Вопрос

В чём разница между DOHC и SOHC?

Я хочу узнать о конфигурациях SOHC и DOHC. От каких факторов зависит выбор производителя двигателя в пользу SOHC или DOHC? Что мне выбрать? DOHC или SOHC?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/8134/what-is-difference-between-dohc-and-sohc

12 Комментариев

  1. SOHC, или Single OverHead Cam, означает, что у вас есть только один распределительный вал, который управляет как впускными, так и выпускными клапанами. DOHC, или Double OverHead Cam, означает, что у вас есть два отдельных распределительных вала: один для впускных клапанов, другой для выпускных.



    Кроме того, в двигателях SOHC на каждый цилиндр приходится только по 2 клапана: один впускной и один выпускной. В двигателях DOHC на каждый цилиндр приходится по 4 клапана: два впускных и два выпускных. Это означает, что вы можете более точно настроить двигатель, так как у вас больше контроля над тем, сколько воздуха поступает в двигатель и выходит из него, а также когда это происходит.



    Что касается выбора двигателя: двигатели SOHC НАМНОГО дешевле и проще в обслуживании, но они не обладают такой производительностью и топливной экономичностью, как двигатели DOHC. Таким образом, двигатель DOHC «лучше», но SOHC дешевле.



    К вашему сведению: когда вы слышите о машине с «четырьмя распредвалами», это значит, что у неё двигатель V6 или V8 (или 10, 12 и т. д.) с двумя рядами цилиндров, в каждом из которых по два верхних распределительных вала.


  1. SOHC — это двигатель с одним верхним распределительным валом, DOHC — с двумя.



    Система DOHC была разработана для повышения объёмного КПД двигателя, что позволило увеличить его мощность. В последнее время система DOHC всё чаще используется вместо системы SOHC из-за простоты применения системы изменения фаз газораспределения, которая позволяет лучше контролировать выбросы.


  1. Для тех, кто не знает, SOHC и DOHC означают следующее:




    • SOHC — одинарный верхний кулачок

    • DOHC — двойной верхний кулачок



    Кулачок — это «кулачковый вал» или то, что «стучит» по ночам. На кулачке есть «выпуклость» или «горб», который приводит в действие клапаны, пропускающие воздух в цилиндр двигателя и выпускающие выхлопные газы в нужный момент, чтобы двигатель работал правильно.



    Что касается самих конфигураций, то в конфигурациях SOHC распределительный вал расположен сверху головки блока цилиндров. Вот пример:



    Изображение головы SOHC взято с сайта Google Images



    Колесо справа на картинке — это то, по чему скользит ремень ГРМ. Это колесо прикреплено к самому распределительному валу. Распределительный вал приводит в действие коромысла, которые, как вы можете видеть, направлены в разные стороны от головки блока цилиндров. Это пример головки блока цилиндров с тремя клапанами на цилиндр (два впускных и один выпускной на цилиндр). Гораздо более распространена конфигурация с двумя клапанами на цилиндр.



    Вот пример DOHC:



    Изображение DOHC взято с сайта Google Images



    В этом примере вы можете видеть, что на головке расположены два отдельных распределительных вала. Для головок DOHC кулачки могут быть соединены вместе короткой цепью, затем иметь отдельную цепь / ремень, приводящий в движение кулачки, или могут иметь только одну цепь / ремень, приводящий в движение все устройство. Двигатели DOHC обычно имеют конфигурацию из 2 впускных и 2 выпускных клапанов на цилиндр, но в некоторых случаях, например, в конфигурации Volkswagen-Audi Group (VAG), используется пять клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). В большинстве случаев кулачок приводит клапан в действие напрямую, без использования коромысла (между кулачком и клапаном может быть или не быть «толкателя»).



    Основная цель использования конфигураций OHC состоит в том, чтобы отказаться от другой формы приведения клапанов в действие - толкателей верхнего клапана (OHV), которые встречаются в большинстве американских конфигураций V8 (Ford использует версию OHC для своих двигателей). В конфигурациях OHV используется центральный распределительный вал (расположенный в центре блока цилиндров), который приводит в действие клапаны с помощью подъемников, толкателей и коромыслов. Конфигурация OHC устраняет большую часть этого для уменьшения массы в цепочке клапанов. Такое уменьшение массы обычно означает, что двигатель может работать безопаснее и чище на более высоких оборотах из-за меньшего инерционного давления на клапанный механизм. Кроме того, поскольку клапаны приводятся в действие напрямую, они меньше изгибаются (из-за толкателей) и срабатывают более точно. Компромисс в этом заключается в том, что ремни / цепи / направляющие, которые управляют всем этим, обычно изнашиваются за определенный период времени задолго до истечения срока службы двигателя (EOL), где, как и в двигателе OHV, клапанный механизм и цепь ГРМ обычно служат до полного износа двигателя. Конфигурация OHC намного сложнее, чем OHV, в том смысле, что в ней больше деталей, которые могут выйти из строя, что может вызвать катастрофические последствия в случае отказа. Двигатели OHC обычно являются "двигателями с помехами", что означает, что клапаны и поршни занимают одно и то же пространство в разное время. Если кулачковый ремень / цепь выходят из строя, клапаны перестают двигаться, но поршни - нет (сразу). Поршень поднимается в клапаны и обычно разрушает клапаны и весь узел головки. Крайне важно, чтобы техническое обслуживание кулачкового ремня / цепи производилось вовремя. На нем нет предупреждающих знаков (без разборки двигателя), которые сообщали бы вам о его износе, поэтому очень важно соблюдать интервал замены, установленный производителем.



    Как уже говорилось, в двигателях DOHC обычно больше клапанов на цилиндр, чем в двигателях SOHC. Кроме того, в них обычно меньше деталей (в большинстве двигателей DOHC клапаны приводятся в действие напрямую, а в двигателях SOHC обычно используются коромысла). Чем больше клапанов, тем больше газов может всасывать и выпускать двигатель. Представьте себе большой круг, скажем, диаметром 4 дюйма (или 10 см для тех, кто предпочитает метрическую систему). Сколько кругов диаметром 2 дюйма (5 см) вы сможете в него поместить? Ответ: два. Теперь возьмите тот же круг диаметром 4 дюйма и поместите в него круги диаметром 1,5 дюйма. Их будет примерно четыре. Площадь круга диаметром 4 дюйма составляет 12,57 кв. дюйма. Площадь круга диаметром 2 дюйма составляет 3,14 кв. дюйма, следовательно, площадь двух таких кругов будет равна 6,28 кв. дюйма. Если взять круг диаметром 1,5 дюйма, то общая площадь составит 7,07 дюйма в квадрате. (Примечание: я не уверен, что четыре круга точно поместятся в круг, но этот пример подходит для образовательных целей.) Теперь представьте, что эти круги — клапаны в головке блока цилиндров. Чем больше клапанов поместится в головке, тем большую площадь поверхности они смогут охватить. Большая площадь поверхности обеспечивает более интенсивный приток воздуха и отвод выхлопных газов в цилиндр и из него. Это повышает эффективность двигателя.Объёмный КПД или VE (по сути, это показатель того, насколько хорошо цилиндр наполняется топливно-воздушной смесью). Это позволяет повысить производительность двигателя.



    Производители могут предпочесть двигатели SOHC двигателям DOHC из-за стоимости проектирования и производства. Они могут предпочесть DOHC двигателям SOHC из-за их производительности. Я уверен, что есть и другие причины.



    Что вам следует делать? На самом деле этот сайт предназначен не для того, чтобы высказать вам свое мнение о том, что вам следует выбрать. В принципе, я бы посоветовал вам найти автомобили, которые соответствуют вашим целям по стоимости и производительности. Выберите несколько версий каждой, проведите их тест-драйв, затем примите решение самостоятельно. Обе версии OHC имеют график технического обслуживания, который следует выполнять безнаказанно. В остальном, получайте удовольствие!


  1. Кроме того, у Subaru был 16-клапанный 4-цилиндровый двигатель SOHC :)
  1. В VW Golf и Audi A3, а также в некоторых моделях Toyota на один цилиндр приходится по 5 клапанов. Идея заключалась в том, чтобы не запутывать беднягу множеством исключений и цифр.
  1. Не все двигатели DOHC имеют по четыре клапана на цилиндр. Двигатель Fiat-Lancia (или Lampredi) с двумя распределительными валами получил по четыре клапана на цилиндр только на более позднем этапе своего развития.
  1. Определение понятия «объёмная эффективность» и контекста, в котором этот термин важен, могло бы улучшить этот ответ для начинающих читателей (а автор вопроса явно начинающий).
  1. @user3065750 ... если этот ответ вам подходит, пожалуйста, отметьте его как правильный. :-)
  1. На самом деле не существует однозначного ответа в духе «выбери то, а не это». Моя обличительная речь выше была попыткой разобраться в вопросе, чтобы вы могли сделать выбор самостоятельно. С точки зрения обслуживания разницы практически нет. С точки зрения производительности преимущество будет у DOHC. Первоначальные затраты будут ниже у SOHC. Если вы планируете вносить изменения для повышения производительности, выбирайте DOHC. Выбор за вами. Надеюсь, это поможет.
  1. Большое спасибо. Это помогло мне разобраться. Кстати, я не жду вашего мнения. Я имею в виду, какие факторы мне, как потребителю, следует учитывать при выборе, в отличие от точки зрения механика.
  1. @Thamaraiselvan Одноцилиндровый двигатель может иметь 4 клапана, это не проблема.
  1. У Yamaha yzf R15 двигатель типа SOHC, но у него 4 значения. Кто-нибудь может объяснить, пожалуйста?
Вы уже ответили на этот вопрос