Чем отличается 8 клапанный двигатель от 16 клапанного

Устройство 8 клапанного двигателя

Такие двигатели используются преимущественно на моделях начального ценового сегмента. Здесь на каждый цилиндр приходится по 2 клапана: 1 на впуск и 1 на выпуск.

Другой немаловажной особенностью таких силовых установок является то, что здесь нужен только 1 распредвал, который управляет системой впрыска бензина и выпуска отработанных газов. Для приведения его в действие достаточно простейшего ременного либо цепного механизма. Такая система гораздо проще в обслуживании и ремонте по сравнению со сложными ГРМ более дорогих машин. А такая элементарная конструкция существенно сказывается на итоговой стоимости автомобиля.

Для примера приведем схему устройства 8 клапанного двигателя ВАЗ-2114.

1) шкив привода генератора; 2) масляный насос; 3) ремень привода механизма газораспределения; 4) зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости; 5) передняя крышка привода механизма газораспределения; 6) натяжной ролик; 7) зубчатый шкив распределительного вала; задняя крышка привода распределительного вала; 9) сальник распределительного вала; 10) крышка головки блока цилиндров; 11) распределительный вал; 12) передняя крышка подшипников распределительного вала;

13) толкатель; 14) направляющая втулка клапана; 15) сетка маслоотделителя системы вентиляции картера; 16) выпускной клапан; 17) впускной клапан; 18) задняя крышка подшипников распределительного вала; 19) топливный насос; 20) корпус вспомогательных агрегатов; 21) датчик-распределитель зажигания; 22) отводящий патрубок рубашки охлаждения; 23) головка блока цилиндров; 24) свеча зажигания; 25) шланг вентиляции картера;

26) маховик; 26) маховик; 27) держатель заднего сальника коленчатого вала; 28) задний сальник коленчатого вала; 29) блок цилиндров; 30) поддон картера; 31) указатель уровня масла (масляный щуп); 32) коленчатый вал; 33) поршень; 34) крышка шатуна; 35) шатун; 36) крышка коренного подшипника коленчатого вала; 37) передний сальник коленчатого вала; 38) зубчатый шкив коленчатого вала.

Плюсы и минусы 8 клапанного двигателя

У такой схемы двигателя, несмотря на ее почтенный возраст, есть немало достоинств:

• простота конструкции – в 8-клапанном двигателе значительно меньше изнашивающихся деталей, соответственно, и ремонт его будет проще и дешевле;
• отсутствие гидрокомпенсаторов – моторам данного типа они попросту не нужны, поэтому конструкция дополнительно упрощается и удешевляется;
• меньшая требовательность к характеристикам масла – 8-клапанные движки позволяют использовать смазку более низкого качества, которая заметно дешевле;
• меньшая чувствительность к качеству бензина – большинство используемых сегодня 8-клапанников были разработаны в те времена, когда топлива лучше 92-го не было;
• небольшие размеры – один распредвал занимает гораздо меньше места, поэтому такие моторы компактнее своих 16-клапанных собратьев, а это облегчает доступ к навесному оборудованию.

Однако есть здесь и немало существенных минусов:

• меньшая мощность – впуск-выпуск через 2 клапана существенно лимитирует количество подаваемого в цилиндры топлива и общую мощность двигателя;
• несколько больший расход топлива – уменьшенная пропускная способность 1 пары клапанов заставляет двигатель прикладывать больше усилий для выталкивания отработанных газов в коллектор, соответственно на это тратится больше энергии;
• шум на больших скоростях – толкатели в процессе работы двигателя изнашиваются, образуются зазоры, из-за чего двигатель начинает ощутимо шуметь;
• необходимость более частой регулировки клапанов – если это игнорировать, то производительность двигателя упадет, а расход топлива, наоборот, вырастет.

Конструкция двигателей

Для получения ответа на вопрос, какой двигатель для ВАЗ, «Рено», «Калины» или другой марки автомобиля лучше и почему нужно изучить их конструкцию и знать принцип работы. Основываясь на полученных результатах можно выявить все преимущества, недостатки каждой модели и провести их сравнительный анализ.

8-ми клапанный двигатель

Конструкция 8-ми клапанного двигателя считается традиционной. Он состоит из следующих основных узлов:

• Блок цилиндров. Двигатели такой компоновки включают в себя четыре цилиндра, которые расположены последовательно в один ряд.
• Клапаны. Восьми клапанная система получила свое название за счет расположения в одном цилиндре двух клапанов: впускной для впрыска в цилиндр топливной смеси и выпускной для выброса отработанных газов. Они расположены в верхней части поршневой камеры.
• Распределительный вал (распред. вал). Он осуществляет открытие в нужный момент времени соответствующего клапана в цилиндре. Соответственно, основная задача этой детали регулирование открытия и закрытия клапанов, за счет наличия на нем кулачков (эксцентриков).

  Для 8-ми клапанного двигателя нет ограничений по качеству моторного масла

Принцип работы заключается во впрыске топливной смеси через впускной канал и в момент максимальной степени сжатия поршнем горючего за счет образования искры оно воспламеняется. Высвободившаяся энергия через систему механизмов передается к колесной группе.

16-ти клапанный двигатель

Основная компоновка данного типа двигателя несколько отличается от традиционной схемы. Эти различия заключаются в следующих основных составляющих мотора:

• Блок цилиндров. Расположение цилиндров и их количество осталось такое же, как и в стандартном исполнении. То есть четыре поршня, расположенные в один ряд.
• Клапаны. В этом узле находится одно из основных отличий. В данном типе ДВС (двигатель внутреннего сгорания) клапаны выполнены попарно. В каждом цилиндре имеется по два впускных и два выпускных клапана, всего 4 на один «котел» и 16 на весь мотор.
• Распределительный вал. В данном силовом агрегате для регулировки клапанов, т.е. для их своевременного открытия и закрытия используется два распределительных вала. Конструктивно они выполнены аналогично тому, который устанавливается в 8-ми клапанном агрегате.

Принцип действия 16-ти клапанного ДВС аналогичен предыдущему типу. Исключением является то, что топливная смесь подается через два впускных клапана, а отработанные газы отводятся через два выпускных клапана.

Изучив основные компоненты двух типов двигателей можно провести сравнительный анализ этих двух механизмов.

Распределительный вал двигателя

Сравнение двух типов двигателей

Для сравнения и определения лучшей компоновки выберем двигатели одинакового объема. В качестве предмета анализа выберем, например силовой агрегат объемом 1,6 л, устанавливаемый на ВАЗ. Для лучшего восприятия результаты сравнения технических характеристик представлены в виде таблицы, расположенной ниже:

Как видно из сравнительного анализа двух двигателей одинакового объема, но разной компоновки, вариант V16 более скоростной и обладает большей мощностью.

Внимание! Увеличение тяговой силы повлекло за собой установку тормозных дисков большего размера с доработанной конструкцией (наличие вентиляции для охлаждения).

Преимущества 8-ми клапанного мотора

Выполнив сравнение этих двух видов силовых агрегатов, и изучив конструкцию можно определить их преимущества и недостатки. К преимуществам 8-ми клапанного двигателя можно отнести:

• Обрыв ремня газораспределительного механизма (ГРМ). В случаях когда рвется ремень не происходит загиб клапанов.
• Масло. Во время эксплуатации нет строгих ограничений по качеству моторного масла.
• Доступность во время ремонта. Малые габариты силовой установки обеспечивают свободный доступ в разные места и к любым механизмам автомобиля и двигателя.
• Крутящий момент. 8-ми клапанный тип мотора способен выдавать достаточно высокий крутящий момент на низких оборотах работы двигателя.

Недостатки

Традиционная схема обладает малым количеством недостатков своей компоновки. Основные минусы:

• Шум и вибрация. Морально устаревшая модель двигателя обладает высокой шумность и вибрацией во время своей работы.
• Тепловые зазоры. Через установленный срок эксплуатации заводом изготовителем силовой агрегат требует регулировки тепловых зазоров.
• Ремень ГРМ. Мотор нуждается в периодической регулировке ремня газораспределительного механизма.

Внимание! Регулировка тепловых зазоров требует высокой точности.При ручной операции легко допустить ошибку.

Преимущества 16-ти клапанного двигателя

Как и все агрегаты, данный тип двигателей имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относятся:

• Шум. Обладает улучшенной шумоизоляцией. Соответственно, при его работе уровень шума в несколько раз ниже, чем у 8-ми клапанного аналога.
• Тепловые зазоры. Улучшенная конструкция мотора не требует периодической регулировки тепловых зазоров.
• Мощность. Максимальная мощность, развиваемая данным агрегатом на порядок выше, чем у предыдущего типа.
• Скорость. Развивает большую максимальную скорость и хорошо подходит к скоростному режиму езды.

  16-ти клапанный двигатель хорошо подходит к скоростному режиму езды

Недостатки

Среди минусов можно выделить следующие:

• Обрыв ремня ГРМ. В случаях обрыва ремня ГРМ происходит загиб клапанов, что связано с большими капиталовложениями при ремонте.
• Громоздкость. Внушительные размеры агрегаты ограничивают доступ к ремонтируемому узлу.
• Моторное масло. Наличие гидрокомпенсаторов предъявляет высокие требования к качеству моторного масла. Применение смазки низкого качества приводит к закоксовыванию гидрокоменсаторов и их преждевременной замене.
• Крутящий момент. На низких оборотах двигатель обладает недостаточным крутящим моментом.

Устройство 16 клапанного двигателя

В таких 4-цилиндровых двигателях на каждый цилиндр приходится уже по 2 пары впускных и выпускных клапанов. Для работы такой системы требуется 2 распредвала. А для их слаженной работы используется гораздо более сложный газораспределительный механизм. В то же время 2 впускных клапана позволяют подавать в цилиндры за 1 такт больше топлива – а отсюда существенное увеличение мощности и КПД. В то же время сокращается и расход топлива благодаря наличию 2 выпускных клапанов.

Для прижимания клапанов к валу в таких двигателях часто используются гидрокомпенсаторы. В отличие от 8-клапанников с механическим толкателями такая система работает более плавно и тихо. Также это обеспечивает дополнительную прибавку мощности и дополнительную экономию топлива.

Еще одна специфическая черта 16-клапанников, которая становится особенно актуальной на фоне постоянно ужесточающихся экологических требований, такие моторы благодаря более точной работе газораспределительного механизма более безопасны для окружающей среды.

Для примера приведем схему устройства 16 клапанного двигателя ВАЗ 2112.

1) поддон картера двигателя; 2) передний сальник коленвала; 3) коленчатый вал; 4) шкив коленчатого вала; 5) масляный насос; 6) шкив привода генератора; 7) зубчатый ремень ГРМ; передняя крышка привода механизма газораспределения; 9) шкив насоса охлаждающей жидкости (помпа); 10) натяжной ролик; 11) зубчатый шкив распредвала; 12) задняя крышка привода механизма газораспределения; 13) сальник распределительного вала;

14) выпускной распределительный вал; 15) гидротолкатель; 16) пружина клапана; 17) направляющая втулка клапана; 18) выпускной клапан; 19) ресивер; 20) крышка подшипников распределительного вала; 21) направляющая труба; 22) крышка головки блока цилиндров; 23) пластиковая крышка; 24) свеча зажигания; 25) впускной распределительный вал; 26) впускной клапан; 27) головка блока цилиндров; 28) соединительная муфта;

29) топливная рампа; 30) шланг вентиляции картера; 31) форсунка; 32) впускной коллектор; 33) маховик; 34) держатель заднего сальника коленчатого вала; 35) задний сальник коленчатого вала; 36) блок цилиндров; 37) масляный щуп; 38) поршень; 39) шатун; 40) крышка шатуна; 41) крышка коренного подшипника коленчатого вала.

Технические параметры

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

Похожая статья Устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания

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.

Плюсы и минусы 16 клапанного двигателя

Итак, вот основные преимущества 4-цилиндровых моторов с 16 клапанами:

• существенная прибавка мощности, увеличенная максимальная скорость и динамика;
• меньший расход топлива и экологичность;
• гораздо меньший уровень шума;

Как видно, плюсы у таких двигателей существенные. Но есть у них и весомые недостатки:

• гидрокомпенсаторы очень чувствительны к качеству масла, рекомендуется использовать только синтетическое масло;
• для эффективной работы «четверки» с 16 клапанами нужен качественный бензин, в идеале не ниже АИ-95;
• конструктивно такие двигатели значительно сложнее, в частности, замена ГРМ здесь, как правило, стоит несколько десятков тысяч рублей;
• сам мотор крупнее, из-за чего доступ к навесному оборудованию усложняется.

Основные отличия 16 и 8 клапанного двигателей

С особенностями этих видов двигателей мы разобрались, теперь конкретизируем отличия между ними.

8-клапанные моторы конструктивно значительно проще, что положительно сказывается на цене всего автомобиля, его обслуживания и ремонта. Однако они значительно уступают в мощности 16-клапанным аналогам с тем же рабочим объемом – в среднем разница в мощности здесь составляет 15-25 л.с. Из-за этого страдает приемистость двигателя, динамика разгона, максимальная скорость.

В то же время 4-цилиндровые моторы с 8 клапанами гораздо проще и доступнее в ремонте. Здесь существенно меньше элементов, которые могут сломаться, а если что-то все-таки выходит из строя, то устранить поломку можно меньшими силами. Да и запчасти для таких моторов, как правило, дешевле.

С экономичностью все не так однозначно. Да, 8-клапанники расходуют больше топлива – но в то же время в них можно лить менее качественный недорогой бензин. Масло тоже может быть не самым дорогим. Еще один спорный момент – использование гидрокомпенсаторов. Они устанавливаются на 16-клапанные двигатели и избавляют от необходимости систематически регулировать клапана. В то же время они иногда выходят из строя, а их замена влетит в копеечку.

Нужно также отметить еще один важный момент: в 16-клапанных двигателях может взаимно заклинить поршень и клапаны – а это неизбежно приводит к затратному ремонту, а иногда и к полной замене двигателя. У 8-клапанников же такой болезни в принципе нет. Однако такие заклинивания встречаются, как правило, на российских и китайских машинах, которые по умолчанию уступают западному и японскому автопрому.

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.

Похожая статья Технические характеристики двигателя ЗМЗ 402

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.

Что лучше 16 клапанов или 8

Итак, попробуем определить, какой вариант и в какой ситуации все-таки будет предпочтительнее. Новые машины с 4-цилиндровыми двигателями, предлагаемые в салонах, практически всегда оснащаются исключительно 16-клапанниками, такие двигатели уже вытеснили с рынка устаревшую 8-клапанную конструкцию. Однако у некоторых производителей, как правило, из нижнего ценового сегмента такие упрощенные варианты еще встречаются. Их главным преимуществом является как раз более доступная цена.

Но, если есть возможность доплатить, авто выбирается для личного, а не коммерческого использования, и обслуживать его самостоятельно вы не собираетесь, то резоннее будет купить машину с 16-клапанным двигателем. Она порадует вас более высокой мощностью и динамикой, а также экономичностью и уменьшенной шумностью.

В ситуации, когда автомобиль берется с рук, 8-клапанные варианты могут оказаться предпочтительнее. Дело в том, что они конструктивно проще и более неприхотливы в выборе топлива и масла, соответственно, здесь шанс взять авто с «живым» и бодрым двигателем будет выше, чем в случае с более чувствительными 16-клапанниками.

Однозначно же сказать, какой вариант лучше, здесь нельзя. Нужно, прежде всего, учитывать собственные цели и задачи, финансовые возможности, условия, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Если для вас первостепенными требованиями являются надежность и неприхотливость, то имеет смысл присмотреться к 8-клапанным модификациям. Если же вам важна скорость, мощность, то выбор лучше делать в пользу 16-клапанных двигателей.