Jak se vyvažuje motor – 3. díl

Ty dva díly byly možná trochu nudné. Uznáváme. Je totiž těžké lidově vysvětlit něco, k čemu jsou zapotřebí síly, jejich vektory, matice, spousta rovnic a hodně představivosti. Jak hoří plamen nebo jak se vrací přes ventily výfukové plyny si člověk představí poněkud snadněji, než různé síly na různé strany v motoru. Takže poslední díl dáme takový odlehčený a konkrétní.

Dvouválec je problém

Minule jsme vám dali úkol, abyste se zamysleli nad tím, co se stane, když vůči sobě budou na jedné klikové hřídeli posunuty dva písty o 180°. Jeden tedy bude v horní úvrati a druhý v dolní. Většina lidí by řekla, že se vyváží proti sobě. Není to tak. Samozřejmě, že ne. Vyváží se jen svislé suvné síly od vlastní hmotnosti dílů, ale jeden píst je zrovna pod tlakem spalin, druhý ne. Ten vzácný okamžik vyrovnání proti sobě a proti tlaku spalin je jen jednou za půlotáčku. Zbytek jede píst, ojnice, ojniční čep, kliková hřídel po kruhové dráze a síly se tak rozkládají na různé strany. Vyvážit tedy dvouválec (ať už s písty vedle sebe nebo v protilehlém smyslu), je náročné. Obzvláště vyvážení momentové je náročné, protože nejsou protiváhy.

Také čtěte

3 min. čtení

Dálnice ve Slovinsku v roce 2024: Kde a kolik zaplatíte?

13. 8. 2024 Kateřina Tonarová Tipy a rady

Tříválec je taky peklo

A tak se podívejme na tříválec. Na první pohled by to mělo být lepší. Ale pak začneme pootáčet hvězdicí s hroty pootočenými o 120° a zjistíme, že vlastně jde o těžkou asymetrii. Nejsou žádné protilehlé síly, které by se alespoň částečně vyrušily. Proto jsou s tříválci takové problémy. Vyvážit jejich frekvence I. a II. řádu se dá prakticky jen přes vyvažovací hřídele, jenže to jde zase proti smyslu používání tříválců, tedy menší a levnější zástavbě.

Šest válců je ideální

Když to zvětšíme na válců šest, pak se dostáváme na opačný konec problému. Máme tady jedním směrem vždy dva válce, které (dle řazení pálení) dokážou samostatně omezit svoje harmonické frekvence.

A čtyři válce?

Ale vraťme se na čtyřválec. V křížovém uspořádání se objevuje zásadní výhoda. Vyvažují se sekundární síly a ve vícenásobném křížovém uspořádání (osmi a dvanáctiválec) dochází k velmi příjemným reakcím i na primární síly. Proto jsou osmiválce a dvanáctiválce tak hladké. Proto jsou tak oblíbené. 

Je to věda!

Snad jste pochopili, že vyvážit motor není jen tak. Zvlášť ne ten s méně válci, protože prostě není jednoduché všechny síly primární a sekundární zredukovat v celém spektru zatížení a otáček. Proto mají tříválce tak mizernou pověst, protože to prostě nejde. Tedy jde, ale za vysoké náklady. A tak 1.2 HTP není zrovna synonymem kultivovanosti. Navíc u malých motorů se snadno dostáváme do rezonancí u vyšších harmonických, které velký motor ještě „udrží“.