Konfiguracije motora

0
133

Broj cilindara i redoslijed paljenja definiraju karakteristike rada, težište i zvuk motora (ako ne računamo današnja “glumljenja” zvuka preko računalne sinteze i puštanja umjetnog zvuka preko zvučnika u putničku kabinu). Mehanički orkestar dijelova motora pogoni automobil, ali daje i specifičnost načina isporuke snage i zvuka, od režanja usisa do pucanja iz auspuha. Brojni fakotri oblikuju doživljaj motora (broj cilindara, materijali, vrsta termodinamičkog ciklusa, broj ventila…), no zadržimo se na jednom od primarnih – konfiguraciji radilice. Tako možemo razvrstati automobilske motore rasporedu cilindara pa pogledajmo neke zanimljivosti vezane uz svaki od tih tipova, uključujući dvotaktne, četverotaktne, dizelske, benzinske, usisne, prednabijene itd.

Radilica

Dva su osnovna tipa konfiguracije radilice, tj. geometrije koljenastog vratila. Koljena radilice leže na istoj ravnini (flatplane, sve u istoj ravnini po uzdužnoj osi radilice) ili leže na međusobno okomitim ravninama (crossplane); uz to je vezan i redoslijed paljenja cilindara. Crossplane motori zato imaju karakteristično grublji zvuk, radilice s protuutezima i obično složene ispušne grane radi optimizacije protjecanja ispušnih pulseva. Flatplane motori imaju svojih problema, prvenstveno drugačiji tip vibracija nego crossplane, ali prednost im je mogućnost  postizanja viših okretaja zbog lakše radilice. Kod crossplane motora ispušni pulsevi su nejednako vremenski udaljeni jedan od drugog pa ti motori zvuče nemirnije.

Wankel

Umjesto klipova i cilindara, ovi motori koriste ovalne komore za izgaranje i trokutaste rotore. Wankel motori svaku rotaciju rotora imaju radni takt, slično dvotaktnim klipnim motorima gdje se radni takt odvije svaki puni okretaj klipa.

Redni

Redni motori danas su najčešći motori na cestama. Cilindri prate radilicu, smješteni jedan za drugim u liniji.

Specifična varijanta rednog motora je U motor. Za primjer razmotrimo U2 motor (eng. split-single, njem. Doppelkolbenmotor); izvana izgleda kao jednocilindarski, ali zapravo ima dva cilindra koji koriste istu, jednu komoru za izgaranje. Neki se redni motori, poput rednih sedamcilindarskih, nisu koristili u automobilima, a mogu se pronaći u strojarnicama brodova i podmornica te u lokomotivama i u ulozi statičnih generatora.

V motor

Kao i gotovo sve druge varijante, V motor tako se zove zbog izgleda; cilindri međusobno zatvaraju neki kut, tj. tvore oblik slova V, pojedinačno ili u nizu. Kut između cilindara varira, od uskokutnih desetak, do čestih varijanti od 60° i 90°.

Horizontalni V motor ima kut među cilindrima od 180°. Razlika između ovog i bokser motora je ta što u ovom V motoru nasuprotni klipovi dijele prihvat na koljenasto vratilo, a u bokser motorima, svaki klip ima svoj prihvat.

VR (od VAG-ove oznake V-rednih, njem. V Reihenmotor) motori su uskokutni V motori, s kutem među cilindrima od 10°-20° pa koriste jednu, zajedničku glavu motora.

W motori koriste treći (ili i četvrti) red cilindara. Varijante s četvrtim redom mogu imati jednak razmak između četiri reda cilindara, ili pak biti sastavljeni od dva para VR konfiguracije.

X motori su pak V motori parom ili nizom cilindara međusobno simetričnima s obzirom na ravninu i smjer pružanja radilice. Taj je tip motora sličan idućoj kategoriji, radijalnim motorima.

Radijalni 

Radi oblika zove se još i zvjezdasti (njem. Sternmotor). Od radilice se cilindri pružaju radijalno, zrakasto po zamišljenim radijusima kružnice koja bi opisivala glave cilindara. Također radi oblika, uglavnom se koristio u zrakoplovima, no bilo je i rijetkih automobilskih i motociklističkih primjena.

Rotacijski motor je varijanta radijalnog (ili obrnuto, ovisno o kriterijima) pri kojem se cilindri okreću oko fiksne radilice.

Bokser

Bokser motori imaju horizontalno položene cilindre s dvije strane radilice. Kako smo spomenuli, svaki klip ima svoj prihvat na koljeno radilice.

H motor je svojevrsni spoj dvije bokser konfiguracije položene jedna na drugu i čije su radilice povezane npr. zupčanicima pa rade usklađeno i imaju zajednički izlaz za snagu (vratilo, zamašnjak…).

Nasuprotni klipovi

Motor s nasuprotnim klipovima koristi dva klipa u istom cilindru koji se kreću jedan prema drugom i čija čela u gornjoj mrtvoj točki efektivno tvore komoru za izgaranje.

Delta motori koriste tri cilindra, ili nizove od tri cilindra postavljene u obliku trokuta (ili obliku slova delta), a svaki cilindar sadrži dva klipa, te svaki “vrh” takvog trokuta sadrži radilicu.

Ostali motori

Automobile su, uključujući trkaće i prototipe, pogonili i razni hibridni sustavi, elektromotori, plinske turbine (mlazni motori s izlaznom snagom usmjerenom na vratilo, kao mehanički rad, umjesto kao potisak) parni motori itd., a ovo je bio pregled uglavnom klipnih motora razvrstanih po konfiguraciji radilice (i cilindara). U budućim nastavcima ovog serijala o (prvenstveno) automobilskim motorima pročitajte o zanimljim motorima razvrstanim prema broju cilindara.