Меню Закрыть

Разница между 16 клапанами и 8

Наверняка многие знают, что существуют автомобильные силовые установки, у которых бывает как 8, так и 16 клапанов. Даже не зная, как устроен двигатель внутреннего сгорания, можно понять, что если в одном из двух почти одинаковых двигателей, в одном из его функциональных элементов, по какой-то причине, количество каких-то рабочих единиц удваивается, то эта причина, безусловно, “уважительная”. Ясно, что это делается для обретения каких-либо достоинств. Но удвоение их количества привносит некоторые отличия и сопряжено с усложнением конструкции, несущей данные рабочие единицы. Понятно, что это усложнение, приведет к, как минимум, двум недостаткам – удорожанию изготовления конструкции и, в случае поломки, – ее ремонта.

Сразу стоит сказать , что в не меньшей степени, чем от точного соприкосновения поршня с кольцами в цилиндре блока двигателя, от точной работы (идеально своевременное открывание и запирания) и плотности посадки клапанов в седле, зависит компрессия в цилиндрах, а это первый фактор, обеспечивающий максимальный КПД (мощность), при минимальном потреблении топлива. Логично полагать, что удерживать высокое давление в цилиндрах (компрессия) лучше меньшим количеством деталей, его обеспечивающих. Ведь даже мизерное ухудшение плотности посадки клапанов (изначально, или при износе) удваивает мизерную потерю энергии, приводящую в движение автомобиль, если таких деталей в 2 раза больше. Поэтому, рассматривая плюсы и минусы двигателей с разным количеством клапанов, этот фактор мы пропустим – будем считать, что они идеальны.

Главные отличия.

У 8-клапанного двигателя головка блока узкая, так как он имеет один распредвал. Свечи расположены на блоке горизонтально и под определенным углом. Распределительный вал контролирует поочередность их открытия – вначале открывает впускной, затем выпускной. Открытие клапана происходит с помощью конусных частей расположенных на распредвале, а закрытие происходит с помощью пружин, находящихся на нем. В четырехцилиндровом – на каждый один цилиндр мотора по два клапана – впускной и выпускной. Собственно, поэтому их получается восемь на силовой агрегат.

В 16-клапанном двигателе головка блока широкая по отношению к однорядному четырехцилиндровому блоку, так как на ней расположены два распредвала. Сама конструкция усложненная, клапана регулируются с помощью гидрокомпенсаторов. Открытие и закрытие имеют принцип такой же, как в 8-клапанном двигателе. Свечи в таких двигателях расположены строго вертикально, как бы утопая в крышке блока цилиндров. На каждый один цилиндр двигателя уже по 4 клапана – значит, соответственно, 16 на двигатель. А что если вместо двух маленьких клапанов вставить два больших по размеру клапана… В принципе можно, но тогда газ камеру сгорания будет заполнять неравномерно, двигатель будет работать не так бесшумно, как хотелось бы.

Достоинства двигателя с 8 клапанами:

  1. Изначально двигатель по конструкции, относительно, очень простой и, соответственно, прост в обслуживании.
  2. Отсутствие гидрокомпенсаторов, несомненно, упрощает конструкцию силовой установки в целом.
  3. Нетребователен к маслу.

Недостатки:

  1. Мощность меньше по отношению к 16 клапанному двигателю. Таких высоких оборотов достигнуть тоже не получается – два клапана на цилиндр не позволяет ускорить впуск и выпуск топлива и газов из камеры. Процесс происходит медленнее, чем бы хотелось.
  2. Увеличен расход топлива. По причине того, что газ выходит через один клапан, который не может пропустить больше, чем ему положено.
  3. Такие двигатели, в сущности, более шумные, особенно когда передвигаешься на больших оборотах.
  4. Отсутствие гидрокомпенсаторов требует регулировку клапанов по мере нарушения их четкой синхронизации (даже при небольшой деформации профиля кулачков распедвала), в худшем случае – появление стука.
Читайте также:  Сравнить ниву шевроле и ниву 2121

Двигатель 16-клапанный и его значимые достоинства:

  1. Более мощный. Лучше разгоняется и, следовательно, максимальная скорость будет значительно выше, чем у 8-клапанного двигателяБолее мощный. Лучше разгоняется и, следовательно, максимальная скорость будет значительно выше, чем у 8-клапанного двигателя.
  2. Немаловажно, что расход топлива заметно меньше (должен быть).
  3. Шумность двигателя меньше.
  4. Клапана регулируются гидрокомпенсаторами.

Недостатки:

  1. Присутствие гидрокомпенсаторов требует своевременно менять масло в двигателе во избежание закоксовывания гидрокомпенсаторов.
  2. Обслуживание двигателя обходится дороже. Ведь конструкция такого двигателя на порядок сложнее, нежели конструкция 8-клапанного двигателя.

Несколько слов об еще одной из причин, почему клапана должны плотно сидеть в седле. Помимо обеспечения полной герметичности камеры сгорания, следует учитывать то, что тарелки на клапанах работают в тяжелых условиях сильного нагревания. К тому же тарелки должны плотно соприкасаться с седлом, которое расположено на головке цилиндра, которая охлаждается. Ведь нагретая тарелка передает седлу большую часть тепла. Особенно это касается выпускного клапана, так как он охлаждается только через плотное пролегание тарелки к седлу, а охлаждение впускного – при поступающей воздушно-топливной смеси в контакте с седлом. При плохом контакте с седлом никакой (даже самый жаростойкий) клапан не выдержит такого сильного перегрева. Он просто-напросто прогорит и разрушится, поэтому плотная его посадка в седло очень важна. Поэтому они делаются из жаростойких металлических сплавов. К тому же, они не обладают магнитными свойствами.

По большому счету, самая распространенная поломка клапанов – это несоблюдение своевременной замены деформированного ремня привода, находящегося в распределительном вале. При обрыве ремня клапан напрямую встречается с поршнем и деформируется при ударе. Такая поломка может произойти и при попытке разогнать автомобиль с толкача, и тогда ремень перескакивает на один, два зуба, следовательно, ремонт неминуем. Т. е. это наверняка замена и поршня, и шатуна, возможно, и головки блока. В двигателях на цепном приводе таких поломок не встречается.

Простая конструкция, которая является залогом надежности и долговечности, что полностью применимо к 8-ми клапанным моторам. Сам по себе такой двигатель является проверенным временем и оснащен минимальным числом узлов, ярким примером этому суждению является всего один распредвал, а также по 2 клапана на цилиндр вместо 4-ых единиц, как в 16-ти клапанной силовой установке;

— В таких моторах зачастую отсутствуют гидрокомпенсаторы, которые еще сильней упрощают и без того простую конструкцию двигателя. Силовые установки такого типа оснащаются механическими толкателями, которые пять же значительно проще в своем строении, да и заменить или отремонтировать их не составляет труда. Как правило, моторы такого рода получают поршни безвтыковго типа, которые намного долговечней обычных.

— Благодаря простой конструкции моторов, 8-ми клапанники совсем не требовательны к горюче-смазочным материалам. В них можно заливать полусинтетические моторные масла и заправлять низкооктановым топливом;

— Такие двигатели намного компактней 16-ти клапанников, так как у них отсутствует дополнительный вал. Это также отражается на весе и меньшем количестве навесного оборудования.

— Главным недостатком таких моторов является малая мощность, которую они развивают. Как правило, в среднем мощность 8-ми клапанного двигателя примерно на 20 процентов ниже, чем 16-ти клапанных установок. Мы прекрасно должны понимать, что 8-ми клапанники имеют всего 2 клапана на цилиндр, то есть один на впуск топлива, а другой на выпуск отработанных газов, следовательно система функционирует медленней и достигнуть высоких оборотов, как у 16-ти клапанника ей просто не суждено;

— Что касается расхода топлива у таких моторов, то он будет выше, чем у 16-ти клапанников, так как процесс впуска и выпуска у них происходит медленней. Поэтому мотору нужно сильнее проталкивать отработанные газы при помощи всего одного клапана, то есть усилий прилагается в 2 раза больше;

Читайте также:  Как прописать брелок сигнализации старлайн а61

Недостатком также является повышенная шумность при работе силовой установки, особенно это четко прослеживается на высокой скорости (более 60 километров в час). Немаловажным нюансом также является то, что механические толкатели время от времени нужно регулировать, а со временем на них образуется выработка и появляются зазоры. Из-за этих моментов, в моторах заметно снижается производительность и эффективность работы, а также увеличивается шумность. Как видим за дешевым обслуживанием механических толкателей, может скрываться быстрый износ деталей.

— Также в частом регулировании нуждаются зазоры клапанов. Хотя регулирование можно и не делать, но тогда эффективность работы мотора будет снижаться, а расход топлива увеличиваться.

Многие автолюбители при покупке автомобиля имеют определенные затруднения с выбором силового агрегата. И наступают долгие часы размышлений, какому двигателю отдать предпочтение 8-ми или 16-ти клапанному варианту. Эта проблема ощущается особенно остро, если машину брать на вторичном рынке. Ведь сразу задумываемся, какой мотор экономичней, обладает большей мощностью и крутящим моментом спустя несколько лет его эксплуатации.

Конструкция двигателей

Для получения ответа на вопрос, какой двигатель для ВАЗ, «Рено», «Калины» или другой марки автомобиля лучше и почему нужно изучить их конструкцию и знать принцип работы. Основываясь на полученных результатах можно выявить все преимущества, недостатки каждой модели и провести их сравнительный анализ.

8-ми клапанный двигатель

Конструкция 8-ми клапанного двигателя считается традиционной. Он состоит из следующих основных узлов:

  • Блок цилиндров. Двигатели такой компоновки включают в себя четыре цилиндра, которые расположены последовательно в один ряд.
  • Клапаны. Восьми клапанная система получила свое название за счет расположения в одном цилиндре двух клапанов: впускной для впрыска в цилиндр топливной смеси и выпускной для выброса отработанных газов. Они расположены в верхней части поршневой камеры.
  • Распределительный вал (распред. вал). Он осуществляет открытие в нужный момент времени соответствующего клапана в цилиндре. Соответственно, основная задача этой детали регулирование открытия и закрытия клапанов, за счет наличия на нем кулачков (эксцентриков).

Для 8-ми клапанного двигателя нет ограничений по качеству моторного масла

Принцип работы заключается во впрыске топливной смеси через впускной канал и в момент максимальной степени сжатия поршнем горючего за счет образования искры оно воспламеняется. Высвободившаяся энергия через систему механизмов передается к колесной группе.

16-ти клапанный двигатель

Основная компоновка данного типа двигателя несколько отличается от традиционной схемы. Эти различия заключаются в следующих основных составляющих мотора:

  • Блок цилиндров. Расположение цилиндров и их количество осталось такое же, как и в стандартном исполнении. То есть четыре поршня, расположенные в один ряд.
  • Клапаны. В этом узле находится одно из основных отличий. В данном типе ДВС (двигатель внутреннего сгорания) клапаны выполнены попарно. В каждом цилиндре имеется по два впускных и два выпускных клапана, всего 4 на один «котел» и 16 на весь мотор.
  • Распределительный вал. В данном силовом агрегате для регулировки клапанов, т.е. для их своевременного открытия и закрытия используется два распределительных вала. Конструктивно они выполнены аналогично тому, который устанавливается в 8-ми клапанном агрегате.

Принцип действия 16-ти клапанного ДВС аналогичен предыдущему типу. Исключением является то, что топливная смесь подается через два впускных клапана, а отработанные газы отводятся через два выпускных клапана.

Изучив основные компоненты двух типов двигателей можно провести сравнительный анализ этих двух механизмов.

Распределительный вал двигателя

Сравнение двух типов двигателей

Для сравнения и определения лучшей компоновки выберем двигатели одинакового объема. В качестве предмета анализа выберем, например силовой агрегат объемом 1,6 л, устанавливаемый на ВАЗ. Для лучшего восприятия результаты сравнения технических характеристик представлены в виде таблицы, расположенной ниже:

Читайте также:  Как снять реле гранта
Технические параметры V8 V16
Максимальная мощность, кВт / л. с. 59,5 / 81 66 / 90
Максимальный крутящий момент, Н*м 120 131
Время разгона до 100 км/ч, сек. 13,2 11,2
Максимальная скорость, км/ч 160 190
Размер тормозных дисков, дюйм 13 14
Вентилируемая полость нет есть

Как видно из сравнительного анализа двух двигателей одинакового объема, но разной компоновки, вариант V16 более скоростной и обладает большей мощностью.

Внимание! Увеличение тяговой силы повлекло за собой установку тормозных дисков большего размера с доработанной конструкцией (наличие вентиляции для охлаждения).

Преимущества 8-ми клапанного мотора

Выполнив сравнение этих двух видов силовых агрегатов, и изучив конструкцию можно определить их преимущества и недостатки. К преимуществам 8-ми клапанного двигателя можно отнести:

  • Обрыв ремня газораспределительного механизма (ГРМ). В случаях когда рвется ремень не происходит загиб клапанов.
  • Масло. Во время эксплуатации нет строгих ограничений по качеству моторного масла.
  • Доступность во время ремонта. Малые габариты силовой установки обеспечивают свободный доступ в разные места и к любым механизмам автомобиля и двигателя.
  • Крутящий момент. 8-ми клапанный тип мотора способен выдавать достаточно высокий крутящий момент на низких оборотах работы двигателя.

Недостатки

Традиционная схема обладает малым количеством недостатков своей компоновки. Основные минусы:

  • Шум и вибрация. Морально устаревшая модель двигателя обладает высокой шумность и вибрацией во время своей работы.
  • Тепловые зазоры. Через установленный срок эксплуатации заводом изготовителем силовой агрегат требует регулировки тепловых зазоров.
  • Ремень ГРМ. Мотор нуждается в периодической регулировке ремня газораспределительного механизма.

Преимущества 16-ти клапанного двигателя

Как и все агрегаты, данный тип двигателей имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относятся:

  • Шум. Обладает улучшенной шумоизоляцией. Соответственно, при его работе уровень шума в несколько раз ниже, чем у 8-ми клапанного аналога.
  • Тепловые зазоры. Улучшенная конструкция мотора не требует периодической регулировки тепловых зазоров.
  • Мощность. Максимальная мощность, развиваемая данным агрегатом на порядок выше, чем у предыдущего типа.
  • Скорость. Развивает большую максимальную скорость и хорошо подходит к скоростному режиму езды.

16-ти клапанный двигатель хорошо подходит к скоростному режиму езды

Недостатки

Среди минусов можно выделить следующие:

  • Обрыв ремня ГРМ. В случаях обрыва ремня ГРМ происходит загиб клапанов, что связано с большими капиталовложениями при ремонте.
  • Громоздкость. Внушительные размеры агрегаты ограничивают доступ к ремонтируемому узлу.
  • Моторное масло. Наличие гидрокомпенсаторов предъявляет высокие требования к качеству моторного масла. Применение смазки низкого качества приводит к закоксовыванию гидрокоменсаторов и их преждевременной замене.
  • Крутящий момент. На низких оборотах двигатель обладает недостаточным крутящим моментом.

Взгляд на двигатели со стороны безопасности и экономичности

Многие владельцы автомобилей утверждают, что 8-ми клапанные двигатели более безопасны, чем 16-ти клапанные собратья. Это объясняется последствиями в результате разрыва ремня ГРМ. Улучшенная конструкция поршневой группы 16-ти клапанного двигателя объемом 1,8 л, который устанавливается на современные модели ВАЗ, Калину, Рено и другие марки устраняет этот недостаток.

За счет впрыска топлива и отвода отходов сгорания через два клапана осуществляет равномерное распределение и сгорание смеси. Из-за этого работа 16-ти клапанного двигателя плавная и экономичная. В тоже время технологичная конструкция агрегата требует дорогостоящего профессионального обслуживания.

Совет. Жителям отдаленных районов лучше приобретать 8-ми клапанные моторы в виду их неприхотливости в обслуживании и ремонте.

Каждый автолюбитель должен сам для себя выбирать, какой двигатель подходит именно ему. В этом вопросе нужно опираться на свой стиль вождения, финансовое состояние, ремонтопригодность установки. Также немаловажным аспектом являются отзывы потребителей и профессионалов.

Сравнение 8-ми и 16-ти клапанного двигателя — видео

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

error: Content is protected !!
Adblock detector