Na naši spletni strani uporabljamo piškotke, s katerimi izboljšujemo vašo uporabniško izkušnjo in vam zagotavljamo ustrezne vsebine in oglaševanje. Z nadaljno uporabo naše spletne strani se s tem strinjate.

Razumem...
In vendar se vrti
Motorji
In vendar se vrti
In vendar se vrti
17.08.2023 04:04

V običajnem avtomobilu se danes vrti štirivaljni motor, s kakim valjem manj in seveda šest- in osemvaljna klasika.

Artur Švarc

Seveda pa avtomobilska zgodovina ni od nekdaj odvisna od klasik. Sploh ne. Avto se je začel z enovaljnim motorjem, potem pa je skozi desetletja dobival pogone zelo eksotičnih oblik, nekateri so se obdržali, večina je šla nazaj na risalne deske in v zgodovinske knjige.

Če pokukamo še v strokovni predmet motoroznanstvo in motorje z notranjim izgorevanjem, potem tako minutki ali dveh ločimo bencinske in dizelske motorje, vemo, kaj pomeni število valjev, pa tudi to, da motor premore štiri takte delovanja, kjer v prvem škratje naložijo bencin in zrak v izgorevalni prostor, potem bat stisne zmes in jo vžge, mini eksplozija požene bat navzdol in tisto, kar je nastalo po eksploziji odfrči tja do izpušnih cevi in v naš čisti zrak. Rezultat dogajanja je vrtenje pogonske gredi, ki potem, z nekaj malega čarovnije čez menjalnik in kolesa pripomore, da se peljemo proti cilju. Ločimo tudi valje v vrsti in take, ki so postavljeni pod kotom eden na drugega (V) od nekaj stopinj, pa vse do 180 z nasproti ležečimi (ploščati oziroma horizontalni in bokser motorji). A to je le pravoverna osnova, danes nas zanimajo posebneži, ki od tega odstopajo. 

1 – Enovaljnik

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1886

Enovaljni bencinski motor je tisti, ki je poganjal tudi prvi avto na svetu, vsaj tisti z znano zgodovino. 954-kubični štirivaljni bencinski motor je ustvaril Karl Benz in ga 1885 namestil na svoj Motorwagen. Motor je bil postavljen pod sedež in je premogel manj kot eno konjsko silo. Bil je zelo enostavno zasnovan in je kar klical po izboljšavah. Kmalu je njegova moč presegla 2 KM. Slabih 140 let pozneje je motor z enim valjem še vedno najpogostejši pogon pri cestnih vozilih, tu večino predstavljajo seveda mopedi in motocikli, najdemo pa ga tudi v zelo enostavnih mestnih avtomobilčkih.

2 – V-twin

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1889

V-twin ali V dvovaljnik ima kar nekaj prednosti – je lahke,, majhen in nudi obilico navora. Večinoma ga danes uporabljajo pri motociklih, luč sveta pa je ugledal na Daimlerjevem Stahlradwagnu leta 1889. Potem je vzcvetel v 20 letih prejšnjega stoletja, ko so ga za svoje športne modele uporabili pri podjetjih kot so GN in Morgan. Danes je edini avto, ki uporablja V-twin, eksotični Morganov 3 Wheeler, ki iz dvolitrskega motorja iztisne 62 kW (84 KM).

3 – V4

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1897

V4 pomeni štirivaljni motor, kjer so valji postavljeni pod kotom. Ford ga je redno uporabljal v svojih modelih v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, kjer ni veljal za pretirano zanesljivega. Kompaktna konfiguracija z delnim prekrivanjem valjev in gladko delovanje se je prvič vrtela v avtomobilu Emilea Morsa leta 1897. Največji V4 je bil uporabljen v dirkalnem avtomobilu J Walterja Christieja in je imel prostornino kar 20 litrov. Lancia je V4 namenila svojim čudovitim klasikam kot sta Appia in Fulvia, medtem ko ga je Porsche posadil v 919 Le Mans, kjer je z močjo 378 kW (515 KM) poganjal zadnji kolesni par.

4 – Vrstni osemvaljnik (I8)

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1919

Podobno kot večina motorjev v zgodnjih avtomobilih je bil tudi vrstni osemvaljnik razvit za letala. Osem v vrsto postavljenih valjev je prineslo dolg in zelo ozek in aerodinamično učinkovit motor, idealen za letala. Prvič so ga je v avto prenesel Isotta Fraschini na modelu Tipo 8, sledil je angleški Leyland Motors. Popularnost v Evropi so dosegli z Bugattiji, v ZDA pa so bili nameščeni v prestižne Duesenberge. Bugatti je dominiral na dirkaških prireditvah s svojimi lahkimi dirkalnimi avtomobili in s prestižnimi limuzinami med najdražjimi avtomobili, medtem ko je Duesenberg z I8 dirkal na 500 milj Indianapolisa in postavljal hitrostne rekorde na slanem jezeru v Bonnevilleu.

5 – Vrstni dvanajstvaljnik (I12)

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1920

Če je osem valjev v vrsto premalo, potem jih imejmo 12. A tak motor je bil primeren le za največje luksuzne avtomobile, prvi je bil francoski Corona. Tam je motor imel prostornino 7,2 litra in je deloval zelo gladko in umirjeno. Njegov minus je bila draga izdelava in preveč nepraktičen dizajn, zato razen francoskega prototipa ni zapisov, da bi kdaj prodali kak avto z vrstnim dvanajstvaljnikom. Nekaj let pozneje je podobno poskušal tudi ameriški Packard in sestavil en prototip, ki so ga uporabljali kar domači vse do Packardove smrti 1929, ko je šel na odpad.

6 – W12

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1927

W12 motor je nekaj posebnega tudi zato, ker je videti kot da so trije vrstni štirivaljniki postavljeni eden zraven drugega. Konfiguracija 3x po 4 poganja skupno pogonsko gred. Danes se vrti predvsem v Bentleyevih modelih, njegovi začetki pa segajo sto let nazaj, ko so ga pionirji doseganja hitrostnih rekordov, John Cobb in Sir Malcolm Campbell uporabljali v svojih zverinah. V Campbellovem Blue Birdu se je vrtel predelani letalski motor Napier Lion W12 s prostornino 23,9 litra. Vmes je šel W12 že v pozabo, potem pa so ga obudili 1990 v Formul1 1, kjer se je v dirkalniku Life F35 izkazal za… pravzaprav se ni. Bil je podhranjen in se je ves čas kvaril. 1991 je dizajn pograbil Audi in ga dal v svoj koncept Avus, skupina Volkswagen pa je potem motor razvila za različne modele in znamke pod svojo streho.

7 – V16

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1929

Ne V8 in V12, V16 je za prave avtomobiliste. Ta 16-valjna zverina je bila prvič uporabljena v Maseratijevem modelu Tipo V4, kmalu zatem je sledil ameriški Cord. V16 s 3 litri prostornine in 366 kW (498 KM) je rohnel tudi v Alfinem dirkalniku Tipo 162, Auto Union pa je V16 razvil za svoj dirkalnik Type C. Po drugi svetovni vojni je V16 uporabljal le BRM. Mali 1,5-litrski V16 se je drl kot jesihar in razvijal 450 KW (610 KM) s prisilnim polnjenjem, ki ga je zagotavljal kompresor. Slednji je bil tudi vzrok za precejšnjo nezanesljivost.

8 – Zvezdasti motor

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1935

Enostavnost in nizka teža zvezdastih ali radialnih motorjev je bila sprva domena le letalskih proizvajalcev, potem so našli pot tudi v tanke. Vseeno pa sta njegova velikost in komplicirano upravljanje ventilov za avtomobiliste pomenila preveč zapravljenega prostora. A 1935 se je vseeno našel junak, ki je na dirkalnik Monaco Trosi namestil zvezdasti motor. Motor je bil zračno hlajen z dvotaktnim delovanjem, prisilno polnjen s kompresorjem, imel je dve »zvezdi« po osem valjev, eno za drugo.  Njegova moč je bila okoli 185 kW, kar je bilo za 4-litrski motor v tisith časih zelo malo. Glavna težava motorja je bilo njegovo pregrevanje, pa tudi sam dirkalnik ni bil kaj prida vozen. Zaradi motorja čisto v nosu je bila razporeditev teže kar 75 % na sprednjem delu, kar je povzročalo izredno podkrmarjenje in avto je z nosom v vsakem ovinku silil naravnost.

9 – Horizontalni 12

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1947

Najprej je treba ločiti med horizontalnim in bokser motorjem. Pri obeh so valji postavljeni eden nasproti drugemu, le da je razlika v tem, kako so nasprotni valji vpeti na glavno gred. Pri horizontalnem se istočasno premikata v levo ali desno (eden navzdol in drugi navzgor po valju), pri bokserju pa delujeta zrcalno, oba proti gredi ali navzven. Porsche je bil prvi, ki je začel s tem trendom in Cisitalia je bil italijanski dirkalnik z 1,5-litrskim horizontalnim 12-valjnikom, ki pa nikoli ni dirkal prav zaradi kompleksnosti pogona. Svet je moral potem počakati na Ferrari, ki je »Flat 12« 1964 namestil v svoje dirkalnike. Vendar je bil spet Porsche tisti, ki je z njim zmagal in sicer je tovrstni motor poganjal zmagovalni 917 iz LE Mansa. Je pa Ferrari prvi dal ta motor v cestni avto, 365 GT4 Berlinetta Boxer.

10 – Turbina

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1950

Še nekaj eksotike sploh ni bilo podobne klasičnim motorjem. Turbina je luč sveta kot pogon v avtomobilu ugledala 1950 v sicer konservativnem britanskem proizvajalcu Rover. Njihov Jet 1 je bil rezultat dejstva, da je bila Anglija vodilna v razvoju reaktivne tehnologije še iz časa druge svetovne vojne. Jet 1 je bil narejen na osnovi modela P4, motor je omogočal solidne pospeške malo čez 14 sekund do 100 km/h, potovalna hitrost je bila 145 km/h, poraba 40 litrov na 100 kilometrov pa strah vzbujajoča. Razvoj motorja je prinesel moč vse do 170 kW in končno hitrost 252 km/h. Podobno sta poskušala tudi General Motors in Chrysler, ideja je večkrat zašla na dirkaške steze, tudi v Le Mans in Formulo 1, kjer pa se ni izkazala. Danes je turbina spet predmet razvoja, Delta Motorsport pripravlja električni pogon, ki ga napaja prav takšen motor. Najbolj znan primer pogona s turbino je glavni ameriški tank, M1 Abrams.

11 – Trivaljnik

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1953

Pred leti pogost trend zmanjševanja (downsizing) motorjev je v današnje avtomobile prinesel tudi vrstne trivaljnike. A so precej starejši kot današnji – debitirali so na začetku petdesetih let, ko sta DKW in Saab uporabljala dvotaktne različice zelo majhnih mlinčkov. Da so bili zares učinkoviti, govori zmaga svetovnega prvaka F1, Jima Clarka, s Saabom 93 na rallyju Monte Carlo.

12 – BRM H16

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1966

British Racing Motors je vedno veljal za zelo inovativno delavnico, tudi nova pravila s 3-litrskimi motorji v F1 1966 so bila zanje navdih. Medtem ko so drugi uporabljali V8 in V12 motorje, je BRM na svetlo privlekel H16. Kaj za vraga je to? V bistvu so enega na drugega položila dva horizontalna osemvaljnika, ki sta vsak preko svoje glavne gredi gnala menjalnik. Motor je bil uporabljen v Lotusu 43, z njim je Jim Clark zmagal na VN ZDA v Watkins Glenu, a ker je bil preprosto pretežek, je kmalu odstopil mesto V12.

13 – Rotacijski (Wanklov) motor

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1967

Mazda bo vedno prva znamka, ki je uporabila wanklov rotacijski motor. Motor je iznašel Felix Wankel, ki ga je razvil, ko je delal pri NSU-ju, podjetje pa je potem sklenilo dogovor z Japonci in 1967 se je rodil Cosmo 110S Coupe. Motor je potem zdržal dolga leta v različnih športnih avtomobilih, nazadnje v Mazdi RX-8, zdaj pa se vrača kot podaljševalnik dosega za Mazdin električni model.

14 – Horizontalni osemvaljnik

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1968

Ploščata osmica je bila zelo priljubljena v letalih zaradi svojega mirnega delovanja, stroški pa niso bili naklonjeni vgradnji v avtomobile. Prvi je bil Porsche, ki je 3-litrski motor namenil dirkalniku 908 leta 1968, ko so prišla pravila za novo Skupino 6. Začetki niso bili enostavni, vendar je motorček z 260 kW pomenil dobro osnovo za razvoj, ki je pripeljala do dirkaške Porschejeve prevlade v letih od 1969 do 1971.

15 – V5

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1997

Petvaljnik v V-konfiguraciji se zdi prava eksotika in tudi je. Volkswagen ga je naredil kot vmesni motor med klasičnimi štirivaljniki in V6. Kompaktni motor je našel pot v četrto generacijo Golfa, pa Boro in Seata Toledo. 2,3-litrski motor je debitiral 1997 v Passatu in je premogel 115 kW (150 KM). V bistvu ga je od vrstnega petvaljnika ločil zelo majhen kot med valji, 3 na eni strani in 2 na drugi pod isto glavo. Pred tem se je z idejo dizelskega V5 1983 poigraval že General Motors, vendar motorja ni dal v serijske avtomobile.

16 – VR6

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1991

Volkswagen je iznašel tudi VR6 motor, ki se je od klasičnih V6 motorjev razlikuje po zelo majhnem 15-stopinjskem kotu med valji. Najprej je z 2,8 litra prostornine poganjal Passata in Corrada. Nastal je zaradi tega, da so lahko šestvaljnik vgrajevali prečno v njihove modele, ki so bili prvenstveno pripravljeni za štirivaljnike. Uporabljal ga je tudi tretji Golf. Za tiste s smislom za tehniko in tankim ušesom je zvok motorja prava poslastica, saj se razlikuje tako od V6 kot vrstnih šestvaljnikov. Slaba plat VR6 je bila njegova žeja, zato danes s 3,6 litra prostornine poganja le še največji Volkswagnov SUV, Atlas.

17 – W16

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 1995

Sodobni Bugattiji so znani po svojih W16 motorjih v modelih Veyron in Chiron. Vendar pa ni bil Bugatti prvi, ki je uporabil ta motor, pač pa ga je v svoj prototip vtaknil inženir Ramon Jimenez. Francoz je uporabil štiri 1000-kubične Yamahine motociklistične motorje z dvema glavnima gredema in 80 ventili, motor pa je dal od sebe 424 kW. Pri Bugattiju je zgodba malo drugačna, tam W18 v bistvu sestavljata dva VR8 motorja (na osnovi VR6) z enotno motorno gredjo., vsaki vrsti valjev pa daje umetno dihanje svoj turbo polnilnik. Motor v Chironu premore tudi 1177 kW (1600 KM).

18 – W8

In vendar se vrti

Prvič uporabljen: 2001

Če smo že pri eksotiki, potem ima največ vloge Volkswagen. Tudi W8 je njihovo delo, dva V4 z ozkim kotom poganjata isto gred, kar omogoča vgradnjo W8 v prostor, primeren največ za V6 motor. Ta eksotika je nekoč poganjala Passata s štirilitrskim W8, ki pa se ni prodajal, narejenih je bilo le 11 tisoč primerkov.

Za dodajanje komentarjev morate biti prijavljeni.
skrivo20.08.2023 23:54
Odličen članek! Lahko enkrat obdelaš še elektromotorje, bi bilo tudi zanimivo, čeprav je relativno enostavno razumeti le osnovno delovanje, vse ostalo je pa že skoraj znanstvena fantastika; predvsem v zadnjih 10 letih s pohodom EVjev in prihodom SiC tranzistorjev se je naredil izjemen napredek v smislu povečanja moči na enoto mase in povečanja izkoristka skoraj do perfekcije. Recimo motor v Teslinih PLAID modelih je tako čudo, da morda le par ljudi na svetu razume v čem vse je fora, vsi ostali, vključno z elektroinženirji, pa ne kužimo vsega.
shark91121.08.2023 10:45
Skrivo, eno vprašanje, ki sicer ni povezano z elektromotorji: kaj pa se kej dogaja na področju kondenzatorjev, a se to kaj razvija, ali so obupali na tem področju oz. jih ne razvijajo več? Meni se zadeva zdi zanimiva, ker omogočajo izredno hitra polnjenja in praznjanja, in ker v primerjavi z baterijami nimajo degradacije (če se ne motim?), vem pa da so (bili?) energijsko še zelo švoh v primerjavi z modrenimi baterijami (energijska gostota glede na prostornino)
skrivo21.08.2023 23:55
Superkondenzatorje tudi razvijajo, ampak še vedno je energijska gostota prenizka. Žal pa tudi super kondenzatorji degradirajo, le veliko počasneje od baterij. Energijsko gostoto bi eksponentno lahko povečali, če bi zdržali višje napetosti (energija hranjenja se povečuje s kvadratom napetosti), a jih ne, ker prebijejo že pri nekaj voltih in je fertik lušnega. Pa še napetost pada eksponentno s praznjenjem, kar zahteva DC-DC konverterje za ohranjanje stabilne izhodne napetosti, kar spet prinaša izgube, res pa so le te z uporabo modernih SiC polprevodnikov dandanes že precej manjše. Bomo videli, morda se komu marija prikaže in bo kaj ratalo, ker ni nemogoče.
© Copyright 1999-2023 Avtomanija