Κινητήρες DOHC και SOHC: διαφορές, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Πριν επιλέξει ένα αυτοκίνητο, ο μελλοντικός ιδιοκτήτης αυτοκινήτου έρχεται αντιμέτωπος με μια μάζα πληροφοριών, που συγκρίνει χιλιάδες χαρακτηριστικά. Αυτός ο αριθμός περιλαμβάνει τον τύπο του κινητήρα, καθώς και τη διάταξη της κυλινδροκεφαλής, η οποία θα συζητηθεί περαιτέρω. Τι είναι ένας κινητήρας DOHC και SOHC, ποια είναι η διαφορά τους, η συσκευή, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα - διαβάστε παρακάτω.

📌Τι είναι ο κινητήρας SOHC

 Single Over Head Εκκεντροφόρος (μονός εκκεντροφόρος εναέριος άξονας) - τέτοιοι κινητήρες ήταν στην κορυφή της δημοτικότητας στη δεκαετία του 60-70 του περασμένου αιώνα. Η διάταξη είναι ένας εναέριος εκκεντροφόρος (στην κυλινδροκεφαλή), καθώς και διάφορες διατάξεις βαλβίδων:

• ρύθμιση της βαλβίδας μέσω βραχιόνων, που είναι τοποθετημένοι σε ξεχωριστό άξονα, ενώ οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι διατεταγμένες σε σχήμα V. Ένα παρόμοιο σύστημα χρησιμοποιήθηκε ευρέως στα αμερικανικά αυτοκίνητα, ο εγχώριος κινητήρας UZAM-412, ήταν δημοφιλής λόγω της εξαιρετικής εμφύσησης κυλίνδρων.
• ενεργοποίηση των βαλβίδων με χρήση ροκ, τα οποία ενεργοποιούνται από τη δύναμη των έκκεντρων του περιστρεφόμενου άξονα, ενώ οι βαλβίδες είναι διατεταγμένες σε σειρά.
• την παρουσία ωθούμενων (υδραυλικών ανυψωτικών ή ρουλεμάν ώθησης), τα οποία βρίσκονται μεταξύ της βαλβίδας και του εκκεντροφόρου εκκεντροφόρου άξονα.

Σήμερα, πολλοί κατασκευαστές αυτοκινήτων με κινητήρα 8 βαλβίδων χρησιμοποιούν τη διάταξη SOHC ως βασική, αντίστοιχα φθηνή έκδοση.

Ιστορικό κινητήρα SOHC

Το 1910, η εταιρεία Maudslay εφάρμοσε έναν τύπο μηχανισμού διανομής αερίου, ο οποίος ήταν ιδιαίτερος εκείνη την εποχή, στα μοντέλα 32 HP. Η ιδιαιτερότητα ενός κινητήρα με τέτοιο χρονισμό είναι ότι υπάρχει μόνο ένας εκκεντροφόρος άξονας στον μηχανισμό και βρισκόταν πάνω από τους κυλίνδρους στην κεφαλή του μπλοκ.

Κάθε βαλβίδα μπορεί να οδηγείται από βραχίονες, ροκ ή κυλινδρικά ωστικά. Ορισμένοι κινητήρες, όπως το Triumph Dolomite Sprint ICE, χρησιμοποιούν διαφορετικούς ενεργοποιητές βαλβίδων. Η ομάδα εισόδου οδηγείται από pushers και η ομάδα εξόδου οδηγείται από rockers. Και για αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένας εκκεντροφόρος άξονας.

📌Τι είναι ο κινητήρας DOHC

 Τι είναι ένας κινητήρας DOHC (δύο εκκεντροφόροι πάνω) - είναι μια βελτιωμένη έκδοση του SOHC, λόγω της παρουσίας δύο εκκεντροφόρων, ήταν δυνατό να αυξηθεί ο αριθμός των βαλβίδων ανά κύλινδρο (συνήθως 4 βαλβίδες), χρησιμοποιούνται επί του παρόντος δύο τύποι διάταξης :

• δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο - οι βαλβίδες είναι παράλληλες μεταξύ τους, ένας άξονας σε κάθε πλευρά.
• τέσσερις ή περισσότερες βαλβίδες ανά κύλινδρο - οι βαλβίδες τοποθετούνται παράλληλα, ένας άξονας ενός 4κύλινδρου κινητήρα μπορεί να έχει από 2 έως 3 βαλβίδες (κινητήρας VAG 1.8 20V ADR).

Οι πιο διαδεδομένοι είναι οι κινητήρες DOHC λόγω της ικανότητας να ρυθμίζουν ξεχωριστά τις φάσεις εισαγωγής και εξάτμισης, καθώς και την αύξηση του αριθμού των βαλβίδων χωρίς υπερφόρτωση των εκκέντρων. Τώρα οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες είναι αποκλειστικά διαμορφωμένοι με δύο ή περισσότερους εκκεντροφόρους άξονες, παρέχοντας υψηλότερη απόδοση.

Η ιστορία της δημιουργίας του κινητήρα DOHC

Τέσσερις μηχανικοί της Peugeot συμμετείχαν στην ανάπτυξη της μηχανής χρονισμού τύπου DOCH. Αυτή η ομάδα ονομάστηκε αργότερα η "συμμορία των τεσσάρων". Πριν ξεκινήσουν να αναπτύσσουν το έργο για αυτό το σύστημα μετάδοσης κίνησης, οι τέσσερις ήταν επιτυχημένοι σε αγώνες αυτοκινήτων. Κατά τη συμμετοχή τους σε αγώνες, το μέγιστο όριο ταχύτητας κινητήρα ήταν δύο χιλιάδες ανά λεπτό. Αλλά κάθε δρομέας θέλει να κάνει το αυτοκίνητό του το γρηγορότερο.

Αυτή η εξέλιξη βασίστηκε στην αρχή που εξέφρασε ο Zukkareli. Σύμφωνα με την ιδέα του, ο εκκεντροφόρος άξονας του μηχανισμού διανομής αερίου εγκαταστάθηκε πάνω από την ομάδα βαλβίδων. Χάρη σε αυτό, οι σχεδιαστές κατάφεραν να αποκλείσουν περιττά μέρη από το σχεδιασμό της μονάδας ισχύος. Και για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της διανομής αερίου, μια βαριά βαλβίδα αντικαταστάθηκε με δύο ελαφρύτερες. Επιπλέον, ένας μεμονωμένος εκκεντροφόρος χρησιμοποιήθηκε για τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής.

Ο σύντροφός του, ο Henri, πραγματοποίησε τους απαραίτητους υπολογισμούς για να εισαγάγει την ιδέα ενός τροποποιημένου σχεδιασμού κινητήρα στην ανάπτυξη. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, η ισχύς του κινητήρα εσωτερικής καύσης μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τον όγκο του μείγματος αέρα-καυσίμου που θα εισέλθει στους κυλίνδρους σε έναν κύκλο της μονάδας ισχύος. Αυτό επιτεύχθηκε με την εγκατάσταση δύο μικρότερων βαλβίδων στην κυλινδροκεφαλή. Θα κάνουν τη δουλειά πολύ πιο αποτελεσματικά από μια μεμονωμένη βαλβίδα με μεγάλη διάμετρο.

Σε αυτήν την περίπτωση, το BTC θα εισέλθει στους κυλίνδρους σε μικρότερα και καλύτερα μικτά τμήματα. Χάρη σε αυτό, η κατανάλωση καυσίμου μειώνεται και η ισχύς της, αντίθετα, αυξάνεται. Αυτή η ανάπτυξη έχει αναγνωριστεί και έχει εφαρμοστεί στους περισσότερους σύγχρονους κινητήρες.

DOHC με δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο

Σήμερα, τέτοιες διατάξεις ουσιαστικά δεν χρησιμοποιούνται. Στη δεκαετία του 70 του εικοστού αιώνα, ο κινητήρας οκταβαλβίδων δύο αξόνων ονομάστηκε 2OHC και χρησιμοποιήθηκε σε σπορ αυτοκίνητα όπως το Alfa Romeo, το ράλι "Moskvich-412" με βάση την κυλινδροκεφαλή SOHC. 

DOHC με τέσσερις βαλβίδες ανά κύλινδρο

Μια εκτεταμένη διάταξη που έχει βρεθεί κάτω από την κουκούλα χιλιάδων οχημάτων. Χάρη σε δύο εκκεντροφόρους άξονες, κατέστη δυνατή η εγκατάσταση 4 βαλβίδων ανά κύλινδρο, πράγμα που σημαίνει υψηλότερη απόδοση λόγω βελτιωμένης πλήρωσης και εμφύσησης του κυλίνδρου. 

📌Πώς διαφέρει το DOHC από το SOHC και από άλλους τύπους κινητήρων

Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο τύπων κινητήρων είναι ο αριθμός των εκκεντροφόρων καθώς και ο μηχανισμός ενεργοποίησης της βαλβίδας. Στην πρώτη και τη δεύτερη περίπτωση, ο εκκεντροφόρος άξονας βρίσκεται πάντα στην κυλινδροκεφαλή, οι βαλβίδες κινούνται μέσω βραχιόνων, rocker ή υδραυλικών ανυψωτικών. Πιστεύεται ότι η βαλβίδα V SOHC και η 16 βαλβίδα DOHC έχουν το ίδιο δυναμικό ισχύος και ροπής λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών.

📌Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του DOHC

Με τα πλεονεκτήματα:

• απόδοση καυσίμου;
• υψηλή ισχύ σε σύγκριση με άλλες διατάξεις.
• άφθονες ευκαιρίες για αύξηση της ισχύος?
• χαμηλότερος θόρυβος λειτουργίας λόγω της χρήσης υδραυλικών αντισταθμιστών.

Μειονεκτήματα:

• περισσότερα ανταλλακτικά φθορά - ακριβότερη συντήρηση και επισκευή.
• Κίνδυνος εκτός φάσης συγχρονισμού λόγω χαλάρωσης της αλυσίδας ή του ιμάντα χρονισμού.
• ευαισθησία στην ποιότητα και τη στάθμη λαδιού.

📌Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα SOHC

Με τα πλεονεκτήματα:

• φθηνή και εύκολη συντήρηση λόγω απλού σχεδιασμού.
• η δυνατότητα εγκατάστασης υπερτροφοδοτούμενου με διάταξη βαλβίδας σχήματος V ·
• τη δυνατότητα αυτο-επισκευής συντήρησης κινητήρα.

Μειονεκτήματα:

• από πολλές απόψεις χαμηλότερη απόδοση, σε σχέση με το DOHC.
• υψηλή κατανάλωση σε σχέση με έναν κινητήρα 16 βαλβίδων λόγω ανεπαρκούς ισχύος.
• σημαντική μείωση της διάρκειας ζωής του κινητήρα κατά τη ρύθμιση
• την ανάγκη για συχνότερη προσοχή στο σύστημα χρονισμού (ρύθμιση των βαλβίδων, επιθεώρηση των ωθών, αντικατάσταση του ιμάντα χρονισμού).

Εν κατακλείδι, προσφέρουμε ένα σύντομο βίντεο σχετικά με τη διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τύπων κινητήρων:

SOHC εναντίον DOHC | Autotechlabs

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Ποια αυτοκίνητα διαθέτουν κινητήρες DOHC. Οι κινητήρες διανομής αερίου DOHC χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα από τη δεκαετία του 1960. Αρχικά, ήταν μια τροποποίηση με δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο (μία για την είσοδο, μία για την έξοδο). Οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής βασίστηκαν σε έναν εκκεντροφόρο άξονα. Λίγο αργότερα, εμφανίστηκε ένας ιμάντας χρονισμού με δύο εκκεντροφόρους άξονες, μόνο ένας κύλινδρος βασίζεται σε τέσσερις βαλβίδες (δύο στην είσοδο, δύο στην έξοδο). Είναι δύσκολο να συγκεντρωθεί ένας πλήρης κατάλογος τέτοιων κινητήρων, αλλά η αυτοκινητοβιομηχανία υποδεικνύει αυτήν τη διαμόρφωση του μηχανισμού διανομής αερίου με την κατάλληλη επιγραφή στο κάλυμμα της κυλινδροκεφαλής ή στην τεχνική τεκμηρίωση.

Τι μηχανήματα είναι κινητήρες SOHC. Εάν το αυτοκίνητο είναι οικονομικής θέσης, είναι πολύ πιθανό ο μηχανισμός διανομής αερίου του κινητήρα αυτού του μοντέλου να έχει έναν εκκεντροφόρο άξονα για όλες τις βαλβίδες. Η κορυφή της δημοτικότητας τέτοιων κινητήρων πέφτει στα τέλη της δεκαετίας του '60 και του '70, αλλά στα σύγχρονα οχήματα, συχνά υπάρχουν τροποποιήσεις των μονάδων ισχύος με έναν τέτοιο μηχανισμό διανομής αερίου. Αυτός ο τύπος χρονισμού αποδεικνύεται από την αντίστοιχη επιγραφή στο κάλυμμα της κυλινδροκεφαλής.