов 30-х годов, т.к. является идейно «правильным» и до сих пор применяется на соляных озерах Бонневилля в ретро-классах. Так, например, современные технологии позволили снять с Flathead 700 л.с., благодаря чему был установлен рекорд скорости в 480 км/ч для этого легендарного двигателя.

Chrysler FirePower

Впервые Chrysler создал двигатель с полусферическими камерами сгорания в конце Второй мировой войны для нужд авиации, и грех было не использовать прекрасно себя зарекомендовавшие технологии в автомобильной отрасли.

На фото: Chrysler Saratoga

В 1951 году увидел свет FirePower, являющийся по сути первым поколением революционного Hemi, но сама маркировка появилась позже. Этот верхнеклапанный двигатель имел объем 5.4 литра (331 куб. дюйма), отдачу 180 л.с. и опционально устанавливался практически на все модели Chrysler: Saratoga, Imperial, New Yorker, 300C. Остальные дивизионы Chrysler Corp. имели свои версии FirePower, которые отличались друг от друга объемом и практически не имели идентичных деталей. Так, у De Soto был FireDome, у Dodge — Red Ram сниженного до 4.4 л (270 куб. дюймов) объема.

Верхний свод камеры сгорания этого мотора имел форму полусферы, на которой по разные стороны размещались два клапана и свеча зажигания, что позволяло применять клапаны большего диаметра, однако усложняло конструкцию их привода. Между тем большие клапаны и прямые впускные каналы круглой формы сделали двигатель способным переварить гораздо больший объем поступающего воздуха в сравнении с моторами конкурентов. Вкупе с усиленными шатунами FirePower получился отлично приспособленным к тяжелым нагрузкам и впрыску смеси с высокой объемной долей нитрометана, что сделало его весьма популярным среди дрэг-рейсеров с толстыми кошельками.

В конце концов Chrysler прекратил выпуск FirePower в 1959-м из-за сложного и дорогостоящего процесса производства, отдав предпочтение двигателям категории B с клиновидными камерами сгорания. Но стоит отметить, что именно благодаря этому двигателю Chrysler избавился от ярлыка производителя «пенсионерских» автомобилей, которые были невероятно скучными, несмотря на передовую инженерию.

В современных реалиях Hemi первого поколения, так же как и Flathead, остается весьма востребованным среди создателей классических хот-родов, в которых стилистическая составляющая гораздо важнее отдачи мотора.

Chevrolet Small Block

Small Block Chevy (SBC) — один из самых известных и удачных моторов корпорации General Motors за всю историю ее существования. За полвека с конвейера сошло воистину астрономическое количество этих двигателей — 90 000 000 единиц. Все подразделения GM (Buick, Oldsmobile, Pontiac, Cadillac, Chevrolet) в первой половине 50-х так или иначе были заняты собственными разработками нового двигателя, однако именно SBC был взят за основу всей линейки моторов компании.

Small Block создавался, чтобы встать на замену рядной «шестерке» под капотом Corvette, повысив тем самым его динамические характеристики. Под руководством Эда Коула (Ed Cole) бригада инженеров спроектировала двигатель, и уже через 15 недель после сдачи проекта производство было запущено.

Впервые SBC объемом 4.3 литра (265 куб. дюймов) появился в 1955 году под капотами Chevrolet Corvette и Chevrolet Bel Air. Отдача первой 4.3-литровой версии варьировалась от 162 л.с. до 240 л.с. в зависимости от конфигурации и количества карбюраторов, распредвала и выхлопной системы.

Читать еще:  Что такое задиры в цилиндрах двигателя

Со временем в угоду царившим тогда тенденциям в автомобилестроении объем двигателя возрастал вплоть до пиковых 6.6 л (400 куб. дюймов) под капотом Pontiac Firebird Trans Am ’70, но самой популярной версией до сих пор остается 350-кубовый (5.7 л) мотор, представленный в качестве форсированной модификации Chevrolet Camaro в 1967-м. Двумя годами позже SBC стал доступен для всей линейки Chevrolet.

С первых лет выпуска Small Block завоевал признание среди автомобильных энтузиастов благодаря простоте конструкции, доступности и огромному потенциалу увеличения мощности. Сегодня наддувные 1500-сильные SBC не являются чем-то из ряда вон выходящим на дрэг-стрипах, в то же время этот мотор остается весьма востребованным среди кастомайзеров всего мира и повсеместно встречается под капотами дорожных автомобилей.

Ford FE V8

Двигатель был разработан для удовлетворения огромного количества нужд: его устанавливали в стоковые авто, в школьные автобусы, грузовики, катера и использовали в качестве силовой установки для промышленных насосов и генераторов. FE выпускался с 1958 по 1976 год, претерпевая различные изменения. Этот мотор можно было в разные годы встретить в таких моделях Ford, как Galaxie, Mustang, Thunderbird, Ranchero, пикапах серии F, а также в Mercury Cougar и Mercury Cyclone.

(MORRIS) Оксфорд, Великобритания, 1913-1983

модель с двигателем «Уайт энд Попп» (White and Poppe) рабочим объемом 1017 см 3 времени в малом классе.

Обе машины оказались столь популярными, что Моррис продолжал их выпуск еще в течение года после объявления войны. Когда в 1916 году Англия запретила ввоз из США легковых автомобилей и их узлов, «Моррис» начала выпускать «Каули» в варианте легкого грузовичка и, таким образом, предотвратила остановку производства. После перемирия выпуск легковых автомобилей был возобновлен. Они известны под прозвищем «Bullnose» («Бычий нос»), полученным из-за скругленной верхней части облицовки радиатора.

в 1921 году заметно снизила цены, благодаря чему «Оксфорд» и «Каули» стали самыми популярными английскими автомобилями 20-х годов. В 1924 году 1,8-литровый двигатель, который незадолго до этого стали устанавливать на «Оксфорде», получил полное признание. Он применялся на всех моделях до 1926 года.

Чтобы найти клиентов за рубежом, «Моррис» построила солидную машину «Эмпайр Оксфорд» (Empire Oxford) с 4-цилиндровым мотором рабочим объемом 2513 см 3 Моррис надеялся выгодно использовать близость к европейскому автомобильному рынку. Построенные во Франции машины «Моррис-Леон Болле» сильно отличались от продукции из Оксфорда. Продавались они плохо, и в 1931 году предприятие в Ле Мане было ликвидировано.

малолитражной модели «Минор» (Minor) с двигателем рабочим объемом 847 см 3 новинка сначала использовалась только на дорогих моделях, но через год вошла в стандартную комплектацию всех машин.

В начале 30-х годов дела «Моррис» обстояли не лучшим образом, несмотря на выпуск в 1933 году популярной модели «10/4» с мотором в 1292 см 3 . Положение немного улучшилось к 1935 году, когда длинный список из 32 выпускаемых моделей пополнился очень удачным автомобилем типа «8 HP», или «Эйт» (Eight). Эта малолитражка с мотором в 918 см 3 выпускалась до 1938 года и стала самой покупаемой английской машиной своего времени. В 1939 году «Эйт» первого поколения был заменен на модель серии «Е» с новым кузовом, но со старым нижнеклапанным мотором. В программу входили еще 4 модели, которые оснащались более современными верхнеклапанными двигателями. Самая маленькая модель гаммы называлась «10НР», или «Тен» (Теп), а самая большая с 6-цилиндровым 3,5-литровым мотором — «25НР». В том же году «Моррис» разработала новую модель «Тен» серии «М» с мотором в 1141 см 3 и несущим кузовом.

После войны «Моррис» выпускала две довоенные модели «Эйт» и «Тен». В конце 1948 года появился новый «Минор» с тем же двигателем в 919 см 3 , как и на «Эйт» серии «Е», но с передней независимой подвеской на торсионных упругих элементах, реечным рулевым управлением и колесами диаметром 14 дюймов. В 1953 году «Минор» оснастили 4-цилиндровым верхнеклапанным двигателем в 803 см 3 от автомобиля «Остин А-30» (Austin). Его рабочий объем постепенно увеличился до 1098 см 3 . «Минор» оставался в производстве до 1971 года, став первым английским автомобилем, объем выпуска которого перешагнул за миллион экземпляров. Современниками «Минора» были «Оксфорд» серии «МО» с нижнеклапанным мотором в 1476 см 3 и «Моррис Сикс» серии «MS» с 6-цилиндровым двигателем в 2215 см 3 .

В 1952 году, в результате объединения фирм «Моррис» и «Остин», был создан концерн «Бритиш Мотор Корпорейшн» (British Motor Corporation), сокращенно ВМС. В результате произошла унификация моделей обеих фирм. Началась она в 1954 году, когда на «Каули» и «Оксфорде» появился 4-цилиндровый верхнеклапанный двигатель «Остин». Со временем автомобили обоих производителей становились все более похожими и в конце концов стали отличаться только названием и цветом кузова. Популярный переднеприводный «Мини Минор» с мотором в 848 см 3 появился в 1959 году и стал высшим достижением фирмы за всю ее историю. За ним в 1963 году последовала серия «1100», которая вначале продавалась под маркой «Моррис», а потом — «Остин». Когда в 1968 году фирма «Лейланд» (Leyland) выкупила ВМС, появился новый концерн «Бритиш Лейланд». Первый «Моррис Марина» (Marina), увидевший свет после объединения в 1971 году, был седаном классической компоновки с мотором в 1275 см 3 . Через год появилась не очень удачная переднеприводная серия «2200», а после 1979 года выпускалось только семейство «Марина». Через два года с помощью итальянской фирмы «Итал Дизайн» (Ital Design) модель «Марина» обрела эффектный кузов, но это не привлекло покупателей. В 1983 году марка «Моррис» прекратила свое существование.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя для опель омега

Моррис Каули

Момент, когда Уильям Моррис принял решение выпустить на рынок более солидную, чем простенький «Оксфорд», 4-местную модель, был выбран удачно. Фирма «Континентал» выгодно предлагала свои 1,5-литровые моторы типа «Ред-Сил», уже не пользовались спросом на американском рынке. Оси и узлы ходовой части «Каули» также изготавливались американскими фирмами, поэтому, несмотря на войну, «Моррис» смогла продолжать разработку новых машин.

В апреле 1915 года состоялось официальное представление первой модели «Каули», а в сентябре она пошла в серийное производство. В 1916 году ее выпуск пришлось прервать, так как английское правительство запретило импорт двигателей, не предназначенных для военных целей. Сразу же после войны производство»Каули» было восстановлено. Когда «Континентал» в 1919 году заявила о прекращении изготовления двигателей «Ред-Сил», Моррис быстро заменил их на моторы фирмы Точкисс».

Вначале «Каули» продавался неплохо, но экономическая катастрофа, разразившаяся вскоре после окончания войны, сделала неплатежеспособной большую часть потенциальных покупателей. В 1921 году «Моррис» была вынуждена резко снизить цены, на что рынок отреагировал быстрым ростом заказов на «Каули».

Моррис Каули
Моррис Каули (1923)
Двигатель:рядный 4-цилиндровый с боковыми клапанами
Диаметр цилиндра и ход поршня:69,5 х 102 мм
Рабочий объем:1548 см 3
Мощность:26 л.с.
Коробка передач:механическая 3-ступенчатая
Рама:лонжеронная
Подвеска:передняя неразрезная ось на полуэллиптических, цельная балка заднего моста — на четвертьэллиптических рессорах
Тормоза:барабанные на задних колесах
Кузов:2- или 4-местный открытый, купе или седан
Максимальная скорость:80 км/ч

Моррис Мини Kyпep-S (1970)

«Моррис Мини Kyпep-S»(Cooper) 1970 года внешне практически не отличался от первого «Мини» 1959 года. Однако его двигатель был вдвое мощнее базового мотора серии «А» в 848 см 3 . Модель «Купер» оснащалась гидропневматической подвеской колес. Миниатюрный автомобиль с двигателем и коробкой передач в едином блоке успешно выступал во многих спортивных соревнованиях.

Моррис Эйт

рессоры и гидравлическую тормозную систему. Позднее шасси оснащались кузовами различных типов как традиционной, так и оригинальной внешности. Например, кузова моделей II серии 1935 года с верхнеклапанным двигателем имели новые оригинальные стилистические решения и выделялись хромированным радиатором. Выпущенная в ноябре 1938 года серия «Е» получила 4-ступенчатую коробку передач, а ее кузов приобрел округлые формы, встроенные в крылья фары, укрепленные у кромки лобового стекла петли капота. Модель оставалась в производстве до 1948 года.

Моррис Эйт
Моррис Эйт (1934)
Двигатель:рядный 4-цилиндровый нижнеклапанный
Диаметр цилиндра и ход поршня:57 х 90 мм
Рабочий объем:918 см 3
Мощность:23,5 л.с.
Коробка передач:механическая 3-ступенчатая
Рама:лонжеронная
Подвеска:на полуэллиптических рессорах
Тормоза:барабанные всех колес
Кузов:2- или 4-местный седан
Максимальная скорость:97 км/ч

Моррис Минор

двигатель, что и модель «Эйт» серии «Е», Новинками, заслуживающими упоминания, были независимая подвеска передних колес и несущая конструкция кузова.

После слияния фирм «Моррис» и «Остин» в 1952 году нижнеклапанный двигатель был заменен на верхнеклапанный меньшего объема (803 см 3 ) от легкового «Остина А-30». В 1956 году появилась обновленная модель «Минор-1000» с более мощным мотором (за счет увеличения до 948 см 3 его рабочего объема). В последней серии, выпускавшейся до 1971 года, объем двигателя возрос до 1098 см 3 .

лет выпускалась по лицензии фирмой «Инноченти» (Innocenti).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector