กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 17 นาที

วาล์วหลายตัว

เครื่องยนต์ สันดาปภายใน แบบหลายวาล์ว หรือ แบบสี่ จังหวะ หลายวาล์ว คือเครื่องยนต์ที่แต่ละ กระบอกสูบ มี วาล์ว มากกว่าสองตัว –...

วาล์วหลายตัว

ฝาสูบของเครื่องยนต์นิสสัน VQ สี่ วาล์ว

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบหลายวาล์วหรือแบบสี่จังหวะ หลายวาล์ว คือเครื่องยนต์ที่แต่ละกระบอกสูบมีวาล์วมากกว่าสองตัว – มากกว่าจำนวนขั้นต่ำที่จำเป็นคือหนึ่งตัวสำหรับแต่ละประเภท เพื่อวัตถุประสงค์ในการดูด อากาศและเชื้อเพลิง และระบายก๊าซไอเสียเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วถูกคิดค้นขึ้นเพื่อปรับปรุงหนึ่งหรือทั้งสองอย่างนี้ ซึ่งมักเรียกว่า "การหายใจที่ดีขึ้น" และด้วยประโยชน์เพิ่มเติมของวาล์วที่เล็กลง ทำให้มีมวลในการเคลื่อนที่น้อยลง (ต่อวาล์วและสปริงแต่ละตัว) อาจสามารถทำงานที่รอบต่อนาที (rpm) ที่สูงกว่าเครื่องยนต์แบบสองวาล์วได้ ทำให้สามารถดูดอากาศและ/หรือระบายไอเสียได้มากขึ้นต่อหน่วยเวลา จึงอาจให้กำลังมาก ขึ้น [ 1 ] [ 2 ]

หลักการทำงานของวาล์วหลายตัว

การออกแบบเครื่องยนต์แบบหลายวาล์ว

การออกแบบเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วมี วาล์วแบบป๊อปเป็ตสาม สี่ หรือห้าตัวต่อกระบอกสูบ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ในวิศวกรรมยานยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบสี่จังหวะใดๆ ก็ตามต้องการวาล์วอย่างน้อยสองตัวต่อกระบอกสูบ: ตัวหนึ่งสำหรับดูดอากาศ (และมักจะเป็นเชื้อเพลิง[ 3 ] ) และอีกตัวหนึ่งสำหรับระบายก๊าซจากการเผาไหม้ การเพิ่มวาล์วมากขึ้นจะเพิ่มพื้นที่วาล์ว ซึ่งช่วยปรับปรุงการไหลของก๊าซดูดและไอเสีย จึงช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ การเผาไหม้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรและกำลังขับ การออกแบบทางเรขาคณิตแบบหลายวาล์วช่วยให้หัวเทียนอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมภายในห้องเผาไหม้เพื่อการแพร่กระจายของเปลวไฟที่ดีที่สุด เครื่องยนต์แบบหลายวาล์วมักจะมีวาล์วขนาดเล็กกว่าที่มีมวลการเคลื่อนที่ขึ้น ลงต่ำกว่า ซึ่งสามารถลดการสึกหรอของลูกเบี้ยว แต่ละตัว และช่วยให้ได้กำลังมากขึ้นจากรอบการหมุน ที่สูงขึ้น โดยไม่มีอันตรายจากวาล์วลอยตัวเครื่องยนต์บางรุ่นได้รับการออกแบบให้เปิดวาล์วดูดแต่ละตัวในเวลาที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งจะเพิ่มความปั่นป่วน ปรับปรุงการผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ วาล์วที่มากขึ้นยังช่วยระบายความร้อนให้กับฝาสูบได้อีกด้วย

ข้อเสียของเครื่องยนต์แบบหลายวาล์ว ได้แก่ จำนวนชิ้นส่วนที่มากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตและอาจรวมถึงค่าบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น และอาจทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันมากขึ้นเนื่องจากมีซีลแกนวาล์วจำนวนมากขึ้น

เครื่องยนต์หลายวาล์วส่วนใหญ่เป็น แบบ เพลาลูกเบี้ยวคู่เหนือฝาสูบ (DOHC) แต่ก็ มีเครื่องยนต์หลายวาล์ว แบบเพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวเหนือฝาสูบ (SOHC) อยู่บ้าง เช่นเครื่องยนต์ Mazda B8-MEที่ใช้แขนโยกแบบรูปส้อม เพื่อให้เพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวเหนือฝาสูบสามารถขับวาล์วได้สองตัวพร้อมกัน (โดยทั่วไปคือวาล์วไอเสีย) ซึ่งจะทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ลูกเบี้ยวจำนวนมากเพื่อลดต้นทุนการผลิต

  • ฝาสูบสามวาล์ว

เครื่องยนต์นี้มีวาล์วไอเสียขนาดใหญ่หนึ่งตัวและวาล์วไอดีขนาดเล็กสองตัว การออกแบบแบบสามวาล์วช่วยให้การหายใจของเครื่องยนต์ดีกว่าแบบสองวาล์ว แต่เนื่องจากวาล์วไอเสียขนาดใหญ่ ทำให้รอบเครื่องยนต์สูงสุดไม่สูงกว่าแบบสองวาล์ว ต้นทุนการผลิตสำหรับการออกแบบนี้อาจต่ำกว่าการออกแบบแบบสี่วาล์ว การออกแบบแบบสามวาล์วเป็นที่นิยมในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 และตั้งแต่ปี 2004 เป็นต้นมา การจัดเรียงวาล์วหลักที่ใช้ใน รถ บรรทุก Ford F-Seriesและรถ SUV ของ Ford ก็ มีอยู่เช่นกัน Ducati ST3 V-twinก็ใช้หัววาล์วแบบ 3 วาล์ว

  • ฝาสูบสี่วาล์ว

นี่คือหัวกระบอกสูบแบบหลายวาล์วชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด โดยมีวาล์วไอเสียสองตัวและวาล์วไอดีสองตัวที่มีขนาดใกล้เคียงกัน (หรือใหญ่กว่าเล็กน้อย) การออกแบบนี้ช่วยให้การหายใจของเครื่องยนต์คล้ายกับหัวกระบอกสูบแบบสามวาล์ว และเนื่องจากวาล์วไอเสียขนาดเล็กช่วยให้สามารถหมุนรอบสูงได้ การออกแบบนี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์ที่มีกำลังสูง

  • ฝาสูบห้าวาล์ว

หัววาล์วห้าตัวที่มีวาล์วไอเสียสองตัวและวาล์วไอดีสามตัวนั้นพบได้น้อยกว่า โดยวาล์วทั้งห้าตัวมีขนาดใกล้เคียงกัน การออกแบบนี้ช่วยให้การหายใจของเครื่องยนต์ดีเยี่ยม และเนื่องจากวาล์วแต่ละตัวมีขนาดเล็ก จึงทำให้สามารถหมุนด้วยรอบสูงและให้กำลังสูงมากได้ในทางทฤษฎี แม้ว่าเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สี่วาล์วแล้ว การออกแบบห้าวาล์วควรจะมีรอบสูงสุดที่สูงกว่า และพอร์ตไอดีทั้งสามควรจะช่วยให้การเติมอากาศเข้าสู่กระบอกสูบมีประสิทธิภาพและเกิดการไหลเวียนของก๊าซสูง (ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์ทั้งสองอย่าง) แต่ก็มีข้อสงสัยว่าการกำหนดค่าห้าวาล์วจะให้ประโยชน์ที่คุ้มค่ากว่าการออกแบบสี่วาล์วหรือไม่ การเพิ่มขึ้นของระบบฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงอาจทำให้การออกแบบหัววาล์วห้าตัวทำได้ยากขึ้น เนื่องจากหัวฉีดต้องใช้พื้นที่บนหัววาล์ว หลังจากผลิตเครื่องยนต์ Genesis ห้าวาล์ว มาหลายปียามาฮ่าก็ได้กลับมาใช้การออกแบบสี่วาล์วที่ราคาถูกกว่าอีกครั้ง

ตัวอย่างของเครื่องยนต์ห้าวาล์ว ได้แก่เครื่องยนต์ 20vT ขนาด 1.8 ลิตร รุ่นต่างๆ ที่ผลิตโดย AUDI AG, เครื่องยนต์ V8 Dinoรุ่นหลังๆ ของFerrari และ เครื่องยนต์ 4A-GE ขนาด 1.6 ลิตร 20 วาล์วที่ผลิตโดย Toyota ร่วมกับ Yamaha

  • นอกเหนือจากวาล์วทั้งห้าตัวแล้ว

สำหรับกระบอกสูบทรงกระบอกและวาล์วที่มีพื้นที่เท่ากัน การเพิ่มจำนวนวาล์วเกินห้าตัว จะทำให้พื้นที่วาล์วรวม ลดลงตารางต่อไปนี้แสดงพื้นที่ใช้งานจริงของจำนวนวาล์วที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับขนาดกระบอกสูบ เปอร์เซ็นต์เหล่านี้อิงตามรูปทรงเรขาคณิตอย่างง่ายและไม่ได้คำนึงถึงรูสำหรับหัวเทียนหรือหัวฉีด แต่ช่องว่างเหล่านี้มักจะอยู่ใน "พื้นที่ว่างเปล่า" ที่ไม่สามารถติดตั้งวาล์วได้ นอกจากนี้ ในทางปฏิบัติ วาล์วไอดีมักจะมีขนาดใหญ่กว่าวาล์วไอเสียในฝาสูบที่มีจำนวนวาล์วต่อกระบอกสูบเป็นเลขคู่

  • 2 = 50%
  • 3 = 64%
  • 4 = 68%
  • 5 = 68%
  • 6 = 66%
  • 7 = 64%
  • 8 = 61%

เทคโนโลยีทางเลือก

ภาพตัดขวางแสดงระบบวาล์วแปรผัน i-AVLSของ Subaru บน เครื่องยนต์บ็อกเซอร์ EJ25 SOHC 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ จัดแสดงในงานโตเกียวมอเตอร์โชว์ 2007

เทคโนโลยี เทอร์โบชาร์จและซูเปอร์ชาร์จช่วยปรับปรุงการหายใจของเครื่องยนต์ และสามารถใช้แทนหรือร่วมกับเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วได้ เช่นเดียวกับระบบปรับจังหวะการเปิด-ปิดวาล์วและท่อร่วมไอดีแบบปรับความยาวได้วาล์ว แบบโรตารี่ ก็ช่วยปรับปรุงการหายใจของเครื่องยนต์และสมรรถนะที่รอบสูงได้เช่นกัน แต่ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก การปรับแต่ง พอร์ตฝาสูบซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการปรับแต่งเครื่องยนต์ก็ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มสมรรถนะของเครื่องยนต์เช่นกัน

รถยนต์และรถบรรทุก

ก่อนปี 1914

รถยนต์คันแรกของโลกที่ใช้เครื่องยนต์เพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบคือMarrในปี 1902 ซึ่งมีเครื่องยนต์สูบเดียวที่มีเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบเพียงอันเดียวและมีวาล์วสองตัวต่อสูบ ต่อมามีการนำเครื่องยนต์ที่มีวาล์วมากกว่าสองตัวต่อสูบมาใช้ รถแข่ง Ariès VT ในปี 1908 มีเครื่องยนต์สูบเดียวขนาด 1.4 ลิตรแบบอัดอากาศที่มีวาล์วแบบ desmodromic สี่ตัวต่อสูบ [ 4 ] และ Isotta Fraschini Tipo KM ในปี 1910 มีเครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 10.6 ลิตรที่มีเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบเพียงอันเดียวและมีวาล์วสี่ตัวต่อสูบ ให้กำลัง 100–140 แรงม้า (75–104 กิโลวัตต์) เครื่องยนต์ของ Isotta Fraschini Tipo KM ยังเป็นหนึ่งในเครื่องยนต์แรกๆ ที่มีระบบวาล์วเหนือฝาสูบแบบปิดสนิท[ 5 ] [ 6 ]

รถยนต์คันแรกของโลกที่มีเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวเหนือหัวสองตัวและวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบคือรถแข่งPeugeot L76 Grand Prix ปี 1912 ที่ออกแบบโดย Ernest Henry เครื่องยนต์ โมโนบล็อก 4 สูบเรียงขนาด 7.6 ลิตรพร้อมห้องเผาไหม้แบบครึ่งทรงกลมที่ทันสมัยให้กำลัง 148 แรงม้า (110 กิโลวัตต์) ซึ่งเท่ากับ 19.5 แรงม้า/ลิตร (14.5 กิโลวัตต์/ลิตร; 0.3 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) ในเดือนเมษายน ปี 1913 ที่สนามแข่ง Brooklands ในอังกฤษ รถ L76 ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษชื่อ"la Torpille" (ตอร์ปิโด) ทำลายสถิติความเร็วโลกที่ 170 กม./ชม. [ 1 ] Robert Peugeot ยังได้มอบหมายให้ Ettore Bugattiหนุ่มพัฒนารถแข่ง GP สำหรับ Grand Prix ปี 1912 รถBugatti Type 18 ที่ขับเคลื่อนด้วยโซ่คันนี้ มีเครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 5 ลิตรพร้อม SOHC และวาล์วสามตัวต่อกระบอกสูบ (สองวาล์วไอดี หนึ่งวาล์วไอเสีย) เครื่องยนต์นี้ให้กำลังประมาณ 100 แรงม้า (75 กิโลวัตต์; 101 PS) ที่ 2800 รอบต่อนาที (0.30 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) และทำความเร็วสูงสุดได้ 159 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (99 ไมล์ต่อชั่วโมง) หัววาล์วสามตัวต่อมาถูกนำไปใช้กับรถยนต์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของ Bugatti หลายรุ่น รวมถึงรถแข่ง Grand Prix รุ่น Type 29 ปี 1922 และรถยนต์ในตำนานรุ่น Type 35ปี 1924 ทั้ง Type 29 และ Type 35 ต่างก็มีเครื่องยนต์ 8 สูบเรียง SOHC 24 วาล์ว NA ขนาด 2 ลิตร ให้กำลัง 100 แรงม้า (75 กิโลวัตต์) โดยมีกำลัง 0.82 แรงม้า (0.61 กิโลวัตต์) ต่อลูกบาศก์นิ้ว

ระหว่างปี 1914 ถึง 1945

ALFA 40/60 GPเป็นรถแข่งต้นแบบรุ่นแรกที่ใช้งานได้จริง ซึ่งผลิตโดยบริษัทที่ปัจจุบันเรียกว่าAlfa Romeoมีการสร้างเพียงคันเดียวในปี 1914 ซึ่งต่อมาได้รับการดัดแปลงในปี 1921 การออกแบบของGiuseppe Merosi นี้เป็นเครื่องยนต์ DOHC เครื่องแรกของ Alfa Romeo มีวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบ มุมวาล์ว 90 องศา และระบบจุดระเบิดแบบหัวเทียนคู่[ 7 ]เครื่องยนต์ GP มีปริมาตรกระบอกสูบ 4.5 ลิตร (4490 ซีซี) และให้กำลัง 88 แรงม้า (66 กิโลวัตต์) ที่ 2950 รอบต่อนาที (14.7 กิโลวัตต์/ลิตร) และหลังจากการดัดแปลงในปี 1921 ให้กำลัง 102 แรงม้า (76 กิโลวัตต์) ที่ 3000 รอบต่อนาที ความเร็วสูงสุดของรถคันนี้อยู่ที่ 88-93 ไมล์ต่อชั่วโมง (140–149 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) จนกระทั่งช่วงทศวรรษ 1920 เครื่องยนต์DOHC เหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลของ Alfa เช่น Alfa Romeo 6C

ในปี พ.ศ. 2459 นิตยสารยานยนต์ของสหรัฐฯ Automobile Topicsได้บรรยายถึงเครื่องยนต์รถยนต์สี่สูบ สี่วาล์วต่อสูบ ที่ผลิตโดย Linthwaite-Hussey Motor Co. แห่งลอสแอนเจลิส รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ว่า"บริษัทนำเสนอเครื่องยนต์ความเร็วสูงสองรุ่นที่มีท่อไอดีและท่อไอเสียคู่ " [ 8 ]

เครื่องยนต์แบบหลายวาล์วรุ่นแรกๆ ใน รูป แบบหัวสูบรูปตัว T ได้แก่ เครื่องยนต์ 4 สูบเรียงของStutzปี 1917 , เครื่องยนต์ 4 สูบเรียงแบบโมโนบล็อกวาล์วคู่ รุ่น GL ขนาด 327 ลูกบาศก์นิ้วของ White Motor Car และ เครื่องยนต์ 6 สูบเรียง ของ Pierce-Arrow ปี 1919 เครื่องยนต์ แบบหัวสูบเรียบ มาตรฐาน ในสมัยนั้นไม่มีประสิทธิภาพมากนัก นักออกแบบจึงพยายามปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องยนต์โดยใช้ระบบวาล์วหลายตัวบริษัท Stutz Motor Companyใช้หัวสูบรูปตัว T ที่ดัดแปลงแล้ว โดยมีวาล์ว 16 ตัว ระบบจุดระเบิดแบบหัวเทียนคู่ และลูกสูบอะลูมิเนียม ทำให้ได้กำลัง 80 แรงม้า (59 กิโลวัตต์) ที่ 2400 รอบต่อนาที จากเครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 360.8 ลูกบาศก์นิ้ว (5.8 ลิตร) (0.22 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) มีการผลิตเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วรุ่นแรกๆ ที่ทรงพลังเหล่านี้มากกว่า 2300 เครื่อง Stutz ไม่เพียงแต่ใช้ใน รถสปอร์ต Bearcat ที่มีชื่อเสียงเท่านั้น แต่ยังใช้ในรถยนต์ทัวริ่งมาตรฐานของพวกเขาด้วย[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]เครื่องยนต์โมโนบล็อกของรถยนต์ไวท์มอเตอร์คาร์มีกำลัง 72 แรงม้า และผลิตออกมาน้อยกว่า 150 เครื่อง ปัจจุบันเหลืออยู่เพียง 3 เครื่องเท่านั้น ในปี 1919 เพียร์ซ-แอร์โรว์ได้เปิดตัวเครื่องยนต์ 6 สูบเรียงขนาด 524.8 ลูกบาศก์นิ้ว (8.6 ลิตร) พร้อมวาล์ว 24 ตัว เครื่องยนต์นี้ผลิตกำลังได้ 48.6 แรงม้า (0.09 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) และทำงานเงียบมาก ซึ่งเป็นข้อดีสำหรับผู้ลักลอบขายเหล้าเถื่อนในยุคนั้น[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

เครื่องยนต์แบบหลายวาล์วยังคงได้รับความนิยมในเครื่องยนต์สำหรับการแข่งขันและกีฬา โรเบิร์ต เอ็ม. รูฟ หัวหน้าวิศวกรของลอเรล มอเตอร์ส ได้ออกแบบเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วRoof Racing Overheadsในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 หัวสูบแบบ Type A 16 วาล์วประสบความสำเร็จในช่วงทศวรรษที่ 1910 หัวสูบแบบ Type B เปิดตัวในปี 1918 และหัวสูบแบบ Type C 16 วาล์วในปี 1923 แฟรงค์ ล็อกฮาร์ตขับรถแบบ Type C ที่มีแคมเหนือหัวคว้าชัยชนะในรัฐอินเดียนาในปี 1926 [ 15 ] [ 16 ]

นอกจากนี้ Bugattiยังได้พัฒนาเครื่องยนต์ OHV 4 สูบเรียงขนาด 1.5 ลิตรที่มีสี่วาล์วต่อกระบอกสูบมาตั้งแต่ปี 1914 แต่ไม่ได้ใช้เครื่องยนต์นี้จนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่ 1เครื่องยนต์นี้ให้กำลังประมาณ 30 แรงม้า (22.4 กิโลวัตต์) ที่ 2700 รอบต่อนาที (15.4 กิโลวัตต์/ลิตร หรือ 0.34 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) ในการแข่งขัน Voiturettes Grand Prix ที่เลอม็องในปี 1920 นักขับ Ernest Friderich คว้าอันดับหนึ่งด้วยรถBugatti Type 13ที่ใช้เครื่องยนต์ 16 วาล์ว โดยทำความเร็วเฉลี่ย 91.96 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ที่ประสบความสำเร็จยิ่งกว่าคือการที่ Bugatti กวาดรางวัล 4 อันดับแรกทั้งหมดในการแข่งขันที่ Brescia ในปี 1921 เพื่อเป็นเกียรติแก่ชัยชนะที่น่าจดจำนี้ รถ Bugatti ที่ใช้เครื่องยนต์ 16 วาล์วทั้งหมดจึงถูกตั้งชื่อว่าBresciaมีการผลิตรถรุ่นนี้ประมาณ 2000 คันระหว่างปี 1920 ถึง 1926

Peugeotมีรถแข่ง Grand Prix แบบ 5 วาล์ว 3 แคมเหนือหัวในปี พ.ศ. 2464 [ 17 ]

เบนท์ลีย์ใช้เครื่องยนต์แบบหลายวาล์วมาตั้งแต่เริ่มต้นเบนท์ลีย์ 3 ลิตรที่เปิดตัวในปี 1921 ใช้เครื่องยนต์แบบโมโนบล็อก 4 สูบเรียง พร้อมลูกสูบอะลูมิเนียมห้องเผาไหม้แบบหลังคาห้าเหลี่ยมระบบจุดระเบิดแบบหัวเทียนคู่ SOHC และสี่วาล์วต่อกระบอกสูบ ให้กำลังประมาณ 70 แรงม้า (0.38 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) เบนท์ลีย์ 4½ ลิตร ปี 1927 มีการออกแบบเครื่องยนต์ที่คล้ายคลึงกัน รุ่นแข่งแบบไม่มีเทอร์โบให้กำลัง 130 แรงม้า (0.48 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) และรุ่น 4½ ลิตร (Blower Bentley) ปี 1929 ที่ติดตั้งซูเปอร์ชาร์จเจอร์ให้กำลังถึง 240 แรงม้า (0.89 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) เบนท์ลีย์ 6½ ลิตร ปี 1926 เพิ่มอีกสองกระบอกสูบให้กับเครื่องยนต์แบบโมโนบล็อก 4 สูบเรียง เครื่องยนต์แบบหลายวาล์ว 6 สูบเรียงนี้ให้กำลัง 180–200 แรงม้า (0.45-0.50 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว) เครื่องยนต์ 6 สูบเรียงหลายวาล์ว ขนาด 8 ลิตรของเบนท์ลีย์ในปี 1930 ผลิตกำลังได้ประมาณ 220 แรงม้า (0.45 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว)

ในปี พ.ศ. 2474 บริษัทStutz Motor Companyได้เปิดตัวเครื่องยนต์ 8 สูบเรียง 32 วาล์ว เพลาลูกเบี้ยวคู่ ขนาด 322 ลูกบาศก์นิ้ว (5.3 ลิตร) ที่ให้กำลัง 156 แรงม้า (116 กิโลวัตต์) ที่ 3900 รอบต่อนาที เรียกว่า DV-32 เครื่องยนต์นี้ให้กำลัง 0.48 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว มีการผลิตเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วนี้ประมาณ 100 เครื่อง Stutz ยังใช้เครื่องยนต์นี้ในรถสปอร์ตระดับสูงสุดของพวกเขา คือ DV-32 Super Bearcat ซึ่งสามารถทำความเร็วได้ถึง 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) [ 18 ] [ 19 ]

เครื่องยนต์ของ Duesenberg SJ Mormon Meteor ปี 1935 เป็นเครื่องยนต์ 8 สูบเรียงขนาด 419.6 ลูกบาศก์นิ้ว (6.9 ลิตร) พร้อม DOHC 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ และซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ให้กำลัง 400 แรงม้า (298.3 กิโลวัตต์) ที่ 5,000 รอบต่อนาที และ 0.95 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว[ 20 ] [ 21 ]

รถแข่ง เมอร์เซเดส-เบนซ์ W125ปี 1937 ใช้เครื่องยนต์ 8 สูบเรียงขนาด 5.7 ลิตร พร้อมระบบอัดอากาศแบบ DOHC และวาล์ว 4 ตัวต่อสูบ เครื่องยนต์นี้ให้กำลัง 592-646 แรงม้า (441.5-475 กิโลวัตต์) ที่ 5800 รอบต่อนาที และมีกำลัง 1.71-1.87 แรงม้าต่อลูกบาศก์นิ้ว (77.8-85.1 กิโลวัตต์ต่อลิตร) ความเร็วสูงสุดของ W125 อยู่ที่ประมาณ 200 ไมล์ต่อชั่วโมง (322 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)

หลังปี 1945

ภาพห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์เบนซิน V6 เทอร์โบชาร์จ Ecoboost 3.5 ลิตร ปี 2009 ของ Ford (77.8 กิโลวัตต์/ลิตร) แสดงให้เห็นวาล์วไอดีสองตัว (ด้านขวา) วาล์วไอเสียสองตัว (ด้านซ้าย) หัวเทียนที่อยู่ตรงกลาง และหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบฉีดตรง (ด้านขวา)

เครื่องยนต์ Cosworth DFV F1 ปี 1967 เป็นเครื่องยนต์ V8 ขนาด 3.0 ลิตร แบบไม่มีระบบอัดอากาศ ให้กำลังประมาณ 400 แรงม้า (298 กิโลวัตต์; 406 PS) ที่ 9,000 รอบต่อนาที (101.9 กิโลวัตต์/ลิตร) โดยมีวาล์ว 4 ตัวต่อกระบอกสูบ เป็นเวลานานที่เครื่องยนต์นี้เป็นเครื่องยนต์ที่ครองความยิ่งใหญ่ในฟอร์มูล่าวัน และยังถูกนำไปใช้ในประเภทการแข่งขันอื่นๆ ด้วย เช่นCART , ฟอร์มูล่า 3000และการแข่งรถสปอร์ตคาร์

เครื่องยนต์ Toyota 7เปิดตัวครั้งแรกในการแข่งขันกรังด์ปรีซ์ญี่ปุ่นปี 1968 ในรุ่นดั้งเดิมขนาด 3.0 ลิตร กำลัง 300 แรงม้า (221 กิโลวัตต์; 296 แรงม้า) ต่อมาได้เข้าร่วมการแข่งขันระยะยาวในรุ่น V8 ขนาด 5.0 ลิตร (4,968 ซีซี) แบบไม่มีเทอร์โบ พร้อม DOHC และ 32 วาล์ว โดยให้กำลัง 600 แรงม้า (441 กิโลวัตต์; 592 แรงม้า) ที่ 8,000 รอบต่อนาที (88.8 กิโลวัตต์/ลิตร) และแรงบิด 55.0 กก.⋅ม. (539 นิวตันเมตร; 398 ปอนด์⋅ฟุต) ที่ 6,400 รอบต่อนาที

มีการถกเถียงกันมากว่ารถยนต์ที่ผลิตในปริมาณมากคันแรกที่ใช้เครื่องยนต์ที่มีวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบคือคันใด สำหรับเครื่องยนต์หกสูบ และเมื่อพิจารณาถึงรถยนต์รุ่นพิเศษที่ผลิตในปริมาณมากแล้ว ดูเหมือนว่าคันแรกจะเป็นNissan Skyline ปี 1969 ซึ่งใช้เครื่องยนต์ Nissan S20หกสูบ DOHC สี่วาล์ว เครื่องยนต์นี้ยังถูกติดตั้งในNissan Fairlady Z432 รุ่นแข่ง อีกด้วย

สำหรับเครื่องยนต์สี่สูบ รถยนต์ที่ผลิตในปริมาณมากคันแรกที่ใช้เครื่องยนต์สี่วาล์วต่อสูบคือFord Escort RS1600 ของอังกฤษ รถคันนี้ใช้เครื่องยนต์ Cosworth BDA ซึ่งเป็นบล็อก Ford 'Kent' ที่มี ฝาสูบ Cosworth 16 วาล์วแบบทวินแคม รถคันนี้กลายเป็นตำนานแห่งการแข่งขันแรลลี่ในทศวรรษ 1970 โดยชนะการแข่งขันระดับประเทศและระดับโลกมากมาย รถยนต์คันอื่นๆ ที่อ้างว่าเป็นคันแรก ได้แก่Jensen Healeyที่เปิดตัวในปี 1972 ซึ่งใช้ เครื่องยนต์ Lotus 907แบบ DOHC 16 วาล์ว 4 สูบเรียง 2 ลิตร ขับเคลื่อนด้วยสายพาน ให้กำลัง 140 แรงม้า (54.6 กิโลวัตต์/ลิตร, 1.20 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) รถยนต์ทั้งหมดนี้ แม้ว่าจะผลิตในปริมาณมาก แต่ก็มีจำนวนการผลิตค่อนข้างจำกัด ดังนั้นจึงมีการโต้แย้งว่ารถยนต์ที่ผลิตในปริมาณมากคันแรกที่หาซื้อได้ง่ายและมีราคาที่เข้าถึงได้ทั่วไปที่มีเครื่องยนต์สี่วาล์วต่อสูบคือTriumph Dolomite Sprint ปี 1973 รถจักรยานยนต์ Triumph รุ่นนี้ใช้เครื่องยนต์ 4 สูบเรียง SOHC 16 วาล์ว ขนาด 1,998 ซีซี (122 ลูกบาศก์นิ้ว) ที่พัฒนาขึ้นเองภายในบริษัท ซึ่งให้กำลังสูงสุด 127 แรงม้า (47.6 กิโลวัตต์/ลิตร, 1.10 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) ในช่วงเปิดตัว

Chevrolet Cosworth Vegaปี 1975 มีหัววาล์วหลายตัวแบบ DOHC ที่ออกแบบโดยCosworth Engineeringในสหราชอาณาจักร เครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 122 ลูกบาศก์นิ้วนี้ให้กำลัง 110 แรงม้า (82 กิโลวัตต์; 112 PS) ที่ 5600 รอบต่อนาที (0.90 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว; 41.0 กิโลวัตต์/ลิตร) และแรงบิด 107 ปอนด์-ฟุต (145 นิวตัน-เมตร) ที่ 4800 รอบต่อนาที[ 22 ]

รถยนต์ Fiat 131 Abarthปี 1976 (51.6 กิโลวัตต์/ลิตร), Lotus Esprit ปี 1976 ที่ใช้เครื่องยนต์Lotus 907 (54.6 กิโลวัตต์/ลิตร, 1.20 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) และ BMW M1 ปี 1978 ที่ใช้ เครื่องยนต์ BMW M88 (58.7 กิโลวัตต์/ลิตร, 1.29 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) ล้วนใช้ระบบวาล์ว 4 ตัวต่อกระบอกสูบ ส่วนเครื่องยนต์ BMW M88/3 นั้นถูกนำไปใช้ในBMW M6 35CSi ปี 1983 และBMW M5 ปี 1985

รถแข่ง Porsche 935/78ปี 1978 ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบคู่6 สูบเรียงนอนขนาด 3.2 ลิตร (845 แรงม้า/630 กิโลวัตต์ ที่ 8,200 รอบต่อนาที; 784 นิวตันเมตร/578 ฟุต-ปอนด์ ที่ 6,600 รอบต่อนาที) เครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยน้ำ มีวาล์ว 4 ตัวต่อกระบอกสูบ และให้กำลังมหาศาลถึง 196.2 กิโลวัตต์ต่อลิตร Porsche ต้องละทิ้งระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิม เนื่องจากเครื่องยนต์ DOHC แบบหลายวาล์วขัดขวางการระบายความร้อนของหัวเทียน มีการผลิตรถรุ่นนี้เพียง 2 คันเท่านั้น

เฟอร์รารีพัฒนา เครื่องยนต์ Quattrovalvole (หรือ QV) ในช่วงทศวรรษ 1980 โดยเพิ่มวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบสำหรับรุ่น308และMondial Quattrovalvole ปี 1982 ทำให้กำลังกลับมาสูงถึง 245 แรงม้า (183 กิโลวัตต์) ซึ่งเป็นระดับสูงสุดก่อนการ ใช้ระบบหัวฉีดเชื้อเพลิง เครื่องยนต์ Dino Quattrovalvole ที่แปลกตามากถูกนำมาใช้ในLancia Thema 8.32 ปี 1986 มันมีพื้นฐานมาจากเครื่องยนต์ 308 QV แต่ใช้เพลาข้อเหวี่ยงแบบแยกส่วนแทนที่จะเป็นแบบแบนราบแบบเฟอร์รารี เครื่องยนต์นี้ผลิตโดยDucatiไม่ใช่ Ferrari และผลิตตั้งแต่ปี 1986 ถึง 1991 Lancia ยังใช้เครื่องยนต์ Quattrovalvole ในการแข่งขันWorld Sportscar Championshipด้วยรถLC2เครื่องยนต์นี้ติดตั้งเทอร์โบชาร์จคู่และลดขนาดกระบอกสูบเหลือ 2.65 ลิตร แต่ให้กำลัง 720 แรงม้า (537 กิโลวัตต์) ในรอบคัดเลือก ต่อมาเครื่องยนต์ได้รับการเพิ่มขนาดเป็น 3.0 ลิตร และเพิ่มกำลังขับเป็น 828 แรงม้า (617 กิโลวัตต์) เฟอร์รารี่ เทสตารอสซ่า รุ่น ปี 1984 ใช้เครื่องยนต์ 4.9 ลิตร แบบ12 สูบเรียงนอนพร้อมวาล์ว 4 ตัวต่อสูบ มีการผลิตเทสตารอสซ่าเกือบ 7,200 คัน ระหว่างปี 1984 ถึง 1991

ในปี 1985 แลมโบกินีได้เปิดตัวCountach Quattrovalvole ซึ่งมีกำลัง 455 PS (335 kW; 449 hp) จากเครื่องยนต์ V12 ของแลมโบกินีขนาด 5.2 ลิตร (5167 ซีซี) (64.8 kW/ลิตร)

รถยนต์เมอร์เซเดส-เบนซ์ 190E 2.3-16ที่ใช้เครื่องยนต์ 16 วาล์ว เปิดตัวครั้งแรกในงานแฟรงค์ฟอร์ต ออโต้ โชว์ ในเดือนกันยายน ปี 1983 หลังจากทำลายสถิติโลกที่เมืองนาร์โด ประเทศอิตาลี โดยทำความเร็วเฉลี่ยรวม 154.06 ไมล์ต่อชั่วโมง (247.94 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ในการทดสอบความทนทานระยะทาง 50,000 กิโลเมตร (31,000 ไมล์) เครื่องยนต์นี้พัฒนามาจากเครื่องยนต์ 2.3 ลิตร 8 วาล์ว 136 แรงม้า (101 กิโลวัตต์) ที่ติดตั้งอยู่ในรถยนต์ซีรีส์ 190 และ E-Class อยู่แล้วบริษัท Cosworthได้พัฒนาฝาสูบหล่อโลหะผสมน้ำหนักเบาแบบ DOHC ที่มีวาล์วขนาดใหญ่สี่ตัวต่อกระบอกสูบ ในรุ่นใช้งานบนถนนทั่วไป 190 E 2.3-16 ให้กำลังมากกว่าเครื่องยนต์ 4 สูบเรียง 2.3 ลิตรแบบแคมเดี่ยวเหนือฝาสูบถึง 49 แรงม้า (36 กิโลวัตต์) และแรงบิดมากกว่า 41 ฟุต-ปอนด์ (55 นิวตันเมตร) ซึ่งเครื่องยนต์พื้นฐานนั้นให้กำลัง 185 แรงม้า (138 กิโลวัตต์) ที่ 6,200 รอบต่อนาที (59.2 กิโลวัตต์/ลิตร) และแรงบิด 174 ฟุต-ปอนด์ (236 นิวตันเมตร) ที่ 4,500 รอบต่อนาที ในปี 1988 เครื่องยนต์ขนาด 2.5 ลิตรที่ใหญ่ขึ้นได้เข้ามาแทนที่เครื่องยนต์ 2.3 ลิตร โดยใช้โซ่ไทม์มิ่งแบบคู่เพื่อแก้ไขปัญหาโซ่เดี่ยวที่ขาดง่ายในเครื่องยนต์ 2.3 ลิตรรุ่นแรกๆ และเพิ่มกำลังสูงสุดขึ้นอีก 17 แรงม้า (12.5 กิโลวัตต์) พร้อมกับแรงบิดที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย เพื่อการรับรองมาตรฐาน ได้มีการผลิตรุ่น Evolution I (1989) และ Evolution II (1990) ซึ่งมีการออกแบบเครื่องยนต์ใหม่เพื่อให้สามารถหมุนรอบได้สูงขึ้นและมีกำลังสูงสุดที่ดีขึ้น เครื่องยนต์ของ Evo II ให้กำลัง 235 PS (173 kW; 232 hp) จากปริมาตร 2463 ซีซี (70.2 kW/ลิตร)

ในปี 1984 Saabได้นำหัววาล์ว 16 ตัวมาใช้กับเครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 2.0 ลิตร (1985 ซีซี) และนำเสนอเครื่องยนต์ดังกล่าวทั้งแบบมีและไม่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ (65.5 กิโลวัตต์/ลิตร และ 47.9 กิโลวัตต์/ลิตร ตามลำดับ) ในรถยนต์Saab 900และSaab 9000

เครื่องยนต์ Nissan FJ20ขนาด 2.0 ลิตรเป็นหนึ่งใน เครื่องยนต์ 4 สูบเรียง รุ่นแรกๆ ของญี่ปุ่นที่ผลิตในปริมาณมาก โดยมีทั้งระบบวาล์ว DOHC 16 วาล์ว (สี่วาล์วต่อกระบอกสูบ สองวาล์วไอดี สองวาล์วไอเสีย) และระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (EFI) เมื่อเปิดตัวในเดือนตุลาคม 1981 ในรถยนต์ Nissan Skylineรุ่นที่หก กำลังสูงสุดอยู่ที่ 148 แรงม้า (110 กิโลวัตต์) ที่ 6,000 รอบต่อนาที และแรงบิด 133 ปอนด์-ฟุต (180 นิวตันเมตร) ที่ 4,800 รอบต่อนาที นอกจากนี้ FJ20 ยังมีรุ่นที่ติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์ ซึ่งให้กำลัง 188 แรงม้า (140 กิโลวัตต์) ที่ 6,400 รอบต่อนาที และแรงบิด 166 ปอนด์-ฟุต (225 นิวตันเมตร) ที่ 4,800 รอบต่อนาที

หลังจากที่นิสสันเป็นผู้นำ โตโยต้าได้เปิดตัวเครื่องยนต์ 4A-GEขนาด 1.6 ลิตร (1,587 ซีซี) ในปี 1983 ฝาสูบได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Yamaha Motor Corporationและผลิตที่โรงงานชิมายามะของโตโยต้า เดิมทีออกแบบมาเป็นแบบสองวาล์ว แต่โตโยต้าและยามาฮ่าได้เปลี่ยน 4A-GE เป็นแบบสี่วาล์วหลังจากทดสอบใช้งานเป็นเวลาหนึ่งปี เครื่องยนต์นี้ให้กำลัง 115-140 แรงม้า (86-104 กิโลวัตต์) ที่ 6,600 รอบต่อนาที (54.2-65.5 กิโลวัตต์/ลิตร) และแรงบิด 109 ปอนด์-ฟุต (148 นิวตันเมตร) ที่ 5,800 รอบต่อนาที เพื่อชดเชยความเร็วลมที่ลดลงของเครื่องยนต์หลายวาล์วที่รอบต่ำ เครื่องยนต์รุ่นแรกและรุ่นที่สองจึงติดตั้งระบบไอดี T-VIS

ในปี 1986 โฟล์คสวาเกนได้เปิดตัวGolf GTI 16Vรุ่นที่มีวาล์วหลายตัว เครื่องยนต์ 4 สูบเรียงขนาด 1.8 ลิตร 16 วาล์ว ให้กำลัง 139 PS (102 kW; 137 bhp) หรือ 56.7 kW/ลิตร ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบ 25% จาก 45.6 kW/ลิตร ของเครื่องยนต์ Golf GTI 8 วาล์วรุ่นก่อนหน้า

เครื่องยนต์ตระกูล GM Quad 4แบบหลายวาล์วเปิดตัวในช่วงต้นปี 1987 Quad 4 เป็นเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วหลักรุ่นแรกที่ผลิตโดย GM หลังจากChevrolet Cosworth Vegaเครื่องยนต์ NA Quad 4 ให้กำลัง 1.08 แรงม้า (1 กิโลวัตต์; 1 แรงม้า) ต่อลูกบาศก์นิ้ว (49.1 กิโลวัตต์/ลิตร) [ 2 ] [ 23 ]เครื่องยนต์ประเภทนี้กลายเป็นที่นิยมในไม่ช้า เนื่องจากผู้ผลิตชาวญี่ปุ่นนำแนวคิดแบบหลายวาล์วมาใช้

วาล์วสามตัว

ฝาสูบจากรถจักรยานยนต์Honda CRX Si ปี 1987 แสดงให้เห็นระบบ SOHC, แขนโยกวาล์ว, สปริงวาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ นี่คือระบบวาล์วหลายตัว โดยมีวาล์วไอดี 2 ตัวและวาล์วไอเสีย 1 ตัวสำหรับแต่ละกระบอกสูบ

รถยนต์ ฮอนด้า ซีวิคปี 1975 เป็นรุ่นแรกที่ใช้เครื่องยนต์ 4 สูบเรียง SOHC 12 วาล์ว ขนาด 1.5 ลิตร ของฮอนด้า โดยมี 3 วาล์วต่อกระบอกสูบ รถยนต์มาเซราติ บิตูร์โบที่เปิดตัวในปี 1981 ก็ใช้เครื่องยนต์ 3 วาล์วต่อกระบอกสูบเช่นกันในช่วงการผลิตส่วนใหญ่ ก่อนที่จะได้รับการอัพเกรดเป็น 4 วาล์ว เครื่องยนต์ SOHC KA24E ของนิสสันในช่วงปี 1988–1992 ก็มี 3 วาล์วต่อกระบอกสูบ (ไอดี 2 วาล์ว ไอเสีย 1 วาล์ว) เช่นกัน นิสสันได้อัพเกรดเป็น DOHC หลังจากปี 1992 สำหรับรถสปอร์ตบางรุ่น รวมถึง240SXโตโยต้าก็ผลิตเครื่องยนต์ 3 วาล์วเช่นกัน เช่น เครื่องยนต์ SOHC ซี รีส์ Eที่ใช้ในรถยนต์TercelและStarlet บางรุ่น

ในปี 1988 เรโนลต์ได้เปิดตัวเครื่องยนต์ Douvrin รุ่น 4 สูบ 2.0 ลิตร SOHC เวอร์ชัน 12 วาล์ว

เมอร์เซเดสและฟอร์ดผลิตเครื่องยนต์ V6 และ V8 แบบสามวาล์ว โดยฟอร์ดอ้างว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหายใจที่รอบสูงได้ถึง 80% โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับระบบวาล์ว DOHC การออกแบบของฟอร์ดใช้หัวเทียนหนึ่งตัวต่อกระบอกสูบ โดยติดตั้งไว้ตรงกลาง แต่การออกแบบของเมอร์เซเดสใช้หัวเทียนสองตัวต่อกระบอกสูบ โดยติดตั้งไว้ด้านตรงข้ามกัน ทำให้พื้นที่ตรงกลางว่างไว้สำหรับติดตั้งหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบฉีดตรงเข้ากระบอกสูบในภายหลัง

รถยนต์ Citroën XMปี 1989 เป็นรถยนต์คันแรกที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล 3 วาล์ว

วาล์วสี่ตัว

เครื่องยนต์ Nissan SR20VEขนาด 2.0 ลิตร 4 สูบเรียงDOHC พร้อม ระบบวาล์วแปรผันNeo VVL ของ Nissan และระบบควบคุมการยกวาล์ว โดยมี 4 วาล์วต่อสูบ
ระบบวาล์วหลายตัวของเครื่องยนต์ดีเซล D13A สำหรับรถบรรทุก Volvo ปี 2005 ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ 6 สูบเรียงเทอร์โบชาร์จขนาด 12.8 ลิตร (21.1-28.1 กิโลวัตต์/ลิตร) แบบ SOHC และมีวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบ โดยจัดเรียงอยู่รอบหัวฉีดกลาง และระบบเบรกเครื่องยนต์ VEB ที่ควบคุมวาล์วไอเสียทั้งสองตัว

ตัวอย่างของเครื่องยนต์ SOHC สี่วาล์ว ได้แก่เครื่องยนต์ Triumph Sprint , เครื่องยนต์ Honda F-series , เครื่องยนต์ Honda D-series , เครื่องยนต์ J-series ทุกรุ่น , เครื่องยนต์ R-series , เครื่องยนต์Mazda B8-MEและเครื่องยนต์ Chrysler 3.5 ลิตร V6

เครื่องยนต์V12ของเครื่องบินรบ หลายลำ ในสงครามโลกครั้งที่สอง ก็ใช้การจัดเรียงวาล์วแบบ SOHC โดยมีวาล์วสี่ตัวสำหรับแต่ละกระบอกสูบเช่นกัน

รถยนต์ เมอร์เซเดส-เบนซ์ ซี-คลาสปี 1993 (เครื่องยนต์ OM604) เป็นรถยนต์คันแรกที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล 4 วาล์ว

วาล์วห้าตัว

Peugeotมีรถแข่ง Grand Prix แบบ 3 แคมเหนือหัว 5 วาล์วในปี พ.ศ. 2464 [ 17 ]

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2531 รถAudi 200 Turbo Quattroที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ 25 วาล์ว 5 สูบเรียง ขนาด 2.2 ลิตร รุ่นทดลอง ให้กำลัง 440 กิโลวัตต์ (600 แรงม้า) ที่ 6,200 รอบต่อนาที (217 กิโลวัตต์/ลิตร) ทำลายสถิติความเร็วโลก 2 รายการที่เมืองนาร์โดประเทศอิตาลี ได้แก่ 326.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (202.8 ไมล์ต่อชั่วโมง) เป็นระยะทาง 1,005 กิโลเมตร (625 ไมล์) และ 324.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (201.6 ไมล์ต่อชั่วโมง) เป็นระยะทาง 800 กิโลเมตร (500 ไมล์) [ 24 ] [ 25 ]

มิตซูบิชิเป็นรายแรกที่วางจำหน่ายเครื่องยนต์รถยนต์ที่มีวาล์ว 5 ตัวต่อกระบอกสูบ โดยใช้ เครื่องยนต์ 3G81 ขนาด 548 ซีซี ในรถยนต์ขนาดเล็กMinica Dangan ZZ ในปี 1989 [ 26 ] [ 27 ]

ในปี 1991 ยามาฮ่าได้ออกแบบฝาสูบห้าวาล์วสำหรับ เครื่องยนต์ 4A-GE 20 วาล์วที่โตโยต้าผลิตขึ้นเพื่อใช้ใน รถยนต์ โตโยต้า โคโรลลา บาง รุ่นในญี่ปุ่นและแอฟริกาใต้ นอกจากนี้ ยามาฮ่ายังพัฒนาเครื่องยนต์ฟอร์มูล่าวันห้าวาล์ว ได้แก่OX88 V8 ปี 1989, OX99 V12 ปี 1991, OX10 V10 ปี 1993 และOX11 V10 ปี 1996 แต่ไม่มีรุ่นใดประสบความสำเร็จมากนัก สำหรับ รถจักรยานยนต์วิบาก YZ250FและYZ450Fยามาฮ่าได้พัฒนาเครื่องยนต์ห้าวาล์วเช่นกัน

Bugatti ( EB 110 ), Ferrari ( F355 , 360และF50 ), Volkswagen - Audi ( Audi Quattro ) - Skoda ( Octavia vRS ) และToyota ( 4A-GE 20V ) ต่างก็เคยผลิตรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ห้าวาล์วมาแล้ว

วาล์วหกตัว

ในปี พ.ศ. 2528 Maseratiได้ผลิตเครื่องยนต์เทอร์โบ V6 ขนาด 2.0 ลิตรแบบทดลองที่มีวาล์ว 6 ตัวต่อกระบอกสูบ (วาล์วไอดี 3 ตัว วาล์วไอเสีย 3 ตัว) ซึ่งให้กำลัง 261 แรงม้า (195 กิโลวัตต์; 265 แรงม้า) ที่ 7,200 รอบต่อนาที (97.5 กิโลวัตต์/ลิตร) [ 28 ]

ก้านดัน

แม้ว่าเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วส่วนใหญ่จะมีเพลาลูกเบี้ยวอยู่เหนือฝาสูบไม่ว่าจะเป็นแบบ SOHC หรือDOHCแต่เครื่องยนต์แบบหลายวาล์วอาจเป็นแบบ OHV ( Overhead Valve ) ที่ใช้ก้านดันวาล์วก็ได้ GMได้เปิดตัวเครื่องยนต์V8 รุ่นที่ 4 แบบสามวาล์ว ซึ่งใช้ก้านดันวาล์วในการควบคุมกระเดื่องวาล์ว และเครื่องยนต์ Duramax V8 ทุกรุ่นมีสี่วาล์วต่อกระบอกสูบพร้อมก้านดันวาล์ว ยิ่งไปกว่านั้นCummins ยัง ผลิตเครื่องยนต์ดีเซล แบบหก สูบเรียง OHV สี่ วาล์ว คือCummins B Series (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ ISB) Ford ก็ใช้ก้านดันวาล์วในเครื่องยนต์ Power Stroke ขนาด 6.7 ลิตร โดยใช้ก้านดันวาล์วสี่อัน กระเดื่องวาล์วสี่อัน และวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบ เครื่องยนต์ Powerstroke ขนาด 6.0 และ 6.4 ที่ผลิตโดย Navistar ก็ใช้ก้านดันวาล์วกับฝาสูบแบบสี่วาล์วเช่นกัน ระบบหลายวาล์วแบบก้านดันวาล์วเป็นเรื่องปกติในเครื่องยนต์ดีเซล เนื่องจากต้องเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษ แต่ยังให้แรงบิดที่รอบต่ำมากขึ้นด้วย เครื่องยนต์ Harley-Davidson Milwaukee Eightซึ่งเปิดตัวในปี 2016 ใช้วาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยก้านดันและเพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวในบล็อก[ 29 ] [ 30 ]

เทอร์โบชาร์จ

รถLotus Essex Turbo Esprit ปี 1980 (ที่ใช้ เครื่องยนต์ แบบ 910 2.2 ลิตร 4 สูบเรียง) เป็นรถยนต์ผลิตจำหน่ายคันแรกที่ใช้เครื่องยนต์ เทอร์โบชาร์จ แบบหลายวาล์ว

รถจักรยานยนต์

เครื่องยนต์ V4 GP ของ Honda NR500ปี 1979 ที่หายาก มีวาล์ว 8 ตัวต่อกระบอกสูบ ใช้ลูกสูบรูปไข่และก้านลูกสูบคู่ เครื่องยนต์ DOHC 500 ซีซี ให้กำลังมากกว่า 115 แรงม้า ที่ 19,000 รอบต่อนาที (170 กิโลวัตต์/ลิตร)

ตัวอย่างของรถจักรยานยนต์ที่มีเครื่องยนต์แบบหลายวาล์ว ได้แก่:

  • รถแข่ง เปอโยต์ แกรนด์ปรีซ์ ปี 1914 เครื่องยนต์ 500 ซีซี DOHC 8 วาล์ว แบบคู่ขนาน (ความเร็วสูงสุดเกิน 122 กม./ชม.) [ 31 ]
  • รถแข่ง Indian board track racerปี 1915 เครื่องยนต์ V-twin OHV 8 วาล์ว ขนาด 61 ลูกบาศก์นิ้ว (1.0 ลิตร) [ 32 ]
  • รถจักรยานยนต์ Triumph Ricardoปี 1921 ขนาด 499 ซีซี เครื่องยนต์ OHV 4 วาล์ว สูบเดี่ยว ถูกลอกเลียนแบบโดยRudge-Whitworthด้วยรถจักรยานยนต์Rudge Four ปี 1924 ขนาด 350 ซีซี เครื่องยนต์ OHV 4 วาล์ว สูบเดี่ยว และ รถจักรยานยนต์ Rudge Ulster ปี 1929 ขนาด 500 ซีซี เครื่องยนต์ OHV 4 วาล์ว สูบเดี่ยว
  • เครื่องยนต์ Anzani 1098 ซีซี OHV 8 วาล์ว V-twin ของอังกฤษ ปี 1923 ใช้ในรถ สามล้อ Morganและรถจักรยานยนต์McEvoy
  • รถจักรยานยนต์ Honda XL250ปี 1972 ทรงหลังคาห้าเหลี่ยม เครื่องยนต์ SOHC 4 วาล์ว สูบเดี่ยว (รถจักรยานยนต์ 4 วาล์วที่ผลิตในปริมาณมากเป็นครั้งแรก)
  • 1973 Yamaha TX500 "pent-roof" 500cc DOHC 8 วาล์วคู่ขนาน (รถจักรยานยนต์ DOHC 4 วาล์วต่อกระบอกสูบที่ผลิตจำนวนมากเป็นครั้งแรก) [ 33 ]
  • รถจักรยานยนต์ฮอนด้า CB400ปี 1977 เครื่องยนต์ SOHC 6 วาล์ว แบบสองสูบเรียง
  • Honda CX500ปี 1978 เป็นรถจักรยานยนต์ V-twin ขนาด 498 ซีซี SOHC ระบบวาล์วเหนือลูกสูบ OHV แบบ 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ ส่วนCX500 Turbo ปี 1982 เป็น รถจักรยานยนต์เทอร์โบชาร์จแบบหลายวาล์วคันแรกจากโรงงาน
  • รถจักรยานยนต์ฮอนด้า CBX1000ปี 1978 เครื่องยนต์ 6 สูบเรียง DOHC 24 วาล์ว ขนาด 1,047 ซีซี (105 แรงม้า (78 กิโลวัตต์; 106 PS))
  • ปี 1979–1992: รถจักรยานยนต์ซีรีส์ Honda NR สำหรับการแข่งขันและการผลิต โดยใช้ เครื่องยนต์ V4 แบบ "ลูกสูบรูปไข่" 8 วาล์วต่อกระบอกสูบ (จริงๆ แล้วคือเครื่องยนต์ V8 32 วาล์วที่รวมกระบอกสูบที่อยู่ติดกันเข้าด้วยกัน)
  • รถจักรยานยนต์ Yamaha FZ750ปี 1985 พร้อม เครื่องยนต์Yamaha "Genesis"แบบ 4 สูบเรียง DOHC 20 วาล์ว
  • รถจักรยานยนต์ Yamaha รุ่น TDMและTRX ปี 1991–2010 เครื่องยนต์ สองสูบคู่ขนาน 5 วาล์วต่อสูบ
  • รถจักรยานยนต์ซูเปอร์ไบค์Yamaha YZF-R1 รุ่น ปี 1998–2006 มาพร้อม เครื่องยนต์ "Genesis"ที่ได้รับการออกแบบใหม่ (กะทัดรัดยิ่งขึ้น) รุ่นปี 2006 ให้กำลัง 180 แรงม้า (134 กิโลวัตต์; 182 PS) ที่ 12,500 รอบต่อนาที (130.3 กิโลวัตต์/ลิตร)

รถจักรยานยนต์ Aprilia Pegaso 650 แบบสูบเดี่ยวก็เริ่มต้นด้วยวาล์วห้าตัวเช่นกัน แต่รุ่นปัจจุบันมีเพียงสี่ตัว ในขณะที่รถจักรยานยนต์ BMW F650 แบบสูบเดี่ยว ที่พัฒนาร่วมกันนั้น มีวาล์วสี่ตัวมาโดยตลอด

อากาศยาน

ภาพตัดขวางของเครื่องยนต์ Junkers Jumo 213 แสดงให้เห็นการออกแบบแบบสามวาล์ว
เครื่องยนต์อากาศยาน Benz Bz.IV ขนาด 19 ลิตร ระบายความร้อนด้วยน้ำ แบบ 6 สูบเรียง ระบายความร้อนด้วยน้ำ ปี 1916 ใช้ลูกสูบอะลูมิเนียม เพลาลูกเบี้ยวคู่ และวาล์ว 4 ตัวต่อกระบอกสูบ ให้กำลัง 230 แรงม้า/170 กิโลวัตต์ ที่ 1,400 รอบต่อนาที (9.0 กิโลวัตต์/ลิตร) มีการผลิตเครื่องยนต์รุ่นนี้ประมาณ 6,400 เครื่อง
ภาพตัดขวางของเครื่องยนต์เครื่องบินPackard Merlin 28 V12 ปี 1941 แสดงให้เห็นระบบ SOHC และวาล์วสี่ตัวต่อกระบอกสูบ เครื่องยนต์ ซูเปอร์ชาร์จ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ในสงครามโลกครั้งที่สองนี้ ให้กำลัง 1,390 แรงม้า (1,037 กิโลวัตต์; 1,409 PS) จากปริมาตรกระบอกสูบ 1,649 ลูกบาศก์นิ้ว (38.5 กิโลวัตต์/ลิตร)

เอ็ตโตเร บูแกตติออกแบบเครื่องยนต์อากาศยานแบบหลายวาล์วหลายรุ่น เครื่องยนต์Bugatti U-16 ปี 1916 ขนาด 1484.3 ลูกบาศก์นิ้ว (24.32 ลิตร) แบบ SOHC 16 สูบ ประกอบด้วยแถวกระบอกสูบ 8 สูบสองแถวขนานกัน ให้กำลัง 410 แรงม้า (305 กิโลวัตต์) ที่ 2,000 รอบต่อนาที (12.5 กิโลวัตต์/ลิตร หรือ 0.28 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) แต่ละกระบอกสูบมีวาล์วไอดีแนวตั้งสองตัวและวาล์วไอเสียแนวตั้งหนึ่งตัว โดยทั้งหมดขับเคลื่อนด้วยคันโยกจากเพลาลูกเบี้ยว เครื่องยนต์อากาศยานขั้นสูงอื่นๆในสงครามโลกครั้งที่ 1เช่นMaybach Mb.IVa ปี 1916 ที่ให้กำลัง 300 แรงม้า (224 กิโลวัตต์; 304 PS) ที่ระดับความสูง และBenz Bz.IV ปี 1916 ที่ใช้ลูกสูบอะลูมิเนียม และNapier Lion ปี 1918 (เครื่องยนต์ DOHC 12 สูบ ขนาด 24 ลิตร ให้กำลัง 450 แรงม้า) ใช้สองวาล์วไอดีและสองวาล์วไอเสีย

หลังจากที่เครื่องยนต์การบิน King-Bugatti "U-16" ใช้ไปนานแล้ว ไม่นานก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง บริษัทการบิน Junkers เริ่มผลิตเครื่องยนต์การบินทางทหารที่ผลิตมากที่สุดของไรช์ที่สาม (ผลิตมากกว่า 68,000 เครื่อง) คือ เครื่องยนต์ Junkers Jumo 211ที่ออกแบบในปี 1936 มีปริมาตรกระบอกสูบ 35 ลิตร แบบ V12 กลับหัว ระบายความร้อนด้วยของเหลวซึ่งใช้การออกแบบหัวกระบอกสูบแบบสามวาล์ว[ 34 ] ที่ สืบทอดมาจากการออกแบบ V12 กลับหัวรุ่นแรกของ Junkers คือJunkers Jumo 210 ที่มีต้นกำเนิดในปี 1932 [ 35 ] — ซึ่งถูกนำมาใช้ต่อใน Junkers Jumo 213 ที่ทรงพลังกว่าซึ่งมีต้นกำเนิดในปี 1940 และผลิตจนถึงปี 1945 โดยรุ่นที่ผลิต (รุ่นย่อย Jumo 213A และ -E) ยังคงใช้การออกแบบหัวกระบอกสูบแบบสามวาล์วของ Jumo 211 [ 36 ]

เครื่องยนต์V12ของเครื่องบินรบ หลายลำ ในสงครามโลกครั้งที่สอง ใช้การจัดเรียงแบบ SOHC โดยมีวาล์วสี่ตัวสำหรับแต่ละกระบอกสูบ

ตัวอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ลูกสูบแบบหลายวาล์วที่ทันสมัยสำหรับเครื่องบินขนาดเล็กคือเครื่องยนต์ Austro Engine AE300 เครื่องยนต์ ดีเซล 4 สูบเรียง DOHC 16 วาล์ว ขนาด 2.0 ลิตร (1,991 ซีซี) ระบายความร้อนด้วยของเหลว พร้อมเทอร์โบชาร์จใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงตรงแบบคอมมอนเรล และให้กำลัง 168 แรงม้า (125 กิโลวัตต์; 170 PS) ที่ 3,880 รอบต่อนาที (62.0 กิโลวัตต์/ลิตร) ใบพัดขับเคลื่อนด้วยเกียร์ในตัว (อัตราส่วน 1.69:1) พร้อมตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบบิด น้ำหนักรวมของชุดกำลังคือ 185 กิโลกรัม (408 ปอนด์)

เรือ

ในปี พ.ศ. 2448 ผู้ผลิตรถยนต์Delahayeได้ทดลองกับเครื่องยนต์แข่งเรือDOHC ที่มี 6 วาล์วต่อกระบอกสูบ เครื่องยนต์ Delahaye Titan นี้ เป็นเครื่องยนต์สี่สูบขนาดใหญ่ 62.2 ลิตร (3,800 ลูกบาศก์นิ้ว) [ 37 ]ที่ให้กำลัง 300 แรงม้า (0.07 แรงม้า/ลูกบาศก์นิ้ว) ทำให้เรือยนต์Le Dubonnetที่ขับโดยEmile Dubonnetสามารถสร้างสถิติความเร็วโลกใหม่บนผิวน้ำ โดยทำความเร็วได้ 33.80 ไมล์ต่อชั่วโมง (54.40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) บนทะเลสาบJuvisyใกล้กรุงปารีสประเทศฝรั่งเศส [ 38 ]

ตัวอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์มัลติวาล์วสมัยใหม่สำหรับเรือขนาดเล็กคือเครื่องยนต์Volvo Penta IPS Seriesเครื่องยนต์ดีเซลแบบติดตั้งภายในเรือระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล ควบคุมด้วยจอยสติ๊ก ใช้ระบบอัดอากาศแบบผสม (เทอร์โบและซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ยกเว้น IPS450) พร้อมอาฟเตอร์คูลเลอร์ ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบคอมมอนเรล และ DOHC พร้อมเทคโนโลยีวาล์วไฮดรอลิก 4 ตัว กำลังที่เพลาขับมีตั้งแต่ 248 ถึง 850 แรงม้า (185 ถึง 634 กิโลวัตต์; 251 ถึง 862 PS) (ประสิทธิภาพสูงสุด 59.7 กิโลวัตต์/ลิตร สำหรับ IPS400 เครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบเรียง 3.7 ลิตร) สามารถติดตั้งหลายเครื่องรวมกันได้

  • ห้องสมุดดิจิทัลแบบจำลองจลศาสตร์เพื่อการออกแบบ (KMODDL) – ภาพยนตร์และภาพถ่ายของแบบจำลองระบบกลไกที่ใช้งานได้จริงหลายร้อยแบบที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ นอกจากนี้ยังมีห้องสมุดอีบุ๊กของตำราคลาสสิกเกี่ยวกับการออกแบบและวิศวกรรมเครื่องกล อีกด้วย
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Multi-valve&oldid=1358384643 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วาล์วหลายตัว

เครื่องยนต์ สันดาปภายใน แบบหลายวาล์ว หรือ แบบสี่ จังหวะ หลายวาล์ว คือเครื่องยนต์ที่แต่ละ กระบอกสูบ มี วาล์ว มากกว่าสองตัว –...

การออกแบบเครื่องยนต์แบบหลายวาล์ว

การออกแบบเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วมี วาล์วแบบป๊อปเป็ต สาม สี่ หรือห้าตัวต่อกระบอกสูบ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ใน วิศวกรรมยานยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน แบบสี่จังหวะใดๆ ก็ตามต้องการวาล์วอย่างน้อยสองตัวต่อกระบอกสูบ: ตัวหนึ่งสำหรับ ดูด อากาศ...

เทคโนโลยีทางเลือก

เทคโนโลยี เทอร์โบชาร์จ และ ซูเปอร์ชาร์จ ช่วยปรับปรุงการหายใจของเครื่องยนต์ และสามารถใช้แทนหรือร่วมกับเครื่องยนต์แบบหลายวาล์วได้ เช่นเดียวกับระบบ ปรับจังหวะการเปิด-ปิดวาล์ว และ ท่อร่วมไอดีแบบปรับความยาวได้ วาล์ว แบบโรตารี่...

ก่อนปี 1914

รถยนต์คันแรกของโลกที่ใช้ เครื่องยนต์เพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบ คือ Marr ในปี 1902 ซึ่งมีเครื่องยนต์สูบเดียวที่มีเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบเพียงอันเดียวและมีวาล์วสองตัวต่อสูบ ต่อมามีการนำเครื่องยนต์ที่มีวาล์วมากกว่าสองตัวต่อสูบมาใช้ รถแข่ง Ariès VT ในปี 1908...