Vliv vrtání a zdvihu na výkon a efektivitu motoru

Vrtání a zdvih motoru – dvě složky, které dohromady udávají jeho objem. Je lepší mít válce s velkým vrtáním, nebo je výhodnější dlouhý zdvih? Abychom mohli odpovědět, osvěžíme si nejdříve samotné pojmy. Vrtání je jednoduše šířka, lépe řečeno průměr válce. Platí tedy logicky, že čím větší je vrtání motoru, tím širší je píst, který v něm cestuje. Na druhou stranu zdvih motoru je vzdálenost mezi dolní a horní úvratí, tedy vzdálenost, kterou píst urazí při pohybu ve válci.

Abychom dobře pochopili rozdíl mezi vrtáním a zdvihem, definujeme si ještě jejich vztah ke zdvihovému objemu motoru. Pojem zdvihový objem motoru je tu velmi důležitý, protože právě ten je určen vrtáním a zdvihem. Společně s kompresním objemem – prostor mezi pístem v horní úvrati a hlavou motoru, kde dochází ke stlačení směsi paliva – dohromady tvoří ten opravdový objem válce, respektive celého motoru. V praxi, a taktéž v technických údajích o vašem vozidle, se však v zásadě setkáte pouze se zdvihovým objemem motoru, který se polidštil jednoduše na objem motoru.

Také čtěte

3 min. čtení

Jak je to s placenými dálnicemi a silnicemi v Rakousku a roce 2024?

18. 4. 2024 Vendula Flassig Vrablová Tipy a rady

Jaký je výpočet zdvihového objemu motoru? Jednoduchý, stačí si zopakovat výpočet objemu válce. Jakmile máme objem jednoho válce, stačí ho vynásobit daným počtem válců a máme zdvihový objem motoru. Výsledný vzorec je tedy následovný:

Výkon versus efektivita

Teď když známe základy, můžeme se pustit do odpovědi na původní otázku – je důležitější vrtání, nebo zdvih? Odpověď na ni je zapeklitá. Není totiž důležitá samotná hodnota vrtání a zdvihu, jako spíše jejich poměr. Ne nadarmo tak najdeme u velkého počtu moderních motorů shodné vrtání a zdvih 86 milimetrů, který kombinuje výhody obou světů a vrtání a zdvih kombinuje v poměru 1:1. Podle výpočtu nám oněch 86 milimetrů dává zdvihový objem válce 0,5 litru a zdvihový objem motoru 2, respektive 3 litry v závislosti na tom, zda uvažujeme čtyřválcový, nebo šestiválcový motor – v obou případech se však jedná o hojně používaný objem motoru.

Naopak královna motorsportu Formule 1 používá motory s širokým vrtáním a velmi malým zdvihem. Hlavním cílem je zde maximální výkon a je to právě široké vrtání a krátký zdvih, kteří to umožňují. Díky tomu může závodní motor formulí dosahovat v maximu klidně až 20 000 otáček za minutu. Jak velmi zjednodušeně říká známé pravidlo – čím vyšší otáčky, tím vyšší výkon. Kromě toho umožňuje vrtání instalovat širší sací a výfukové ventily. Díky nim motor efektivněji dýchá ve vyšších otáčkách a opět se zvyšuje jeho maximální výkon.

Také čtěte

3 min. čtení

Ověření platnosti dálniční známky

22. 4. 2024 Jiří Lacina Tipy a rady

Pokud se ovšem budeme bavit o efektivitě, tak zde je situace velmi odlišná. V tomto případě uvažujeme malé vrtání a dlouhý zdvih. Kouzlo tohoto řešení se odehrává při hoření směsi paliva a vzduchu. Při menším vrtání má totiž zapálená směs menší plochu, kam se může rozpínat, a tím pádem působí vyšší energií na píst, který tím tlačí dolů. Aby ovšem byl píst tlačen co nejefektivněji, potřebujeme, aby ve válci vznikl co nejrychleji maximální tlak. Jak toho dosáhnout?

Zde opět ke slovu přichází malé vrtání, tedy malý průměr válce. Když totiž dojde k zápalu směsi, nemusí plamen zprostřed válce do jeho stran urazit takovou vzdálenost. Tím pádem celá směs chytne rychleji, a protože píst ve válci za tuto krátkou dobu o tolik nepoklesne, může na něj zapálená směs působit maximálním tlakem. Společně s malou plochou, na kterou působí, tak píst dostává velkou dávku energie, se kterou se pohybuje. Vyšší efektivita pak přináší lepší spotřebu paliva.

Uvedené informace však v praxi nemusí být rozhodující, ačkoliv vrtání a zdvih mají nezanedbatelný vliv na fungování pohonné jednotky. Na parametry motoru má ale dopad celá řada dalších vstupů. Může se tedy stát, že motor s velkým vrtáním není výkonný a motor s dlouhým zdvihem není efektivní.