В чем преимущество четырехклапанных цилиндров

22:19 30-04-2020

Для автомобильного двигателя воздух не менее важен, чем топливо. От него зависит мощность. А дополнительные клапаны могут обеспечить большее поступление воздуха в цилиндры.

Двигатели с четырьмя клапанами на цилиндр в наши дни являются нормой. Четыре клапана на цилиндр, которые обычно оснащены кулачками для впуска и для выпуска воздуха, лучше, чем два. Давайте посмотрим, в чем здесь преимущество.

Двигатели рассчитаны на подачу максимально возможного количества воздуха в каждый цилиндр для выработки энергии. Использование двух больших клапанов: одного для выпуска выхлопных газов и впускного клапана для попадания воздуха и топлива, как выясняется, не лучший способ обеспечить эффективную работу. Когда клапан открывается, его дискообразная головка обеспечивает поступление воздуха в двигатель, а в случае выпускных клапанов - выход газов.

Возникает вопрос, могут ли два меньших по размеру клапана, скажем, в два раза меньше, чем один большой, позволять большему количеству воздуха поступать в двигатель? Для поиска ответа давайте вспомним, что мощность, которую вырабатывает двигатель, образуется из крутящего момента, генерируемого в каждом цикле сгорания. Поэтому до определенного момента, чем быстрее двигатель вращается, тем больше мощности он вырабатывает. Но на высоких оборотах становится все труднее набирать необходимое количество воздуха достаточно быстро. И здесь два впускных клапана, даже если они не такие большие, имеют преимущество перед одним.

Множество клапанов также дают разработчикам больше возможностей для усиления потока в камере сгорания, необходимого для смешивания топлива с воздухом. А более мелкие компоненты легче, что является преимуществом, когда они должны двигаться быстрее. Недостатком является то, что компоновка с четырьмя клапанами требует гораздо большего количества деталей и более сложной механической обработки, чем двухклапанная.

Надо также заметить, что идея не нова. Впервые двигатели с четырьмя клапанами в автомобилях стали использоваться еще в начале прошлого века. Honda в 1970-х годах выпускала двигатели для Civic с тремя клапанами на цилиндр - двумя впускными и одним выпускным.

В последнее время главное отличие заключается в непосредственном впрыске и установке инжектора в каждую камеру сгорания. В двигателях с непосредственным впрыском камеры сгорания находится в головке поршня, чтобы обеспечить лучшее смешивание воздуха с топливом, но конструкция впускных отверстий головки цилиндра все еще имеет значение.

Таким образом, хотя все современные двигатели обычно оснащаются турбокомпрессорами, принципы подачи воздуха двигателя все еще играют важную роль. Современные глушители часто включают в себя гораздо больше, чем несколько перегородок. Например, новая выхлопная система Chevrolet, разработанная для Corvette Stingray 2020 года, включает в себя до четырех электронных клапанов Tenneco для работы в сочетании с системой управления топливом двигателя и системой дезактивации цилиндров, а также с модификацией выхлопной системы.