Сколько тактов в двигателе автомобиля 16 клапанов

Что лучше и в чем отличие 8 и 16 клапанного двигателя

Не все водители считают, что 16 клапанный двигатель лучше 8-клапанника. Мнение основывается на манере вождения, требованиям к мощности, стоимости обслуживания и ремонта. Восьмиклапанники встречаются на Приорах, Грантах, Калинах, Логанах и Сандеро. Разберёмся, в чём 8 клапанный мотор выигрывает, а в каких моментах проигрывает 16 клапанной версии, и как его можно улучшить.

Устройство двигателя с 8 клапанами

Конструкция 8 клапанного двигателя простая, понятная и надёжная. Именно поэтому 8-клапанники запросто ремонтируют в гаражах. Мотор компактный, занимает мало места. Открывая капот, сразу получаешь доступ к навесному оборудованию: генератору, стартер, компрессору и т.д.

Двигатель состоит из блока с 4 цилиндрами, расположенными в ряд. В головке блока расположены по 2 клапана на каждый цилиндр: впрыск топлива и выпуск отработанных газов. Для открытия клапанов используется распределительный вал с кулачками. Когда вал вращается, кулачки давят на клапана, открывая по очереди впрыск или выпуск.

В 8 клапанном движке распредвал приводится ремнём ГРМ от коленчатого вала. Ремень может слетать или рваться, поэтому его нужно регулярно проверять на износ. Так, на ВАЗах, это нужно делать каждые 20 000 км.

Устройство мотора с 16 клапанами

Шестнадцатиклапанный двигатель конструктивно сложнее восьмиклапанного, но более эффективней, тише и экологичнее. На каждый цилиндр приходит по 2 впрыска и 2 выпуска. Распредвалов может быть один или два, в зависимости от схемы газораспределения. Привод ГРМ ременной или цепной.

Для автоматической регулировки теплового зазора между клапанами и распредвалом в 16-клапаннике устанавливают гидрокомпенсаторы. Они снижают шум двигателя, но усложняют конструкцию и требуют масла высшего качества. Гидрокомпенсаторы встречаются не во всех моделях движков. Например, в реношном К7М или хондовском К20А стоят механические толкатели, которые нужно регулировать через 90 — 150 ткм.

Система впрыска двигателя с 16 клапанами занимает много места под капотом, и как правило, закрывается большим кожухом. Кроме того, что доступ к мотору затруднён, сложное устройство, наличие гидрокомпенсаторов, требовательность к техническим жидкостям делают ремонт и обслуживание дорогим.

Технические параметры

Рассмотрим технические характеристики 8 и 16 клапанных двигателей на примере моделей ВАЗа.

Техническая характеристика

ВАЗ 21116

ВАЗ 21126

Что же лучше 8 или 16 клапанный мотор? По техническим показателям 16-клапанник выигрывает в мощности и экономичности, но стоит учесть и расходы, которые придётся понести за пользование динамикой и комфортом.

При покупке машины на вторичке отличить 16 клапанный движок можно по внешнему виду. Широкий впускной коллектор двигателя напоминает улитку, и обычно закрыт кожухом с логотипом компании и надписью 16Valve.

Мощность

Мощность ДВС зависит от объёма сгораемой смеси, которая превращается в механическую энергию. Если рассматривать 8 клапанный мотор, то на каждый цилиндр приходится по 1 впускному и 1 выпускному клапану. Такая схема работает медленно, поэтому мощность мотора не превышает 100 л.с.

В 16-клапаннике подача и выпуск работают парами, поэтому в блоке цилиндров за 1 такт сжигается больше смеси. В двигателях, где использована схема газораспределения DOHC, впускные клапаны расположены под большим углом относительно выпускных, что позволяет проходить большему воздушному потоку с меньшим сопротивлением.

На высоких оборотах 16 клапанов дают большую мощность, чем 8. В среднем мощность 16 клапанного двигателя на 15-20% выше. Однако, до 4 000 об/мин 8-клапанник работает лучше. Это связано с тем, что большое проходное сечение впускного канала 16 кл. обеспечивает малую скорость протока смеси в цилиндры, хуже распыляет и даёт мощность ниже, чем 8 кл.

Экономичность

По расходу топлива 16 клапанный двигатель отличается от 8 клапанного чуть большей экономичностью. Многоклапанные головки лучше наполняются и распределяют смесь за счёт разностороннего заполнения камеры. Эта конструктивная особенность и обеспечивает экономичную работу. Кроме того, быстрый разгон позволяет сэкономить топливо, которое расходуется на высоких оборотах.

На практике расход зависит от манеры вождения, типа топлива, давления в шинах, снаряженной массы и температуры за бортом.

Несмотря на экономичность в плане расхода топлива, 16 клапанный двигатель требует лучшего масла и бензина. Если в 8 клапанном можно обойтись полусинтетикой или минералкой, в 16 клапанном допустимо использовать только синтетику.

Запас хода

Сложно оценить отличие 16 клапанного от 8 клапанного двигателя по запасу ходу. На одном баке машина может проехать одинаковое расстояние на любом из моторов. Показатель будет отличаться в зависимости от размеров топливного бака, сопротивления дороги, скорости движения.

Использование гидрокомпенсаторов

Гидрокомпенсаторы усложняют и удорожают конструкцию, поэтому на бюджетных восьмиклапанных моторах встречаются редко. Чаще всего это доработки самих водителей, которые не хотят регулировать зазоры клапанов вручную каждые 45 000 км.

Так ли нужны гидрокомпенсаторы? С одной стороны они избавляют от необходимости регулировать тепловые зазоры клапанов. Повышают комфорт, избавляя от шума. С другой стороны поломка детали обойдётся дорого. Неисправность гидрокомпенсаторов случается из-за грязного или некачественного масла, которое засоряет каналы и мешает нормальной работе деталей.

Гидрокомпенсаторы в шестнадцатиклапанном двигателе меняют через 100 000 км. Изношенные детали начинают стучать, появляются утечки масла. При меньшем пробеге можно попробовать сменить марку масла или поменять фильтр.

Потребительские характеристики

Помимо мощности и экономичности двигатель оценивают с точки зрения затрат на ремонт и обслуживание. Возможность улучшить характеристики мотора также повышают его «ценность». Например, для увеличения рабочего объёма двигателя, растачивают цилиндры или увеличивают ход поршня.

Ремонтные работы

Любой двигатель испытывает высокую нагрузку при агрессивной езде. Будь то 8 или 16 клапанный мотор. Даже при условии правильной эксплуатации силовой агрегат имеет ограничения по ресурсу. Множество задействованных деталей изнашиваются и нуждаются в замене. Частые неполадки:

• плавающие или высокие холостые обороты. Во время диагностики проверяют датчики массового расхода воздуха, регулятор холостого хода и дроссельную заслонку;
• перегрев мотора может быть связан с неисправным термостатом, недостатком охлаждающей жидкости или загрязнением радиатора;
• забитые форсунки или старые свечи могут вызывать троение двигателя;
• на отечественных моторах часто происходят сбои электрики;
• стуки под капотом указывают на неисправные гидрокомпенсаторы, неотрегулированные толкатели или повреждённую шатунно-поршневую группу.

Если двигатель оснащён втыковыми поршнями, без выточек на днище, обрыв ремня ГРМ становится причиной загибания штоков клапанов. Чтобы избежать проблемы, нужно ставить качественный ремень и проверять его состояние каждые 15 000 км. Вариант понадёжней — заменить поршни на невтыковые.

Падение компрессии или повышенный аппетит к маслу уже служат поводом для капитальной переборки, но на практике это случается после 200 000 км. Разница в стоимости капитального ремонта 8 и 16 клапанных двигателей ВАЗ составляет 5 — 10 тыс. рублей. Средняя цена за полную переборку 8кл. — 35 000 р.

Тюнинг

Двигатели тюнингуют для достижения лучшей производительности, как 8, так и 16 клапанного агрегата. Чтобы добиться тяговистости автомобиля, «наращивают» рабочий объём мотора:

1. Растачивают цилиндры или увеличивают их количество.
2. Увеличивают ход поршней.

Наиболее популярным способом является расточка цилиндров. Однако, срезание более 3 мм от исходного размера может привести к истончению стенок. Это снижает ресурс детали и приводит к протечкам.

Другие возможности тюнинга:

1. Увеличение количества клапанов.
2. Установка спортивного распредвала для увеличения мощности и экономичности.
3. Увеличение объёма выпускного ресивера для стабилизации движка.
4. Замена воздушного фильтра на нулевик для увеличения количества поступающего воздуха.
5. Турбирование двигателя.

Какой силовой агрегат лучше выбрать

Какой двигатель окажется лучше, 8 или 16 клапанный, зависит от целей его использования, возможности обслуживания и требований к затратам. Так, 8 клапанный мотор подойдёт водителям, желающим получить простой, неприхотливый и надёжный агрегат. Движок подходит для тягания прицепов, езде по бездорожью или городу на скорости до 120 км/ч. Такой агрегат можно обслуживать самостоятельно.

Кто готов переплатить за мощность, возможность погонять и сохранить окружающую среду, лучше присмотреться к 16 клапанной конструкции. В этом случае, нужно рассчитывать, что обслуживать мотор придётся в сервисе. По отзывам сторонников 16-клапанника, движок едет мягче, плавнее, но для поддержания тяги нужно больше давить на газ.

Напоследок сравним стоимость ВАЗовских моторов. Новый 8-клапанник 11186 можно купить за 85 — 110 тысяч рублей. ВАЗ 21126 с 16 клапанами обойдётся в 105 — 150 тысяч. Цена зависит от комплектации сборки: наличия впускных и выпускных коллекторов, генератора и прочего навесного оборудования.

Заключение

Чтобы отличить 8 или 16 клапанный мотор стоит на ВАЗе, поднимите капот и посмотрите сколько места занимает агрегат. Чем шире, тем мощнее. С другой стороны, многоклапанник усложняет и снижает надёжность конструкции. Мотор с 16 клапанами содержит на 20% больше деталей, чем 8-клапанник, что сказывается на удорожании ремонта. Однако, если не следить за состоянием автомобиля, даже самый простой агрегат быстро сломается и потребует расходов.

двигатель 21124 16V

Годы выпуска – (2004 – наши дни)
Материал блока цилиндров – чугун
Система питания – инжектор
Тип – рядный
Количество цилиндров – 4
Клапанов на цилиндр – 4
Ход поршня – 75,6мм
Диаметр цилиндра – 82мм
Степень сжатия – 10,3
Объем двигателя ВАЗ 21124 – 1599 см. куб.
Мощность двигателя 21124 – 89 л.с. /5000 об.мин
Крутящий момент – 131Нм/3700 об.мин
Топливо – АИ95
Расход топлива — город 8,9л. | трасса 6,4 л. | смешанн. 7,5 л/100 км
Расход масла – 50 г/1000 км
Двигатель 21124 масло:
5W-30
5W-40
10W-40
15W40
Сколько масла в двигателе ВАЗ 21124: 3.5 л.
При замене лить 3.2 л.

Ресурс двигателя 21124 :
1. По данным завода – 150 тыс. км
2. На практике – 200-250 тыс. км

ТЮНИНГ
Потенциал – 400+ л.с.
Без потери ресурса – до 120 л.с.

Двигатель устанавливался на:
ВАЗ 21104
ВАЗ 21114
ВАЗ 21123 «Купе»
ВАЗ 21124
ВАЗ 2114 Супер Авто (211440-24)
Неисправности и ремонт двигателя 21124

Автоваз продолжает развивать 16 клапанные моторы и в 2004 году произошла замена движка ВАЗ 2112 на 124 мотор. В нем применяется калиновский высокий блок, он выше на 2,3 мм по сравнению со старым блоком 2112, увеличился ход поршня с 71 мм до 75,6 мм, за счет этого объем стал равняться 1,6 л. На этом же блоке за воздушным фильтром, над кожухом КПП находится площадка, на которой выбит номер двигателя ваз 21124. За счет адаптации 124 мотора под нормы Евро-3 повысились его экологические показатели, появилась тяга на низах, двигатель стал более спокойным и чуть шумнее двенадцатого.
Двигатель 2110 124 1,6 л. инжекторный рядный 4-х цилиндровый с верхним расположением распределительных валов, газораспределительный механизм имеет ременный привод. Ресурс мотора 21124, по данным завода изготовителя составляет 150 тыс. км, на практике моторы ходят около 200 и даже 250 тыс.км.

На этом моторе решена проблема 16-клапанных движков – двигатель ВАЗ 21124 не гнет клапана, для этого на днище поршня имеются лунки и со стандартными валами или спортивными с умеренным подъемом, бояться владельцу нечего. Из недостатков необходимо раз в 15 тыс. км подтягивать ремень ГРМ, Если троит двигатель ваз 21124, раздается стук или шумит, не стоит бояться, это обычная ситуация для Автоваза
По общим отзывам двигатель 124 считается одним из лучших вазовских моторов и рекомендуется к покупке, особенно если планируются серьезные доработки. В 2007 году вышел новый мотор, заменивший собой 124-й движок — всем известный приора мотор. Помимо того, на базе 124 двигателя, компанией Супер-Авто выпускался 1.8 литровый двигатель ВАЗ 21128, о нем также сказано кое что тут выше.

Чип тюнинг 124 мотора рассматривать нет смысла, на стандартной машине это ощутимых изменений не внесет, прошивка нужна, для более тщательной и правильной настройки, после доработки двигателя, с нее и начнем. Самый простой и стандартный способ как увеличить мощность двигателя 21124 это заменить распредвалы на Стольников 8.9 280 или Нуждин 8.85, поставить прямоточный выхлоп 4-2-1, ресивер и заслонку 54-56 мм это даст нам в сумме более 120 л.с., а для более эффективной работы моторчика, поршневую меняем на облегченную приоровскую, это дополнительно повысит мощность и снизит расход топлива.

Устройство автомобилей

Работа двигателя внутреннего сгорания может быть представлена в виде систематически повторяющихся процессов, которые принято называть рабочими циклами. Рабочим циклом двигателя называется ряд последовательных, периодических повторяющихся процессов в цилиндрах, в результате которых тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу. При этом каждый полный рабочий цикл может быть разделен на одинаковые (повторяющиеся) части – такты.

Часть рабочего цикла, совершаемого за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. за один ход поршня, называется тактом . Двигатели, рабочий цикл которых совершается за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала), называются четырехтактными.
В головке блока цилиндров, над камерой сгорания (рис. 1) карбюраторного двигателя устанавливаются впускной 4 и выпускной 6 клапаны, управляемые газораспределительным механизмом, а также свеча зажигания 5.

Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя состоит из последовательных тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Такт впуска

В результате вращения коленчатого вала при пуске двигателя (вручную или с помощью специального устройства — например, заводной рукоятки или электродвигателя — стартера) поршень совершает движение от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). При этом впускной клапан 4 открыт, а выпускной клапан 6 закрыт.
Так как объем цилиндра при движении поршня вниз (к НМТ) быстро увеличивается, давление над поршнем уменьшается до 0,07. 0,09 МПа, т. е. внутри цилиндра создается вакуум – избыточное разрежение.
Впускной клапан 3 сообщается со специальным устройством – карбюратором, который приготавливает горючую смесь из топлива и воздуха. Вследствие разности давлений в карбюраторе и цилиндре горючая смесь всасывается через открытый впускной клапан в цилиндр двигателя.

Если двигатель уже работает, то горючая смесь, попадая в цилиндр из карбюратора, смешивается с остаточными продуктами сгорания от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь. Смешиваясь с остаточными продуктами сгорания и соприкасаясь с нагретыми деталями цилиндра, рабочая смесь нагревается до температуры 75. 125 ˚С.

Такт сжатия

При подходе поршня к НМТ впускной клапан закрывается. Далее поршень начинает перемещаться вверх (к ВМТ), сжимая смесь воздуха, топлива и остаточных продуктов сгорания, которые не были удалены из цилиндра при выпуске. При движении поршня от НМТ к ВМТ вследствие сокращения объема цилиндра при закрытых клапанах повышаются давление, при этом возрастает температура рабочей смеси (в соответствии с законом Гей-Люссака).
В конце такта сжатия давление внутри цилиндра повышается до 0,9…1,5 МПа, а температура смеси достигает 270-480 ˚С.
В этот момент к электродам свечи зажигания 5 подводится высокое напряжение, которые вызывает между ними искровой разряд, результате чего рабочая смесь воспламеняется и сгорает.
В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, из-за чего температура газов (продуктов сгорания) повышается до 2200-2500 ˚С, и давление внутри цилиндра достигает 3,0…4,5 МПа. Газы начинают расширяться, перемещая поршень вниз, к НМТ.

Такт расширения (рабочий ход)

Под давлением расширяющихся газов поршень движется от ВМТ к НМТ (при этом оба клапана закрыты). В этот промежуток времени (такт) происходит преобразование тепловой энергии в полезную работу, поэтому ход поршня в такте расширения называют рабочим ходом.
При движении поршня к НМТ объем цилиндра увеличивается, вследствие чего давление уменьшается до 0,3…0,4 МПа, а температура газов снижается до 900…1200 ˚С.

Такт выпуска

При подходе поршня к НМТ открывается выпускной клапан 6, в результате чего продукты сгорания рабочей смеси вырываются наружу из цилиндра.
При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень начинает перемещаться от НМТ к ВМТ. Выталкивая отработавшие газы через открытый выпускной клапан, выпускной канал 7 и выпускную трубу в окружающую среду. К концу такта выпуска давление в цилиндре составляет 0,11…0,12 МПа, а температура – 600…900 ˚С.

При подходе поршня к ВМТ выпускной клапан закрывается, впускной открывается и начинается такт впуска, дающий начало новому рабочему циклу.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

Рабочий цикл дизельного двигателя принципиально отличается от цикла карбюраторного двигателя тем, что рабочая смесь (смесь топлива, воздуха и остаточных продуктов сгорания) приготовляется внутри цилиндра, поскольку воздух подается в цилиндр отдельно, а топливо отдельно – через форсунку. В дизельном двигателе нет специального устройства для поджигания рабочей смеси – она самовозгорается в результате высокой степени сжатия.
Т. е. в дизеле, в отличие от карбюраторного двигателя, через впускной клапан подается не горючая смесь, а атмосферный воздух, а топливо впрыскивается через форсунку в конце такта сжатия. В цилиндре, как и в случае с карбюраторным двигателем, остаются продукты сгорания рабочей смеси, которые не удалось удалить продувкой.
Смесеобразование (перемешивание воздуха, топлива и остаточных продуктов сгорания) в дизеле протекает внутри цилиндра, что и обуславливает основные отличия череды тактов, составляющих рабочий цикл.

Высокая степень сжатия приводит к тому, что поступивший в цилиндр через впускной клапан воздух, смешивается с остаточными газами и раскаляется (в буквальном смысле этого слова) до высоких температур. И в это время в цилиндр впрыскивается топливо, которое вспыхивает и начинает гореть.

Рабочие процессы в дизельном двигателе протекают в следующей последовательности (рис. 2) :

Такт впуска

В период такта впуска поршень 2 движется от НМТ к ВМТ. При этом впускной клапан 5 открыт, выпускной клапан 6 закрыт. В цилиндре 7 из-за разности давлений в окружающей среде и в цилиндре в конце такта впуска возникает разрежение 0,08. 0,09 МПа, при этом температура внутри цилиндра не превышает 40…70 ˚С.

Такт сжатия

В процессе такта сжатия оба клапана закрыты. Поршень 2 движется от НМТ к ВМТ, сжимая смесь воздуха и отработавших газов. Давление в конце такта сжатия достигает 3…6 МПа, а температура – 450…650 ˚С (превышает температуру самовоспламенения топлива).

При подходе поршня к ВМТ, в цилиндр через форсунку 3 впрыскивается распыленное жидкое топливо. Топливо подается к форсунке (через трубку высокого давления) топливным насосом 1 высокого давления (ТНВД). Форсунка обеспечивает тонкое распыление топлива в сжатом воздухе. Распыленное топливо самовоспламеняется и сгорает. В результате сгорания температура в цилиндре достигает 1600…1900 ˚С, давление – 6…9 МПа.

Такт расширения (рабочий ход)

Такт выпуска

При подходе к нижней мертвой точке (НМТ) выпускной клапан 6 открывается и большая часть отработавших газов под воздействием высокого давления вырывается из цилиндра в атмосферу. Поршень начинает перемещение от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан выталкивает оставшиеся в цилиндре отработавшие газы в окружающую среду. К концу такта давление газов в цилиндре составляет 0,11…0,12 МПа, а температура – 600. 700 ˚С.
Далее рабочий цикл повторяется.

Таким образом, в четырехтактном двигателе только один такт – рабочий ход является полезным с точки зрения совершения полезной работы, остальные три вспомогательные, они осуществляются за счет кинетической энергии маховика, закрепленного на конце коленчатого вала.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

В двухтактных ДВС рабочий цикл осуществляется за один оборот коленчатого вала.
Схема двухтактного дизеля представлена на рис. 3 .
Воздух насосом 3 нагнетается через впускное (продувочное) окно 4 в цилиндр. В нижней части цилиндра напротив впускного окна имеется выпускное окно 7. В головке 5 блока цилиндра установлены форсунки 6.

Первый такт (рис. 3, а) совершается при движении поршня от НМТ к ВМТ за счет кинетической энергии маховика двигателя. Оба окна открыты. Нагнетаемый через впускное окно 4 воздух вытесняет из цилиндра оставшиеся в нем отработавшие газы, которые выходят через выпускное окно 7. Таким образом происходит очистка цилиндра от отработавших газов (продувка) и заполнение его свежим зарядом.

Движущийся вверх поршень 8 сначала закрывает впускное окно, а затем выпускное окно. С этого момента начинается процесс сжатия, в конце которого через форсунку 6 впрыскивается топливо.
Таким образом, за первую половину оборота коленчатого вала совершаются процессы наполнения и сжатия, и начинается сгорание топлива.

Второй такт (рис. 3. б) происходит при движении поршня ВМТ к НМТ. В результате выделения теплоты при сгорании топлива повышается температура и давление внутри цилиндра. Поршень перемещается вниз, совершая полезную работу.
Как только поршень открывает выпускное окно, отработавшие газы под давлением начинают выходить в окружающую среду. К моменту открытия впускного окна давление внутри цилиндра снижается на столько, что возможна очистка цилиндра путем вытеснения отработавших газов свежим зарядом воздуха, подаваемым в цилиндр насосом 3.
Этот процесс называется продувкой цилиндра. При этом одновременно с вытеснением отработавших газов происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. Далее все процессы повторяются в той же последовательности.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя аналогичен рабочему циклу двухтактного дизеля. Отличие состоит в том, что в цилиндр поступает не чистый воздух, а горючая смесь, и в конце процесса сжатия в цилиндре посредством свечи зажигания подается искра, в результате чего происходит воспламенение горючей смеси.

Одним из преимуществ двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным является то, что каждый рабочий ход здесь протекает в период одного оборота коленчатого вала, а не двух. Очевидно, что снижение количества тактов должно привести к повышению КПД из-за уменьшения паразитических процессов . А поскольку в четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала протекают четыре такта, из которых полезным является лишь такт рабочего хода (т. е. остальные три такта являются паразитическими), то естественно предположить, что КПД четырехтактного двигателя должен быть ниже, чем КПД четырехтактного двигателя.

Существенными недостатками двухтактных двигателей является их низкая топливная экономичность и меньший срок службы по сравнению с четырёхтактными двигателями. Объясняется этот недостаток тем, что при продувке цилиндра (или цилиндров) свежая горючая смесь частично удаляется вместе с отработавшими газами, поскольку, в отличие от четырехтактного двигателя, выпуск и впуск газов протекает одновременно.
Этими недостатками, а также большей токсичностью отработавших газов объясняется ограниченное применение двухтактных двигателей на автомобилях.