Четыре клапана на цилиндр давно стали нормой, два — наследием старой школы. А между ними была промежуточная схема: три клапана, два впускных и один выпускной. Выглядит компромиссом, но у неё была вполне конкретная инженерная задача, и решали её всерьёз — вплоть до двенадцатицилиндровых моторов представительского класса.
Подборка: трёхклапанные моторы справочника
| Двигатель | Марка | Объём | Мощность | Компоновка | Наддув |
|---|---|---|---|---|---|
| HWA AG | Pagani | 6.0 л | 850 л.с. | V-образный, 12-цилиндровый | Двойной турбонаддув |
| M158 | Pagani | 6.0 л | 730 л.с. | V-образный, 12-цилиндровый | Двойной турбонаддув |
| M 275 E 60 | Maybach | 6.0 л | 640 л.с. | V-образный, 12-цилиндровый | Двойной турбонаддув |
| M 155 E 55 ML | Mercedes-Benz | 5.4 л | 626 л.с. | V-образный, 8-цилиндровый | Компрессор |
| M 285 E 60 LA | Maybach | 6.0 л | 612 л.с. | V-образный, 12-цилиндровый | Двойной турбонаддув |
| M 275 E 55 LA | Mercedes-Benz | 5.5 л | 500 л.с. | V-образный, 12-цилиндровый | — |
| Modular Triton 99P | Ford | 6.8 л | 362 л.с. | V-образный, 10-цилиндровый | — |
| M 112 E32 ML | Chrysler | 3.2 л | 330 л.с. | V-образный, 6-цилиндровый | Компрессор |
Зачем понадобился третий клапан
Впуск и выпуск нагружены по-разному. Свежую смесь нужно затолкать в цилиндр разрежением, отработавшие газы уходят сами под собственным давлением — им достаточно меньшего сечения. Отсюда идея: два впускных клапана для наполнения и один выпускной большего диаметра.
- Место для свечей. Освободившееся пространство в головке позволяло поставить две свечи на цилиндр и поджигать смесь с двух точек, ускоряя сгорание;
- Меньше деталей. Один выпускной клапан вместо двух — это на четверть меньше сёдел, направляющих втулок и колпачков в головке;
- Тепловой режим. Один большой выпускной канал проще охладить, чем два узких, особенно в чугунной головке;
- Простота привода. Схема хорошо работала с одним распредвалом на ряд, что упрощало и удешевляло головку.
Читайте такжеДва клапана на цилиндр: моторы старой школы с огромным ресурсом
Почему победила четырёхклапанная схема
Ограничение у трёх клапанов принципиальное: один выпускной канал становится узким местом на высоких оборотах, когда газам нужно уйти из цилиндра за считаные миллисекунды. Пока моторы работали в умеренном диапазоне, это не мешало; с ростом оборотов и появлением фазовращателей на обоих валах преимущество четырёхклапанной головки стало очевидным. Дополнительно сыграли нормы по выбросам: симметричная схема с двумя выпускными клапанами лучше управляется по фазам и быстрее прогревает катализатор.
Связь числа клапанов с характером мотора показывает разбор компоновок двигателя. Что происходит в головке блока при износе клапанного механизма, объясняет статья о ремонте головки, а роль фаз газораспределения — разбор о фазорегуляторах.
