Одна из основных проблем четырехтактных двигателей внутреннего сгорания заключается в том, что во время такта впуска в цилиндры должно поступать достаточное количество топливовоздушной смеси. По мере возрастания частоты вращения эта проблема становится все серьезнее, так как время открытого состояния клапанов становится все короче. При этом снижается коэффициент наполнения цилиндров.
Чтобы бороться с этим явлением, диаметр клапанов стараются делать как можно большим: только так можно обеспечить приток большого количества рабочей смеси в цилиндры. Однако увеличивать диаметр клапанов до бесконечности невозможно: он ограничен диаметром камеры сгорания.
Отсюда и вытекает основная идея двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр: четыре клапанные тарелки лучше компонуются в круглой камере сгорания и обеспечивают большее сечение впускного отверстия, чем два клапана в камере сгорания такого же размера.
Привод газораспределительного механизма и масляного насоса двигателя М52
1 — масляный насос и его цепной привод;
2 — звездочка коленчатого вала;
3 — башмак натяжителя первичной цепи;
4 — гидравлический демпфер и пружина натяжителя;
5 — звездочка выпускного распредвала (двойная);
6 — звездочка впускного распредвала.
Преимущества двигателя с 4-мя клапанами на цилиндр
Четыре клапана в каждом цилиндре увеличивают площадь каналов для пропуска рабочей смеси и отработавших газов. Это в свою очередь повышает мощность двигателя и заодно снижает расход топлива. Удельный расход топлива у двигателя с 4-мя клапанами на цилиндр примерно на 8% меньше, чем у двигателя с 2-мя клапанами на цилиндр.
Меньше размер клапанов. Благодаря этом уменьшается масса, которую приходится двигать приводу газораспределительного механизма, благодаря чему уменьшается его инертность. Кроме того, для закрытия клапанов требуются менее жесткие клапанные пружины,
Маленькие клапаны охлаждаются при соприкосновении с седлами клапанов в закрытом состоянии лучше, чем большие. Благодаря этому увеличивается их термостойкость. Вследствие изменения пропорций камеры сгорания двигатели с 4-мя клапанами на цилиндр имеют большую детонационную стойкость. Компрессия в них возрастает на 1-5 пунктов.
В двигателе с 4-мя клапанами на цилиндр свеча зажигания может быть установлена в наиболее под ходящем для нее месте — в центре камеры сгорания.