Mi a jelentősége annak, hogy egy motorban (autómotor), hengerenként hány szelep van beszerelve?

Tisztelt Kérdező!

Egy szakember magyarázata:

[link]

Eddig a mérnököknek sikerült hengerenként két-, három-, négy- és ötszelepes hengerdejet alkotniuk. Ja, meg hengerenként nyolcszelepeset is, de a Honda NR 750-et most hagyjuk ki ebből.

A szelepszám szaporítása általában nem öncélú móka volt. A kétszelepes hengerfej a legegyszerűbb, van egy szívó- és egy kipufogószelep. Minden működik, hurrá. Csak éppen a hengerfej helykihasználása rossz. Két szelep esetén két nagy csatornát lehet nyitni, ami a rendelkezésre álló hely kis részét tölti ki, tehát ugyanakkora furatú henger kisebb csatornákon át lélegzik. Ráadásul a gyertyát sem lehet középre tenni.

A másik elterjedt konstrukció, a négyszelepes hengerfej esetén 2-2 szívó- és kipufogószelep van. Így összesen négy kis méretű csatorna indul a sűrítőtérből, azonos hengerfurat esetén nagyobb a csatornák összes keresztmetszete, a henger töltése - különösen magas fordulaton - javul, tehát nagyobb lehet a maximális fordulatszám és magas fordulaton nagyobb a nyomaték. Ráadásul a gyertyát is középre lehet tenni, így az égés lefolyása közelebb áll az ideálishoz.

A háromszelepes hengerfej a két- és négyszelepes közti átmenet, két szívó- és egy kipufogószeleppel. Egyszerűbb gyártani, mint a négyszelepest, de nem sokkal jobb a kétszelepesnél, ezért nem is terjedt el. Az ötszelepesnél meg általában három szívó- és két kipufogószelep van, ez még a négyszelepesnél is bonyolultabb és drágább, de nem annyival jobb, amennyivel több baj van vele. Így csak néhány, csúcsteljesítményre kihegyezett motorban használták (pl. a Ferrari F50 motorja is ilyen volt).

Azonban a négyszelepes hengerfej sem univerzális varázsszer. Magas fordulaton jobban érzi vele magát a motor, viszont a szelepvezérlés veszteségei nagyobbak: hengerenként két szelep rugóját kell összenyomni emeléskor, két emelőtőke súrlódik - ez azt eredményezi, hogy a hengerenként négyszelepes motorok az azonos paraméterekkel bíró hengerenként kétszelepsekhez képest alacsony fordulaton gyengébbek, mert a vezérlés több teljesítményt emészt fel. Ráadásul alacsony fordulaton a nagy keresztmetszetű csatornák sem szerencsések, mert lassú bennük a légáramlás, így a henger töltése sem az igazi. Éppen ezért találták ki a változó szelepvezérlést, azon belül is azt a megoldást, hogy alacsony fordulaton a négy szelepből csak kettő működik. Ilyet tud például a Honda méltán híressé vált VTEC rendszere (nem V-Tech, ahogy sokan írják, mert az egészen más).

S hogy mire jók a szelepek? Ezek nyitják és zárják a szívó- és kipufogócsatornát. A szívócsatornát ugyanis szívóütemben nyitni kell, hogy be tudjon áramlani a keverék, majd sűrítéskor és munkaütemben be kell zárni, hogy ne tóduljon vissza, amit már egyszer beszívott a motor. A kipufogócsatornát is hasonlóan kell nyitni-zárni, de a kipufogóütemben. A manapság alkalmazott kúpos szelepek ezt a feladatot látják el egyszerűen és megbízhatóan.