Pożytek z wielu zaworów

Kupując samochód czasami zastanawiamy się, jaki jest pożytek z nowinek technicznych. Jedną z takich zagadek są silniki, w których w każdym cylindrze może być od dwóch do nawet pięciu zaworów. Czy w tym przypadku więcej znaczy lepiej? A może tylko drożej?

Czterosuwowe silniki wielozaworowe, historycznie rzecz biorąc, powstały po to, by uzyskać z każdego litra pojemności skokowej więcej mocy. Były stosowane w autach sportowych już w latach 20. ubiegłego wieku i nie są nowością ostatnich lat.

Po co tyle zaworów?

Umieściwszy w ograniczonej przestrzeni komory spalania dwa maksymalnie duże zawory - jeden dolotowy (ssący) i drugi wylotowy (wydechowy), wkrótce dochodzimy do sytuacji, gdy ich krawędzie znajdują się blisko siebie oraz blisko ścianek cylindra. Przepływ ładunku (mieszanki paliwowo-powietrznej) wokół nich zostaje zakłócony. Chcąc by przepływ ładunku był swobodniejszy (a więc opór przepływu mniejszy) konstruktor musi w tym samym miejscu zmieścić dwie pary mniejszych zaworów. W ten sposób można moc silnika podnieść o kilkanaście lub więcej procent. Dodatkowo, każdy z osobna zawór jest mniejszy, a więc i lżejszy. To pozwala na łatwe skonstruowanie układu rozrządu, który nie ulegnie uszkodzeniu przy wyższych obrotach silnika. Co więcej, dwa mniejsze zawory wydechowe można łatwiej chłodzić niż jeden duży - a zmniejszenie ich temperatury pozwala zwiększyć bezpieczny stopień sprężania silnika (oczywiście - dotyczy to jednostek benzynowych) tak, aby nie następowało spalanie stukowe. Tak więc sprawność silnika wielozaworowego może być wyższa niż dwuzaworowego.

Więcej mocy

Ta suma zalet powoduje, że jednostki o 4 zaworach w jednym cylindrze są praktycznie zawsze mocniejsze od swych dwuzaworowych odpowiedników, ale z drugiej strony, stają się bardziej wysokoobrotowe i niekoniecznie mają wyższy maksymalny moment obrotowy.

Dzisiaj praktycznie wszystkie nowe silniki benzynowe i sporo diesli to jednostki wielozaworowe, ale nie wynika to z pogoni za mocą maksymalną. Wspomniane wyżej zalety “wielozaworowości", plus jeszcze jedna - łatwość wprowadzenia korzystnego zawirowania zassanego ładunku w komorze spalania, powodują, że aby jednostka miała rozsądną moc maksymalną i jednocześnie mieściła się w coraz ostrzejszych normach czystości spalin, nie ma alternatywy dla rozwiązania czterozaworowego - choć oczywiście jest ono droższe od dwuzaworowego, z racji użyciu większej liczby części w układzie rozrządu.

Który wybrać?

Jeżeli kupujemy samochód z połowy lat dziewięćdziesiątych lub starszy, a naszym priorytetem jest wysoka moc (a zatem i osiągi), z pewnością zdecydujemy się na silnik wielozaworowy. Ale musimy być przygotowani na mniejszą elastyczność (konieczność częstej zmiany biegów), większą głośność, często także większe zużycie paliwa. Z kolei gdy preferujemy jazdę spokojną - możemy wybrać takie samo auto ale z jednostką ośmiozaworową. Często dodatkowym bonusem będzie wyższa trwałość i mniejszy koszt napraw takiego silnika.

Jeżeli wybieramy auto sprzed zaledwie kilku lat lub nowe - wiedzmy że różnice między tymi technologiami zanikły. Rozwiązania wielozaworowe zostały dopracowane, silniki takie również pozwalają jeździć płynnie, cicho i ekonomicznie. Jeżeli ten i ów producent oferuje jeszcze jednostki dwuzaworowe, to dla ograniczenia kosztów, godząc się jednocześnie z niedostatkiem osiągów, spowodowanym przez systemy ograniczające emisję szkodliwych spalin.

Oferta z roku 1995