Motori sa 5 ventila po cilindru

0
2886

Još početkom 20. Stoljeća, Ernest Henry je za Peugeot konstruirao trkaći automobil s 4 ventila po cilindru (i dva bregasta vratila u glavi), no tek je relativno nedavno ta konfiguracija postala standard. Zbog jednostavnosti, dva ventila bila su dovoljna za četverotaktne motore putničkih automobila, no s porastom dostupnosti (tehnika, majstori, pad cijene) proizvodnje preciznijih motora s višim brzinama vrtnje, dodavai su drugi usisni ventil ili pak par (usisni i ispušni) ventila. Geometrija ventila, njihova termička svojstva, sustav otvaranja i zatvaranja, broj, kut, vrijeme otvaranja i zatvaranja u ciklusu, period zadržavanja u otvorenom ili zatvorenom stanju – neki su od čimbenika koji određuju koliko će efikasno cilindar biti punjen smjesom te koliko će efikasno biti pražnjen ili ispiran od izgorene smjese. 1980ih nakon provođenja simulacija i ispitivanja eksperimentalnih motora (npr. Maseratijev motor s 6 ventila i Toyotin/Yamahin sa 7 ventila po cilindru), inženjeri su zaključili da je optimalni broj za jače putničke i trkaće motore 5 ventila po cilindru; površina kupole komore za izgaranje tako se u najčešćim dimenzijama dobro iskoristi uz najmanje nepovoljne efekte inercije pokretnih dijelova te mehaničkih gubitaka.

Konfiguracija glave sa 5 ventila po cilindru obično traži posebni oblik kupole komore za izgaranje, poziciju svjećice i veličinu ventila. U auto-moto primjeni osigurava visoki protok zraka, ali odabir broja ventila treba slijediti iz površine kupole i klipa ako je cilj viša snaga motora. S dodatnim elementima, makar možda manjima ili lakšima, rastu mehanički gubici. Yamaha je u nekim motociklima 1980ih godina koristila 5 ventila za motore zapremine 750 i više cm^3, a 4 ventila za motore do 600 cm^3, najvjerojatnije zbog procjene da se smanjivanjem čitavog sklopa ne gubi na učinkovitom protoku ako se odluči za 4 umjesto 5 ventila. Suvremeni motori putničkih automobila koriste 4 ventila po cilindru zbog razvoja sustava varijabilnog upravljanja ventilima, direktnog ubrizgavanja te cijene proizvodnje, a i zbog parametara rada prilagođenih za ostvarivanje cilja snižavanja određenih emisija i potrošnje goriva, više nego podizanja snage motora.

Primjeri proizvođača automobila koji su koristili motore s pet ventila po cilindru su Bugatti (EB110), Toyota/Yamaha (npr. 4A-GE motor u Corolli, ili Yamahin motocikl FZR), Ferrari (V8 u 355 ili V12 u F50, VAG (najčešće u Audijima i Volkswagenima) te Mitsubishi, koji je u kei modelu (posebno regulirani te manje porezno terećeni japanski automobili male zapremine motora) Minica Dangan ZZ predstavio prvi velikoserijski automobilski motor sa 5 ventila po cilindru. Motor je bio benzinski turbo, s intercoolerom, tri cilindra, 15 ventila, dva bregasta vratila u glavi (DOHC), elektroničkim multipoint ubrizgavanjem goriva te varijabilnom usisnom granom (Cyclone, s dva seta kanala) – i sve to 1989. godine.