AutoPlus

Albee

Silnik dolnozaworowy vs silnik górnozaworowy (OHV i OHC)

Choć w obecnych czasach w samochodach czy motocyklach stosuje się praktycznie wyłącznie silniki górnozaworowe (zwykle OHC), uznałem, że warto skonfrontować ze sobą zalety i wady rozwiązania nowoczesnego z silnikami dolnozaworowymi, których powszechnie używano aż do lat 50 XX wieku, a w mniejszych ilościach nawet do lat 70. Dziś silniki dolnozaworowe zobaczyć możemy jedynie w prostych urządzeniach takich jak kosiarki do trawy.

Nazwa „silnik dolnozaworowy” może być myląca. Wbrew pozorom, zawory nie znajdują się w dolnej części cylindra, a tuż za jego ścianką, w bloku. Wałek rozrządu natomiast zwykle umieszczony jest w „podwieszonej” pod blokiem silnika skrzyni korbowej. Dochodzimy tutaj do pierwszych zalet takiego rozwiązania. Umieszczenie wałka rozrządu w skrzyni korbowej zdecydowanie ułatwia smarowanie krzywek. Innym plusem jest bardzo prosta budowa głowicy w takim silniku. Nie zawiera ona skomplikowanych mechanizmów, dzięki temu oprócz tego, że jest zdecydowanie tańsza od odpowiednika w silnikach OHC (OverHead Camshaft) czy OHV (OverHead Valve), nie zaburza odprowadzania ciepła z komory spalania. Niestety, na tym kończą się zalety tego archaicznego rozwiązania. Bardzo dużą niedogodnością w przypadku dolnozaworowców jest niemożność uzyskania wysokiej kompresji (maksymalnie 7:1, choć zwykle sporo mniej), a co za tym idzie małe jest wysilenie silnika (choć może on działać na niskooktanowym paliwie), sprawność jest niska (a więc zużycie paliwa jest wyższe), a tak ważna dziś dynamika kuleje. Powyższe przypadłości wynikają też z utrudnionego napełniania i opróżniania komory spalania. Mieszanka, aby wlecieć do cylindra musi pokonać kręty korytarz, co skutkuje między innymi ospałą reakcją na ruchy przepustnicy. Utrudnione opróżnianie komory spalania ma jeszcze poważniejsze konsekwencje. Podczas pracy pod dużymi obciążeniami, czy na wysokich obrotach, silniki dolnozaworowe mają tendencję do przegrzewania się z powodu zalegających gazów które nie zostały jeszcze odprowadzone. Problem ten (choć z miernymi skutkami) próbowano rozwiązać umieszczając zawór wydechowy naprzeciw zaworu dolotowego (silniki T-head często stosowane w produktach firmy American LaFrance). Należy także zauważyć, że tzw. rozwiercanie w przypadku silników dolnozaworowych jest praktycznie niemożliwe.

Silniki górnozaworowe spotkamy pod maskami chyba wszystkich współczesnych samochodów. Jak sama nazwa wskazuje, zawory w takich konstrukcjach znajdują się w głowicach, na szczycie cylindrów. W silnikach OHC właśnie w głowicy znajduje się cały mechanizm poruszający zaworami, co niestety skutkuje skomplikowaną jej konstrukcją, oraz utrudnionym smarowaniem poszczególnych elementów (olej musi być wtłoczony do głowicy oraz dostać się pomiędzy wszystkie części). Na tym na szczęście kończą się wady górnozaworowców w porównaniu do dolnozaworowców. Nie da się ukryć, że z silników o nowoczesnej konstrukcji da się uzyskać znacznie lepsze wysilenie, sprawność, dynamikę oraz wyższą moc i moment obrotowy. Nie da się także ukryć, że umieszczenie zaworów w górnej części silnika znacznie ułatwia do nich dostęp a co za tym idzie wymianę części czy zwykłą regulację.

Rozwiązaniem pośrednim między silnikami dolnozaworowymi o górnozaworowymi jest tzw. rozrząd mieszany w którym zawory ssące umieszczone są w głowicy a ssące w bloku silnika. System taki stosowano głównie w silnikach firmy Harley Davidson.

Zdaję sobie sprawę, że w swoim artykule trochę po macoszemu potraktowałem silniki OHV skupiając się na OHC. Wyjaśnię więc chociaż główną różnicę między tymi konstrukcjami. Otóż w silnikach OHV wałek rozrządu umieszczony jest wewnątrz bloku silnika, w sąsiedztwie wału korbowego. Zawory poruszane są przy pomocy zespołu popychaczy. System ten można spotkać najczęściej w silnikach produkcji amerykańskiej (V8 Forda czy GM). Główną wadą takiego rozwiązania jest to, że silników tych nie można zwykle rozpędzić do zbyt wysokich prędkości obrotowych (8000 to maksimum, zwykle pomiędzy 6000 a 7000).

Silnik dolnozaworowy:
[link widoczny dla zalogowanych]

Silnik górnozaworowy OHC:
[link widoczny dla zalogowanych]

Silnik górnozaworowy OHV:
[link widoczny dla zalogowanych]

Źródła:
Własna wiedza (90%)
Wikipedia

Zdecydowałem, że będzie to mój ostatni artykuł w dziale technicznym. Zwyczajnie nie dysponuję tak dużą wiedzą, żeby móc nauczyć czegoś innych.

Mr_Mar

No przynajmniej starałeś się. Szczerze mówiąc nie wiedziałem, że można tyle napisać o silnikach dolno- i górnozaworowych. Ale za artykuł dałbym Ci 4,5 i wybaczę Ci nawet pewne nieprawidłowo stosowane zwroty. Co do ostatniego zdania to proponuję Ci zapoznanie się z poniższym cytatem
"Ucząc innych nauczasz siebie", więc nie przestawaj pisać tutaj artykułów. Przeciez musisz poszukać materiałów, żeby coś napisać i zawsze czegoś sam sie dowiesz, a to, że ja Ciebie skrytykuję to nie przejmuj się, bo z natury wszystko krytykuję...

Albee

Akurat co do krytykowania to nie mogę miec za złe. Ba, proszę o jak najwięcej konstruktywnej krytyki.
Jeszcze inną sprawą jest, że zainteresowanie tym działem jest minimalne...

poorwich

Ciekawy artykuł Albee Smile

A co do ruchu w tym dziale... To niestety muszę Ci przyznać rację Albee. A powiem, że szkoda, że niektórzy nie chcą wiedzieć co kryje się pod karoserią samochodu... Albo tylko przeczytają temat i nie napiszą swoich wrażeń (że np. to jest źle, albo, że fajnie, że się czegoś nowego dowiedzieli)...
No, ale cóż. Może z czasem to się zmieni.

P.s. Sorki za OffTopic.