1 czy 2 wałki rozrządu, 2 czy 4 zawory na cyl?

[pannonia75]

Od dawna nurtowało mnie zagadnienie - jak to właściwie jest z wałkami rozrządu, zaworami?

 

Wiemy że wybór jest ogromny między silnikami z 2 i więcej zaworami na cylinder. Słyszałem kiedyś że podobno silniki "2 zaworowe" są elastyczniejsze niż "4-zaworowe".

Problem jest właściwie taki że silnik silnikowi nierówny i nawet biorąc pod uwagę jednakową ilość zaworów można uzyskać ekstremalnie rozbieżne dane.

 

Jak do tego dołożyć jeszcze ilość wałków rozrządu to temat staje się niemalże abstrakcyjny.

 

Oczywistą rzeczą jest że zwiększenie ilości zaworów zmniejsza ich masę jednostkową co nie jest bez znaczenia dla zmniejszenia bezwładności zaworu i innych elementów konstrukcyjnych (podwyższenie uzyskiwanych obrotów i mocy maksymalnej)

 

Biorąc taki przykład:

 

1. głowica 2 zaworowa z 1 wałkiem rozrządu

2. głowica 2 zaworowa z 2 wałkami rozrządu

3. głowica 4 zaworowa z 1 wałkiem rozrządu

4. głowica 4 zaworowa z 2 wałkami rozrządu

 

Jaki to ma właściwie przekład na elastyczność silnika, uzyskiwaną moc, max. obroty czy też moment obrotowy. Najlepiej by było żeby najwyższy moment obrotowy utrzymywał się w całym zakresie uzyskiwanych obrotów (co wiadomo że jest możliwe tylko w idealnym silniku który odprowadzał by ciepło wyłącznie układem wydechowym, współczynnik tarcia był zawsze = 0 dla wszystkich elementów, przepływ gazów był by zawsze laminarny, bądź turbulentny w całym zakresie prędkości i setki innych zależności)

 

jak to właściwie jest?

 

 

 

[wicek15]

Silniki z 4 zaworami na cyl. zazwyczaj mają wyżej położone maks. wartości momentu i mocy, więc trzeba je wyżej kręcić, żeby jechały jako tako.

[Piotr Dudek]

Spotykany często układ 3 zawory i jeden wałek rozrządu z czego 2 ssania i jeden wydech.

Ewenementem był silnik Rudge z 3 zaworami na popychaczach ale najciekawszy układ to 2 zawory wydechowe i tylko jeden ssący. Silnik łatwo wkręcał się na obroty ale miał nisko moment obrotowy.

[Reynevan]

trochę offtop ale zapytam na czym polegał,jak działał,wyglądał układ rozrządowy ,,wlot nad wlotem" (układ F?) w którym ,,zawory wlotowe są umieszczone nad zaworami wylotowymi" ?

[Piotr Dudek]

trochę offtop ale zapytam na czym polegał,jak działał,wyglądał układ rozrządowy ,,wlot nad wlotem" (układ F?) w którym ,,zawory wlotowe są umieszczone nad zaworami wylotowymi" ?

 

Jest to bardzo stare rozwiązanie typu IOE.

Zawór ssący umieszczony w głowicy i uruchamiany dźwigienką poprzez długi popychacz a zawór wydechowy jak w silnikach dolnozaworowych umieszczony w cylindrze i uruchamiany popychaczem szklankowym bezpośrednio z wałka rozrządu kręcącego się w bloku silnika.

[qurim]

Ogólnie rozrząd OHC (jeden wałek) z 2 zaworami na cylinder dają radę. Ale w pogoni za mocą, za osiągami powstały konstrukcje 4- i 5-zaworowe aby obniżyć masę poszczególnych elementów ruchomych, tym samym zwiększając szybkobieżność silnika.

 

Patentem pośrednim pomiędzy 2- a 4-zaworowym silnikiem jest np. system V-Tec z Hondy VFR gdzie w dolnym zakresie obrotów pracują po 2 zawory na cylinder, a po przekroczeniu pewnej wartości obrotów zaczynają pracować 4 zawory na każdym cylindrze. Dodając do tego że jest to silnik V4 uzyskuje się krzywą przebiegu momentu obrotowego bardzo korzystną, która powoduje wielki uśmiech na twarzy kierowcy. :biggrin: Czyli jest tak że od dołu zachowuje się jak silnik widlasty, a w wysokich obrotach zachowuje się jak silnik rzędowy R4. Silniki V charakteryzują się sporym momentem w niskich partiach obrotów, natomiast rzędowe w wysokich partiach, tak więc system V-TEC to takie 2w1.

 

Ja osobiście wolę silnik 2-zaworowe ze względu na ich charakterystykę. Lubie silnik 2-cylindrowe, rzędowe (GS500E) chociaż osiągami szału nie robią to są ekonomiczne, proste w budowie i trwałe.

 

Ja osobiście latam na przedpotopowym sprzęcie V2, z rozrządem OHV, 2 zawory na cylinder, jego którego konstrukcja sięga lat 30-tych. Oczywiście szału nie robi ta konstrukcja. Jeden wałek rozrządu w bloku silnika, 4 długie popychacze, wszystko to obniża szybkobieżność silnika. Zapłon zostaje odcięty w okolicach 6000RPM co i tak jest już szybkością zabójczą dla tej konstrukcji. Ale.....maksymalny moment obrotowy ok.100Nm osiąga przy niecałych 3500RPM.I to jest to co lubię najbardziej. :buttrock:

[Adam M.]

Piotrek, Rudge 500 mial 4 zawory na cyl w silniku popychaczowym nie 3 :) i to w roznych konfiguracjach.

Co do pytania z pierwszego postu to wydaje mi sie ze czasami ilosc zaworow i walkow rozrzadu w silniku jest czystym marketingiem obliczonym na zlapanie klienta, a uzyskane moce i obroty nie roznia sie specjalnie od tych uzyskanych ze starych silnikow popychaczowych dopracowanych w ciagu ostatnich 40 lat do perfekcji.

Przykladem jest chocby silnik GM 3.8 l, ktory w obu konfiguracjach ma te same osiagi.

[BANANvanDYK]

Cztery zawory na cylinder jest najbardziej optymalnym rozwiązaniem pod względem napełniania i opróżniania cylindra. Można też wspomnieć o systemie 5-cio zaworowym stosowanym w silnikach VAG 1.8T i Yamahach. Taki chwyt reklamowy, ale obecnie jest w odwrocie.

 

Jeden czy dwa wałki rozrządu to już zależy od możliwości konstrukcyjnych silnika, nikt nie założy dwóch wałków do silnika 50 cm3, nikt nie pomyśli o jednym wałku rozrządu do silnika kręcącego 16000RPM ponieważ długie dźwigienki byłyby zbyt ciężkie.

 

Tak poza tym, najlepsze byłoby rozwiazanie z zaworami obrotowymi. Ciekawe kiedy wejdą do seryjnej produkcji.

[Piotr Dudek]

Piotrek, Rudge 500 mial 4 zawory na cyl w silniku popychaczowym nie 3 :) i to w roznych konfiguracjach.

Co do pytania z pierwszego postu to wydaje mi sie ze czasami ilosc zaworow i walkow rozrzadu w silniku jest czystym marketingiem obliczonym na zlapanie klienta, a uzyskane moce i obroty nie roznia sie specjalnie od tych uzyskanych ze starych silnikow popychaczowych dopracowanych w ciagu ostatnich 40 lat do perfekcji.

Przykladem jest chocby silnik GM 3.8 l, ktory w obu konfiguracjach ma te same osiagi.

Masz rację, Rudge produkował silniki seryjnie z 4 zaworami już od 1924 roku a dopiero w 1931 roku model 250TT Replica dostał 2 zawory.

Ja pisałem o silnikach prototypowych robionych jednostkowo i testowanych w wyścigach podobnie jak AJS 7R3 który notabene był zrobiony w 1 egzemplarzy + sporo części.

Wracając do rozwiązań to najnowszy model VFR ma jeden wałek w głowicy i 4 zawory a mocą jednostkową wcale nie grzeszy.

[jarek s]

Biorąc taki przykład:1. głowica 2 zaworowa z 1 wałkiem rozrządu

2. głowica 2 zaworowa z 2 wałkami rozrządu

3. głowica 4 zaworowa z 1 wałkiem rozrządu

4. głowica 4 zaworowa z 2 wałkami rozrządu

Ilosć wałków rozrządu nie ma absolutnie zadnego znaczenia dla charakterystki silnika.

Dokładnie tak jak nie ma znaczenia (dla charaktrystyki silnika) ile śrub głowicowych jest w silniku, czy ile łożysk tocznych i ślizgowych.

Wałek jest wałek, diabeł tkwi w tym co na krzywce a nie w ilości wałków. Ilosć wałków ma wpływ na szybkobieznosć ale nie na charakterystykę mocy/momentu.

Pzdr.

Edytowane 29 Stycznia 2010 przez jarek s

[teslasim]

nikt nie założy dwóch wałków do silnika 50 cm3

A to cię zadziwię Honda Dream 50ccm miała rozrząd DOHC http://www.google.com/imgres?imgurl=http:/...l%3Dpl%26sa%3DG

 

Ciekawy rozrząd opracował też A. I. Buchi zawór ssący miał kształt dzwonu a wydechowy pracował wewnątrz tego dzwonu.

 

Niema to jak jeden wałek rozrządu bo w większości przypadków jest wtedy zastosowana regulacja luzów zaworowych śrubkami :icon_mrgreen:

[Arni]

Niema to jak jeden wałek rozrządu bo w większości przypadków jest wtedy zastosowana regulacja luzów zaworowych śrubkami :icon_mrgreen:

CBR f1 tez miała regulacje na śrubkach, a miała 2 wałki :)

[pannonia75]

...Niema to jak jeden wałek rozrządu bo w większości przypadków jest wtedy zastosowana regulacja luzów zaworowych śrubkami :icon_mrgreen:

 

No tak - tyle że pozostaje problem że trzeba to robić znacznie częściej. Po ustawieniu fabrycznego luzu, za każdym obrotem wałka powiększa się on o mikroskopijne wartości.

Przy 2 wałkach prościej jest zastosować płytkową bądź hydrauliczną regulację luzu zaworowego - ta 2-ga nie jest bez wpływu na żywotność układu rozrządu. Za każdym obrotem wałka jest on kasowany niemalże do zera, co eliminuje działanie udarowe i "szlifowanie" krzywki na ostrzejszy kształt - zużuwa się ona bardziej równomiernie na całym obwodzie.

 

Wygląda na to że właściwie pośrednią charakterystyką wykaże się silnik z 3-ma zaworami.

Miałem swego czasu GS750 DOHC / 2zaw./cyl. (kilka lat). Silnik bez problemowo kręcił 12tys. rpm przy czym wyraźny wzrost mocy następował powyżej 6tys. rpm. Jedynie raz robiłem regulację luzu zaworowego (płytkowa). Co wg w/w postów powinno wskazywać bardziej na charakterystykę silnika 4-zaworowego. Czy to nie dziwne?

 

Co do krzywkowego układu "regulacja na śrubkę" wg mnie nie jest za szczęśliwa - straty mocy na każdej ruchomej części no i znacząco mniejsza powierzchnia współpracujących elementów przyspiesza zużycie i wymusza zastosowanie drogich materiałów .... pomijając fakt iż przyłożona do zaworu siła nie ma charakteru osiowego co zużywa znacznie prowadnicę i wymusza przez to jej wydłużenie (obrotowy ruch krzywki)

 

.... apropos - podobno hydrauliczna regulacja nie wydala powyżej pewnych obrotów - czy ktoś wie przy jakich i czy to prawda?

 

trochę offtop ale zapytam na czym polegał,jak działał,wyglądał układ rozrządowy ,,wlot nad wlotem" (układ F?) w którym ,,zawory wlotowe są umieszczone nad zaworami wylotowymi" ?

 

.... nie jest offtop - posty o rodzajach rozrządu jak najbardziej ontop :flesje: :lalag:

 

http://home.ican.net/~magnet/p4/ioe2.jpg

 

Jest to bardzo stare rozwiązanie typu IOE.

Zawór ssący umieszczony w głowicy i uruchamiany dźwigienką poprzez długi popychacz a zawór wydechowy jak w silnikach dolnozaworowych umieszczony w cylindrze i uruchamiany popychaczem szklankowym bezpośrednio z wałka rozrządu kręcącego się w bloku silnika.

 

... można też zobaczyć tu:

http://home.ican.net/~magnet/p4/ioe2.jpg

Edytowane 30 Stycznia 2010 przez pannonia75

[qurim]

.... apropos - podobno hydrauliczna regulacja nie wydala powyżej pewnych obrotów - czy ktoś wie przy jakich i czy to prawda?

 

Tak to prawda. Powyżej pewnych obr. hydrauliczna regulacja "nie nadąża". W Harley`u mam hydraulikę i jako tako śmiga, ale jakbym chciał zrobić z tego "ostry" silnik kręcący 8 czy więcej tys. RPM to musiałbym zastosować "twarde" popychacze i regulację śrubową. Są takie kity dostępne w sprzedaży, duży wybór, ludzie czasem montują to nawet do seryjnych silników HD, lub prawie seryjnych ze zmienionym gaźnikiem i zapłonem bo wtedy fabryczne odcięcie zapłonu (ok.6k RPM) zostaje usunięte i silnik kręci dość szybko. Mój podstarzały Harry jak go kupiłem to kręcił 9k RPM co było zabójcze dla silnika. Jak się okazało ustawienia na module były nieźle pomieszane.

[Shinigami]

Ja miałem ćwiarę z regulacją śrubkową i plus był taki, że ustawienie "na oko" było wykonalne i nawet skuteczne :) Minus był taki, że chyba trzeba to poprawiać bo po tym jak firma której z nazwy nie wymienię musiałem ustawić jeszcze raz ponieważ zawory były mocno podparte. Oczywiście to było już po remoncie wykonanym przezemnie dlatego pominę nazwę firmy ponieważ to nie musiała być ich wina :wink:

 

Dla ciekawskich, motocykl o którym napisałem to Kawasaki KLR 250 (KL250D) rok 1986 wersja otwarta do 28KM.