Czym się wyróżnia silnik dolnozaworowy (SV)? Jak pracuje i jaką ma charakterystykę? Jaki jest rozrząd silnika dolnozaworowego?
Silnik dolnozaworowy to rodzaj silnika spalinowego, w którym wałek rozrządu znajduje się poniżej cylindra, a zawory umieszczone są w bloku silnika. Ten bądź co bądź archaiczny napęd jest znany wielu Polakom z zastosowania w kilku samochodach z PRL: były masowo produkowane i oferowane m.in. w FSO Warszawie M20 (i kilku nowszych) oraz w dostawczych Żukach i Nysach, a nawet w Tarpanach.
Czym różni się silnik górnozaworowy (SV) od dolnozaworowego?
Silnik górnozaworowy to taki, w którym wałek rozrządu znajduje się w głowicy silnika, a zawory umieszczone są nad tłokiem. Jest to rozwiązanie, które zapewnia lepsze napełnianie i opróżnianie cylindra, większy stopień sprężania, wyższą moc i sprawność silnika. Silnik górnozaworowy może mieć jeden lub dwa wałki rozrządu w głowicy, oznaczane odpowiednio jako SOHC (ang. single overhead camshaft) lub DOHC (ang. double overhead camshaft). Silnik górnozaworowy może być również nazywany silnikiem OHC (ang. overhead camshaft).
Silnik spalinowy dolnozaworowy – rozrząd
Silnik dolnozaworowy z kolei to taki, w którym wałek rozrządu znajduje się w skrzyni korbowej, a zawory umieszczone są w bloku silnika. Jest to rozwiązanie, które wiąże się z innym systemem rozrządu niż w silniku górnozaworowym. Zawory są sterowane bezpośrednio przez krzywki wałka rozrządu, a nie przez dźwignie, popychacze lub łańcuchy. Silnik dolnozaworowy może być również nazywany silnikiem SV (ang. side valve) lub F-head.
Silnik górnozaworowy i dolnozaworowy różnią się więc przede wszystkim położeniem wałka rozrządu i zaworów, co ma wpływ na kształt i objętość komory spalania, sposób spalania mieszanki, stopień sprężania, moc i sprawność silnika. Silnik górnozaworowy ma zazwyczaj mniejszą komorę spalania, lepsze spalanie mieszanki, wyższy stopień sprężania, większą moc i sprawność niż silnik dolnozaworowy. Silnik dolnozaworowy ma zazwyczaj większą komorę spalania, gorsze spalanie mieszanki, niższy stopień sprężania, mniejszą moc i sprawność niż silnik górnozaworowy.
Jak rozpoznać silnik dolnozaworowy?
Silnik dolnozaworowy można rozpoznać po kilku charakterystycznych cechach, które odróżniają go od silnika górnozaworowego. Oto niektóre z nich:
- Silnik dolnozaworowy ma bardzo prostą budowę głowicy, która nie zawiera żadnych elementów ruchomych, takich jak wałek rozrządu, dźwignie, popychacze czy łańcuchy. Głowica jest zazwyczaj płaska lub lekko wypukła, a jej wysokość jest niewielka.
- Silnik dolnozaworowy ma zawory umieszczone w bloku silnika, w płaszczyźnie jego styku z głowicą. Zawory są ułożone poziomo, równolegle do osi cylindra, i są sterowane bezpośrednio przez krzywki wałka rozrządu. Zawory są zazwyczaj małe i mają niewielki skok.
- Silnik dolnozaworowy ma wałek rozrządu umieszczony w skrzyni korbowej, poniżej cylindra. Wałek rozrządu jest zazwyczaj smarowany olejem z miski olejowej i jest napędzany przez koło zębate lub łańcuch z wału korbowego. Wałek rozrządu ma zazwyczaj cztery krzywki na każdy cylinder, po dwie na każdy zawór.
- Silnik dolnozaworowy ma komorę spalania o nieregularnym kształcie, z dodatkowymi kanałami łączącymi ją z zaworami. Komora spalania jest zazwyczaj duża i ma dużą powierzchnię ścianek, co ogranicza stopień sprężania i spalanie mieszanki. Świeca zapłonowa jest zazwyczaj umieszczona idealnie w osi cylindra, co ułatwia montaż i wymianę.
Jak działa silnik dolnozaworowy?
Silnik dolnozaworowy działa na tej samej zasadzie co silnik górnozaworowy, czyli na cyklu czterosuwowym, składającym się z suwu ssania, sprężania, pracy i wydechu. Różnica polega na tym, że w silniku dolnozaworowym zawory są sterowane bezpośrednio przez wałek rozrządu, umieszczony w skrzyni korbowej, a nie przez dźwignie, popychacze lub łańcuchy, umieszczone w głowicy silnika. Oto jak przebiega cykl czterosuwowy w silniku dolnozaworowym:
- Suw ssania: tłok porusza się z góry na dół, tworząc podciśnienie w cylindrze. Zawór ssący, sterowany przez krzywkę wałka rozrządu, otwiera się i pozwala na wlot mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra przez kanał ssący w bloku silnika. Zawór wydechowy jest zamknięty.
- Suw sprężania: tłok porusza się z dołu na górę, sprężając mieszankę w cylindrze. Zawór ssący i zawór wydechowy są zamknięte. Świeca zapłonowa iskrzy i zapala mieszankę.
- Suw pracy: tłok porusza się z góry na dół, napędzany przez ciśnienie gazów spalinowych, powstałych w wyniku spalania mieszanki. Zawór ssący i zawór wydechowy są zamknięte. Tłok przenosi siłę na korbowód i wał korbowy, który obraca się o pół obrotu.
- Suw wydechu: tłok porusza się z dołu na górę, wypychając spaliny z cylindra. Zawór wydechowy, sterowany przez krzywkę wałka rozrządu, otwiera się i pozwala na wylot spalin przez kanał wydechowy w bloku silnika. Zawór ssący jest zamknięty. Wał korbowy obraca się o kolejne pół obrotu i cykl się powtarza.
