 |
|
| |
|
Kezdetben vala a résvezérlés. A
technikatörténet hőskorában mindenféle nyílásokon keresztül
áramlott a levegő, voltak megoldások, ahol egy szelep, illetve
csatorna töltötte be a szívó és a kipufogó funkciót is. Később
ezeket különválasztották, de a szelepek maradtak hörgők, azaz
egyirányú visszacsapók döntöttek a nyitásról-zárásról.
A négyütemű fűnyírók a mai napig így dübörögnek.
Később a szelepeket időzíteni is akarták, ezért a főtengely
mellé befektettek egy fogaskerékhajtású vezérműtengelyt, ami a
hengerrel párhuzamosan álló szelepeket nyomkodta. Ezek az
oldalszelepelt (SV-side valve) motorok. Ezek egészen a 60-as évekig
éltek. Persze már jóval korábban rájöttek, ha a szelepeket a henger
tetejére teszik és nem mellé, akkor jobban működhet a
légzés.
| |
|
|
|
A vezérmű maradhatott oldalt, ilyenkor
oldalvezérelt-felülszelepelt, azaz OHV (Over-head valve)
keletkezett. A megoldás domináns képviselői a nagy amerikai
"pushrod" V8 motorok, ahol a két hengersor összes szelepét
elmozgatta az egyetlen vezérműtengely.
Európában a farmotoros Skodák és a Dacia/Renault 12
példázzák a nyomórudas motorokat. Hátrány a sok mozgó alkatrész,
minden egyes szelepnyitásnál-zárásnál a teljes tömeget fel kell
gyorsítani, le kell lassítani. Nem egy igazán fordulatszám-barát
megoldás.
Amikor a vezérlés is felülre került, akkor OHC
(Over-head camshaft) lett a motor. Ilyenkor a vezérműtengely himbán
keresztül (Lada), vagy közvetlenül (egészen pontosan a
szelephézag-kiegyenlítőn keresztül) nyomkodja a szelep végét (Fiat
124). A felső vezérműtengelyt hajthatja vezérműlánc (Lada1500),
fogasszíj (Lada 2105), vagy királytengely, kúpfogaskerekekkel a
végein. Ez utóbbi a Norton motorkerékpárokon és a
repülőgépmotorokban terjedt el elsősorban.
| |
|
| |
|
Ha mindjárt két vezérműtengelyünk is van egy hengersoron,
akkor DOHC (Double over-head camshaft, twin-cam) a motor. Ezt
hengerenként két szelep esetén nálunk pl. Fiat 124TC-nek,
Amerikában pedig Plymouth Hemicudának hívják, ahol a hemi a
hemiszférikus, azaz félgömb alakú égéstérre utal. Az ilyen, ún.
keresztöblítéses hengerfejek jobb gázcserét biztosítanak, a gömböt
jobban megközelítő égéstér pedig jobb belső hatásfokot eredményez.
A szívó szelep szinte mindig nagyobb a
kipufogónál. Ha még nagyobbat akarunk, tegyünk be két kisebbet, így
háromszelepes (Toyota Corolla 12v) motorunk lesz. Ha a kipufogást
is nagyra akarjuk, legyen két kipufogó szelep is (Golf GTI 16v). Ha
ez még mindig nem elég,
legyen három szívószelep (Audi TT, Yamaha FZR-1000), így
ötszelepes motorunk van. Még nagyobb keresztmetszetet eredményez a
hat szelep, ilyen eddig egyedül a Maserati fejlesztett a
híres-hírhedt biturbo számára. Később azonban ők is visszatértek a
műszakilag sokkal kevésbé bonyolult (=kevesebb hibalehetőséget
rejtő) 4 szelephez.
| |
|
|
|
A szelepet többnyire a szeleprugó zárja vissza,
de ha Ducatink oldalán a Desmo felirat virít, akkor az desmodromic,
azaz szeleprugó nélküli hengerfejet visel. Ilyenkor a szelephimba
villás, és a vezérműtengely bütyke nem csak kinyitja, de vissza is
zárja a szelepet.
Elvileg ez a megoldás fordulatszám-állóbb, hiszen gyenge
szeleprugó esetén nagy fordulaton a szelep nem tudja a bütyköt
lekövetni, ütni fogja a vezérműtengelyt.
A szerkezeti anyagok fejlődésével azonban már
lehet elég erős szeleprugót gyártani, így a desmo megoldás
valószínűleg ki fog halni. Teszi ezt annak ellenére, hogy az
ilyen vezérlés teljesítmény-igénye kisebb, azaz egy desmo
vezérművet könnyebb forgatni, mint a rugós változatot.
| |
|
| |
|
A vezérlést valahová mindig hangolják.
Sportmotorokban, sportos autókban a magas fordulatszámok a
gyakrabban használtak, ezeknél
nem olyan nagy gáz, ha alul erőtlenebb a motor. Ilyenekben a
szelepek jóval a felső holtpont előtt nyitnak és utána zárnak. A
dugattyú még felfelé jön, tolja a kipufogógázokat, de a szívószelep
már nyit, így a friss levegőnek van ideje megindulni a szívócsőben.
Mire a dugattyú megindul lefelé,
a gázok teljes sebességgel áramlanak, a henger hamar
megtelik, illetve a még nyitva lévő kipufogóba is jut egy kis
kakaó. Ez egyrészt biztosítja, hogy a henger teljesen frissüljön,
másrészt az esetleges turbóban a bejutott benzin tovább expandál,
jobban hajtva a fütyülőt.
| |
|
|
|
Családi autókban viszont épp az a cél, hogy alapjáraton is
menjen, képes legyen húzni. Ilyenkor épp a szívórendszer a nagy
fordulatok akadálya, vagyis a motor nem kap levegőt a pörgéshez. A
csoda, azaz a két tulajdonság egymáshoz illesztése a változó
vezérlésekkel lehetséges.
Viszonylag egyszerű, és
az olaszoknál (Alfa 75TS) régóta alkalmazott módszer, hogy a
szívó szelepeket mozgató vezérműtengelyre a hajtó lánckerék nem
fixen van felszerelve. A motor fordulatszámának növelésével nő -
mondjuk - az olajnyomás, ez rugó ellenében elfordítja a lánckereket
a vezérműtengelyen, azaz a szívó szelepek a felső holtponthoz
képest egyre hamarabb nyitnak. Az eredmény a fokozatmentes
váltásnak köszönhetően egy kiegyensúlyozottabb nyomatékgörbe.
Hasonló elven működik a
Toyota VVT-i (Variable Valve Timing) megoldása, illetve a
korábbi hathengeres, négyszelepes BMW motorok Vanos-rendszere
is.
| |
|
| |
|
Az ilyen rendszerek hátránya, hogy a motor
elhasználódásával az olajnyomás, mint vezérlési paraméter csökken.
A legújabb megoldás a BMW Valvetronic. Ennél nem csupán az
időzítés, hanem a szívószelep lökethossza is változik, azaz
magasabb fordulatszámon mélyebbre nyílik a szívószelep, kevesebb
akadályt képezve a beáramló levegő számára.
A gyakorlati haszon? Ami egyből kiderül:
hagyományos motorokhoz képest kb. 15%-kal magasabb gyártási
költség, ami kézenfekvő módon
a vételárba is áthallatszik. Ellentételként a gyár állítása
szerint 18%-os alapjárati üzemanyagfogyasztás-csökkenés (mennyit is
megyünk évente alapjáraton?), részterhelésnél kb. 10%-os csökkenés,
illetve rugalmasabb motor-működés és szebb alapjárat szerepel az
étlapon.
| |
|
|
|
Ami egyenlőre tény:
A 316i Compact-ba kerülő 1,8-as motor (régi szép idők,
amikor az ezernyolcas hármast még 318i-nek hívták!) 115LE és 175 Nm
leadására képes. A tervekben viszont szerepel egy 140 lovas
kétliteres is, illetve a hírek szerint még idén bemutatkozhatnak a
Valvetronic-os V8 és V12 hengeres motorok is. Bár a kétezres BMW-k
már a 90-es évek elején is 150 lóerőt tudtak, úgy tűnik: a
környezetvédelem oltárán (EU-4 norma) a lóerőket lelövik,
ugye?
