Двигатель DOHC – что это такое и как работает. Изобретение «банды четырёх» — двигатель DOHC

Заголовок

Механизм газораспределения DOHC или как его еще называют ГРМ DOHC или TwinCam, считается видом газораспределительной системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

В данной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:

1. Что собой представляет газораспределительный механизм TwinCam?
2. Конструкция ГРМ DOHC;
3. Назначение газораспределительного механизма DOHC;
4. В чем заключается принцип действия ГРМ?
5. Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam и методы их решения.

Основная информация о ГРМ TwinCam

Механизм газораспределения DOHC является одним из типов газораспределительных систем автомобильных двигателей внутреннего сгорания. DOHC расшифровывается DoubleOverHeadCamshaft, что дословно переводится как два верхних распределительных валика. Вначале поговорим об устройстве газораспределительного механизма. Механизм газораспределения имеет такие основные элементы:

1. Распределительный валик;
2. Клапанный механизм;
3. Механизм привода распределительного валика.

Газораспределительный механизм оснащен такими основным элементами:

1. Клапаны. С помощью клапанов выполняется периодическое открывание и закрывание отверстий впускного и выпускного клапанов, которое напрямую зависит от очередности функционирования автомобильного двигателя и расположения поршня в цилиндре;
2. Толкатели. Благодаря толкателям выполняется передача усилий от кулаков распредвала к каждой штанге. Для того чтобы толкатель изнашивался равномерно они находятся в постоянном движении вокруг себя, а выполняется это благодаря выпуклой поверхности нижних головок и скошенной поверхности распределительного валика;
3. Распредвал. Он дает возможность открывания и закрывания клапанов ГРМ в установленной очередности, которая согласовывается с функционированием каждого цилиндра двигателя автомобиля;
4. Штанги. С их помощью обеспечивается передача усилий из толкателя к коромыслу.
5. Коромысло. Обеспечивают передачу усилия от штанги к клапану.

Схема ГРМ DOHC двигателей автомобиля марки Тойота оснащается четырьмя или пятью клапанами на каждый цилиндр. Каждый распределительный валик заставляет функционировать соответствующую ему пару клапанов, а происходит это благодаря толкателям. Представленный механизм газораспределения является усовершенствованным вариантом механизма SOHC, только на месте одного распредвала в основе блока каждого цилиндра находится 2 распредвала. Такой тип конструкции значительно понижает инерцию всех клапанов, благодаря отсутствию коромысла клапанов, а это дает возможность достижения не меленьких оборотов в сравнении с предыдущим механизмом.

К тому же, представленный механизм дает возможность проектирования немаленького угла между парой клапанов, а это позволяет производить большой поток воздуха во все цилиндры на больших оборотах.

Каждый из распределительных валиков начинает передвигаться при помощи цепки или же зубчатого ремешка. В последнее время автомобиль марки Тойота начал оснащаться однорядной цепкой, а не зубчатым ремнем. Однорядной цепкой называется современное веяние двигателей автомобиля марки Тойота. Большим достоинством данной цепки является ее надежность, потому как она не требует такой частой замены как ремень. Но цепка создает дополнительный шум, а ее замена обойдется вам в кругленькую сумму, так как одновременно придется проводить замену натяжителя и успокоителя.

К достоинствам газораспределительного механизма DOHC относятся:

• Имеется возможность раскручивания коленвала до высоких оборотов, а это дает возможность снятия с автомобильного двигателя большую мощность;
• Достаточно легко проводится процесс компоновки механизмов газораспределения со специальным механизмом перемены фаз распределения газа.

К недостаткам представленной системы относятся:

• Механизм оснащен большим количеством деталей;
• Большая стоимость;
• Низкий уровень надежности;
• Сложный ремонт.

Часто встречаемые неисправности механизма газораспределения TwinCam

Для начала давайте рассмотрим внешние признаки поломок механизма распределения газа. Понизилась компрессия, появились хлопки впускного и выпускного трубопроводов, уменьшение мощности автомобильного двигателя и стуки металла. Все перечисленные признаки являются свидетельством того, что клапаны плохо прилегают к седлам, а это обычно происходит из-за накопления гари на седлах и клапанах. Также данные признаки могут свидетельствовать о поломке пружин клапана, заедании стойки клапанов во втулке или же в случае отсутствия зазоров между стойкой клапана и рычагом.

Еще одной причиной может быть неполное открытие клапана, а это в свою очередь происходит из-за немаленького теплового зазора или же поломки гидрокомпенсаторов.

Также могут износиться шестеренки распределительного или коленчатого валика, направляющие втулки клапана, оси и втулки коромысла, увеличение смещения оси распределительного валика.

Процесс замены ремня в газораспределительном механизме

В процессе снятия изношенного ремня и установления вместо него нового может легко измениться взаиморасположение коленвала и распредвала. В таком случае сменяются фазы распределения газа автомобильного двигателя, а это может привести к каким-либо нарушениям функционирования, даже доходя до полной поломки. Пометки, которые располагаются на шестеренках механизма привода, выполняют функцию визуального контролирования настроек газораспределительного механизма. Поэтому после снятия старого ремня нужно совместить пометки шестеренок коленвала и распредвала с прорезами, которые находятся в кожухе механизма привода. Представленное действие просто необходимо для установления, так называемого условного нуля, так как именно с него начинается функционирование автомобильного двигателя. После выполнения данного действия необходимо осторожно установить дополнительный ремень, при этом старайтесь не сместить пометки на шестеренках.

Дальше нужно осмотреть и отрегулировать усилия натяжного ролика, а предназначается данный узел для удержания ремня на шестеренках механизма привода. Проверка на правильность проведения регулирования ролика проводится при помощи поворачивания ремешка.

Если вам удастся провернуть ремешок на 90⁰, то механизм отрегулирован правильно. В противном случае есть два варианта либо он перетянут, либо недотянут:

• Если вам удалось провернуть ремень большой угол, то он недотянут;
• Если ремень проворачивается на маленький угол, то он перетянут.

Обратите внимание на то, что ремень ни в коем случае нельзя брать руками в масле, так как это приведет к проскальзыванию механизма привода на шестеренках.

Легковые автомобили, выпускаемые южнокорейской компанией KIA Motors Corporation (1944) на отечественном авторынке чувствуют себя достаточно уверенно. Их популярность во многом связана с надежностью и неприхотливостью двигателей G4FC и G4GC, серийное производство которых освоено на заводах, расположенных в Китае и Корее соответственно.

Технические характеристики

G4GC устанавливается на KIA: Cerato, Sportage, Ceed, Spectra, Carens.
HYUNDAI: Tucson, Coupe, Sonata EF, Trajet, i30.

G4FC устанавливается на KIA: Rio, Ceed, Cerato.
HYUNDAI: , Elantra, i20, i30.

Описание

Двигатели G4FC и G4GC хотя и относятся к разным семействам (Gamma и Beta соответственно), выполнены по одной схеме и идентичны по конструкции. Оба мотора представляют собой классические 4-х цилиндровые силовые агрегаты с четырехтактным режимом работы.

В их обозначении первая буква означает тип топлива (Gassoline). Следующая за ней цифра показывает количество цилиндров. Третья буква, в данном случае F и G, говорит о принадлежности мотора к семейству Gamma и Beta соответственно. Последняя буква (С) определяет объем силового агрегата в соответствии с модельной линейкой изготовителя: Gamma - 1,6 л; Beta - 2 л.

Несмотря на то что блоки цилиндров (БЦ) этих силовых агрегатов изготовлены из разных материалов, головки (ГБЦ) у обоих выполнены из алюминиевого сплава. В них смонтирован 16-клапанный механизм газораспределения () с двумя распределительными валами верхнего расположения DOHC 16V, оснащенный системой изменения фаз CVVT (Continuous Variable Valve Timing). Она расположена на впускном валу, который связан с выпускным цепью.

Кроме того, оба мотора не имеют гидрокомпенсаторов клапанов и поэтому требуют регулярной (через каждые 90 - 100 тыс. км. пробега) регулировки зазоров.

Системы смазки и КИА между собой идентичны.

Отличительные особенности силовых агрегатов:

• Двигатель G4FC

Силовой агрегат G4FC оснащен ГРМ, привод которого приводится в действие цепью, не требующей обслуживания в течении всего времени эксплуатации. В последних модификациях мотора (семейство Gamma II) система CVVT установлена на обоих валах ГРМ. Эти силовые агрегаты способны развивать мощность до 130 л. с. Также можно встретить версии двигателей КИА с непосредственным впрыском топлива (GDI) и турбонаддувом (T-GDI).

• Двигатель G4GC

ГРМ двигателя G4GC приводится в действие с помощью ременного привода. Ремень необходимо менять после каждых 60 тыс. км. пройденного пути, что позволит избежать его обрыва и связанных с этим неприятностей (загнутые клапана и пр.).

Техническое обслуживание

Двигатели G4GC и G4FC отличаются своей неприхотливостью в эксплуатации.

Если не принимать во внимание необходимость замены приводного ремня ГРМ (только в моторах G4GC) и регулярную регулировку зазоров клапанов ГРМ, то техническое обслуживание двигателей КИА сводится к периодичной замене расходных материалов (моторное масло и охлаждающая жидкость).

ВНИМАНИЕ! Механизм динамического изменения положения впускного распредвала и электромагнитный клапан, входящие в систему изменения фаз CVVT двигателей автомобилей КИА Рио и др. (в том числе G4GC), представляют собой высокоточные узлы. В связи с этим их замена осуществляется только в сборе.

• в двигателях G4GC и G4FC

Двигатель G4GC, также как двигатель G4FC, требует замены моторного масла не позже, чем через 15 000 км пробега. При этом производитель рекомендует при эксплуатации силовых агрегатов в тяжелых условиях выполнять эту процедуру после 7 500 км пройденного пути.

Процесс замены моторного масла осуществляют на горячем моторе, причем одновременно с маслом необходимо заменить масляный, топливный и воздушный фильтры.

Объем масла, заливаемого в двигатель G4FС - 3.3 л; двигатель G4GC - 4 л.

• Замена охлаждающей жидкости в двигателе автомобиля КИА Сид и др.

Основные признаки, подтверждающие необходимость замены охлаждающей жидкости – рыжий цвет антифриза, маслянистая пленка на его поверхности и другие отклонения от ее первоначального вида.

Производитель рекомендует использовать в качестве охлаждающей жидкости антифриз Hyundai/KIA 07100 - 00200. Он представляет собой хладагент высокого качества, который изготавливается по спецификации производителя силовых агрегатов во многих странах (в том числе и в России) и имеет соответствующий допуск Hyundai Motors.

Замену антифриза в автомобилях КИА осуществляют на холодных моторах. После окончания процедуры двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры, после чего убедиться в отсутствии воздушных пробок и проверить уровень антифриза в расширительном бачке.

Объем охлаждающей жидкости, заливаемой в:

1. мотор G4GC - 6,7…6,8 л;
2. двигатель G4FC - 5,5…5,8 л.

ВАЖНО: если через несколько дней после начала эксплуатации новая жидкость поменяла свой цвет на коричневый или полностью обесцветилась – значит была приобретена подделка. Такой «антифриз» необходимо срочно заменить.

Неисправности

Рассматривая недостатки, которыми обладает двигатель КИА Рио (семейство Gamma), нельзя не отметить их схожесть с неисправностями силовых агрегатов семейства Beta (двигатель КИА Спектра и др.). Это связано с тем, что топовый двигатель G4FC семейства Gamma конструктивно идентичен флагману линейки моторов Beta II – G4GC.

Типичные дефекты этих силовых агрегатов начинают досаждать водителям с первых дней эксплуатации и устраняются одними и теми же способами.

Двигатель КИА Сид может служить примером устранения подобных дефектов, так как на этих автомобилях устанавливаются моторы обоих семейств.

Тюнинг моторов КИА (G4GC и G4FC)

Существует несколько способов увеличить мощность силового агрегата G4GC:

1. Калибровка (перепрошивка ЭБУ) двигателя. При этом специалисты обещают увеличение мощности до 150 л. с.
2. Для того чтобы поднять мощность мотора G4GC до 160 л. с. необходимо выполнить ряд доработок: внедрить прямоточный выхлоп, установив «паук» 4-2-1; установить распределительные валы с фазой 268/264 и большим подъемом клапанов.
3. Кроме того можно попробовать увеличить мощность моторов G4GC до 180 л. с. Однако это требует специально изготовленных на заказ распределительных валов с фазой 270 и большим подъемом клапанов. Кроме того необходимо сварить оригинальный турбоколлектор и обеспечить маслоподачу на турбину TD04L. Также понадобятся интеркуллер, пайпинги, форсунки 440 сс, выхлопная труба диаметром 51 или 63 мм. Собранная воедино, такая система при правильной настройке способна обеспечить мощность G4GC до 180 л. с. Однако на сколько хватит его ресурса неизвестно.

Двигатель G4FC также поддается тюнингу:

• Поднять его мощность до 160 л. с. можно путем установки компрессора РК-23-1 (РК-23-е) и небольшой турбины.

Кроме того необходимо:

1. установить выхлоп на трубе диаметром 51 мм;
2. расточить впускные и выпускные каналы ГРМ;
3. применить большие клапана.

Кроме того, для того чтобы сохранить ресурс двигателя КИА Рио в обязательном порядке придется поставить кованую поршневую группу под степень сжатия 8,5. Если этого не сделать, то двигатель, рассчитанный на степень сжатия 11, попросту развалится.

Блок цилиндров и детали, расположенные в блоке цилиндров двигателя DOHC, в основном аналогичны двигателю ОНС 2,0 л. Отличие заключается в том, что поршни прикреплены к шатунам поршневыми пальцами плавающего типа и закреплены стопорными кольцами. Распределительные валы на двигателях DOHC приводятся от коленчатого вала одним зубчатым ремнем. В каждом цилиндре установлено п...

4.3.4 Снятие вспомогательных компонентов двигателя

При снятии элементов системы впрыска топлива смотрите соответствующее описание в подразделе 6.2.11, подразделе 6.2.12.1 и подразделе 6.2.12.2. ...

4.3.7 Снятие и установка механизма натяжения зубчатого ремня и роликов

Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите зубчатый ремень. 2. Отвинтите болт, крепящий механизм натяжения зубчатого ремня, затем снимите механизм натяжения, опорную пластину и втулку. 3. Аналогичным образом отвинтите болт и снимите...

Предупреждение При установке распределительных валов используйте новый зубчатый ремень. Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите зубчатый ремень. 2. Отвинтите два винта и снимите крышку распределителя зажигания. Отсоедините шланги вентиляции картера...

4.3.10 Снятие и установка масляного поддона и маслоотражательной пластины

Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Поднимите переднюю часть автомобиля и закрепите на подставках. Снимите провод массы с аккумулятора. 2. Слейте моторное масло. 3. Снимите выпускной коллектор. 4. Отсоедините электрический р...

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Клапан термостата масляного радиатора установлен в переходнике масляного радиатора над масляным фильтром. 2. Установите соответствующий контейнер под кожухом масляного фильтра и снимите стопорное кольцо с торц...

4.3.14 Снятие и установка маховика

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите сцепление. 2. Используя маркер или краску, отметьте расположение маховика относительно коленчатого вала. За зубья зубчатого венца маховика зафиксируйте маховик от проворачивания и отвинтите болты крепления маховика. ...

4.3.17 Проверка компонентов двигателя

Смотрите соответствующее описание в подразделе 4.1.16.1, подразделе 4.1.16.2, подразделе 4.1.16.3, подразделе 4.1.16.4, подразделе 4.1.16.5, подразделе 4.1.16.6, подразделе 4.1.16.7 с учетом следующей дополнительной информации. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ВАЛЫ ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите распределительные валы...

Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Двигатель снимается вместе с коробкой передач из моторного отсека. 2. Отсоедините обе клеммы от аккумулятора. 3. Снимите давление в топливной системе. 4. Снимите капот. ...

4.3.19 Запуск двигателя после капитального ремонта

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Смотрите соответствующее описание в подразделе 4.1.19, но при этом игнорируйте информацию о проверке оборотов холостого хода и регулировке зазоров клапанов. 2. Если устанавливались новые распределительные валы, произведите их обкатку...

4.3.20 Техническая характеристика

Двигатели DOHC – это двигатели с двумя распределительными валами, расположенными в головке блока цилиндров. Тип: Все модели Двигатель с четырьмя цилиндрами, расположенными в ряд, с водяным охлаждением, установленный поперечно в передней части автомобиля. Привод клапанов осуществляется двумя распределительными валами...

Что такое двигатель DOHC и как он работает.

Каждый автолюбитель заглядывал под капот различных автомобилей, но замечал ли он, что на двигателях некоторых машин располагается такая аббревиатура, как DOHC? Под этим сокращением понимают такое словосочетание “Double Over Head Camshaft”. Эта фраза означает, что в двигателе вверху газораспределительной системы, расположенной над блоком цилиндров имеются 2 распределительных вала.

Если вы хоть немного знаете классический механизм газораспределения, в современных ДВС, то должны иметь представление, что выглядит он как один вал с кулачками, который при вращении открывает клапана, необходимые в данный такт работы двигателя: как выпуска, так и впуска. Прежде данная система чаще всего применялась в массовом автомобилестроении и имела аббревиатуру SOHC (Single Over Head Camshaft).

На сегодняшний день система газораспределения DOHC, получила большее распространение, так как вместо одного вала в ней устанавливается два вала с кулачками, одним из которых открываются впускные клапана, а другим, соответственно, - клапана выпуска. Во вращение оба вала приводятся ременной либо цепной передачей от коленчатого вала двигателя.

Чаще всего сама газораспределительная система двигателя DOHC на цилиндр имеет по 4 клапана, но существуют и другие модели: от двух до пяти и более клапанов на один цилиндр. Однако такие модели двигателей являются эксклюзивными и экспериментальными, которым, кстати говоря, когда-то был и сам двигатель DOHC. Зато на сегодняшний день он выпускается в огромном количестве экземпляров.

Плюсы двигателей DOHC

В усовершенствовании данной газораспределительной системы польза заключается в том, что, во-первых, усилия распределяются на два вала и мощность двигателя увеличивается на 10 - 20 л.с., а во-вторых, динамичность работы системы такого типа позволяет уменьшить расход топлива, а если использовать гидрокомпенсаторы, то еще и существенно понизить шумность двигателя.
Минусы двигателей DOHC

Недостатками DOHC можно назвать следующее: сложность конструкции сказывается на регулировании узлов системы газораспределения и ремонтопригодности, а следовательно, производство и ремонт такого двигателя дороже, чем у SOHC. Следующим не очень приятным нюансом можно отметить необходимость применения исключительно синтетических масел высокого качества, правда в большей степени это касается тех систем, в которых установлены гидрокомпенсаторы.

Таким образом, с учетом положительных сторон, которые имеют двигатели внутреннего сгорания с системой газораспределения DOHC и моменты, увеличивающие стоимость их эксплуатации, можно сделать вывод, что двигатели такого типа несомненно имеют право на существование, а дополнительные расходы, которые они несут, полностью или частично сможет компенсировать экономия топлива и более динамичная работа двигателя.

Мы уже поговорили. Теперь будет логично рассказать о двигателе DOHC, что это за обозначение и как оно расшифровывается? На самом деле все очень просто! Не буду тянуть читайте дальше…

Двигатель DOHC – (Double Over Head Camshaft) или двигатель с двумя распределительными валами сверху. Как вы наверное уже догадались, это обычный шестнадцати клапанный двигатель. Ничего сложного как я и обещал. Эта аббревиатура пришла к нам из стран Западной Европы. Именно там впервые появилось это обозначение.

Причем двигатель DOHC имеет два различных типа двигателя, правда одно строение безнадежно устарело и практически не используется.

Первый тип — с двумя клапанами на цилиндр

Такой тип двигателя имеет два распределительных вала в одной головки блока. Только один распределительный вал служит для впрыска топливной смеси (один клапан на цилиндр), а другой распределительный вал служит для вывода отработанных газов (также один клапан на цилиндр). Такой тип двигателя это усовершенствованная версия двигателя SOHC. Такие двигатели применялись в 1960 – 1970 х годах, на некоторых автомобилях, например – Fiat 125, Москвич 412 Р и на некоторых моделях компании FORD и Jaguar. Но уже в 1970 года этот тип сменился на другой.

Второй тип — четыре клапана на цилиндр

Современный тип двигателя DOHC, обычный шестнадцати клапанный двигатель. В строении используются два распределительных вала. Каждый распределительный вал толкает свои клапана. Как правило, один распредвал отвечает за впускные клапана (два на цилиндр), а другой за выпускные (также два на цилиндр).

Такой двигатель является усовершенствованной версией первого типа. При таком строении двигателя удалось существенно повысить мощность двигателя, а также плавность его работы. Устанавливаются и посей день, на 60 – 70 % автомобилей.

Справедливости ради, хочется отметить, что двигатели бывают и с тремя клапанами на цилиндр (12 клапанов) и пять (20 клапанов) – шесть (24 клапана), но это совсем экзотические модели.

Шестнадцатиклапанный двигатель, или двигатель DOHC, имеет ряд преимуществ по сравнению с .

Во-первых, это мощность двигателя, она больше на 15 – 20 л.с.

Во-вторых, плавность работы — работает намного плавнее и тише.

Третье, за счет быстрого такта работы потребляется меньше топлива.

Четвертое, такой двигатель очень быстро раскручивается, а значит динамика с места лучше.

Но есть и ряд недостатков.

Первое – двигатель DOHC, гораздо сложнее и дороже в ремонте.

Второе – требователен к качеству моторного масла. Требуется высококачественное масло.

Подробно о сравнении двигателей с 8 и 16 клапанами писали в , почитайте интересно.

А сейчас видео работы двигателя DOHC

Как видите, аббревиатура DOHC это обычный 16 клапанный двигатель, ничего сложного тут нет. Думаю, моя статья была вам полезна.