Блок цилиндров, головка и крышка кулачкового вала формируют компактную трёхэтажную архитектуру, когда единственный распредвал расположен на самом верху — Single OverHead Camshaft, или SOHC. Вал приводит клапаны через коромысла либо толкатели, убирая из схемы лишние шестерни и дополнительный вал.
Первое серийное воплощение концепции появилось в шестидесятые, когда инженеры Honda стремились облегчить вращающиеся массы. Одновальный комплект уменьшил высоту головки, улучшил обзор подкапотного пространства и дал команде шанс удержать сухую массу в пределах строгих лимитов.
Динамика конструкции
При разборке современного L-образного мотора легко заметить, что вал сидит в литом корыте, а коромысла опираются на игольчатые подшипники. Угол между осями впускного и выпускного клапанов доходит до 25°, благодаря чему формируется компактная камера сгорания. Срыв пламени ускоряется, давление растёт равномерно, тяга на низах выражена ярче, чем у двойновального собрата.
Чистая кинематика описывается коэффициентом R⁄L, где R — радиус кривошипа, L — длина шатуна. При меньшем количестве валов воздушный поток сталкивается с меньшим числом препятствий, сопротивление газообмена снижается. Бжух вентиляции — и цилиндр заполняется на 92–95 % при 6200 об/мин у серийного агрегата.
Преимущества и ограничения
Список достоинств открывается редуцированной массой вращающихся деталей. Автомобиль охотнее набирает обороты, старт с места расходует меньше топлива, коленвал служит дольше из-за снижения инерции. Общая высота головки короче, кузовщик получает больше свободы при проектировании капота.
Однако оодновальный механизм ограничивает число клапанов. Четырёхклапанная головка встречается, но коромысла усложняются, уравновешивать качающиеся массы труднее. Газораспределительный контур испытывает повышенный изгиб, из-за чего максимальные обороты для серийной версии редко поднимаются выше 7500 об/мин.
В довесок при использовании фазовращателей ограничен диапазон регулировки. Диапазон до 30° коленвала достаточен для грамотного управления моментом, но магистраль для масла обязана быть короче, иначе отклик ухудшится.
В эпоху турбонаддува и строгих норм токсичности одновальная схема не спешит сдавать позиции. Производители мотоциклов опираются на неё при разработке двигателей до 1000 см³, где компактность играет решающую роль. На легковых платформах SOHC перемещён в бюджетный сегмент, но сочетание с турбиной и прямым впрыском уже подарило яркие цифры: удельная мощность 110 кВт/л при расходе 5,8 л/100 км на Civic 1.0 VTEC Turbo.
В лабораториях Hyundai тестируется комбинированный узел, объединяющий SOHC и электрический актуатор на выпуске. Система Hybrid Car Lift перекрывает клапан плавно, без гидро-шлёпков, что снижает детонационный риск при переменной степени сжатия.
Снова обращаю внимание на ресурс: меньше подшипников — меньше трения. При корректной смазки 0W20 вал живёт 300 тыс. км без ощутимого износа. Иду дальше: в гаражных условиях натяжитель прост в обслуживании, а регулировка теплового зазора по щупу займёт один вечер и пару чашек кофе.
мыслей прост: SOHC остаётся рабочей лошадкой с характером швейцарского хронографа — не броской, но точной. Пока инженеры иищут компромисс между КПД и затратами, одновальный труженик продолжает стучать одиночный такт под капотом тысяч автомобилей.
