V minulém článku na téma posunu klikové hřídele mimo osu válce (respektive válců) jsme se zabývali efektem tohoto opatření. Vysvětlili jsme si, jak se změní páka, přes kterou se přenáší síla v té nejdůležitější době a uvedli jsme si některé příklady motorů s posunutou klikovkou. V pokračování celé téma uzavřeme a zmíníme nevýhodu tohoto řešení.
Vyosení klikové hřídele vůči válci nese pozitiva i negativa
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?
- Střední pístová rychlost – co to je?
- Písty bývají dole širší než nahoře. Víte, proč to tak je?
- Offset klikové hřídele vůči válci
- Offset klikovky vůči válci: Má to i nevýhody, bohužel - právě čtete
- 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?
Nižší opotřebení motoru
Při pracovní době rovněž ojnice klade odpor a tlačí píst směrem ke stěně válce, čímž se zvyšuje tření, nároky na motorový olej i třeba materiál pístních kroužků. A samozřejmě nám klesá efektivita, protože část energie se v tomto tření změní v teplo. Posunem klikové hřídele tím správným směrem však můžeme tuto třecí sílu zmenšit, a to dost zásadně.
Boční sílu, kterou píst působí na válec, lze také snížit prodloužením ojnice, čímž se změní celé silové poměry. Teoreticky tedy namísto tohoto opatření můžeme o něco snížit délku ojnice. Tímto způsobem celý motor odlehčíme a také zmenšíme jeho celkovou velikost. U aut toto až tak kritické není, ale i agregátů motocyklů to hraje docela podstatnou roli. Tam je skutečně každý milimetr, o který můžeme snížit těžiště, cenný.
- Přečtěte si také: Kliková hřídel může být vůči válcům vyosená. Má to celou řadu výhod
Ostré jednoválce
Pro příklad můžeme opět do Japonska. Kawasaki KX450 (2019) má posun vůči ose válce o 8,5 milimetrů, Honda CRF250R měla dříve 4 milimetry, v současné době má tento model posunutou klikovku vůči ose válce o 4,5 milimetrů. Oba výrobci shodně uvádějí, že offsetem sledovali snížení tření ve válci. Motor tak má o něco vyšší výkon, nižší spotřebu a rychleji reaguje na pokyny plynu, což je u ostré motorky dost zásadní. Nevýhody? Jsou, jinak by to dělali všichni.
Komplikace spojené s posunem klikovky
Cokoli získáme na expanzi, částečně zaplatíme na komplikacích. Přidáme trochu složitosti do odlitku bloku a do mazacích kanálů, posun čehokoliv mimo osu však především ovlivní vyvážení celého motoru. V extrémech může růst i zatížení ložisek v určitých úhlech a přijdou kompromisy v tvaru spalovacího prostoru. Proto se offset obvykle volí malý (řádově jednotky milimetrů) a jemně se ladí s profilem vaček a délkami sacího/výfukového traktu a strategií vstřikování.
Mohlo by se také zdát, že jak jsme motoru ulevili od tření a namáhání stěny válce (a pístu) v pracovní době, tak v okamžiku, kdy jde píst zpět nahoru, tedy v době výfukové a kompresní, ho ojnice tlačí o to silněji ke stěně válce. Je to pravda jen z části. Tím skutečně nejhorším si válec prochází v okamžiku expanze, kdy rapidně roste tlak, a to na několikanásobek toho, jaký je ve válci při stlačování směsi. Namáhání tedy není tak strašné, takže dopady nejsou tak dramatické. Ne všichni výrobci motorů si chtějí sami takto házet klacky pod nohy, ostatně vyšší efektivity se dá dosáhnout i jinými způsoby.
Zdroj info: toyota-club.net, SAE international, hyundaimotorgroup.com, swmazda.com, autosport.com.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
Dimitrij Brož,
Jakub Mokříš,
