Изобретение «банды четырёх» — двигатель DOHC. Двигатель DOHC – что это такое и как работает

Каждый мало-мальски грамотный автомобилист знает, что на некоторых автомобилях пишется аббревиатура DOHC. Как правило, такой надписью хвалятся американские автомобили, в частности, модели от компании General Motors. DOHC – это обозначения типа двигателя автомобиля, а о том, каковы его технические особенности, какими достоинствами и недостатками обладают двигатели данного типа, мы поговорим более подробно.

Устройство двигателей DOHC

Возможно, некоторые из Вас, уважаемые читатели, уже догадались, что DOHC подразумевает собой двойной механизм, или сдвоенный, для получения большей мощности и энергии от сгораемого в цилиндрах двигателя топлива. Что же двойного может быть в обычном двигателе внутреннего сгорания? Если быть точнее, то главным отличием двигателей DOHC от более привычной нашему глазу и пониманию версии SОНС – это наличие двух распределительных валов, вместо одного. На сегодняшний день, благодаря применению на 4-х цилиндровых двигателях двух рапредвалов, которые приводятся в движение с помощью ременного или цепного привода, устанавливаются 16 клапанов, а не 8. Это позволяет увеличить энергетическую отдачу топлива и, таким образом, понизить его расход. То есть, имея по 4 клапана на каждом цилиндре, а не по 2, двигатель становится гораздо приемистее и эластичнее в работе, при этом, не обладая большим объемом цилиндров.

Однако первые DOHC-двигатели также имели по 8 клапанов. Разница была в том, что один рапредвал осуществлял открытие и закрытие впускных клапанов, а другой – выпускных. И вполне понятно, что прирост мощности от 8-клапанного DOHC, в сравнении с 8 клапанным двигателем SOHC был незначительным. Но спустя годы конструкторам все же удалось извлечь достоинства из этого типа двигателей.

Достоинства двигателей DOHC

Мы уже частично говорили о преимуществах двигателей DOHC, но, ведь говорить о достоинствах всегда приятно. Итак, мы выяснили, что мотор с двумя распределительными валами обладает меньшим расходом топлива и имеет увеличенную мощность. Если быть точнее, то наличие второго распредвала способно добавить двигателю от 10 до 20 л.с. Любителям пожечь резину этого, может быть, будет и не достаточно, но вот для городской машинки – это солидный прирост сил.

Современные моторы оснащаются также и . В подобном случае, наличие гидрокомпенсаторов на двигателях DOHC позволяет значительно уменьшить шумность работы двигателя. Поэтому, если вы хотите, чтобы мотор на автомобили «шептал», в буквальном смысле этого слова, ищите автомобиль с двигателем DOHC.

Недостатки двигателей DOHC

Наличие двух распределительных валов в двигателях DOHC подразумевает более сложную систему . На двух распредвалах гораздо сложнее произвести регулировки, чем на одном, да и вообще, ремонт на много тяжелее, чем на двигателях SOHC, поэтому, как результат, высокие затраты на ремонтное обслуживание таких двигателей.

Кроме того, моторы с двумя распределительными валами очень чувствительны к качеству масла, поэтому, если уж захотелось вам приобрести автомобиль, который оснащен двигателем DOHC, ищите средства и на то, чтобы заливать в мотор высококачественное

Легковые автомобили, выпускаемые южнокорейской компанией KIA Motors Corporation (1944) на отечественном авторынке чувствуют себя достаточно уверенно. Их популярность во многом связана с надежностью и неприхотливостью двигателей G4FC и G4GC, серийное производство которых освоено на заводах, расположенных в Китае и Корее соответственно.

Технические характеристики

G4GC устанавливается на KIA: Cerato, Sportage, Ceed, Spectra, Carens.
HYUNDAI: Tucson, Coupe, Sonata EF, Trajet, i30.

G4FC устанавливается на KIA: Rio, Ceed, Cerato.
HYUNDAI: , Elantra, i20, i30.

Описание

Двигатели G4FC и G4GC хотя и относятся к разным семействам (Gamma и Beta соответственно), выполнены по одной схеме и идентичны по конструкции. Оба мотора представляют собой классические 4-х цилиндровые силовые агрегаты с четырехтактным режимом работы.

В их обозначении первая буква означает тип топлива (Gassoline). Следующая за ней цифра показывает количество цилиндров. Третья буква, в данном случае F и G, говорит о принадлежности мотора к семейству Gamma и Beta соответственно. Последняя буква (С) определяет объем силового агрегата в соответствии с модельной линейкой изготовителя: Gamma - 1,6 л; Beta - 2 л.

Несмотря на то что блоки цилиндров (БЦ) этих силовых агрегатов изготовлены из разных материалов, головки (ГБЦ) у обоих выполнены из алюминиевого сплава. В них смонтирован 16-клапанный механизм газораспределения () с двумя распределительными валами верхнего расположения DOHC 16V, оснащенный системой изменения фаз CVVT (Continuous Variable Valve Timing). Она расположена на впускном валу, который связан с выпускным цепью.

Кроме того, оба мотора не имеют гидрокомпенсаторов клапанов и поэтому требуют регулярной (через каждые 90 - 100 тыс. км. пробега) регулировки зазоров.

Системы смазки и КИА между собой идентичны.

Отличительные особенности силовых агрегатов:

• Двигатель G4FC

Силовой агрегат G4FC оснащен ГРМ, привод которого приводится в действие цепью, не требующей обслуживания в течении всего времени эксплуатации. В последних модификациях мотора (семейство Gamma II) система CVVT установлена на обоих валах ГРМ. Эти силовые агрегаты способны развивать мощность до 130 л. с. Также можно встретить версии двигателей КИА с непосредственным впрыском топлива (GDI) и турбонаддувом (T-GDI).

• Двигатель G4GC

ГРМ двигателя G4GC приводится в действие с помощью ременного привода. Ремень необходимо менять после каждых 60 тыс. км. пройденного пути, что позволит избежать его обрыва и связанных с этим неприятностей (загнутые клапана и пр.).

Техническое обслуживание

Двигатели G4GC и G4FC отличаются своей неприхотливостью в эксплуатации.

Если не принимать во внимание необходимость замены приводного ремня ГРМ (только в моторах G4GC) и регулярную регулировку зазоров клапанов ГРМ, то техническое обслуживание двигателей КИА сводится к периодичной замене расходных материалов (моторное масло и охлаждающая жидкость).

ВНИМАНИЕ! Механизм динамического изменения положения впускного распредвала и электромагнитный клапан, входящие в систему изменения фаз CVVT двигателей автомобилей КИА Рио и др. (в том числе G4GC), представляют собой высокоточные узлы. В связи с этим их замена осуществляется только в сборе.

• в двигателях G4GC и G4FC

Двигатель G4GC, также как двигатель G4FC, требует замены моторного масла не позже, чем через 15 000 км пробега. При этом производитель рекомендует при эксплуатации силовых агрегатов в тяжелых условиях выполнять эту процедуру после 7 500 км пройденного пути.

Процесс замены моторного масла осуществляют на горячем моторе, причем одновременно с маслом необходимо заменить масляный, топливный и воздушный фильтры.

Объем масла, заливаемого в двигатель G4FС - 3.3 л; двигатель G4GC - 4 л.

• Замена охлаждающей жидкости в двигателе автомобиля КИА Сид и др.

Основные признаки, подтверждающие необходимость замены охлаждающей жидкости – рыжий цвет антифриза, маслянистая пленка на его поверхности и другие отклонения от ее первоначального вида.

Производитель рекомендует использовать в качестве охлаждающей жидкости антифриз Hyundai/KIA 07100 - 00200. Он представляет собой хладагент высокого качества, который изготавливается по спецификации производителя силовых агрегатов во многих странах (в том числе и в России) и имеет соответствующий допуск Hyundai Motors.

Замену антифриза в автомобилях КИА осуществляют на холодных моторах. После окончания процедуры двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры, после чего убедиться в отсутствии воздушных пробок и проверить уровень антифриза в расширительном бачке.

Объем охлаждающей жидкости, заливаемой в:

1. мотор G4GC - 6,7…6,8 л;
2. двигатель G4FC - 5,5…5,8 л.

ВАЖНО: если через несколько дней после начала эксплуатации новая жидкость поменяла свой цвет на коричневый или полностью обесцветилась – значит была приобретена подделка. Такой «антифриз» необходимо срочно заменить.

Неисправности

Рассматривая недостатки, которыми обладает двигатель КИА Рио (семейство Gamma), нельзя не отметить их схожесть с неисправностями силовых агрегатов семейства Beta (двигатель КИА Спектра и др.). Это связано с тем, что топовый двигатель G4FC семейства Gamma конструктивно идентичен флагману линейки моторов Beta II – G4GC.

Типичные дефекты этих силовых агрегатов начинают досаждать водителям с первых дней эксплуатации и устраняются одними и теми же способами.

Двигатель КИА Сид может служить примером устранения подобных дефектов, так как на этих автомобилях устанавливаются моторы обоих семейств.

Тюнинг моторов КИА (G4GC и G4FC)

Существует несколько способов увеличить мощность силового агрегата G4GC:

1. Калибровка (перепрошивка ЭБУ) двигателя. При этом специалисты обещают увеличение мощности до 150 л. с.
2. Для того чтобы поднять мощность мотора G4GC до 160 л. с. необходимо выполнить ряд доработок: внедрить прямоточный выхлоп, установив «паук» 4-2-1; установить распределительные валы с фазой 268/264 и большим подъемом клапанов.
3. Кроме того можно попробовать увеличить мощность моторов G4GC до 180 л. с. Однако это требует специально изготовленных на заказ распределительных валов с фазой 270 и большим подъемом клапанов. Кроме того необходимо сварить оригинальный турбоколлектор и обеспечить маслоподачу на турбину TD04L. Также понадобятся интеркуллер, пайпинги, форсунки 440 сс, выхлопная труба диаметром 51 или 63 мм. Собранная воедино, такая система при правильной настройке способна обеспечить мощность G4GC до 180 л. с. Однако на сколько хватит его ресурса неизвестно.

Двигатель G4FC также поддается тюнингу:

• Поднять его мощность до 160 л. с. можно путем установки компрессора РК-23-1 (РК-23-е) и небольшой турбины.

Кроме того необходимо:

1. установить выхлоп на трубе диаметром 51 мм;
2. расточить впускные и выпускные каналы ГРМ;
3. применить большие клапана.

Кроме того, для того чтобы сохранить ресурс двигателя КИА Рио в обязательном порядке придется поставить кованую поршневую группу под степень сжатия 8,5. Если этого не сделать, то двигатель, рассчитанный на степень сжатия 11, попросту развалится.

Заглядывая по капот некоторых автомобилей, обращали ли вы внимание на то, что на двигателях некоторых автомобилей красуются следующая аббревиатура DOHC? По данным сокращением скрывается следующее словосочетание “Double Over Head Camshaft”, что означает наличие двух распределительных валов вверху системы газораспределения, расположенной над блоком цилиндров.

Если вы знакомы с классическим механизмом газораспределения в современных двигателях внутреннего сгорания, вот устройство двигателя внутреннего сгорания, то представляете, что он выглядит как один вал с кулачками, который вращаясь, открывает необходимые в данный такт работы двигателя клапана: как впуска, так и выпуска. Такая система ранее чаще всего применялась при массовом автомобилестроении и носила свое обозначение SOHC (Single Over Head Camshaft) — подробнее .

Сегодня все чаще стали использовать систему газораспределения DOHC, где вместо одного устанавливают два вала с кулачками, один из которых открывает впускные клапана, а другой, в свою очередь, — клапана выпуска. Оба вала приводятся во вращение цепной либо ременной передачей от коленчатого вала двигателя.

Сама газораспределительная система двигателя DOHC чаще всего имеет по 4 клапана на цилиндр, хотя имеются и другие модели: как с двумя, так и с пятью и более клапанами на один цилиндр. Однако это уже эксклюзивные и экспериментальные модели двигателей, коим, кстати, в свою очередь когда-то был и сам двигатель DOHC, а сегодня это уже массовое производство.

Преимущества.

Польза же такого усовершенствования газораспределительной системы в следующем. Во-первых, за счет распределения усилий на два вала достигается увеличение мощности двигателя на 10 — 20 л.с.

Во-вторых, динамичность работы такой системы позволяет получить меньший расход топлива, а при использовании гидрокомпенсаторов еще и значительно снизить шумность двигателя.

Недостатки.

Среди недостатков DOHC можно отметить следующие позиции. Более сложная конструкция сказывается на ремонтопригодности и регулировке узлов газораспределительной системы, а значит, стоимость производства и ремонта такого двигателя больше, чем у SOHC. Ну, и следующим неприятным нюансом является необходимость применения только качественных синтетических масел, правда это касается больше систем, в которых используются гидрокомпенсаторы.

Таким образом, учитывая положительные стороны двигателей внутреннего сгорания с системой газораспределения DOHC и нюансы увеличивающие стоимость их эксплуатации, однозначно можно ответить, что такого рода двигатели имеют права на существование, а дополнительные расходы, которые они несут частично либо вовсе могут перекрыться экономией топлива и более динамичной работой двигателя.

Добрый день всем!)
Мы прекрасно знаем (и на других марках авто) есть два типа двигателя SOHC(ОHS) и DOHC. Вот и мне стало интересно что все таки луче?

Что такое SOHC и DOHC?

SOHC и DOHC - эти два различных типа газораспределительных механизма (ГРМ) двигателя внутреннего сгорания. Причем неважно, какого двигателя - и бензиновые, и дизельные моторы могут быть и SOHC, и DOHC.
SOHC. Этой аббревиатурой обозначается такая конструкция двигателя, в которой предусмотрен один распределительный вал, расположенный в головке блока цилиндров. SOHC - это Single OverHead Camshaft, или «одиночный верхний распределительный вал». Также можно встретить название OHC - Overhead Camshaft, или «верхний распределительный вал». OHC - то же самое, что и SOHC, данный термин появился еще в начале 1960-х годах прошлого века, и лишь после создания двигателей DOHC во избежание путаницы двигатели с одним распредвалом стали обозначать как SOHC.
DOHC. Это двигатель с двумя распределительными валами, расположенными в головке блока цилиндров. Аббревиатура DOHS означает Double OverHead Camshaft, или «двойной верхний распределительный вал».
То есть SOHC - это двигатель, в котором все клапаны приводятся в движение одним распредвалом, а DOHC - двигатель, в котором для привода клапанов используется сразу два распределительных вала. Обе конструкции начали применяться около полувека назад, и сегодня существует несколько разновидностей двигателей каждой из конструкций.

Двигатели SOHC

Двигатели SOHC и DOHC
Силовые установки с одним верхним распределительным валом пережили пик своей популярности еще в 60-х – 70-х годах прошлого века, однако они и в наше время устанавливаются на автомобили эконом-класса.
Существует три схемы, по которым реализуется ГРМ типа SOHC, они отличаются типом привода и расположением клапанов:
- Привод клапанов с помощью коромысел, которые толкаются кулачками распредвала. Клапаны расположены V-образно по обе стороны вала;
- Привод клапанов рычагами, которые, в свою очередь, толкаются кулачками распредвала. Клапаны расположены в ряд;
- Привод клапанов с помощью толкателей, которые расположены непосредственно под распредвалом. Клапаны расположены в ряд.

Схема с коромыслами проста. Коромысла насажены на ось, на которой могут свободно качаться. С одной стороны они упираются в стержни клапанов, с другой - в кулачки распредвала. При вращении вала коромысла толкаются кулачками, и передают эти движения клапанам, открывая их в нужные моменты (закрываются клапаны, как известно, под действием пружины).
Схема с рычагами во многом похожа на схему с коромыслами, однако ось качания рычага находится с одной из его сторон, а другой он нависает над стержнями клапанов. Распределительный вал находится примерно над серединой рычагов, толкая их своими кулачками. Эта схема широко использовалась на отечественных автомобилях, однако сейчас практически вышла из употребления.
Схема с толкателями до гениального проста и очевидна. Распределительный вал расположен непосредственно над клапанами, однако движение от кулачков вала к стержням клапанов передается через специальные толкатели - обычно это короткие цилиндры, которые установлены в промежутке между стержнем и кулачком.

Двигатели DOHC

В сущности, двигатели с двумя распределительными валами в головке блока цилиндров - это усовершенствованные двигатели SOHC с толкателями. Сегодня выделяют две разновидности моторов DOHC:
- Двигатели с двумя клапанами на цилиндр, впускные и выпускные клапаны расположены в два ряда, каждый из них приводится в движение своим распредвалом;
- Двигатели с четырьмя, шестью и большим количеством клапанов на цилиндр. Клапаны расположены в два ряда, которые приводятся в движение отдельным распределительным валом.

Как видно, основное отличие DOHC от SOHC заключается в том, что здесь впускные и выпускные клапаны открываются с помощью отдельного распределительного вала, расположенного непосредственно над одним рядом клапанов.
Именно двигатели DOHC в настоящее время получили наибольшее распространение, так как они обладают относительно простой конструкцией и большой мощностью при малом весе (то есть, имеют высокую энерговооруженность). Причем одинаково популярны моторы и с двумя клапанами на цилиндр, и с четырьмя.

Преимущества и недостатки SOHC и DOHC

Существование и широкое применение двигателей обеих конструкций говорит о том, что они имеют как преимущества, так и недостатки.
Большое преимущество моторов SOHC - простая конструкция и низкая стоимость. С другой стороны, они менее мощные, поэтому используются, преимущественно, на небольших легковых автомобилях. Однако разные схемы SOHC имеют свои достоинства и недостатки. Так, моторы с коромыслами легко поддаются регулировке, но при этом не обеспечивают высоких показателей мощности. Двигатели с рычагами создают много шума, да еще и не слишком надежны. А моторы с толкателями наиболее просты, но создают некоторые сложности с регулировками.
Преимущество двигателей DOHC заключается в том, что они позволяют более точно установить фазы ГРМ, а в случае четырех и более клапанов на цилиндр обеспечивают высокую мощность и обладают более высокой надежностью. Показатели мощности возрастают из-за лучшего перемешивания и сгорания топливно-воздушной смеси. А надежность повышается за счет того, что увеличение количества клапанов позволяет снизить массу каждого из них, а значит, клапаны могут двигаться быстрее, создавая меньше нагрузок на пружину и седло. Так что, как ни странно, кажущийся на первый взгляд более сложным двигатель DOHC на деле оказывается более простым и надежным.

Заголовок

Механизм газораспределения DOHC или как его еще называют ГРМ DOHC или TwinCam, считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

1. Что собой представляет газораспределительный механизм TwinCam?
2. Конструкция ГРМ DOHC;
3. Назначение газораспределительного механизма DOHC;
4. В чем заключается принцип действия ГРМ?
5. Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam и методы их решения.

Основная информация о ГРМ TwinCam

Механизм газораспределения DOHC является одним из типов газораспределительных систем автомобильных двигателей внутреннего сгорания. DOHC расшифровывается DoubleOverHeadCamshaft, что дословно переводится как два верхних распределительных валика. Вначале поговорим об устройстве газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

1. Распределительный валик;
2. Клапанный механизм;
3. Механизм привода распределительного валика.

Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:

1. Клапаны. С помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня в цилиндре;
2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
3. Распредвал. Он дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля;
4. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

Схема ГРМ DOHC двигателей автомобиля марки Тойота оснащается четырьмя или пятью клапанами на каждый цилиндр. Каждый распределительный валик заставляет функционировать соответствующую ему пару клапанов, а происходит это благодаря толкателям. Представленный механизм газораспределения является усовершенствованным вариантом механизма SOHC, только на месте одного распредвала в основе блока каждого цилиндра находится 2 распредвала. Такой тип конструкции значительно понижает инерцию всех клапанов, благодаря отсутствию коромысла клапанов, а это дает возможность достижения не меленьких оборотов в сравнении с предыдущим механизмом.

К тому же, представленный механизм дает возможность проектирования немаленького угла между парой клапанов, а это позволяет производить большой поток воздуха во все цилиндры на больших оборотах.

Каждый из распределительных валиков начинает передвигаться при помощи цепки или же зубчатого ремешка. В последнее время автомобиль марки Тойота начал оснащаться однорядной цепкой, а не зубчатым ремнем. Однорядной цепкой называется современное веяние двигателей автомобиля марки Тойота. Большим достоинством данной цепки является ее надежность, потому как она не требует такой частой замены как ремень. Но цепка создает дополнительный шум, а ее замена обойдется вам в кругленькую сумму, так как одновременно придется проводить замену натяжителя и успокоителя.

К достоинствам газораспределительного механизма DOHC относятся:

• Имеется возможность раскручивания коленвала до высоких оборотов, а это дает возможность снятия с автомобильного двигателя большую мощность;
• Достаточно легко проводится процесс компоновки механизмов газораспределения со специальным механизмом перемены фаз распределения газа.

К недостаткам представленной системы относятся:

• Механизм оснащен большим количеством деталей;
• Большая стоимость;
• Низкий уровень надежности;
• Сложный ремонт.

Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam

Для начала давайте рассмотрим внешние признаки поломок механизма распределения газа. Понизилась компрессия, появились хлопки впускного и выпускного трубопроводов, уменьшение мощности автомобильного двигателя и стуки металла. Все перечисленные признаки являются свидетельством того, что клапаны плохо прилегают к седлам, а это обычно происходит из-за накопления гари на седлах и клапанах. Также данные признаки могут свидетельствовать о поломке пружин клапана, заедании стойки клапанов во втулке или же в случае отсутствия зазоров между стойкой клапана и рычагом.

Еще одной причиной может быть неполное открытие клапана, а это в свою очередь происходит из-за немаленького теплового зазора или же поломки гидрокомпенсаторов.

Также могут износиться шестеренки распределительного или коленчатого валика, направляющие втулки клапана, оси и втулки коромысла, увеличение смещения оси распределительного валика.

Процесс замены ремня в газораспределительном механизме

В процессе снятия изношенного ремня и установления вместо него нового может легко измениться взаиморасположение коленвала и распредвала. В таком случае сменяются фазы распределения газа автомобильного двигателя, а это может привести к каким-либо нарушениям функционирования, даже доходя до полной поломки. Пометки, которые располагаются на шестеренках механизма привода, выполняют функцию визуального контролирования настроек газораспределительного механизма. Поэтому после снятия старого ремня нужно совместить пометки шестеренок коленвала и распредвала с прорезами, которые находятся в кожухе механизма привода. Представленное действие просто необходимо для установления, так называемого условного нуля, так как именно с него начинается функционирование автомобильного двигателя. После выполнения данного действия необходимо осторожно установить дополнительный ремень, при этом старайтесь не сместить пометки на шестеренках.

Дальше нужно осмотреть и отрегулировать усилия натяжного ролика, а предназначается данный узел для удержания ремня на шестеренках механизма привода. Проверка на правильность проведения регулирования ролика проводится при помощи поворачивания ремешка.

Если вам удастся провернуть ремешок на 90⁰, то механизм отрегулирован правильно. В противном случае есть два варианта либо он перетянут, либо недотянут:

• Если вам удалось провернуть ремень большой угол, то он недотянут;
• Если ремень проворачивается на маленький угол, то он перетянут.

Обратите внимание на то, что ремень ни в коем случае нельзя брать руками в масле, так как это приведет к проскальзыванию механизма привода на шестеренках.

Главная » Современные модели » Изобретение «банды четырёх» — двигатель DOHC. Двигатель DOHC – что это такое и как работает