Před nějakým časem se vývoj motorů začal krom zmenšování objemu ubírat i směrem k nižšímu počtu válců. Má to svoji logiku a důvodem je lepší účinnost.
Tříválec vs. čtyřválec: Proč jsou tři válce účinnější?
Články na téma jak fungují motory:
- Zážehový spalovací motor - jak funguje?
- Dvoutaktní motor - princip fungování
- Vznětový motor - jak funguje?
- Výkon motoru na etanol
- Vrtání a zdvih motoru – který parametr je rozhodující?
- Výhody motoru podélně vs. napříč
- Proč je tříválec účinnější než čtyřválec? - právě čtete
- Střední pístová rychlost – co to je?
- Olejová vana – kdy je lepší oddělené mazání?
- Písty bývají dole širší než nahoře. Víte, proč to tak je?
- Vířivé klapky u spalovacího motoru
- Offset klikové hřídele vůči válci
- Offset klikovky vůči válci: Má to i nevýhody, bohužel
- V motoru palivo nevybuchuje. Dělat to nesmí
- Detonační spalování a jeho problémy (2. díl)
- Spalovací motor a jeho účinnost: Kde se nám nejvíc ztrácí?
- Vstřikování vody dává smysl jen u některých motorů
- EGR a diesel: Proč už nestačí jeden okruh?
- Tepelná roztažnost kovů má zásadní vliv na konstrukci motoru
- Vyvažovací hřídel hraje u čtyřválce větší roli než u tříválce
- Squish efekt: Co dělá tvar dna pístu se spalováním
- Honování válců: Proč se to dělá?
Hned na úvod uvedeme, že kritika tříválcových motorů pro jejich kulturu chodu je zcela oprávněná. Vyvážit čtyřdobý motor, který má jenom tři válce, vyžaduje kompromisy. Není bez zajímavosti, že chod je poměrně klidný u motorů nových. Ojetiny mají často citelně vyšší vibrace, což primárně způsobuje patrně již opotřebený dvouhmotový setrvačník. Tříválcová ojetina s 200 tisíci kilometry na hrbu na tom bude s vibracemi o dost hůře než stejné auto se čtyřválcem.
Matematika tříválce
Účinnost nám určují krom jiného i ztráty třením samotného motoru. Cokoliv co se v něm o něco tře nebo se otáčí v nějakém uložení, generuje třecí ztráty. Jejich součet pak přispívá ke snížení účinnosti pohonného systému jako celku.
Snížení počtu pohyblivých částí
Tři válce ale představují o něco méně pohyblivých částí agregátu. Máme méně ojnic, méně pístů, méně ventilů, méně pístních kroužků, méně ložisek… Jednoduše už samotnou koncepcí motoru jsme dosáhli snížení tření a ztrát.
Omezení tepelných ztrát
Co se nám dále snižuje, jsou tepelné ztráty. Spalovací prostor má sice stejný objem, ale menší povrch, přes který může předávat teplo okolí. To má hned několik pozitivních důsledků z pohledu účinnosti.
Větší činná plocha pístů
Zvedá se nám i činná plocha pístů. Tedy ta, do které se může opřít směs paliva a vzduchu při svém hoření. Ano, při stejném objemu mají obvykle tříválce (záleží samozřejmě i na vrtání a zdvihu) větší činnou plochu pístů v součtu.
Nižší hmotnost a menší prostorová náročnost
Obecně jsou tříválce menší a zaberou pod kapotou méně místa. To s sebou nese i snadnější servis a lepší práci vlastně na všem kolem motoru, například při výměně rozvodů nebo turbodmychadla a podobně.
Hmotnost tříválce nám snižuje počet pístů, válců, ale i třeba svíček. I chladící kapaliny nebo oleje je potřeba méně. Ve finále tedy zlepšujeme parametr spotřeby paliva i snížením celkové hmotnosti vozidla.
Cenová náročnost oprav
Pokud se na to podíváme z hlediska údržby, pak při stejné teoretické životnosti na tom budeme lépe u tříválce, ale opět jenom teoreticky. Budeme měnit patrně menší množství oleje, méně svíček a případná generálka motoru bude také o něco levnější na materiálu. Jednoduše nebudeme řešit čtyři válce, ale jenom tři.
Z druhé strany lze samozřejmě argumentovat, a zcela oprávněně, již v úvodu zmíněným dvouhmotovým setrvačníkem. Ten u tříválce nevydrží tolik jako u čtyřválce, který má vyrovnanější chod. Podobně na tom bude i uložení motoru, které musí snášet vyšší míru vibrací.
Zdroj info: Gomechanic, CarExpert, Engineering explained.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
Diskuze (51)
Tvrzení že menší objem způsobuje menší ztráty tepla je zcela zcestné. Povrch je sice absolutně menší u tříválce, ovšem objem se zmenšuje třetí mocninou a povrch druhou mocninou
Příklad krychle:
strana 1cm - objem 1 / povrch 6 = 1/6
strana 2 cm - objem 8 / povrch 24 = 1/3
Poměr povrchu k objemu je lepší směrem k menšímu ochlazování u větších těles
Jaroslav Buchtík,
Příklad krychle:
strana 1cm - objem 1 / povrch 6 = 1/6
strana 2 cm - objem 8 / povrch 24 = 1/3
Poměr povrchu k objemu je lepší směrem k menšímu ochlazování u větších těles
Nekonečná polemika o počtu válců. Nejprve si musíme uvědomit 3 zásadní věci - 1) samotný počet válců nemá zásadní vliv na životnost motoru, 2) neustále probíraný nekultivovaný chod tříválce je dán už z principu čtyřtaktního motoru, kde jsou ojniční čepy klik hřídele rozloženy po 120° ale jeden zdvih je "mrtvý" a 3) kdo k takovému počinu automobilky dohnal (kdo to neví - úředníci "ekofanatici" v Bruselu).
Relativně klidný chod tříválce (ale i dvouválce) má pouze dvoutaktní motor. Na chodu těchto motorů ve volnoběhu, tak jak je známe, má lví podíl nedokonalé a v každém válci i trochu rozdílné spalování směsi. Částečně to lze eliminovat přímým vstřikováním paliva ale stále tu ještě zůstává nedokonalé plnění válců vzduchem přes kartery (za nám známým "pištivým" zvukem u Wartburgů a Trabantů není motor ale vrtule chlazení motoru (u W čtyřlistá)).
Za čtyřtaktní motory se "sametovým" chodem jsou všeobecně považovány šestiválce - ojniční čepy po 120° a dva spolu jdoucí písty. Ještě sametovější chod má dvanáctiválec s ojničními čepy klik. hřídele po 60°. Mezi těmito motory jsou osmiválce se svým krásným "brumlavým" zvukem s ojničními čepy rozloženými po 90° A tak bychom mohli pokračovat v počtech dále a dále. Jenže to je jen pouhá teorie založená na počtech válců. V praxi je to mnohem složitější a i víceválcové motory se v závislosti na střední rychlosti pístů, hmotnosti ojnic s písty a řady dalších faktorů ze kterých se pak složitě vypočítává "dovyvážení" klikového mechanizmu pro předpokládané nejčastěji využívané spektrum otáček. Vyváží-li se tedy motor na rozsah v horní třetině otáček motoru (např vysokootáčkové závodní motory), tak jeho volnoběh nebude mít zcela hladký chod. Pokud by se tedy vyvážil na "sametový" volnoběh, tak ve vysokých otáčkách by byl klikový mechanizmus nevyvážený a trpěl by vibracemi (v tomto případě vyskofrekvenčními). Motory využívané ve vozech s předpokládaným primárním používáním v běžném provozu (i u sportovních vozů) se hledá kompromis a vyvažují se obvykle na rozsah ve střením pásmu otáček.
Za svou kariéru u dealerů (25 let Ford a 4 roky Toyota) jsem se nesetkal s tříválcem, kde by byla na vině jeho destrukce počet válců. Vždy to byl až důsledek něčeho jiného. Nejčastěji to byl na drobící se rozvodový řemen (v oleji) a po ucpání sacího koše kolaps mazacího systému a nebo porucha chlazení motoru. A aby toho nebylo málo, tak např. Ford Focus 2019- 1,0 l EcoBoost už sice má rozvodový řetěz ale má i systém vypínání jednoho válce navíc se systémem dekomprese tohoto válce (aby nekladl vysoký odpor) a tak i v dálničním tempu bez zatížení "jede" pouze na dva válce (určuje to řídící jednotka motoru).
Sám v vlastním Toyotu Yaris s tříválcem 1,5 l a nemám s ním žádný problém.
Vladimír,
Relativně klidný chod tříválce (ale i dvouválce) má pouze dvoutaktní motor. Na chodu těchto motorů ve volnoběhu, tak jak je známe, má lví podíl nedokonalé a v každém válci i trochu rozdílné spalování směsi. Částečně to lze eliminovat přímým vstřikováním paliva ale stále tu ještě zůstává nedokonalé plnění válců vzduchem přes kartery (za nám známým "pištivým" zvukem u Wartburgů a Trabantů není motor ale vrtule chlazení motoru (u W čtyřlistá)).
Za čtyřtaktní motory se "sametovým" chodem jsou všeobecně považovány šestiválce - ojniční čepy po 120° a dva spolu jdoucí písty. Ještě sametovější chod má dvanáctiválec s ojničními čepy klik. hřídele po 60°. Mezi těmito motory jsou osmiválce se svým krásným "brumlavým" zvukem s ojničními čepy rozloženými po 90° A tak bychom mohli pokračovat v počtech dále a dále. Jenže to je jen pouhá teorie založená na počtech válců. V praxi je to mnohem složitější a i víceválcové motory se v závislosti na střední rychlosti pístů, hmotnosti ojnic s písty a řady dalších faktorů ze kterých se pak složitě vypočítává "dovyvážení" klikového mechanizmu pro předpokládané nejčastěji využívané spektrum otáček. Vyváží-li se tedy motor na rozsah v horní třetině otáček motoru (např vysokootáčkové závodní motory), tak jeho volnoběh nebude mít zcela hladký chod. Pokud by se tedy vyvážil na "sametový" volnoběh, tak ve vysokých otáčkách by byl klikový mechanizmus nevyvážený a trpěl by vibracemi (v tomto případě vyskofrekvenčními). Motory využívané ve vozech s předpokládaným primárním používáním v běžném provozu (i u sportovních vozů) se hledá kompromis a vyvažují se obvykle na rozsah ve střením pásmu otáček.
Za svou kariéru u dealerů (25 let Ford a 4 roky Toyota) jsem se nesetkal s tříválcem, kde by byla na vině jeho destrukce počet válců. Vždy to byl až důsledek něčeho jiného. Nejčastěji to byl na drobící se rozvodový řemen (v oleji) a po ucpání sacího koše kolaps mazacího systému a nebo porucha chlazení motoru. A aby toho nebylo málo, tak např. Ford Focus 2019- 1,0 l EcoBoost už sice má rozvodový řetěz ale má i systém vypínání jednoho válce navíc se systémem dekomprese tohoto válce (aby nekladl vysoký odpor) a tak i v dálničním tempu bez zatížení "jede" pouze na dva válce (určuje to řídící jednotka motoru).
Sám v vlastním Toyotu Yaris s tříválcem 1,5 l a nemám s ním žádný problém.
Fabia 1.4 TDI bez DPF, výkon 51kw, spotřeba 5,5.
Octavia 1.6 TDI s DPF, výkon 77kw, spotřeba 5,3.
Deklarované výhody tříválce skutečně nepoznány + jeho “kultivovanost”. Fabia měla zvuk jak ruská lokomotiva sergej😁.
Autor článku by měl více vnímat realitu, než věřit pusté teorii a naměřeným údajům z laboratoře.
Aleš Salaba,
Octavia 1.6 TDI s DPF, výkon 77kw, spotřeba 5,3.
Deklarované výhody tříválce skutečně nepoznány + jeho “kultivovanost”. Fabia měla zvuk jak ruská lokomotiva sergej😁.
Autor článku by měl více vnímat realitu, než věřit pusté teorii a naměřeným údajům z laboratoře.
Motor čtyřtakt má mít 4 válce nebo sudé násobky.👍Tříválec je z nouze cnost😠😠
Míra Long,
řídil jste někdy pětiválec? změnil byste názor nejspíš.
Zdeněk Soukup,
Měl jsem kdysi Volvo 850 TDI s pětiválcem D5252T. Paráda.
David Aloisovič Škvrňák,
Já Audi Quatro, pětiválec, 2,5. Nádherný zvuk motoru a skvělý výkon, ovšem tomu odpovídající spotřeba kolem 12l/100km. Ten motor se dával i do VW Transporter, který jel, jak pila.
František,
To, co píše o spotřebě 15 litrů na dálnici a pedálu až na podlaze níže pan Indruch, je totální, ale opravdu totální nesmysl. Moje největší spotřeba byla jednou ve městě v koloně, v prudkém, ale táhlém kopci, kolem 10 litrů. Jinak moje průměrná spotřeba se 110 koní silným 3válcem je do 6 litrů. Na dálnici si auto ve 130 km/h jen ševelí a na 6 točí 2300 ot/min. a pedál jen jemně lechtám! Pokud pan Indruch jezdí s Tatrou nebo s buldozerem a nohy má z olova, tak potom chápu jeho názory. Opět prohlašuji, že to, co píše, jsou totální vymyšlené nesmysly!!!
Jarmil Sýkora,
