Avtoargon.ru

АвтоАргон
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели DOHC и SOHC: различия, преимущества и недостатки

Двигатели DOHC и SOHC: различия, преимущества и недостатки

Перед выбором автомобиля, будущий автовладелец сталкивается с массой информации, сравнивая тысячи характеристик. В это число входит и тип двигателя, а также компоновка ГБЦ, о чем далее пойдет речь. Что такое двигатель DOHC и SOHC, в чем их отличие, устройство, преимущества и недостатки — читайте далее.

История создания

За открытие двигателя, получившего всемирное распространение, нужно поблагодарить так называемую «банду четырех». Именно так называлось объединение талантливых и креативных разработчиков компании Peugeot, которые создали DOHC-двигатель. Что это такое будет, они и сами тогда еще не понимали. Просто эти смельчаки были отчаянными гонщиками и поклонниками машин, которые способны развивать фантастическую скорость.

К тому времени в автомобиле стали устанавливать достаточно современные силовые агрегаты с оборотом около 2.000. Однако «банде четырех» было этого мало, и они решили создать достаточно мощный и очень быстрый мотор, который кроме того экономно бы расходовал топливо. Такая конструкция была разработана впервые. Основным автором стал молодой человек по фамилии Зуккарелли.

По его задумке было решено немножко изменить строение силовой установки и разместить распределительные валы над клапанами. После проведения испытаний необходимость в промежуточных элементах отпала сама с собой. Самым сложным было сделать так, чтобы наивысшая температура рабочего газа в камере сгорания поднялась до отметки 2000 градусов. Но и тут конструкторы смогли найти выход, выполнив основные детали из металлов, которые практически не нагреваются. Таким образом, талантливые инженеры смогли создать уникальный агрегат, который пользуется спросом и сегодня.

Успех ДОШЦ

Конструкции DOHC за короткий промежуток времени получили уважение и распространение. «Банда четырёх» добилась своего, ДВРВ был создан, он стал мощнее, быстрее, выносливее. Оснастив свои гоночные авто новыми двигателями, гоночные Пежо стали проводить беспроигрышные гонки, победа за победой, успех. Увидев преимущество нового двигатели, другие производители начали копировать его — это ли не признание, успех, когда другие стремятся уподобиться?

DOHC-двигатель – что это такое

Практически все водители, знакомые со строением системы внутреннего сгорания, представляют, как выглядит вал с кулачками, открывающийся во время вращения клапана. С помощью ДВС и фаз газораспределения происходит пуск/выпуск горючего. Раньше на автомобилях устанавливали систему SOHC (Single Over Head Camshaft), имеющую один распределительный вал.

Однако сейчас большинство транспортных средств переведены на моторы типа DOHC. Расшифровка аббревиатуры – Double Over Head Camshaft. Если перевести эти слова с английского, то станет понятно, что двигатель оборудован двумя распредвалами. В профессиональной среде известны также и другие сокращения: ДВРВ и ДОШЦ. Силовой агрегат DOHC снабжен парой распредвалов, которая находится в головке блока цилиндров. Из-за этого вал в таком моторе размещается сверху, над рядами выпускных и впускных клапанов. Они не имеют никаких переходных элементов, таких как коромысла, штанги или рокеры.

Особенности

Добавка 16v означает, что количество цилиндров равно четырем, на каждый из которых приходится по 4 клапана. Это сделали для того, чтобы облегчить конструкцию клапанов еще больше. Поэтому автопроектировщики решили установить на каждый цилиндр именно по 4 штуки, а не по два. Такое строение позволяет облегчить клапаны и увеличить обороты в 1,5-1,6 раза. В этом случае пружины получают меньшую нагрузку.

Такая конструкция была придумана для того, чтобы через два впускных отверстия, имеющих небольшой диаметр, поступал больший объем рабочей жидкости, чем через одно. Кроме того, такое строение позволяет горючей смеси сгорать намного быстрее, а также увеличивает экономичность и коэффициент полезного действия всей моторной системы на двигателе DOHC 16V.

Отвод картерных газов

Под впускным коллектором расположен Г-образный патрубок, по которому картерные газы отводятся во впускной коллектор.

Этот патрубок рано или поздно трескается. Через трещинку в нем происходит подсос неучтенного воздуха. На возникновение подсоса указывает шипение, появляющееся после остановки двигателя. Для большей надежности этот пластиковый патрубок меняют на подходящий резиновый патрубок.

Принцип работы

Для того чтобы была обеспечена правильная работа двух распределительных валов, использовали специальный зубчатый ремень — это такое же устройство с набором шестеренок или цепь. Из этих 2 способов привода ремень считается более экономичным, поэтому его выбирает большинство автовладельцев. Он обладает рядом преимуществ:

  • работает тихо;
  • не обязательно постоянно его смазывать;
  • стоит недорого.

Среди недостатков ременного привода самым главным считается то, что при обрыве он может натолкнуться на поршень. Из-за этого оба элемента разлетаются и могут существенно повредить гильзу и блок цилиндра. В этом случае не получится отделаться мелким ремонтом, поэтому специалисты рекомендуют проверять состояние детали регулярно.

Если в качестве привода использована цепь, то она издает гораздо больше шума, но будет намного надежнее. Минус этого устройства – растяжение со временем. Чтобы устранить этот недостаток, следует приобрести специальные механизмы, которые выполняют автоматическое натяжение цепи. Также понадобится установить герметичный картер для полноценной смазки.

Преимущества

Многие водители по достоинству оценили плюсы конструкции, особенно те, кто предпочитает быструю езду. Ведь для настоящего гонщика важно, чтобы мотор быстрее развивал обороты. Двигатель может развивать число оборотов до предела.

Читать еще:  Что нужно чтобы сделать замену двигателя

Кроме того, механизмы фаз газораспределения хорошо комбинируются с различными конструкциями преобразования. Другими преимуществами силовой установки являются бесшумность, экономичность и легкость. Экономия топлива во время поездок на автомобиле составляет около 20-30 %.

Пережитки прошлого

В те времена существовало мнение, что чем проще конструкция, тем выше качественные характеристики эксплуатационных свойств и эффективнее механизм. До определённого момента правота была за ними, но только до определённого момента. Прогресс не дремлет, и двигатели ДВРВ показали это миру. Механизм значительно сложнее делает устройство более эффективным. Создатели ДОШЦ перевернули саму идею внутреннего устройства автомобилей. «Банда четырёх» покорила мир своим изобретением.

Недостатки

Несмотря на большой список преимуществ, двигатель имеет ряд минусов. Самыми главными недостатками, по мнению автоэкспертов, признаны:

  • Сложное устройство конструкции, которая регулирует блоки системы, отвечающей за распределение газа.
  • Высокая стоимость запчастей, которые необходимы для ремонта мотора, вышедшего из строя.

Причем стоят дорого не только запчасти. Для того чтобы отремонтировать мотор, нужно будет обратиться к профессиональным мастерам, работа которых стоит тоже недешево. Кроме того, двигатель будет функционировать без перебоев только на качественном синтетическом масле, в противном случае может произойти поломка гидрокомпенсаторов.

Дроссельная заслонка и регулятор холостого хода

Двигатель Ford 2.0 NSE оснащен механической дроссельной заслонкой с тросовым приводом. Поэтому для обеспечения холостого хода используется обходной клапан, расположенный в регуляторе холостого хода. Этот клапан управляется электроникой: соленоид перемещает шток клапана, запирающий обходной канал.

Регулятор холостого хода нуждается в чистке, если обороты холостого хода нестабильны, повышены или медленно стабилизируются. Хотя эти же симптомы возникают при подсосе воздуха через затвердевшие уплотнения впускного коллектора.

Диагностировать подсос воздуха очень просто: нужно во время работы двигателя на холостом ходу отключить регулятор холостого хода, сняв с него фишку. Двигатель должен быстро заглохнуть, не совершая попыток поработать на холостом ходу.

Еще одним слабым местом на этой дроссельной заслонке является датчик ее положения. После 10-15 лет эксплуатации он просто выходит из строя. На проблемы с ним указывают замедленные реакции на газ или отсутствие откликов на газ, вялый сброс оборотов после переключения на нейтраль, а также произвольная остановка двигателя. Датчик положения дроссельной заслонки поставляется как отдельная деталь, сегодня есть большой выбор заменителей по цене от $15 до $80. В середине 2000-х заменителей не было, оригинал стоил очень дорого, но люди сумели приспосабливать ДПДЗ от «Волги» или «Дэу Ланос».

Выбрать и купить дроссельную заслонку для двигателя Ford или регулятор холостого хода для двигателя Ford вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

Отзывы

Многие автоэксперты считают, что мотор с двойным распределительным валом – настоящий прорыв в автомобилестроении, поэтому при выборе машины они рекомендуют именно двигатель DOHC 16v. Отзывы потребителей, использующих транспортное средство с силовой установкой данного типа, полностью соответствуют этому утверждению. Несмотря на то что обслуживание такого мотора обойдется для владельца недешево, любые расходы будут частично компенсированы производительностью и низким расходом горючего.

Современные варианты

В настоящее время подобные двигатели распространены повсеместно. В основном их используют такие известные производители, как Toyota, Hyundai, Mercedes, Ford, Chrysler, Honda и многие другие. Самые популярные комплектации – 2.4 DOHC и 2.0 DOHC. Первый мотор имеет объем 2,0 л. Их начали устанавливать на транспортные средства марки Ford и Hyundai с конца девяностых годов прошлого столетия.

Toyota, Hyundai и Chrysler, предпочитают ставить на свои машины силовые установки, имеющие объем 2,4 л. Среди фирм, которые занимаются автомобилестроением в России, положительные качества двигателя DOHC 16V по достоинству оценила компания ГАЗ.

MIVEC — Что это

MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system) — система изменения фаз газораспределения с электронным управлением, разработанная Mitsubishi Motors. Разновидность технологий VVL и CVVL. Не включает в себя технологию фазовращения.

Впервые представлена в двигателе 4G92 (16-клапанный 4-цилиндровый DOHC объемом 1.6), под названием Mitsubishi Innovative Valve timing and lift Electronic Control. Применение MIVEC позволило увеличить мощность двигателя со 145 л.с. (при 7000 об.) до 175 л.с. (при 7500 об.).

Первым автомобилем с использованием этой системы стал Mitsubishi Mirage в кузове хэтчбек. В настоящее время широко применяется в двигателях Mitsubishi от компактных моделей i до Lancer Evolution.

Технология MIVEC также была первой CVVL-технологией, внедренной для дизельных двигателей легкового сегмента. Особенностью технологии MIVEC является отсутствие фазовращения (сдвига фаз).

Принцип действия технологии MIVEC

Система MIVEC обеспечивает работу клапанов двигателя в различных режимах (с различной высотой подъема и степенью перекрытия фаз), в зависимости от оборотов и с автоматическим переключением между режимами.

В базовой версии технология подразумевала два режима (см. рисунок внизу), в последних версиях обеспечивается непрерывное изменение (управление и впуском и выпуском, например, двигатель 4J10).

Читать еще:  Выхлопная система газ 3110 402 двигатель как довести до ума

Физический смысл технологии следующий:

  • На низких оборотах разница в подъеме клапанов стабилизирует сгорание, способствует уменьшению расхода топлива и эмиссии, повышает крутящий момент.
  • На высоких оборотах увеличение времени открытия клапанов и высоты их подъема значительно увеличивает объем впуска и выпуска топливно-воздушной смеси (позволяет двигателю «дышать полной грудью»).
РежимЭффектМощностьЭкономияЭкология (холодный старт)
Низкие оборотыПовышение стабильности горения посредством снижения внутреннего EGR+++
Повышение стабильности горения посредством ускоренного впрыска++
Минимизация трения посредством малого подъема клапанов+
Повышение отдачи от объема посредством улучшения распыления смеси+
Высокие оборотыПовышения отдачи от объема посредством эффекта динамического разрежения+
Повышение отдачи от объема посредством высокого подъема клапанов+

Конструкция системы MIVEC

Ниже рассматривается двигатель с одним распредвалом (SOHC), конструкция MIVEC для которого сложнее, чем для двигателя с двумя распредвалами (DOHC), поскольку для управления клапанами используются промежуточные валы (коромысла) mikedVSmiked.

Механизм клапана для каждого цилиндра включает:

  1. «Низкопрофильный кулачок» (low-lift) и соответствующий рокер коромысла для одного клапана;
  2. «Кулачок среднего профиля» (medium-lift) и соответствующий рокер коромысла для другого клапана;
  3. «Высокопрофильный кулачок» (high-lift), который центрально расположен между низким и средним кулачком;
  4. Т-образный рычаг, который является единым целым с «высокопрофильным кулачком».

На низких оборотах крыло Т-образного рычага двигается без какого-либо воздействия на рокеры; впускные клапана соответственно управляются низко- и среднепрофильными кулачками. При достижении 3500 об/мин поршни в коромыслах сдвигаются гидравликой (давлением масла) так, что Т-образный рычаг начинает давить на оба рокера и оба клапана таким образом управляются высокопрофильным кулачком.

Как это работает

На японском, но предельно наглядно. Принцип работы рокера MIVEC MD, отличается от обычного 2-хконтурным рокером с возможностью вообще отключать управляющие лапки, тем самым появляется возможность без MIVEC ехать на 2-х цилиндрах.

Сделано это для экономии топлива и работает только тогда, когда MIVEC выключен и дроссель открыт не сильно. Последний MIVEC MD сошел с конвейера в 1996 году и ставился только на кузова CK.

По отзывам владельцев в России, MIVEC достаточно капризен к качеству масла и бензина, не любит износ ШПГ (разумеется).

Для чего нужна технология MIVEC

Изначально MIVEC создавался для повышения удельной мощности двигателя за счет следующих эффектов:

  • снижение сопротивления выпуска = 1,5%;
  • ускорение подачи смеси = 2,5%;
  • увеличение рабочего объема = 1,0%;
  • управление высотой подъема клапанов = 8,0%.

Итого повышение мощности должно составлять около 13%. Но внезапно выяснилось, что также MIVEC позволяет экономить топливо, улучшает экологические показатели и стабильность работы двигателя:

  1. На низких оборотах расход топлива снижается за счет низкообогащенной смеси и рециркуляции отработанных газов (EGR). При этом, по утверждению маркетологов Mitsubishi, MIVEC позволяет обеднить смесь по соотношению воздух/топливо еще на единицу (до 18,5) при лучших показателях эффективности.
  2. При холодном пуске система обеспечивает обедненную смесь и позднее зажигание, быстрее прогревает катализатор.
  3. Для снижения потерь на низких оборотах, вызванных сопротивлением системы выпуска, применен двойной выпускной коллектор, включающий передний катализатор. Это позволило достичь снижения выбросов до 75% по японским стандартам.

Технология MIVEC задействована по меньшей мере в следующих двигателях MMC: 3A91, 3B20, 4A90, 4A91, 4A92, 4B10, 4B11, 4B12, 4G15, 4G69, 4J10, 4N13, 6B31, 6G75, 4G19, 4G92, 4G63T, 6A12, 6G72, 6G74.

Двигатель CDU (CDUC, CDUD)

Технические характеристики двигателя CDUC/CDUD:
Объем2967 см3
Мощность245 л.с.
Крутящий момент500/580 Нм
Привод ГРМЦепь/Две цепи
Экологический классЕвро 5
Тип топливаДизельное топливо
Особенности ДВС2 X DOHC
Система питанияCommon rail
ГидрокомпенсаторыДа
Блок цилиндровЧугунный V6
Головка блока цилиндровАлюминиевая 24v
Диаметр цилиндра83 мм.
Ход поршня91,4 мм.
Степень сжатия16.8
ФазорегуляторНет
ТурбонаддувHTT GT2260
Моторное масло8,0 л. 5w30
Средний ресурс320 000/300 000 км.
Применимость двигателя CDU (CDUC, CDUD)
Описание двигателя CDU (CDUC, CDUD)

Двигатели Ауди CDUC / CDUD – линейка дизельных моторов TF897. Оба движка трехлитровые, но имеют разные периоды сборки. CDUC производился в период 2010-2015 гг, а cборка CDUD стартовала в идентичный период но завершилась в 2014. Основной особенностью таких ДВС выступает их дороговизна обслуживания. Потому встретить Audi с таким мотором – большая редкость, особенно в хорошем состоянии.

Достоиства:
1) наличие двух распредвалов;
2) алюминиевая головка и чугунный блок цилиндров;
3) две цепи ГРМ;
4) экономичонсть;
5) внушительный ресурс без ремонта до 300-320 тысяч км.

Перспективы тюнинга
ДВС CDUC/CDUD не слишком адаптированы к тюнингу. Заводской мощности на движках в три литра хватает и любителям динамичной езды, так и почитателям размеренных поездок. Максимум можно достигнуть перепрошивкой ЭБУ или же уделить внимание тюнингу выхлопной системы. Большего от этих движков ждать не стоит.

Недостатки и проблемы двигателя CDU (CDUC, CDUD)

Недостатки:
1) дороговизна обслуживания;
2) своеобразная система CR Bosch;
3) проблемы с сажевым фильтром и работой ЕГР;
4) неисправный коллектор;
5) к 300 тысячам пробега существенно растягивается цепь.
6) мотор требует тщательного обслуживания и «любит» хорошее масло (велик риск при покупке на вторичном рынке получить мотор, подлежащий капремонту или вовсе не подлежащий восстановлению).

Частые поломки
Как упоминалось выше, система CR Bosch на базе пьезофорсунок очень требовательна к качеству топлива. Достаточно было одного раза заправиться плохой соляркой, как начинались проблемы. Приобретая Ауди с движком CDUC / CDUD нужно быть готовыми к течи масла и охлаждающей жидкости. Еще рекомендуется проверять исправность турбины. Часто выходит из стоя электронный привод перепускного клапана. На дизелях первых партий еще встречался дефект впускного коллектора. Проблему выявили несвоевременно, потому не проводилась даже отзывная кампания.

Интересные видео о двигателе CDU (CDUC, CDUD)

Чипгуру

  • Форум
    • Правила форума
    • Правила для Редакторов
    • Правила конкурсов
    • Руководство барахольщика
    • Ликбез по форуму
      • Изменить цвет форума
      • Как вставлять фотографии
      • Как вставлять ссылки
      • Как вставлять видео
      • Как обозначить оффтоп
      • Как цитировать
      • Склеивание сообщений
      • Значки тем
      • Подписка на темы
      • Автоподписка на темы
    • БиБиКоды (BBCode)
    • Полигон для тренировок
  • Калькуляторы
    • Металла
    • Обороты, диаметр, скорость
    • Подбора гидроцилиндров
    • Развертки витка шнека
    • Расчёт треугольника
    • Теплотехнический
    • Усилия гибки
  • Каталоги
    • Подшипников
    • Универсально-сборные пр.
    • УСП-12
  • Справочники
    • Марки стали и сплавы
    • Открытая база ГОСТов
    • Применимость сталей
    • Справочник конструктора
    • Справочник ЧГ сталей
    • Сравнение материалов
    • Стандарты резьбы
  • Таблицы
    • Диаметров под резьбу
    • Конусов Морзе
    • Номеров модульных фрез
  • Ссылки
  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск
  • Наша команда

BLDC (БК мотор) — что, как, почему.

  • Версия для печати

BLDC (БК мотор) — что, как, почему.

Сообщение #1 Strock » 23 фев 2018, 16:09

Всем здравствуйте! Итак, предлагаю обсудить и разобраться в сути BLDC моторов (бесколлекорных электродвигателей с постоянными магнитами). Такими движками можно оборудовать различный транспорт от скейтборда и самоката, до полноценного авто на электротяге. да и не только электротранспорт. А потому было бы ооочень интересно узнать методы расчетов, формулы и пр., таких движков как для самостоятельной сборки оного с нуля, так и исходя из имеющегося железа. Например есть в наличии статор, то какие характеристики с него можно получить?! Как их получить?! И самое главное помимо расчетов железа, не помешало бы разобрать электронную составляющую — контролёры, инверторы и др. Т.к. эти двигатели и электроника управления ими тесно связаны.

Я в этом полный дуб, потому хотелось для себя разобраться, понять и научится строить БК моторы.

Тема создана в связи с наличием велика, статора, подходящего для создания БК мотора и желания установить последний на велосипед.

Надеюсь на ваше понимание и помощь! Вместе, думаю, разберемся, а выкладки по этой теме могут пригодится многим

Отправлено спустя 16 минут 51 секунду:
BLDC — двигатели бесколлекторные постоянного тока и ч постоянными магнитами. Имеют три выхода с обмоток и являются трезфазными двигателями. А потому для их работы необходима электронная система управленя.
Бывают двух видов:

Inranner — классический вид, статор снаружи и ротор с магнитами внутри. Обычно высокооборотных.

Outranner — когда статор внутри и ротор с магнитами с наружи.

BLDC (БК мотор) — что, как, почему.

Сообщение #2 T-Duke » 23 фев 2018, 16:27

Как тот, кто уже много лет занимается этой тематикой, хочу сказать, что нужно еще правильно классифицировать моторы.

Английская аббревиатура BLDC говорит, что это просто Двигатель постоянного тока без щеток. Иными словами это бесколлекторный двигатель в понимании механического коллектора. Но без коллектора много типов двигателей с постоянными магнитами.

Поэтому принято называть именно BLDC двигатели с трапецеидальной формой тока. А двигатели которые питаются синусоидальным током, относят к другим подклассам — например PMSM.

Так же и режимы работы разные. Исконные BLDC работают в так называемом режиме блочной коммутации. То есть на обмотки подается не синус, а просто два состояния — включена обмотка, или выключена. При работе такой двигатель создает характерный тракторный шум. Можно двигатель питать от синусоидального контроллера. Их еще называют векторными. Тогда двигатель вертится плавно, без рывков и тракторного шума.

Следует отметить, что как правило на рынке не BLDC двигатели, а PMSM двигатели. Разница у них в конструкции магнитной системы. Именно BLDC двигатели заточены под работу с блочной коммутацией. У них рывки при переходе полюсов меньше. Если же запустить в блочном режиме синусоидальный двигатель, то он дергает сильнее, чем исконный BLDC. То есть пульсация крутящего момента у него выше. На видео как раз двигатель типа PMSM работающий в режиме BLDC двигателя.

Китайцы делают в основном PMSM двигатели для транспорта. Их проще делать. Поэтому родной режим работы таких двигателей не BLDC, а синусоидальный. и правильный контроллер к ним — синусоидальный (векторный).

Но конечно двигатели работают в обеих режимах. Мне лично нравится синусоидальный плавный режим работы. Именно это направление я и развивал для себя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector