Теория ДВС: верхний/нижний распредвал

[REDSKY]

Во многих источниках читал, что моторы с нижним распредвалом (с толкателями и коромыслами в приводе клапанов) имеют более высокий момент на низах, чем верхневальные. Мне вот интересно, почему???
Механические потери меньше?

[Крыглоупек Грамцианский]

Это некорректное утверждение. На самом деле верхневальные моторы позволяют достичь более высоких оборотов (мощности соответственно). С равного по литражу нижневального мотора нельзя снять такую же мощность как с верхневального из-за того что привод клапанного механизма нежёсткий и он не работает на высоких оборотах. Правда, на оборотах тысяч в 14-15 и выше не работают уже и традиционные схемы приводов клапанов вообще, поэтому применяют другие, например десмодромные механизмы.
Равный по литражу верхневальный мотор имеет момент не меньше, равный по мощности (меньшего литража) может на оборотах холостого хода и немного выше действительно иметь меньший момент.
Кроме того вращающий момент двигателя связан с массами движущегося внутри него частей.

[Василий Аристархович]

У меня в связи с этим вопрос: чем обьясняется американская любовь к нижневальной конструкции?

[Tequila]

я так понимаю, нижневальная компоновка - это не причина, а следствие. нижневальные моторы - это V-образники (других не встречал), отсюда и тяга на низах и любовь американцев

но тем не менее, хорошие V-обранзики - верхневальные но их (валов) там два)

[Крыглоупек Грамцианский]

Сообщение от Tequila

я так понимаю, нижневальная компоновка - это не причина, а следствие. нижневальные моторы - это V-образники (других не встречал), отсюда и тяга на низах и любовь американцев

Это оттого что ты ещё юн и не встречал... эээ.. больших закатов солнца .
Вот тебе примеры: ГАЗ-52 (6 цилиндров), Москвич-408, прародитель Жигулей ФИАТ-124.
Если я не ошибаюсь, такие моторы практикуют до сих пор Шкода и ФИАТ.

[Tequila]

гм... не знал - спасибо. тогда какой смысел?!

[Крыглоупек Грамцианский]

Смысл в чём?

[Tequila]

смысел, городить толкатели, если OHC - проще не придумаешь...

[Крыглоупек Грамцианский]

А--аа... Читай мой пост ниже, там есть часть ответа (инерция мышления). Другая часть - ты будешь мне не поверить, но качественную цепь сделать сложнее чем этот набор толкателей со штангами. Да и, если посчитать, деталей в приводе ОНС примерно столько же, а вот культура их изготовления гораздо выше.

[REDSKY]

Сообщение от Tequila

смысел, городить толкатели, если OHC - проще не придумаешь...

Вернулись к исходному вопросу.

Я в этом дилетант, но всё же: верхний распредвал даёт большие механические потери (то есть провернуть его сложно чтобы открыть клапаны). Теоретически нижневальная конструкция может иметь меньшие потери за счёт того что усилие на толкатель клапана передаётся через коромысло.....

[Крыглоупек Грамцианский]

Сообщение от Riquelme

Вернулись к исходному вопросу.

Я в этом дилетант, но всё же: верхний распредвал даёт большие механические потери (то есть провернуть его сложно чтобы открыть клапаны). Теоретически нижневальная конструкция может иметь меньшие потери за счёт того что усилие на толкатель клапана передаётся через коромысло.....

Дорогой мой, а за счёт чего же, по-твоему, передаётся усилие на клапан с кулачка верхнего вала?
Жигулёвский "рокер" - это просто такой вид коромысла!
Коромысла же двигателя М-412 выглядят идентично Волговским.
Просто конструкторский приём, ничего более.

[REDSKY]

Сообщение от Крыглоупек Грамцианский

Дорогой мой, а за счёт чего же, по-твоему, передаётся усилие на клапан с кулачка верхнего вала?
Жигулёвский "рокер" - это просто такой вид коромысла!
Коромысла же двигателя М-412 выглядят идентично Волговским.
Просто конструкторский приём, ничего более.

К сожалению никогда живьём не видел нижневальный мотор. Разве что от КАМАЗа да и было это давно. Поэтому что-то утверждать было бы неразумно. Кстати IMHO уменьшить потери можно неравноплечими коромыслами - но насколько я помню даже у камаза они равноплечие.

Так всё же имеет место быть повышенная тяга современных нижневальных моторов на низких оборотах или нет?

[Дед Мазай]

Сообщение от Riquelme

Так всё же имеет место быть повышенная тяга современных нижневальных моторов на низких оборотах или нет?

Да ни при чем здесь расположение вала

[Петро]

у меня нижневальный мотор, приезжай - покажу
тяга на низах отличная (на холостых без подгазовки в небольшую горку трогается и не глохнет), но я не думаю что в это "нижний вал" виноват... раскручивается не охотно, максимальная отдача на 3000, потом скисает совсем... просто конструкция двигателя такая... я склонен считать, что в тяге на низах бОльшую роль играют коленвал с шатунами, поршня с клапанами и уже потом может быть расположение распредвала...

[G8.]

В Запорожце тоже нижневальный мотор и коромысла там не равноплечие. Так что наверное всякие бывают.

[Крыглоупек Грамцианский]

Похоже этот вопрос всему остальному миру покоя не даёт, они их даже на Корветы ставят.
Я думаю что их просто ещё не припёрло, да и моторы эти не требуют столь качественного обслуживания и ГСМ.

[Петро]

интересно узнать ПОЧЕМУ нижневальные моторы "не требуют столь качественного обслуживания и ГСМ"... я имею в виду какая для ГСМ разница где вал?

[Tequila]

представь V-образный мотор и подумай, как туда ОДИН вал поставить СВЕРХУ

[Петро]

я спрашивал какая разница ГСМ (горючесмазочным материалам) где вал - сверху или снизу? типа плохое масло хуже на верх доходит и "верхний вал" хуже смазывает? сомнительно...

[G8.]

Наверное верхний вал хуже охлаждается, внизу масло просто плещется.

[Крыглоупек Грамцианский]

Сообщение от G8.

Наверное верхний вал хуже охлаждается, внизу масло просто плещется.

Сээр, но Вы-то человек технически грамотный!!!
смазка разбрызгиванием (то что Вы назвали "плещется") не применяется для означенной детали уже лет 100...

[G8.]

Чет вспомнилось:
- А вы все варите?
- Окстись боярин, уж лет сто как на кол сажаем.
--------------------
А по делу: подумал об этом. Ну что вал под давлением смазывается, но чет сомнение взяло. Получается что в низу он по сути работает в маслянной ванне, может это и не на каждом моторе, но на ресурс влияет?
Ведь статистика откуда то взялась. А считается что маслянная ванна - идеал для подшипников. Правда к подшипникам скольжения может это и не относится, непонятно внутрь масло попадает при этом или нет?

[Дед Мазай]

Сообщение от G8.

А считается что маслянная ванна - идеал для подшипников. Правда к подшипникам скольжения может это и не относится, непонятно внутрь масло попадает при этом или нет?

Дак через сверления прямо с маслонасоса, как к коленвалу.

[G8.]

Да это ясно, когда под давлением тут без проблем.
Я имел в виду что для подшипников качения идеал работать в маслянной ванне. Но не факт что это идеал для подшипников скольжения.
То есть если вал смазывается под давлением, даст какое то улучшение помещение его дополнительно в маслянную ванну или не даст не ясно вовсе.

[Дед Мазай]

А вот это - разные вопросы:
смазка опорных подшипников - одно,
а смазка кулачков - другое.

[Крыглоупек Грамцианский]

Меньше обороты=> меньше трение и износ, соответственно меньше нагрузки на детали, опять же меньше степень сжатия и меньше октановое число бензина... есть и ряд других причин.
Безусловно, если сейчас найдутся грамотные люди и начнут меня лечить что мол а впрыск? а навесное? а электроника? и т.д. и т.п - да, всё это есть. Но оно висит на моторе а не в нём.

[REDSKY]

Сообщение от Василий Аристархович

У меня в связи с этим вопрос: чем обьясняется американская любовь к нижневальной конструкции?

У меня вопрос возник именно при чтении статей про американские автомобили. Даже суперсовременный Cadilac Sixteen с мотором V16 мощьностью больше 1000 bhp имеет нижний распредвал с толкателями.
И везде эта любовь объясняется именно повышенной тягой на низах....

[Tequila]

V6 Cosworth - верхневальный мотор, который на низах не уступает "бюджетным братьям", а на верхах их бьет с запасом. Я думаю, нижневальный мотор - бюджетный V-образник

[Петро]

Сообщение от Tequila

Я думаю, нижневальный мотор - бюджетный V-образник

полностью согласен с предыдущим оратором!

[REDSKY]

Сообщение от Tequila

Я думаю, нижневальный мотор - бюджетный V-образник

Что легче соорудить, просто распредвал или распредвал + штанги-токатели + коромысла etc.? Теоретически верхневальная конструкция должна быть дешевле в производстве. Действительно встречается мнение что нижний вал менее прихотлив в обслуживании, но это скорее пережиток прошлого - ведь в пример приводятся старинные моторы (навроде того 40лет бегают и ещё побегают). А при плохой обслуге любой современный мотор сложится, хоть верхневальный хоть нижневальный.

[Крыглоупек Грамцианский]

В стоимости производства особой разницы нет, причина нижневальности на мой взгляд кроется в эволюции развития моторостроения и инерции мЫшления. Когда-то авто были нижнелапанными/нижневальными (ГАЗ-52, 69 и пр.), с простыми по технологии и конструкции головками блока, затем нижневальными/верхнеклапанными, затем была придумана конструкция с распредвалом в головке блока, которая и является сейчас самой распространённой. Главная причина перехода на такую конструкцию - желание увеличить съём мощности с литра объёма.
Кстати, мнение о более надёжной смазке нижнего распредвала ничем не обосновано, при правильной конструкции и надлежащем исполнении всё работает. Причина этого предрассудка - низкое качество распредвалов Жигулей в 70-е.

[Дед Мазай]

Сообщение от Крыглоупек Грамцианский

Главная причина перехода на такую конструкцию - желание увеличить съём мощности с литра объёма.

В первую очередь за счет увеличения максимальных оборотов

[Крыглоупек Грамцианский]

Так я об этом и толкую всю тему!

[Гаврила Блокцелиндров]

а ещо, калеги, представьте какой формы на нижневальниках камера сгорания...

[REDSKY]

Сообщение от Гаврила Блокцелиндров

а ещо, калеги, представьте какой формы на нижневальниках камера сгорания...

А что с ней?

[Tequila]

это он Vшках, наверное...

[Крыглоупек Грамцианский]

Нет, скорее всего он имеет в виду козырьковую (вроде так) форму нижнеклапанных авто. У верхнеклапанных она может быть любой независимо от положения вала.

[Archimed]

ИМХО америкосы любят нижневальность потому как они тише верхневальных собратьев: нижний вал он все таки более тяговит на низах в силу конструкции двигла (на верхневальном инерция меньше, а потери на трение примерно одинаковы, в первом приближении. Поэтому на верхневальных движках стараются сделать рабочими более высокие обороты). Чем ниже обороты двигателя тем он тише работает при прочих равных условиях.

[Петро]

в результате дискусии рискну предположить, что нижневальная конструкция двигателя имеет лишние инерционные детали (штанги-толкатели) что не позволяет движкам работать на высоких оборотах, по этому производители вынуждены строить движек таким образом, что бы снять максимум мощи и момента на низких оборотах (3000 rpm) - именно по этому нижневальные двигатели более тяговитые на низах...

верхневальный двс способен работать на более высоких оборотах - вот он на них и работает

[REDSKY]

Сообщение от Петро

в результате дискусии рискну предположить, что нижневальная конструкция двигателя имеет лишние инерционные детали (штанги-толкатели) что не позволяет движкам работать на высоких оборотах, по этому производители вынуждены строить движек таким образом, что бы снять максимум мощи и момента на низких оборотах (3000 rpm) - именно по этому нижневальные двигатели более тяговитые на низах...

верхневальный двс способен работать на более высоких оборотах - вот он на них и работает

Вполне возможно, хотя современные нижневальные тоже крутятся неплохо, например мотор Chrysler Hemi V8 5.7 (Chrysler 300C):

Максимальные обороты: 5800
Номинальная мощность 340 л.с. при 5000 об/мин
Максимальный момент 525 Нм при 4000 об/мин

Рядовой верхневальный мотор крутится обычно до 6500. Всякие извращения навроде Nissan Skyline GTR R34 (9250 max rpm) не учитываем.

[Крыглоупек Грамцианский]

Сообщение от Петро

в результате дискусии рискну предположить, что нижневальная конструкция двигателя имеет лишние инерционные детали (штанги-толкатели) что не позволяет движкам работать на высоких оборотах, по этому производители вынуждены строить движек таким образом, что бы снять максимум мощи и момента на низких оборотах (3000 rpm) - именно по этому нижневальные двигатели более тяговитые на низах...

верхневальный двс способен работать на более высоких оборотах - вот он на них и работает

Немножко не так. Дело в том что штанги при ударе по толкателям "играют" - пружинят вибрируя. Пока обороты невелики, штанга успевает "отыграть" в 0. Если обороты растут, то штанги начинают открывать/закрывать клапана как им захочется. Вот потому и не крутятся нижневальные моторы.
Инерция начинает играть роль при гораздо более высоких оборотах, если я правильно помню где-то начиная тысяч с 15 клапан просто не успевает закрыться до следующего открытия (оборота распредвала) и повисает в воздухе (буквально).
У меня нет под рукой данных но, полагаю, если сравнить верхне- и нижневальный моторы равного объёма по моменту то он будет одинаков.
Если же сравнить верхне- и нижневальный моторы равной мощности то, безусловно, нижневальный мотор достигает большего момента на низших оборотах.

[Ytr]

на жигулях пружинки уже на 7500 не справляются, а вы--- валы!!!