Różnice pomiędzy silnikami dolnozaworowymi i górnozaworowymi

Silnik dolnozaworowy został skonstruowany w czasach, gdy nie znano dobrego sposobu na sterowanie zaworami, znajdującymi się ponad tłokiem w górnej części komory spalania. Nie skonstruowano jeszcze wówczas wałków rozrządu umieszczonych w głowicach silników, nie wymyślono dźwigienek zaworowych, które mogłyby być sterowane popychaczami z wałka rozrządu, umieszczonego w bloku silnika.

Zobacz też: Jak odblokować hamulce tarczowy i bębnowy?

Stosowano wówczas rozwiązanie najprostsze z możliwych: bezpośrednie sterowanie zaworami poprzez ich trzonki, opierające się na krzywkach wałka rozrządu. Zawory takie mogły mieć gniazda, umieszczone jedynie w korpusie silnika w płaszczyźnie jego styku z głowicą. Rozwiązanie to powodowało, iż komora spalania w głowicy silnika musiała mieć dodatkowe kanały, łączące ją z zaworami, co powodowało znaczne jej powiększenie. Owocowało to z kolei dużymi trudnościami w uzyskaniu właściwego stopnia sprężania, a tym samym ze znacznym ograniczeniem mocy jednostkowej takiego silnika.

Na dodatek proces spalania w tak ukształtowanej komorze nie był optymalny nawet w przypadku umieszczenia świecy zapłonowej idealnie w osi cylindra, co konstrukcyjnie było niesłychanie łatwe, ponieważ zawory nie zajmowały miejsca ponad tłokiem. Silniki dolnozaworowe odznaczały się więc niewielką mocą przy dużej pojemności skokowej, a co gorsza – bardzo niedokładnym oczyszczaniem komory spalania z gazów spalinowych, co z kolei utrudniało inicjowanie zapłonu w kolejnym suwie oraz przeszkadzało w dokładnym spaleniu paliwa.

Proces spalania paliwa w takim silniku był więc podobny do spalania w silniku dwusuwowym, co oznacza, że gazy spalinowe zawierały zarówno dużo niespalonych węglowodorów jak i tlenku węgla, powstałego w wyniku niedokładnego spalania oraz trudności w napełnianiu cylindra świeżym ładunkiem.Silnik taki miał więc z jednej strony bardzo niską sprawność, z drugiej – emitował do atmosfery prawie tyle samo substancji toksycznych, co silnik dwusuwowy.

Zobacz też: Archaiczne rozwiązania konstrukcyjne w pojazdach zabytkowych

Wady takiego silnika można zaobserwować na przykładzie porównania osiągów samochodów Warszawa M-20 wyposażonego w dwulitrowy silnik dolnozaworowy o mocy 50 lub 52 KM (zależnie od wersji) i Warszawa 223 wyposażonego w niemal identyczny silnik o takiej samej pojemności, ale z zaworami umieszczonymi w głowicy, o mocy 70 KM. Pierwszy z nich na przejechanie 100 km potrzebował nawet 18 litrów benzyny, drugiemu wystarczyło 12 do 13 litrów. Pierwszy z trudem osiągał prędkość 100 km/h (maksymalna podczas testów – 105 km/h), drugi osiągał nawet 130 km/h w normalnej eksploatacji, przy przyspieszeniu od 0 do 100 km/h w ciągu 30 sekund.