Как работает 8 клапанный двигатель

До начала двухтысячных годов все моторы семейства ВАЗ были карбюраторными, и имели объем 1500, 1300 и 1100 см3. В новом веке 8 клапанные двигатели стали комплектовать электронными системами впрыска под управлением контроллеров GМ или Bosh, реже – «Янтарь». Итак рассмотрим устройство такого мотора на примере полтора-литрового восьмиклапанного четырехцилиндрового четырехтактного инжекторного «атмосферника», устанавливаемого на ранние модели ВАЗ 2110-2114.

Кривошипно – шатунный механизм

Блоки цилиндров на этих двигателях абсолютно ни чем не отличаются от старых-добрых 21083. Чугунное литье, с диаметром цилиндров 82 миллиметра. Расточка блока цилиндров при ремонте предусматривает следующие размеры:

1. Для первого ремонта увеличение диаметра на 0.4 мм;
2. И на 0.8 для второго ремонта.

Коленчатый вал

Коленвал расположен в нижней части блока цилиндров. Он отлит из чугуна, состоит из восьми противовесов и девяти шеек, пять из которых коренные (расположены на одной оси) и четыре шатунные. За коренные шейки, через подшипники на которых коленвал вращается, он крепится к блоку невзаимозаменяемыми крышками (они промаркированы соответствующим образом). На средней коренной шейке выточены пазы для опорных полуколец, заднее металлокерамическое, а переднее – сплав алюминия и стали. Эти полукольца предотвращают осевой люфт коленчатого вала. Внутри коленвала проточены масляные каналы, выполняющие двойную функцию:

• Очистка масла от механических примесей (за счет центробежной силы);
• Подача масла от коренных шеек к шатунным и их смазка.

Во время капремонта двигателя, и при любом снятии коленчатого вала эти каналы подлежат обязательной очистке, а заглушки каналов меняют.
К задней части коленвала шестью болтами привернут маховик, на который напрессовывается зубчатый венец. За шлицы венца зацепляется шестерня стартера, за счет чего осуществляется запуск двигателя. А сам маховик выполняет несколько функций. Во-первых, за счет аккумулирования и последующей отдачи кинетической энергии он выводит поршня из так называемых «мертвых точек». Во-вторых, стабилизирует частоту вращения коленчатого вала, сглаживая неровности крутящего момента и гасит вибрации двигателя. Ну и собственно через маховик энергия вращения передается на трансмиссию.

Спереди на коленчатом вале последовательно закреплены два шкива: привода распределительного вала и генератора, соответственно.

Поршневая группа

На четырех шатунных шейках двигаются стальные шатуны, двутаврового сечения (в форме буквы Н), крышки шатунов, так же как и крышки коренных подшипников не взаимозаменяемы (на каждом шатуне и его крышке выштампован номер соответствующего цилиндра). Поршня отливаются из алюминиевого сплава, в них выточено три паза под кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные кольца предотвращают проникновение газов в картер а маслосъемные отводит со стенок цилиндра масло к бобышкам поршня, за счет этого палец постоянно смазывается. Поршни крепятся к шатунам через свободно плавающие в отверстиях (бобышках) поршневые пальцы, они зафиксированы в бобышках с обоих сторон стопорными кольцами.
Поршни восьмиклапанного полтора литрового двигателя имеют выточку, что предохраняет их от встречи с этими самыми клапанами в случае нарушения фаз газораспределительного механизма (проще говоря при обрыве ремня ГРМ клапана не гнет, как это было на двигателе объемом 1.3).

Головка блока цилиндров (ГБЦ) и газораспределительный механизм (ГРМ)

ГБЦ всех переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ одинакова, она крепится на блоке цилиндров через прокладку десятью винтами. Не стоит забывать, что прокладка ГБЦ одноразовая, повторное использование недопустимо. В верхней части головки блока цилиндров, в пяти «постелях» вращается вылитый из чугуна, распределительный вал. Распредвал состоит из чередующихся через пять опор восьми кулачков. Именно эти кулачки и открывают, в соответствующую фазу газораспределения, впускные или выпускные клапана. Распредвал приводится в движение карданным валом через зубчатый ремень, одетый на шкивы валов. Для правильной установки фаз ГРМа на маховике, приводных шестернях и крышке шкива ремня сделаны метки.
Клапана выполняются из стали, впускные – из особого жаропрочного сплава. Они отличаются и диаметром – впускные клапана больше. Клапана устанавливаются в запрессованных седлах, и двигаются по направляющим втулкам. Необходимые зазоры между кулачками распределительного вала и клапаном регулируются специальными износоустойчивыми шайбами.

Система смазки двигателя

В передней части блока цилиндров расположен масляный насос, который нагнетает давление масла в подшипники коленчатого и опорам распределительного вала. В свою очередь поверхности цилиндров, поршни с пальцами, а также кулачки распредвала и толкатели клапанов смазываются путем разбрызгивания. Таким образом система смазки 8 клапанного двигателя – комбанированная.

Восемь или шестнадцать?

С появлением модифицированных двигателей очень многие задаются этим вопросом. По большому счету конструкция и главный принцип работы двигателя остается неизменным, усовершенствована лишь система газораспределительного механизма.
Однозначного ответа на этот вопрос нет, 8 клапанный двигатель гораздо проще, но у 16 клапанного значительные конструктивные преимущества. Начнем с того, что такой двигатель имеет два распредвала, каждый вал регулирует свою пару впускных – выпускных клапанов (по четыре на каждый цилиндр), то есть система газораспределения значительно сложнее. Усовершенствованная система ГРМ делает двигатель более экономичным (особенно это заметно в городском режиме), мощность автомобиля больше, за счет хорошего «подхвата на низах» увеличивается динамика разгона (при меньшей скорости вращения коленвала, выдается больший крутящий момент чем на 8 клапаннике). Кроме того, зазоры между клапанами и кулачками распределительных валов в 16 клапанном двигателе не требуют ручной регулировки, они настраиваются с помощью гидрокомпенсаторов, поэтому звук такого мотора тише и ровнее.
Однако все эти преимущества способны вылиться и в недостатки. Здесь в силу вступает принцип «чем проще тем надежнее». Так, например 8 клапанный двигатель гораздо более неприхотлив к маслу, и средний расход его ниже. Расхода топлива выше не более чем на 8 – 10%, а прирост мощности 16 клапанника составляет порядка 15 – 20 лошадиных сил. Но вот в случае проблем с газораспределительным механизмом или выхода из строя гидрокомпенсаторов, ремонт обойдется гораздо дороже. Для такого двигателя уже не подойдет обычная «полусинтетика». Получается, за современные технологии приходится платить более дорогостоящим обслуживанием и ремонтом, что в принципе логично.
Очень часто встречаются вопросы, типа: «Гнет ли клапана на 16 клапанной Приоре?». Почему то многие автолюбители связывают возможность загибания клапанов в результате обрыва ремня ГРМ, с их количеством. Здесь все зависит только от конструкции поршня, точнее, его доработки. Если в нем есть выточка под клапан, то ничего страшного произойти не может.

На сегодняшний день очень часто на просторах Интернета, да и вообще в повседневной жизни, можно наткнуться на спор касаемо того, какой двигатель лучше, состоящий из 8 или 16 клапанов. Поэтому сегодняшнюю свою статью я решил посвятить двигателям с различным количеством клапанов, рассмотреть плюсы и минусы каждого из них, а также все-таки выяснить, что же лучше: 16 клапанов или 8.

Для того, чтобы во всем этом разобраться, давайте вначале рассмотри строение двигателя, ведь 8 и 16 клапанные двигатели технически между собой очень отличаются. Главное же их различие таится в верхней части двигателя, где располагается распределительный вал автомобиля.

Строение 8-ми клапанного двигателя.

У двигателя, имеющего 8 клапанов, этот вал один. Под его контролем находится отвод отработанных газов и система впрыска топлива. Получается, что сверху над каждым поршнем имеется по два клапана на цилиндр, один на отвод отработанных газов (открывается после сгорания топлива для выброса отработанных газов) и на впрыск топлива (открывается при подаче топлива в цилиндр). А поскольку, обычно двигатель содержит четыре цилиндра, то суммарно получается 8 клапанов (4×2). Существуют, конечно, двигатели с шестью и восьмью цилиндрами, они редкость, но у них будет и другое количество клапанов 12 (6×2) и 16 (8×2) соответственно. Во время вращения распределительного вала происходит открытие либо одного клапана (впуск топлива), либо другого (выход отработанных газов).

Строение 16-ти клапанного двигателя.

С 16 клапанным двигателем все немного сложнее, ведь у него два распределительных вала, а, следовательно, и количество клапанов больше в два раза, то есть четыре клапана на цилиндр: два на выпуск отработанных газов и два на впрыск топлива.

Чем отличается технически 8 клапанный двигатель от 16 клапанного, надеюсь, разобрались. Теперь давайте рассмотрим основные достоинства и недостатки каждого из них.

8 клапанный двигатель.

Достоинства:

Простота конструкции, в таком двигателе практически никогда нет гидрокомпенсаторов.
Простой ремонт и обслуживание в связи с наличием небольшого количества механических частей.
Не требовательный к маслу: можно заливать «полусинтетику»

Недостатки:
Слабее 16 клапанного двигателя (15-20 л.с.), невозможность достижения высоких оборотов из-за более медленного впуска и выпуска топлива.
Увеличенный расход топлива из-за медленного впуска и выпуска отработанных газов.
Шумность двигателя, особенно на скорости.
Необходимость частой регулировки зазоров клапанов для лучшей работы двигателя

16 клапанный двигатель.

Достоинства:
Более мощный двигатель, а, следовательно, больше максимальная скорость и лучше разгонная динамика.
Меньший расход топлива, обусловленный конструкцией двигателя, а также быстрой скоростью разгона.
В связи с применением в конструкции двигателя гидрокомпенсаторов, да и вообще с его строением, двигатель работает гораздо тише, нежели 8 клапанный.
Регулировка клапанов происходит автоматически, поэтому водителю этим заниматься не приходится.

Недостатки:
Необходимость использования хорошего масла, синтетического, которое имеет приличную стоимость.
Дороговизна ремонта и обслуживания такого двигателя, вызванная его более сложной конструкцией.

Ну вот, пожалуй, все, что нужно знать и учитывать, чтобы сделать свой выбор: 8 клапанов или 16. Что именно предпочесть, решать только вам: простой, недорогой в обслуживании и ремонте 8 клапанный двигатель, прекрасно подходящий для езды по городу, или 16 клапанный двигатель, который путь и немного дороже обойдется, да и сложнее технологически, но зато позволит вам ощутить всю скорость и драйв от загородных поездок.

Какой двигатель лучше - извечная тема для споров. Одни говорят что 8-ми клапанный движок лучше, другие что 16-клапанный. Каждый из них в чем-то прав, но это не помогает определиться тому кто сейчас стоит перед выбором. Какие плюсы и минусы этих двигателей, какой из них выигрывает в сравнении с другим и наконец, в чем разница 8 и 16 клапанов?

Мощность и экономичность

Эти два критерия зачастую становятся определяющими в выборе автомобиля. Каждый владелец авто хочет чтобы его машина была не только мощной, но и экономной в обслуживании. И для того чтобы разобраться какой из двигателей лучше, необходимо сначала разобраться в особенностях устройства 8 и 16-клапанного двигателя по отдельности.

Восьмиклапанный двигатель состоит из 4 цилиндров, на каждый из которых приходится по два клапана - один для впрыска топлива в цилиндр, другой для отвода отработанных газов.

Устройство 8-ми клапанного двигателя приводятся в движение посредством механизма на основе цепи или ремня. Простота конструкции восьмиклапанного двигателя и есть его отличительная черта.

Двигатель на 16 клапанов характеризуется более сложной конструкцией. В отличии от 8-клапанного двигателя, здесь не один а два распределительных вала. Это значит что на один цилиндр приходится в два раза больше клапанов: по два на впрыск топлива и два на выпуск отработанных газов.

Важно! Для тех кто не знает как определить сколько клапанов в двигателе совсем не обязательно «нырять» в недра двигателя. Количество клапанов авто указано на клапанной крышке двигателя.

Техническая сторона вопроса понятна, теперь поговорим о том, какие же достоинства и недостатки 8 и 16-клапанных двигателей?

С одной стороны восьмиклапанный двигатель имеет более простую конструкцию, а значит его достаточно просто ремонтировать. Но из-за небольшого количества клапанов процесс впрыска и отвода газов происходит намного медленней. Это негативно влияет не только на скорость и мощность движка, но и на расход топлива. Уровень шума двигателя зависит от того сколько установлено гидрокомпенсаторов в 8 клапанном двигателе, и обычно конструкция восьмиклапанника не утяжеляется таким сложным механизмом.

на 16 клапанов способен развить большую скорость , в отличии от 8-клапанного. Кроме того, регулировка клапанов происходит автоматически, поэтому не требует вмешательства водителя, в то время как владельцы 8-клапанных двигателей должны делать это вручную. Маленький расход топлива также является достаточно важным преимуществом 16-клапанного двигателя.

Но сложность конструкции, наличие гидрокомпенсатора и двух распределительных валов заметно бьет по карману владельца авто и усложняют ремонт движка.

Знаете ли вы? Владельцы 16-клапанного двигателя обращаются в СТО чаще, чем владельцы авто с 8-клапанным двигателем. Это объясняется тем, что на 16-клапанный двигатель приходится больше нагрузки чем на его оппонента.

Ремонт и обслуживание

Восьми и шестнадцатиклапанные двигатели - как монетки с двумя сторонами, где одни и те же технические параметры таят в себе как положительные так и отрицательные свойства.

Принцип работы 16 клапанного двигателя заключается в высокоскоростном процессе выпрыска топлива и отвода газа. Это дает ряд преимуществ перед 8-ми клапанным двигателем, который уступает ему в скорости и мощности. Но такой сложный механизм требует особого внимания.

При покупке смазки владелец авто должен отдавать предпочтение только качественным автомобильным маслам, желательно синтетическим.

Из-за большой нагрузки детали двигателя изнашиваются намного быстрее чем в 8-клапанном двигателе, поэтому раз в полгода необходимо отправлять автомобиль на диагностику.

Из-за простоты конструкции 8-клапанного двигателя , автомобиль не может похвастаться большой скоростью. Но ремонт и обслуживание такого авто не обойдется своему владельцу слишком дорого . Обычно производители двигателей на 8 клапанов не сильно мудрят с его начинкой, и обходятся достаточно примитивными механизмами регулировки тепловых зазоров. Но отсутствие гидрокомпенсаторов делает другие части двигателя более доступными, а значит владелец авто сможет вовремя заметить и устранить неполадку.

Важно! Устранение неполадки дело рук автомеханика. Если вы не уверены что сможете отремонтировать двигатель сами, лучше обратитесь в СТО.

В любом случае, ремонт и обслуживание не будет бесплатным, не важно какой у вас двигатель 8 клапанный или 16 клапанный. Но если сравнивать, то шестнадцатиклапанный движок обходится своему владельцу в разы дороже.

Возможность дальнейшего тюнинга

Какой водитель не хотел бы усовершенствовать свое авто? Конечно каждый! Вопрос в другом - можно ли апгрейдить 8 и 16-клапанные двигатели, и если да, то как?

Простота устройства восьмиклапанного двигателя кроет в себе большой потенциал для хорошего тюнинга. Шестнадцатиклапанный двигатель, хоть и во многом обходит своего соперника, но все же, тоже не идеален. А это значит что усовершенствовать можно и его.

Что именно можно заменить:

Знаете ли вы что? Самым сложным и дорогим видом тюнинга является установка турбины. Но эти затраты оправданы, если владелец авто хочет сделать свое авто не только мощным, но и быстрым.

Данное сравнение дает нам возможность оценить два типа двигателя и определиться какой из них ваш больше подходит: 8 клапанный или 16 клапанный - надежность или скорость, экономия или мощь.

Подписывайтесь на наши ленты в