OHC vs OHV. Garść wiedzy o zaworach

Szukając motocykla dla siebie, napotkamy się na różne typy silników. Różnią się one między innymi konstrukcją głowicy i układem zaworów. Czym jest OHV, OHC, SOHC i DOHC? O tym przeczytasz w tym wpisie.

Trzeba zacząć od tego, że cały materiał dotyczy silników 4-suwowych, tradycyjne, motocyklowe 2-suwy nie posiadają ani wałków ani zaworów.
Zadaniem każdego zaworu (nawet tego w kuchennym kranie), polega na otwieraniu i zamykaniu przewodu. Taką samą funkcję pełnią też w silniku, otwierają i zamykają przewody ssące i przewody spalinowe. Przewód ssący jest połączony z gaźnikiem, który dozuje powietrze i paliwo, a wydechowy idzie do rury wydechowej. Ich rola w pracy silnika jest bardzo ważna. Silnik 4-suwowy, posiada suw sprężania i pracy. Aby on był możliwy, wszystkie zawory muszą być zamknięte. Dzięki temu cała fala uderzeniowa ładunku, skierowana jest w tłok. Natomiast z tłoka, energia idzie na wał, potem przez skrzynię biegów na łańcuch i koło, po czym proces kończy się bananem na twarzy posiadacza ;). Wracając do zaworów, suw ssania, wymaga aby były otwarte zawory ssące, doprowadzające paliwo i powietrze. To garść wiedzy dla tych, którzy jeszcze nie wiedzą jak to działa. Przejdźmy do trudniejszych określeń.

Wszystkie skróty wywodzą się z angielskich nazw. Oto krótkie zestawienie:

• SV – side valve – Silnik boczno-zaworowy, potocznie nazywany dolnozaworowy
• OHV – Over Head Valve – Zawory w głowicy (czasem mylnie nazywany dolno-zaworowym)
• OHC – Over Head Camshaft – Wałek w głowicy
• SOHC – Single Over Head Camshaft – Jeden wałek w głowicy. (Właściwie jest to to samo co OHC)
• DOHC – Double Over Head Camshaft – Dwa wałki w głowicy.

Chociaż dosłowne tłumaczenie słowa „over” znaczy „ponad”, to jednak bardziej popularne jest w naszym kraju określenie: wałek lub zawór, „w” głowicy a nie ponad, dlatego takim określeniem będziemy się tu posługiwać.

Zacznijmy od wersji pierwszej – SV. Nie poświęcimy jej dużo uwagi, bo produkcja takich silników zakończyła się w latach 50-tych. Spotykane są tylko w zabytkowych motocyklach. Dzisiaj można je spotkać w silnikach od kosiarek do trawy. Te silniki chociaż bardzo proste w konstrukcji, co było zaletą, szybko zostały zastąpione silnikami OHV, ponieważ dolnozaworowe były słabe i dużo paliły.

Silnik z układem OHV to taki, w którym wałek rozrządu nadal jest na dole (jak w dolnozaworowym) ale już zawory powędrowały wyżej. Od teraz wiszą nad tłokiem. Wałek się obraca, poprzez krzywkę wywiera nacisk na laski, a następnie energia jest przekazywana do popychaczy, które naciskają na zawory. Pomiędzy popychaczem a laską, zwykle jest śruba która pozwala regulować zawory. Wykręcanie śruby powoduje że laska jest dłuższa, a luz zaworowy się zmniejsza. Mimo iż ten rodzaj zaworów okazał się skuteczniejszy, niż ten w silnikach SV, to jednak też posiada swoje wady. Między innymi potrzebuje częstych regulacji. Został opracowany w latach 50-tych, dlatego nieraz na tym blogu, piszemy że ten rodzaj silnika, jest już przestarzały. Jest spotykany w silnikach o oznaczeniach 156FMI i 157FMI.

Kolejny rodzaj układu zaworów to OHC, lub SOHC. Ten rodzaj zaworów jest zbliżony do OHV, jednak tu zamiast lasek, mamy łańcuszek, który przenosi energię z wału korbowego na wałek rozrządu. Możemy je spotkać w bardzo wielu motocyklach sprzedawanych w Polsce – szczególnie w chińskich konstrukcjach. W świecie motocykli 125 te silniki posiadają oznaczenie K157FMI. Silniki OHC są odrobinę mniej awaryjne i ciut mocniejsze, ale nie przyniosły takiej rewolucji jak ostatni i zarazem najciekawszy rodzaj zaworów.

DOHC – Ten rodzaj układu zaworowego, wyposażony w dwa wałki, pozwolił wyeliminować dźwignie popychaczy. Dzięki dwom wałkom, łatwiej jest sterować dużą ilością zaworów. Duża ilość zaworów zwiększa przepustowość. Lepiej jest mieć cztery małe zawory niż dwa większe, bo podwójne zawory dają więcej swobody w zasysaniu mieszanki, lub wydychaniu spalin. Zawory mogą też być pod większym kątem, co także dodaje swobody. Takie zawory są też krótsze a co za tym idzie lżejsze, zatem podlegają mniejszej sile bezwładności. DOHC spotykany jest w najdroższych motocyklach takich jak Yamaha YZF. Podobny układ znajdujemy w 15 konnym silniku Piaggio. Łatwo jest rozpoznać te silniki, posiadają dwie charakterystyczne zaślepki w pokrywie głowicy.  Cechuje się też największą mocą dochodzącą do 15 koni mechanicznych. Dwa wałki ułatwiły także wprowadzenie kolejnej rewolucji – a mianowicie zmiennej fazy rozrządu spopularyzowanej w latach 90-tych w silnikach Hondy oznaczone jako VTEC. Taki silnik występuje np w Yamaha N-MAX 125. Najprościej ujmując, zmienna faza działa w ten sposób, że większe obroty silnika, powodują mocniejsze otwieranie się zaworów, a to z kolei pozwala zassać więcej ładunku.

Na koniec należy zaznaczyć, że w typ układu zaworowego nie definiuje ile tych zaworów przypada na jeden tłok. Na jednym wałku mogą pracować 2, 3 lub nawet 4 zawory. Podobnie na 2 wałkach rozrządu mogą być 2, 3 i 4 zawory, jednak tego rodzaju konfiguracje raczej się nie spotyka. Zwykle dwa wałki oznacza 4 zawory na jeden tłok.

Podsumowując, najmocniejsze są silniki DOHC, lub SOHC, pod warunkiem, że dysponujemy 4 zaworami.

Poniżej film przedstawiający pracę zaworów. Kto rozpozna jaki to rodzaj zaworów? Oglądaj od 1:00.