Lesbók Morgunblaðsins - 13.06.1987, Side 11

LESBÓK MORGUNBLAÐSINS 13. JÚNl 1987 1 1 '
Tveir
eða Qórir
Hvað er fengið með Qórum ventlum á strokk?
Samantekt eftir Jón
Baldur Þorbjörnsson
Rétt eins og tískufyrirbæri
gera öðru hvoru áþreifan-
lega vart við sig í fataiðn-
aðinum, — hver man t.d.
ekki eftir útvíðu buxun-
um sem enginn vill lengur
sjá — gera tískustefnur
ekki síður vart við sig í bílaiðnaðinum.
Stundum hefur þetta tískutildur aukna hag-
kvæmni eða framfarir í för með sér,
stundum ekki. Dæmi um hið fyrrnefnda eru
díselvélamar í fólksbílum, dæmi um hið
síðamefnda er ofhlæði rafeindadóts í sumum
bílum, borðtölva, stafrænir mælar, sjálfvirkt
aðvörunarkerfí sem ekki virkar þegar á
þarf að halda og þar fram eftir götunum.
Nýjasta fyrirbærið heitir fjórventlavél.
Það er gefið rækilega til kynna aftan á
skottlokinu með ókennilegum rúnum og
táknum eins og Audi 100 20 V, Lancia
Ferrari 8.32, Lamborghini Countach 16V,
Mazda 323 16 V 4WD, Mercedes 2. 3—16,
Peugeot 205 T 16, Porsche 928 S4, Saab
9000 Turbo 16 V, Toyota Celica 2.0 16 V
og VW Golf GTI 16 V.
Fjórir ventlar í stað tveggja. Hvað hefur
það að segja? Af hveiju fjórir frekar en
tveir? Það sýndi sig reyndar strax árið 1912
að fjórir ventlar á strokk höfðu vinninginn
umfram tvo. Peugeot sendi þá bíl með fjór-
ventlavél í aksturskeppnir og hann átti eftir
að ráða ferðinni á þessu sviði um árabil.
Seinni tíma arftaki þessarar fjórventlavélar
var þriggja lítra Cosworth-kappakstursvélin
frá Ford. Fjórir ventlar á strokk hafa orðið
fast aðsetur í vélum keppnisbíla og án þeirra
væm afköst eins og 1000 hestöfl úr 1,5 lítra
bmnarými ekki hugsanleg.
Ekki að ástæðulausu em sögubrot fjór-
ventlavélarinnar tengd árangri á sviði
keppnisíþrótta. Þar sem hraði er, þar er líka
kjörsvið fjórventlavéla. Það sem málið snýst
um er loft. Því meira lofti sem komið er inn
í strokkana, auðvitað eldsneytisblönduðu,
þeim mun meira afl fæst úr vélinni. Skortur
á lofti gerir reyndar að öllu jöfnu ekki vart
við sig fyrr en hraði þess í soggreininni og
í soggöngum strokkloksins (heddsins —
ómögulegt orð á prenti) er orðinn mjög
mikill, þegar snúningshraði vélarinnar er
kominn upp fyrir 3000 sn/mín. Til þess að
búa í haginn fyrir góða fyllingu í strokki
þurfa því ekki aðeins að vera 4 ventlar, þ.e.
2 sog- og 2 útblástursventlar, heldur einnig
óhindrað flæði loftsins um sog- og útblást-
ursgöng.
Þegar þessi skilyrði em uppfyllt má fara
að búast við árangri. Það er líka á þennan
hátt og með aðstoð afgastúrbínu sem stórar
fjórventla skipadíselvélar ná yfir 50% nýtni
úr eldsneytinu, meir en nokkur annar bmna-
hreyfill áorkar. Það sem fjórventla bensln-
vélar fá aftur á móti með sér í vöggugjöf
er hagstæðasta staðsetning kveikjukertis
sem hugsast getur, þ.e. fyrir miðju bmna-
hólfinu. Þar með er fenginn jafnhraður bmni
í allar áttir út frá kertinu, hámarks bmna-
gæði sem leiða af sér lágmarks óhreinindi
í útblásturslofti og betri nýtni eldsneytisins.
Eins og áður var sagt er það fyrst við
mikinn snúningshraða sem eiginleikar góðr-
ar loftfyllingar fjórventla bílvéla koma í ljós,
með því að þær halda afli sínu lengur en
venjulegar vélar. Við þennan mikla snún-
ingshraða og hraða loftstraum sem honum
fylgir má hins vegar mjög lítið út af bera
til að tmfla loftfyllinguna veralega. Minnsta
tregða í flæði loftsins gegn um lofthreins-
Fjórir ventlar á hvern strokk, eða tveir: Tízkufyrirbæri til að nota í auglýsing-
um, eða tæknileg framför?
Málið snýst um loftinntak; afkastamiklar vélar þurfa að hafa góðan andardrátt.
Meðal kosta viðfjóra ventla er bezta hugsanleg staðsetning kertisins fyrir miðju.
uðum snúningshraða er rekstrarlega
hagkvæmt. Ennfremur hefur hátt snúnings-
vægi meiri seiglu vélarinnar í för með sér
þannig að bfll með vél með háu snúnings-
vægi tekur betur við sér á lágum snúnings-
hraða og sjaldnar þarf að skipta honum
heldur en bíl með minni vél.
Af framansögðu sést að hestaflafjöldi
vélar, sem mikið er horft í þegar verið er
að bera bíla saman, segir ekki alla söguna.
Golfinn er 139 hestöfl við 6100 sn/mín er
Kadettinn 130 hö við 5600 sn/min. Hinn
raunvemlegi munur í afkastagetu þessara
bíla í öllum venjulegum akstri er hins vegar
fólginn í hærra snúningsvægi Kadettsins
sem hefur hámarkssnúningsvægi 180 Nm
við 4500 sn/min á móti hámarkssnúnings-
vægi Golf-vélarinnar, 168 Nm við svipaðan
snúningshraða. Hestaflafjöldi er ekkert ann-
að en margfeldi snúningsvægis og snúnings-
hraða, og með því að snúningsvægi
fjórventlavélarinnar dalar ekki jafn hratt
og snúningsvægi tvíventlavélarinnar, þegar
komið er á mjög mikinn snúningshraða,
nást fleiri hestöfl og þar með meiri afköst
úr ijórventlavélinni þótt minni sé — en með
mikilli eyðslu.
Auðvitað næst meiri kraftur úr minni vél
þegar fjórir ventlar á strokk em notaðir í
stað tveggja. En það er greinilega ekki allt
fengið með því einu eins og mátt hefur sjá
af framansögðu. Og þegar ekki er meiri
hagur af fjómm ventlum en raun ber vitni,
og ef tilfinningin af fínna merki aftan á
skottlokinu er ekki metin óeðlilega mikils,
er tæplega hægt að sjá að dýr mekanisminn
í kringum fjórventlavélina svari kostnaði.
En frá þessu em undantekningar eins og
öllu öðm, og Japanir koma rétt einu sinni
á óvart með því að virðast hafa fundið leið
til að framleiða fjórventlavélar lítlu dýrari
en þær venjulegu. Því er víst að síðasta
orðið hefur ekki verið sagt í þessum efnum;
kannski stöndum við öllu heldur á þröskuldi
nýs framfaraskeiðs í bílaiðnaðinum.
Stuðst við grein úr „auto, motor und sportM.
ara eða í útblæstri hefur samstundis slæm
áhrif á íjórventlavélina, sem myndi reyndar
Iíða allra best með því að vera laus við
bæði lofthreinsara og pústkerfí. Því er púst-
kerfi fjórventlavéla oft haft stærra um sig
og þar með heldur háværara en í vélum
með tvo ventla á strokk. Þær vélar em
engan veginn eins viðkvæmar og fjórventla-
vélar hvað þetta snertir.
Þessar staðreyndir, ásamt þeim eðlilega
hlut að allur vélræni aukabúnaður fjór-
ventlavélarinnar gerir hana dýrari í fram-
leiðslu, leiða til minnkaðs notagildis hennar
og þar með minni vinsælda. Þar að auki
má grípa til einfaldrar aðferðar til þess að
fá svipaða eiginleika fram hjá tvíventlavél-
um, þ.e. góða loftfyllingu og hátt snúnings-
vægi (torque), en það er aukning
bmnarýmis. Það leiðir yfirleitt til minnkaðs
snúningshraða vélarinnar sem aftur á móti
er hagkvæmt hvað eyðsluna áhrærir. Engu
að síður má fá út sama hámarkshraða bflsins
með hærra drifhlutfalli.
Til þess að gera sér betur grein fyrir því
hvað átt er við má taka sem dæmi tvo bíla
svipaðrar stærðar, annars vegar með
tvíventla- og hins vegar með fjórventlavél,
eins og t.d. VW Golf GTI 1.8 16 V og Opel
Kadett GSi 2.0. Þar sem beint samband er
á milli rúmtaks vélar og snúningsvægis
hennar hefur, eins og við má búast, tveggja
lítra Kadett-vélin meira snúningsvægi
lengst framan af, eða upp að 5500 snúning-
um á mínútu. Meira snúningsvægi á því
snúningshraðasviði sem mest er ekið á hef-
ur þann kost að hægt er að útleggja drifrás-
ina fyrir hærra drifhlutfall eða „skipta upp“
við lægri snúning vélar. Bílar eyða tiltölu-
lega meira við háan snúningshraða heldur
en lágan þannig að allt sem lýtur að minnk-
RÍKHARÐUR ÖRN PÁLSSON
Andæfing Trúnaður
Þú ert einn
i nærveru einkasálar
að andæfa
skel þinni gegn útsogi
skrumsins
andarækt
er endalaus
og óskyld alifuglum
tunglið er sem gróðahyggjan
Þau toga sálir
að feigðarósi
að tómi útsogsins
nema þær
sem geta flogið
Kjötfjallasýn
Bóndi er bústólpi
Bú er landstólpi
Land er rykstólpi
Upp úr hundruðum kjörkassa
hefst rödd fámálga alþýðu
með áralöngu millibili
mælsk og knöpp í senn
líkt og stóískur sléttuindfáni
að afsala land
hinum mikla föður
í Washington.
Meðan grös gróa
og vötn flóa.
Eg hef mælt.
Höfundur er tónlistarmaður i Reykjavík.
I