Двигуни DOHC і SOHC: відмінності, переваги та недоліки

Перед вибором автомобіля майбутній автовласник стикається з масою інформації, порівнюючи тисячі характеристик. До цього числа входить і тип двигуна, а також компонування ГБЦ, про що далі йтиметься. Що таке двигун DOHC та SOHC, у чому їхня відмінність, пристрій, переваги та недоліки – читайте далі.

📌Що таке двигун SOHC

 Single Over Head Camshaft (єдиний верхній розподільний вал) - такі мотори були на піку популярності в 60-70-і роки минулого століття. Компонування являє собою верхнє розташування розподільного валу (в головці блоку циліндрів), а також кілька варіантів розташування клапанів:

• приведення клапанів за допомогою коромисел, які встановлені на окремій осі, при цьому впускні і випускні клапана розташовано V-образно. Подібна система широко застосовувалася на американських автомобілях, вітчизняному моторі УЗАМ-412, користувалася популярністю завдяки відмінній продувки циліндра;
• приведення клапанів в дію за допомогою рокерів, на які діє сила кулачків валу, що обертається, при цьому клапана розташовані в ряд;
• наявність штовхачів (гидрокомпенсаторов або підп'ятників), які розташовані між клапаном і кулачком распредвала.

На сьогоднішній день багато виробників автомобілів з 8-клапанним мотором використовуються компоновку SOHC, як базову, відповідно дешеву версію.

Історія створення двигуна SOHC

У 1910-му році компанія Maudslay застосувала особливий на той час тип газорозподільного механізму на моделях 32 НР. Особливість двигуна з таким ГРМ в тому, що распредвал в механізмі один, і він розташовувався над циліндрами в голівці блоку.

Для приводу кожного клапана міг використовуватися привід коромислами, рокерами або штовхачами циліндричної форми. У деяких моторах, як наприклад, в ДВС Triumph Dolomite Sprint, використовуються різні приводи клапанів. Впускная група приводиться штовхачами, а випускна - рокерами. І для цього використовувався один розподільний вал.

📌Що таке двигун DOHC

 Що таке двигун DOHC (два верхні розподільні вали) – є вдосконаленою версією SOHC, завдяки наявності двох розподільних валів вдалося збільшити кількість клапанів на циліндр (зазвичай 4 клапани), на даний момент використовується два типи компонування:

• два клапани на циліндр - розташування клапанів паралельно один одному, на кожну сторону по одному валу;
• чотири та більше клапанів на циліндр – клапани встановлені паралельно, на один вал 4-х циліндрового мотора може припадати від 2 до 3 клапанів (двигун VAG 1.8 20V ADR).

Найбільш широкого поширення набули мотори DOHC завдяки можливості окремо налаштувати фази впуску і випуску, а також збільшення кількості клапанів без перевантаження на кулачки. Тепер турбовані двигуни, виключно мають компоновку з двома і більше распредвалами, що забезпечують більш високий ККД.

Історія створення двигуна DOHC

Розробкою двигуна з ГРМ типу DOCH займалася четвірка інженерів компанії Peugeot. Цю команду згодом назвали «Бандою чотирьох». Перш ніж вони почали розробляти проект цього силового агрегату, ця четвірка з успіхом виступала в автомобільних гонках. Під час участі їх в гонках максимальну межу оборотів ДВС становив дві тисячі в хвилину. Але кожен гонщик хоче зробити свій автомобіль найшвидшим.

За основу даної розробки було взято принцип, який висловив Зуккарелі. Згідно з його ідеєю, распредвал газорозподільного механізму був встановлений над клапанної групою. Завдяки цьому конструкторам вдалося виключити з конструкції силового агрегату непотрібні деталі. А щоб підвищити ефективність газорозподілу, один важкий клапан був замінений на два легші. Причому для впускних і випускних клапанів став використовуватися індивідуальний розподільний вал.

Його компаньйон, Анрі, провів необхідні розрахунки, щоб впровадити в розробку ідею зміненої конструкції мотора. Згідно з його розрахунками, потужність ДВС можна підвищити, якщо збільшити обсяг повітряно-паливної суміші, який буде надходити в циліндри за один цикл силового агрегату. Цього вдалося досягти, встановивши в головку блоку циліндрів два клапана з меншим діаметром. Вони набагато ефективніше впораються з завданням, ніж один клапан з великим діаметром.

При цьому ВТС буде надходити в циліндри в зменшених і краще змішаних порціях. Завдяки цьому знижується споживання палива, а його потужність навпаки - підвищується. Ця розробка отримала визнання, і була впроваджена в більшість сучасних силових агрегатів.

DOHC з двома клапанами на циліндр

Сьогодні такі компонування, практично, не використовуються. У 70-х роках ХХ століття двовальний восьмиклапанний мотор називався 2OHC, і застосовувався в спортивних авто, таких як Alfa Romeo, ралійний "Москвич-412" на базі ГБЦ типу SOHC. 

DOHC з чотирма клапанами на циліндр

Широко поширена компоновка, яка знайшла своє місце під капотом тисячі автомобілів. Завдяки двом розподілвалами з'явилася можливість встановити 4 клапани на циліндр, а значить підвищити ККД за рахунок поліпшеного наповнення і продувки циліндра. 

📌Чим відрізняється DOHC від SOHC і від інших типів двигуна

Головна відмінність між двома типу моторів складається в кількості розподілвалів, а також механізм приведення в дію клапанів. У першому і другому випадку распредвал завжди знаходиться в голівці блоку циліндрів, клапана наводяться в рух через коромисла, рокера або гидрокомпенсатори. Вважається, що SOHC з V-подібним розташуванням клапанів, і 16-клапанний DOHC мають однаковий потенціал по потужності і моменту за рахунок конструктивних особливостей.

📌Переваги та недоліки DOHC

Про достоїнства:

• паливна економічність;
• висока потужність щодо інших компоновок;
• широкі можливості збільшення потужності;
• менший шум роботи за рахунок застосування гидрокомпенсаторов.

Про недоліки:

• більше деталей, що зношуються - дорожче обслуговування і ремонт;
• ризик рассинхронизации фаз через розслаблення ланцюга або ременя ГРМ;
• чутливість до якості і рівню масла.

📌Переваги та недоліки SOHC

Про достоїнства:

• дешеве і просте обслуговування за рахунок нехитрої конструкції;
• можливість установки турбонаддувами при V-образному розташуванні клапанів;
• можливість самостійного ремонту обслуговування мотора.

Про недоліки:

• багато в чому менший ККД, щодо DOHC;
• висока витрата щодо 16-клапанного двигуна через недостатню потужність;
• значне зниження моторесурсу при тюнінгу;
• необхідність більш частого уваги системі ГРМ (регулювання клапанів, огляд штовхачів, заміна ременя ГРМ).

На завершення пропонуємо невелике відео про різницю цих двох типів моторів:

SOHC проти DOHC | Автотехлаби

Питання та відповіді:

На яких машинах двигуни DOHC. Мотори з газорозподільним механізмом типу DOHC стали застосовувати на автомобілях, починаючи з 1960-х років. Спочатку це була модифікація з двома клапанами на один циліндр (один на впуск, один на випуск). Для впускних і випускних клапанів належало по одному розподільного валу. Трохи пізніше з'явилися ГРМ з двома розподільними, тільки на один циліндр покладається по чотири клапани (два на впуску, два на випуску). Повний список таких моторів складно скласти, але про даній конфігурації газорозподільного механізму автовиробник вказує відповідним написом на кришці головки блоку циліндрів або в технічній документації.

На яких машинах двигуни SOHC. Якщо машина економ-класу, то швидше за все, що газорозподільний механізм двигуна такої моделі буде мати один распредвал на всі клапани. Пік популярності таких моторів доводиться на кінець 60-70-х років, а й у сучасному автотранспорті нерідко зустрічаються модифікації силових агрегатів з таким газорозподільним механізмом. Про даного різновиду ГРМ свідчить відповідний напис на кришці ГБЦ.