Home > Rubriky a sekce > Technika > Článek
Technik vysvětlil, jak který z hlavních parametrů motoru ovlivňuje jeho výkon
20.1.2020 | Mirek Mazal
Každý spalovací motor je definován plejádou parametrů, dva z nich ale mají zcela zásadní vliv na jeho charakter, použitelnost a efektivitu - vrtání a zdvih. Co jejich vzájemný znamená?
Tvůrci spalovacích motorů aut mají na výběr mezi různými velikostmi vrtání a zdvihu. Vývrtem se označuje průměr válce v milimetrech, zatímco zdvih v milimetrech popisuje vzdálenost mezi horní a spodní úvratí pístu. Obě měřitelné veličiny určují výsledný zdvihový objem, ze kterého pramení výkon použitého agregátu.
Poměrem vrtání a zdvihu se tvaruje blok pohonné jednotky, proto lze jednoduše rozdělit tzv. podčtvercové, čtvercové a nadčtvercové motory. Náš přítel Jason Fenske z Engineering Explained se pokusil popsat výhody každého z těchto řešení a říci, jaký mají různé poměry vrtání a zdvihu vliv na výsledný výkon.
Podčtvercové motory jsou charakteristické vysokými otáčkami a vyšším maximálním měrným výkonem, můžeme se s nimi setkávat u monopostů Formule 1. Proč jsou vhodné zrovna pro ně, Jason demonstruje výpočtem maximálních možných otáček pro pro válec s vrtáním 117 milimetrů a zdvihem 47 milimetrů. V tomto případě jde o 16 000 ot./min., válec s parametry 86 x 86 milimetrů zvládne nejvíce 8 700 ot./min a nadčtvercový typ 47 x 117 mm dokáže zaručit jen 4 700 ot./min s příslibem vyšší účinnosti neboli nižší spotřeby.
Široké válce jsou standardně propojeny s většími ventily, kudy je možné snadněji nasát palivovou směs a poté ji efektivněji odvést do výfukového potrubí. Pro válec široký 117 milimetrů Jason počítá se spalováním hořlavého mixu o objemu 25,2 cm3, střední rival zpracuje 18,6 cm3 a nejužšími ventily projde jen 13,7 cm3, což je vždy rozdíl 35 % ve prospěch výkonu podčtvercové techniky zejména během vysokých otáček, kdy je třeba dodat co nejvíce vzduchu.
Z hlediska efektivity je přívětivější nadčtvercová konstrukce pístu s plochou 378 milimetrů, která při ukázkovém kompresním poměru 10:1 vytváří nejmenší volný prostor v horní části válce. Zapálená směs nad pístem se vměstná do prostoru velikosti jen 95 cm3, kde se před stlačením ztratí minimum žádoucího tepla, a to vede k vytvoření užitečné energie bez navýšení spotřeby celého motoru.
Úsporným opatřením je i včasný proces hoření zápalné směsi ve válci. Čím rychleji shoří vše potřebné, tím efektivnější bude provoz ústrojí. Jiskra nadčtvercové techniky s užším válcem lépe zažehne stlačenou směs, čímž dojde k časově přesnějšímu, a hlavně dokonalejšímu prohoření. Jason tvrzení potvrdil praktickým výzkumem vědců z Southwest Research Institute, kteří demonstrativně ponechali vrtání 86 milimetrů a měnili zdvih z 86 na 98 a poté na 115 milimetrů. Rozdílné měření vykázalo snížení spotřeby o 3 až 5 % proti prvotní čtvercové konstrukci 86 x 86 mm.
Najít ideální kompromis výkonu a spotřeby je svatý grál motoristického inženýrství. Výše popsané vztahy jsou univerzálně platné, pochopitelně je ale ovlivňuje mnoho dalších proměnných. A samozřejmě nelze říci, že ta či ona cesta je obecně nejlepší - pro sportovní auta se hodí jiné řešení než pro rodinná přibližovadla, proto se na trhu objevuje tolik rozličných řešení a právě pochopení vztahu mezi vrtáním a zdvihem vysvětluje, proč. Pokud jde ale ryze o výkon, nezbývá než následovat konstruktéry z Formule 1 - podčtvercové motory jsou v tomto ohledu jasnými favority.




Popis vztahu vrtání vůči zdvihu automobilového motoru
Vrtání a zdvih zásadně ovlivňuje výkon a charakter motoru. Pochopení jejich vztahu usnadní i pochopení preferencí konstruktérů v případě různých typů aut
Zdroj: Engineering Explained@Youtube
Bleskovky
Čínskému SUV Ferrari za cenu Škody začaly při ostré jízdě hořet brzdy, výrobce říká, že je to úplně normální
2.7.2025Až budete páchat něco ilegálního, možná bude dobré držet se základní poučky týkající se volby auta
1.7.2025Měření „na brzdě” ukázalo, že Chevrolet neříká pravdu o výkonu motoru opěvované nové Corvette ZR1
28.6.2025
Nejčtenější články
Bentley otočilo. Přichází s novým čistě spalovacím vrcholem ve chvíli, kdy už žádné takové auto přijít nemělo
3.6.2025Novému „Bugatti pro chudé” vysekl poklonu slavný moderátor. Prý je tak dobré, že na něj může být hrdý každý Američan
3.6.2025Autopůjčovnám hrozí kvůli elektromobilům krach, varují Britové, byla by to rána i pro samotné výrobce aut
4.6.2025Dodnes jediný majitel si před 37 léty koupil špičkovou „komunistickou” vývozní Škodu. Moc toho s ní nenajel, až teď ji prodává
4.6.2025Ford Focus na některých místech neobjednáte už v žádné verzi. Jeden slavný příběh se chýlí ke konci, i když zájem nepolevuje
4.6.2025
Živá témata na fóru
- Řidiči, co to mají v ruce... 07.03. 19:31 - řidičBOB
- Policejní kontroly a měření 07.03. 16:53 - řidičBOB
- VZKAZY 07.03. 16:38 - řidičBOB
- Cyklistické vlákno 07.03. 13:15 - Vrooom
- BMW Divize 07.03. 12:13 - pavproch
- Onboard videa 07.02. 22:43 - řidičBOB
- Nejlepsi silnice v Ceske republice ( + SK) 07.02. 14:12 - pavproch
- Kabelový svazek motoru Octavia I 1,8T 07.02. 09:03 - abernas