Какое количество клапанов необходимо двигателю? Однажды перед началом первой мировой войны, фирма Peugeot вывела на рынок автомобиль, который ничем особенно не отличался от других внешне. Однако его скоростные характеристики заставили гонщиков того времени уважать данный автомобиль. Главной отличительной особенностью этого авто был мотор с четырьмя клапанами на цилиндре, конструкция по тем временам инновационная.
Его разработчика звали Эрнест Анри, который просто хотел снизить выход из строя пружин клапана от веса самого клапана, при росте оборотов мотора. Число клапанов выросло, а значит снизились их размеры и вес, а вот то, что выросла мощность, стало для разработчика настоящим сюрпризом.
Из-за чего же произошел рост мощности? Ведь до разработки Анри, мощность повышали простым увеличением объёма мотора. Оказалось, что если нарастить число оборотов коленвала, можно увеличить число рабочих тактов двигателя, а значит и нарастить мощность без роста объема двигателя.
Единственная проблема в том, что при росте количества оборотов коленчатого вала становится актуальной тема быстрого подвода горючей смеси и отвода отработанных газов. Ведь если увеличить время, когда впускной клапан открыт, чтобы впустить достаточно смеси, а выпускной открыт, чтобы вывести все продукты сгорания то рано или поздно все придёт к тому, что и впускной, и выпускной клапаны будут открыты одновременно.
Если увеличить размеры самих клапанов и увеличить тем самым их пропускную способность, то увеличится их масса и вот поломки пружин, которые и заставили Анри сделать два впускных и два выпускных клапана.
Это увеличило в 1,5 раза пропускную способность клапанов и соответственно количество смеси поступавшей в цилиндр, а значит, при росте оборотов коленвала мотор справлялся с впуском и выпуском, безболезненно увеличивая мощность.
Однако еще почти 80 лет автопроизводители масс-сегмента игнорировали эту разработку.
И на то были свои причины. Так большее количество клапанов при всех плюсах увеличивало стоимость производства мотора, а значит и цену автомобиля для конечного потребителя. Кроме того сложность конструкции увеличивала стоимость обслуживания и ремонта. И еще одно, в те стародавние времена, автопроизводители очень трепетно относились к качеству своей продукции, а дополнительное усложнение конструкции двигателя, добавляло дополнительную деталь, которая это качество может снизить. Поэтому, пока плюсы от использования этой конструкции не превысили затрат на ее внедрение массовому потребителю, пришлось довольствоваться только тем, что было доступно на рынке.
Когда в 70-х годах рыночная ситуация вынудила производителей автомобилей всерьез заняться экономичностью своих моделей, а все дешевые и несложные приемы уже были использованы, пришлось все-таки внедрять идею увеличения количества клапанов на цилиндр.
Двигатели с двумя клапанами начали стремительно вымирать, долгожителями среди «двухклапанников» оказались, пожалуй, только дизельные моторы и то только потому, что считались низкооборотными, а некоторые уже тогда оснащались турбокомпрессорами, значит недостатка воздуха не испытывали.
Конструкция, разработанная швейцарцем, сейчас является самой распространённой в мире, по тем же причинам, что когда то мешали ее внедрению. Большее количество клапанов увеличивает сложность, стоимость производства, ремонта и обслуживания.