что такое верхневальный двигатель
Верхневальные и нижневальные автомобильные двигатели. Сравнение.
Многие задаются вопросом, какие двигатели лучше, верхневальные или нижневальные? В этой статье описываются их плюсы и минусы.
Как устроены двигатели?
Нижневальный двигатель. Распределительный вал расположен внизу блока цилиндров, и связан с коленчатым валом двумя шестернями. Соотношение тут такое же, как и у верхневальных, 1:2, поэтому распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый. Распределительный вал двигает штанги толкателей клапанов, а те в свою очередь двигают клапаны.
Верхневальный двигатель. Распределительный вал расположен сверху, в головке блока цилиндров. Приводится в действие цепью или ремнем. Распределительный вал напрямую двигает толкатели клапанов. При использовании двух распределительных валов каждый цилиндр получает не два, а четыре клапана, что увеличивает скорость наполнения и освобождения цилиндров, а значит, уменьшает потери мощности. Толкатели клапанов легче, поэтому могут работать на более высоких скоростях, что так же увеличивает мощность двигателя.
Сравнение двигателей.
Нижневальные двигатели заметно проще т дешевле в изготовлении, чем верхневальные. Распределительный вал в таких моторах смазывается заметно лучше, чем в верхневальных, потому что расположен низко, чуть-чуть выше коленчатого вала.
Знаменитый спортивный автомобиль Додж Вайпер, с объемом двигателя больше восьми литров, тоже оснащен нижневальным двигателем. Многие автомобили Бугатти так же оснащены нижневальными моторами. Серьезный плюс нижневального двигателя – большая надежность газораспределительного механизма. В нем нет ремня или цепи, которые могут порваться, а всего лишь две шестеренки. Когда шестеренки сделаны качественно, их ресурс достигает полумиллиона километров, в отличие от ресурса в 40-50 тысяч для ремней или 150 тысяч для цепей. Использование более чем двух клапанов на цилиндр в нижневальных двигателях невозможно. Слишком сложной и тяжелой получается конструкция. 
Второй ощутимый плюс – такие двигатели устроены заметно проще, чем верхневальные, поэтому легче и проще в ремонте.
Тем не менее, нижневальные двигатели являются тупиковой ветвью эволюции автомобильного двигателя.
Верхневальные двигатели, в отличие от нижневальных, развиваются семимильными шагами. Мощность в них повышается как увеличением хода поршня, так и увеличением максимальных оборотов. Поэтому сегодня набирают популярность малообъемные двигатели повышенной мощности. К примеру, Ауди удалось сделать двигатель объемом 1,8 литра и мощностью 480 лошадиных сил. Этот двигатель применяется в гонках Формула-2.
Верхневальные двигатели обладают большей удельной мощностью, а значит и больше экономичностью. Они имеют огромный потенциал дальнейшего развития, поэтому все серьезные производители легковых автомобилей перешли на верхневальные двигатели.
Немногочисленные плюсы нижневальных двигателей уступают перед огромным потенциалом развития верхневальных моторов. Время нижневальных двигателей безвозвратно уходит.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Наша взяла: как и почему ВАЗ-2101 получил верхневальный двигатель
В середине шестидесятых годов в СССР произошло эпохальное событие – началось строительство нового автозавода для выпуска лицензионной версии Fiat 124. Вопреки бытовавшему мнению, «русская» модификация под индексом ВАЗ-2101 довольно существенно отличалась от итальянского исходника, о чем мы уже рассказывали. Главное отличие советской машины скрывалось под капотом – это был двигатель оригинальной разработки, который в своё время даже стал поводом для серьезного разногласия между нашими инженерами и итальянской стороной. Сегодня мы подробно вспомним эту малоизвестную историю, о которой в те времена говорить было не принято.
В мае 1966 года в Турине министр автомобильной промышленности СССР Александр Тарасов и президент Fiat Витторио Валетта подписали протокол «О сотрудничестве в области разработки конструкции автомобиля, проекта автомобильного завода и его строительства в СССР», в результате которого и началось строительство предприятия в Тольятти. Кроме технического проекта самого автозавода, советская сторона в рамках заключенного контракта получила и полную документацию на две модели Fiat.
Нижневальный
Однако всесторонние испытания Fiat 124 тут же показали, что он требует модернизации с учетом дорожных и климатических условий СССР, которые заметно отличались от западноевропейских.
Кроме того, внимательно изучив конструкцию автомобиля, некоторые советские специалисты довольно скептично отнеслись к его отдельным решениям. Так, Fiat 124 оснащался достаточно архаичным двигателем с нижним расположением распределительного вала и штанговым приводом клапанов, хотя в Турине в то время уже вовсю «обкатывались» куда более прогрессивные по конструкции моторы – с двумя верхними распредвалами и ременным приводом газораспределительного механизма.
На фото: шасси Fiat-124
Нижневальный двигатель и задние дисковые тормоза – наиболее заметные технические отличия Fiat 124 от «копейки»
Наши инженеры своими глазами наблюдали на испытательных стендах опытные образцы таких двигателей, да и в моторной линейке новейшей разработки Fiat под индексом 125 вариант с верхним расположением распредвала уже был предусмотрен. Более того, к тому моменту, когда в СССР активно занимались доработкой Fiat 124 применительно к советским условиям, фиатовские конструкторы уже начали работу над новым верхневальным мотором объемом 1,2 литра, но еще не успели довести его до уровня серийного изделия. Именно поэтому итальянцы хотели поставить в Советский Союз оборудование для выпуска давно «обкатанного» двигателя прежней конструкции — с нижним расположением распредвала.
Fiat-125 – редкое сочетание архаичной рессорной подвески сзади и двух распределительных валов в головке блока цилиндров!
Нижневальный мотор устанавливался на различные модификации Fiat 124
На обычном рядном четырехцилиндровом карбюраторном двигателем рабочим объемом 1 197 см³ и мощностью 60 л.с. ФИАТ впервые в своей практике применил литой чугунный коленчатый вал на пяти опорах. Однако установленный сбоку внизу кулачковый вал представляется некоторым анахронизмом.
На тот момент Fiat еще не выпускал серийно ни одного двигателя со схемой OHC, на которой настаивали советские специалисты. Поэтому представители фирмы даже обсуждали с нашими инженерами возможность перехода на новый мотор через три года — уже после запуска первенца Волжского автозавода в серийное производство. Однако такой вариант не устроил «вазовцев», поскольку чрезмерно усложнил бы и без того не самый простой процесс адаптации и запуска в серийное производство чужой машины. Не будем забывать, что доработка конструкции Fiat 124 шла одновременно со строительством самого завода!
Противостояние
Не соглашаясь на требования, выдвинутые советской стороной по конструкции мотора, итальянцы административным путём пытались оказать давление на «несогласных» членов советской делегации, которые должны были подписать соглашение. Ведь «советский» экземпляр завизировали не все наши представители — главный конструктор завода МЗМА Александр Фёдорович Андронов так и не поставил свою подпись под протоколом. На него под влиянием итальянских специалистов пытались психологически «воздействовать» присутствовавшие в составе делегации чиновники родного Минавтопрома, но. не получилось.
Профессор Андронов выдвигал подобные требования отнюдь не просто так: в конце 1964 года на Московском автозаводе занялись созданием мотора М-412 новой конструкции. Как нетрудно догадаться, он отличался от «фиатовского» мотора именно теми конструктивными решениями, которые столь упорно и отстаивал главный конструктор МЗМА. Ведь к моменту, когда Андронов принимал участие в переговорах по Fiat 124, первые образцы «четыреста двенадцатых» двигателей с верхним распределительным валом уже были изготовлены и продемонстрировали на испытаниях отличные результаты. Этим как раз и объяснялось категорическое нежелание советского практика согласиться с устаревшей компоновкой OHV для новой машины, которой предстояла длинная конвейерная жизнь.
Таким образом, не достигнув консенсуса, обе стороны договорились о последующей встрече для уточнения формулировок и урегулирования спорных вопросов. Вскоре советские специалисты получили письмо, подписанное президентом Fiat профессором Валеттой, в котором итальянская сторона подробно аргументировала свой отказ от внесения изменений в конструкцию двигателя будущего ВАЗ-2101. Кроме верхнего расположения распределительного вала, Андронов настаивал и на других радикальных нововведениях — в частности, изготовлении блока цилиндров из алюминиевого сплава, а также установке так называемых «мокрых» гильз.
В конце июля 1966-го произошла смена руководства Fiat: пост Валетты занял Джанни Аньелли, являвшийся внуком основателя итальянской марки. Именно поэтому Генеральное соглашение о сотрудничестве СССР и Fiat в августе 1966 года с итальянской стороны подписал именно Аньелли, а не Валетта.
В дальнейшем стороны все же пришли к «общему решению», пойдя на компромисс: советские специалисты согласились на чугунный блок без гильз, по-прежнему отстаивая верхнее расположение распределительного вала и наличие водяных каналов системы охлаждения между цилиндрами.
Интересно, что уже в июньском номере журнала За Рулем за 1968 год сообщалось о верхнем расположении распределительного вала, но в описании также фигурировали гильзы в блоке, которых на серийных моторах не было. Хотя… есть и малоизвестный факт: в начале семидесятых годов на ВАЗе все же изготовили партию двигателей с гильзованным блоком, однако впоследствии от этой идеи окончательно отказались.
Конструкторы приняли верхнеклапанную схему с расположением распределительного вала на головке цилиндров. Кулачки действуют на клапаны через небольшие рычаги (без толкателей и штанг).
В верхней части цилиндров запрессованы короткие гильзы-вставки из антикоррозионного чугуна.
Фактически, речь шла о создании нового двигателя — точнее, быстрой реализации той самой перспективной разработки Fiat, которую наши специалисты видели в Италии.
Рабочий объем при этом остался неизменным (1 198 см³), однако геометрия мотора существенно изменилась, ведь диаметр цилиндров увеличили с 73 до 76 мм, а ход поршня при этом уменьшили с 71,5 мм до 66 мм.
Наша взяла: ключевым отличием советской машины от итальянского исходника стал двигатель с верхним распределительным валом
Такой приём позволил в дальнейшем конструкторам при неизменном межцентровом расстоянии цилиндров в 95 мм «поиграться» с ходом поршня и диаметром цилиндров, изменяя рабочий объем двигателя — сначала до 1,5 л (двигатель 2103), затем до 1,3 (21011) и даже до 1,6 л (2106). Причем как «базовый» двигатель объемом 1,2 литра, так и более мощную «полторашку» для ВАЗ-2103 предоставили итальянцы. Работа по этим моторам, как и по общей конструкции модернизированных версий Fiat 124R и Fiat 124S, велась итальянской инженерной группой под руководством Данте Джакозы в период 1967-1969 годов. Любопытно, что Fiat даже был готов предоставить двухраспредвальный 90-сильный двигатель Fiat-125 для «люксовой» модификации седана под индексом 2103, однако в целях унификации на ВАЗе от него отказались в пользу мотора с одним распредвалом, но увеличенным до 1,5 литра рабочим объемом.
Почему же советские специалисты так настаивали на верхнем расположении распределительного вала? Такая конструкция была заметно компактнее и проще, поскольку в ней не было «лишних» штанг, и кулачки распредвала воздействовали через рычаги прямо на клапаны. Вдобавок «верхневальный» мотор теоретически был более «крутильным», то есть, он легче набирал обороты, что подтвердилось на практике при сравнении «москвичевских» двигателей М-408 и М-412.
Последующие испытания опытных образцов верхневального варианта показали, что «короткоходный» двигатель советской машины на практике оказался более тяговитым и приёмистым, чем итальянский исходник.
Кроме того, с учетом отечественных реалий автомобиль оснастили храповиком и предусмотрели в бампере отверстие под «кривой» стартер – пусковую рукоятку. Правда, высокооборотистый двигатель Жигулей завести с её помощью было невозможно, а предполагалось, что в сильный мороз водитель лишь прокрутит предварительно вручную коленчатый вал для того, чтобы в дальнейшем запустить мотор с помощью стартера.
К середине 1969 года конструкция двигателя (как и автомобиля в целом) уже была согласована окончательно. Таким образом, отечественный автомобиль в числе восьми сотен других отличий от Fiat 124 получил и другой двигатель.
Мотор Жигулей получил не только новую конструкцию, но и другую геометрию
Нижневальный или верхневальный мотор мотоцикла
Верхневальные и нижневальные автомобильные двигатели. Сравнение.
Многие задаются вопросом, какие двигатели лучше, верхневальные или нижневальные? В этой статье описываются их плюсы и минусы.
Как устроены двигатели?
Нижневальный двигатель. Распределительный вал расположен внизу блока цилиндров, и связан с коленчатым валом двумя шестернями. Соотношение тут такое же, как и у верхневальных, 1:2, поэтому распределительный вал вращается со скоростью в два раза меньшей, чем коленчатый. Распределительный вал двигает штанги толкателей клапанов, а те в свою очередь двигают клапаны.
Верхневальный двигатель. Распределительный вал расположен сверху, в головке блока цилиндров. Приводится в действие цепью или ремнем. Распределительный вал напрямую двигает толкатели клапанов. При использовании двух распределительных валов каждый цилиндр получает не два, а четыре клапана, что увеличивает скорость наполнения и освобождения цилиндров, а значит, уменьшает потери мощности. Толкатели клапанов легче, поэтому могут работать на более высоких скоростях, что так же увеличивает мощность двигателя.
Сравнение двигателей.
Нижневальные двигатели заметно проще т дешевле в изготовлении, чем верхневальные. Распределительный вал в таких моторах смазывается заметно лучше, чем в верхневальных, потому что расположен низко, чуть-чуть выше коленчатого вала.
Знаменитый спортивный автомобиль Додж Вайпер, с объемом двигателя больше восьми литров, тоже оснащен нижневальным двигателем. Многие автомобили Бугатти так же оснащены нижневальными моторами. Серьезный плюс нижневального двигателя – большая надежность газораспределительного механизма. В нем нет ремня или цепи, которые могут порваться, а всего лишь две шестеренки. Когда шестеренки сделаны качественно, их ресурс достигает полумиллиона километров, в отличие от ресурса в 40-50 тысяч для ремней или 150 тысяч для цепей. Использование более чем двух клапанов на цилиндр в нижневальных двигателях невозможно. Слишком сложной и тяжелой получается конструкция.
Второй ощутимый плюс – такие двигатели устроены заметно проще, чем верхневальные, поэтому легче и проще в ремонте.
Тем не менее, нижневальные двигатели являются тупиковой ветвью эволюции автомобильного двигателя.
Верхневальные двигатели, в отличие от нижневальных, развиваются семимильными шагами. Мощность в них повышается как увеличением хода поршня, так и увеличением максимальных оборотов. Поэтому сегодня набирают популярность малообъемные двигатели повышенной мощности. К примеру, Ауди удалось сделать двигатель объемом 1,8 литра и мощностью 480 лошадиных сил. Этот двигатель применяется в гонках Формула-2.
Верхневальные двигатели обладают большей удельной мощностью, а значит и больше экономичностью. Они имеют огромный потенциал дальнейшего развития, поэтому все серьезные производители легковых автомобилей перешли на верхневальные двигатели.
Немногочисленные плюсы нижневальных двигателей уступают перед огромным потенциалом развития верхневальных моторов. Время нижневальных двигателей безвозвратно уходит.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
В чем отличия верхневального и нижневального движка
В чем отличия верхневального и нижневального движка Какие у кого плюсы минусы
В чём отличие моей писанины от того что ВЫ сами узнате в википедии? Найти ответ на ваш вопрос займёт времени всего-то немного. А вы даже и не искали.
вообще когда разговор о верхне или нижневальном моторе имеется ввиду расположение распредвала.
На низкооборотистых моторах нижнее расположение себя впоне оправдывает, нет длинных ремней и цепей, движки очень выносливы и неприхотливы, нет проблем со смазкой распредвала в ГБЦ.
Современные высокооборотистые моторы требую снижения инерции механизмов ГРМ, поэтому расположение Валов в ГБЦ сокращает время реакции клапана, к тому же при компоновках с 3-4-5 клапанов на цилиндр сделать это с нижним расположением просто нереально.
отличаются расположением распредвала — на нижневальном в блоке, на верхневальном в головке
Аппазитные движки ставят две фирмы в мире-это Субару и Порше, а остальные ставят нижневальные, ещё на танки ставят не знаю чем они так хороши масло жрут дофига.
Вехневальный-распредвал (ы) в головке цилиндров. ВАЗ-2101,2108,2110.Привод-цепь, зубчатый ремень. Нижневальный-распредвал в блоке. Привод-шестернёй от шестерни коленвала. ГАЗ-51,М-408,ФИАТ-124.
Сравнительный анализ китайских двигателей CG, CB, GS, YB.
Как показывает многолетняя практика, мототехника из Китая является одной из самых востребуемых товаров на мировом рынке. Сотни тысяч воспроизводимых моделей мотоциклов производятся каждый год. Но, даже такое большое предложение не способно в полной мере удовлетворить спрос внутреннего и внешнего рынков. С каждым годом китайская техника становится популярнее в нашей стране. И тут потребители сталкиваются с рядом вопросов, связанных с особенностями, которые могут растолковать только производители. Одним из таких есть вопрос: «Как отличить двигатели СВ и CG или GS и YB?»
Классическим типом разработки двигателей является тип СG .
Бренды Wuyang-Honda, Qianjiang, Xindazhou Honda, Zongshen, Loncin, Haojue и многие другие используют именно такие двигатели и этот выбор обоснован.
Формула работы такого двигателя надежна и проста. Нижневальный СG движок не оборудован цепью ГРМ, не имеет натяжителя цепи ГРМ, а еще он без узла крепления системы рокеров.
В результате такой комбинации установка балансировочного вала на двигатель не возможна. Этот мотор не экономичный из-за повышенного расхода бензина, слишком большого количества деталей, которые должны быть смазаны. При высоких скоростях работа клапанов плохая, и все это подкреплено шумностью и вибрациями работающего двигателя. Но, отдадим должное конструкции СG движоков, ведь каждая устаревшая технология стояла в начале совершенства, а эта до сих пор среди первых по прочности конструкции.
Гаситель вибрации, цепное распределение газа внутри двигателя внутреннего сгорания, клапана в головке, требуют более тщательного изготовления, более высокого соблюдения точности технологических процессов, чем двигатель CG.
При соблюдении всех ном и законов разработки двигателя CB он является достаточно качественным и экономичным, что подтвердят обладатели моделей от Xindazhou Honda, Wuyang-Honda, Jialing.
Его недостатком, за современными стандартами Европы, является недостаточная экологичность: возможен только путь сжигания отработанных газов заново.
Более современным будет двигатель GS и его модификация GN, разработанные по японской технологии от Suzuki.
У двигателей под разработкой GS более сильный крутящий момент на низах, это способствует более мощному старту. Здесь уже возможна цифровая система зажигания.
Эстетическое усовершенствование в широких и больших ребрах радиатора, чистом черном цвете и квадратной форме двигателя.
Именно благодаря технологии японской Suzuki GS 125-ки модели Haojue Zuanbao и Qingqi Suzuki King стали очень популярны и благодаря брэндам Jincheng, Haojue–Suzuki, Qingqi.
В 21-м веке Yamaha удивила мотоциклистов двигателями YB со встроенным балансировочным валом.
Также особенностями этого двигателя являются высокий крутящий момент, длинный ход поршня и плавное изменение выходной мощности.
Высокая степень сжатия делает его лучшим по показателям выходной мощности и выброса СО.
Преимущества двигателя YB:
Отрицательных качеств, на данном этапе, в этой технологии не представлено.
Самым популярным пользователем технологии YB в Китае является компания Jianshe.
мотоциклы
#1326 Метчик
Ладно! Тогда так. Почему нижневальный больше вибронагружен. Может во всем штанги виноваты?
Что значит вибронагружен?Я не знаю такого понятия.
Хороший Победовский или Волговский двигатель никаким особым вибрациям не подвержены.
#1327 Папик
Хороший Победовский или Волговский двигатель никаким особым вибрациям не подвержены.
любой мото движок без балансира — вибронагружен
#1328 Андр
Не начинайте пожалуйста. Каждому своё. А за «дрыгалки» извинится перед собеседниками не помешало бы.
#1329 Метчик
любой мото движок без балансира — вибронагружен
Балансир это противовес на конен. валу?Так он на вообще всех двигателях имеется.Есть еще и дополнительные балансировочные валы но довольно редко.
#1330 Navigator
Ладно! Тогда так. Почему нижневальный больше вибронагружен. Может во всем штанги виноваты?
Коллега, нижневальный моторо в схожей конфигурации не будет более вибронагружен чем верхневальный.
Какие двигатели или мотоциклы вы пытаетесь сравнить? Может тогда можно будет более предметно подсказать.
#1331 Navigator
Круизёр — голда. Остальное компромис.
А мужики то и не знают
#1332 Метчик
Коллега, нижневальный моторо в схожей конфигурации не будет более вибронагружен чем верхневальный.
Какие двигатели или мотоциклы вы пытаетесь сравнить? Может тогда можно будет более предметно подсказать.
Еще менее вибронагружены нижнеклапанные двигатели.но их почти не осталось.
#1333 Хыц
Только я собрался пофлудить на тему кафе-рейсеров, а тут.
Внимание всем постам!
Коллега Navigatot дал отличную ссылку в посте #1322, надо прочитать до конца. Правда там нет точного указания на вопрос коллеги Лёвика. Для этого необходимо дополнить знания по вопросу «короткоходный ДВС«. Всё сложится.
По поводу выражения «движок без балансира», то имеется в виду «без балансирного вала», т.к. балансиры на коленвале не имеют никакого отношения к общей балансировке ДВС. (не ну это я загнул, конечно имеют ).
То, что мы чувствуем задницей. На неё влияей в первую очередь (для ознакомления) количество цилиндров, их расположение и кубатура. Именно поэтому мотодвижки одноцилиндровые и V-образные трясут простату пропорционально кубатуре
И уж если вспомнили про Победы и Волги, то все ДВС вибронагружены, смотря до какого порядка сил инерции, а самый уравновешенный ДВС — это рядная шестёрка (ГАЗ-51).
V-образные — самые отпетые трясуны. Даже на МЕМЗ-968 был балансирник Помните?
Может чего и забыл, то не корите. По теории ДВС экзаменовался в далёком 1985
У меня есть хорошая тема для разговора. Пофлудим?
Сообщение отредактировал Хыц: 22 мая 2016 — 20:27