Почему GM все еще настаивает на двигателях толкателя?


15

GM продолжает разрабатывать и производить двигатели с толкателем (с верхним клапаном или OHV), в то время как большинство их конкурентов перешли на конфигурации с верхним кулачком (OHC) для своих высокопроизводительных двигателей. Есть ли известная причина для этого? Их меньшие двигатели используют верхние кулачки, но более крупные двигатели V8 продолжают использовать толкатели (Gen III / VI [LSx] и Gen V [LT1] Small Block).


1
Это часть культуры? Как HD V-Twins и, возможно, боксер BMW?
DucatiKiller

1
Они очень просты, подходят почти ко всему (короткие головы) и производят тонны энергии.
3Dave

Ответы:


16

«Автомобиль и водитель» задали этот вопрос Сэму Уайнгардену из GM, главному инженеру V8.

Упомянутые в статье преимущества клапанного привода с толкателем можно суммировать следующим образом:

  • Это позволяет более компактную компоновку двигателя

    Распределительный вал сидит в «долине» двигателя, используя свободное пространство. Поскольку двигатель не должен размещать распределительный вал над головкой цилиндров, общие размеры двигателя с толкателем являются как более короткими, так и более узкими.

    Более компактный размер двигателя освобождает драгоценное пространство в моторном отсеке и помогает поддерживать низкий центр тяжести автомобиля.

  • Это приводит к более легкому двигателю

    При прочих равных условиях, один распределительный вал будет иметь меньшую инерцию вращения, чем два или четыре распределительных вала, обнаруженные в конструкциях OHC.

    Меньше частей в клапанной коробке = меньший вес.

  • Это стоит меньше, чтобы построить

    Меньше частей в клапанной коробке = меньше затрат. В статье упоминается примерно 400 долларов экономии на двигатель.


На самом деле это только: «Это стоит меньше, чтобы построить».
кузнец37

9

Поместите головку DOHC рядом с головкой толкателя, и ответ сразу очевиден. Головки от Pushrod V8 кажутся невероятно крошечными, если вы когда-либо раньше видели только головки DOHC. И поскольку блок на самом деле не занимает столько места в общем размере двигателя, сокращение головок имеет огромное значение для общего размера и веса двигателя.

Размер и вес 5-6-литрового толкателя V8 сопоставимы с размером и весом 1,5-2,0 л двигателя DOHC I4. Если вы пытаетесь сделать быструю спортивную машину и иметь выбор между двумя одинаково тяжелыми двигателями, один из которых вырабатывает 200 л.с. (honda F20 для исключительно высокомощного двигателя), а другой - 400 л.с. (chevy LS6, например) что бы вы выбрали? Если газ не является чрезвычайно дорогим или если вас облагают налогом объем двигателя, он всегда будет более мощным двигателем.

Honda F20c / F22c1 Мотор Вес (без аксессуаров): 326 фунтов.

GM LS1 / 2/3/6 вес двигателя (с аксессуарами): 385 фунтов

Топливная эффективность также схожа.


Хотя эти вещи являются правдой и в основном хороший ответ, я ищу причину, почему GM остался с этим. Есть ли что-то, что GM конкретно сказал, что говорит нам, почему именно они застряли с ними?
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

2
Кажется, что ответ Зейда касается вопроса с точки зрения «почему ГМ-специалисты внутренне решили принять решение», но ответ совершенно неудивителен - меньше вес, меньше сложность, меньше объем, меньше стоимость практически без потери мощности. Как сказал парень из GM, вы теряете небольшое количество головного потока в обмен на огромный прирост веса / упаковки.
Джим W

Это очень верно. В основном то, что вы и Аутист говорили.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

2
Честно говоря, я думаю, что мы закончили со всеми маленькими рабочими двигателями только из-за газового кризиса в 70-х годах, а затем получили DOHC, турбины, впрыски и т. Д., Потому что люди хотели больше производительности от этих двигателей. До этого единственными странами, которые вкладывали значительные средства в такие технологии, были страны с существовавшими ранее налогами на перемещение, такие как Япония и Италия. Подобные налоговые махинации объясняют историческую популярность двигателей с большим рабочим ходом в Великобритании (облагаемая скважина) и дизельного топлива в таких странах, как Франция (дизельное топливо получило более низкий налог за перемещение).
Джим

Помимо определенного момента, эффективное использование смещения - это довольно неэффективное использование вашего веса / упаковки / материалов / сборки, поскольку для этого потребуется большая высота палубы, большая высота головки (для кулачков, большие порты, больше клапанов и т. Д.), Более экзотические материалы. лучшая балансировка, большая сложность (регулировка фаз газораспределения, настройка резонанса впускного клапана, электронное управление и т. д.). Единственная причина, по которой вы захотите сделать что-то подобное, это если вы платите огромные налоги за увеличение смещения (либо напрямую, либо за счет стоимости топлива), либо вы участвуете в гонках, и правила ограничивают смещение.
Джим Ш

5

Двигатель OHC имеет преимущество перед двигателем OHV на более высоких оборотах. То же самое верно при сравнении бокового клапана с OHV. Меньшие двигатели нуждаются в большем числе оборотов и получают больший выигрыш, будучи OHC. Штраф на OHC меньше, чем в потоке 4 который является наиболее распространенным двигателем для небольших автомобилей. Двигатель OHC занимает больше места по сравнению с его кубической емкостью. Помните, что малоблочный chev поколения 1 является наиболее пересаженным двигателем. Если вас беспокоит объем, вы можете утверждать, что если вы разработали Двигатель OHC, который занимал столько же места, что и в итоге, имел бы меньше кубических дюймов. Фактически можно утверждать, что на обычной тяжелой уличной машине ваши общие характеристики могут быть хуже.Вполне вероятно, что OHC дает вам больше мощности на кубический дюйм, хотя и при более высоких оборотах, где износ двигателя и внутреннее трение являются значительными факторами. Но OHV дает больше HP на фунт. Помните также, что у многих людей есть большие машины для буксировки, где крутящий момент важнее. Двигатель OHC имеет кулачковый ремень [и], и эти ремни прослужили не так долго, как ожидалось, поэтому у OHV есть определенное преимущество в обслуживании.


Отличный ответ, но я ищу что-то более авторитетное. GM конкретно указал причину, по которой они остались с конфигурацией OHV?
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Ходят слухи, что если / когда нефть подорожает, GM будет дорабатывать меньшую северную звезду OHC V8, чтобы заменить двигатели с гигантскими толкателями.
Аутист

1
@Autistic Боже, надеюсь, нет.
Бен

Мой 1,6-литровый четырехцилиндровый двигатель Nissan - OHC и имеет цепь ГРМ, а не ремень.
Роберт С. Барнс

@Autistic серия двигателей Northstar была прекращена в 2010 году. Любой будущий OHC V8 от GM, вероятно, будет либо улучшением нынешнего OHV "LS" V8 (используется в грузовиках, Corvette, Camaro и т. Д.), Либо новым дизайном, вдохновленным «High Feature V6» (обычно 3,6 л), используемый во многих других автомобилях.
JakeRobb
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.