Trivaljni motorji. Skorajda je kdo, ki ne bi zavihal nosu, ko gre za trivaljne motorje.
O njih smo slišali skoraj vse: »Kupite avto s trivaljnim motorjem? Nikoli!"; "To so samo težave"; »malo hodi in veliko zapravi«. To je le majhen vzorec predsodkov, povezanih s to arhitekturo.
Nekatere so resnične, nekatere ne, nekatere pa so le miti. Ta članek namerava vse dati v "čisto posodo".
Ali so trivaljni motorji zanesljivi? Navsezadnje so dobri ali za nič?
Kljub slabemu slovesu te arhitekture je tehnološka evolucija motorjev z notranjim izgorevanjem vse manj opazne njene slabosti. So zmogljivost, poraba, zanesljivost in prijetna vožnja še vedno problem?
V naslednjih nekaj vrsticah bomo zbrali dejstva in številke o teh motorjih. Ampak začnimo na začetku...
Prvi trije cilindri
Prvi trije cilindri na trgu so nas dosegli z roko Japoncev, čeprav na zelo plašen način. Sramežljiv, a poln moči. Kdo se ne spomni Daihatsu Charade GTti? Po tem so sledili drugi modeli malo izraznosti.
Prvi obsežni evropski trivaljniki so se pojavili šele v 90. letih prejšnjega stoletja. Govorim o Oplovem motorju 1.0 Ecotec, ki je poganjal Corso B, in nekaj let pozneje o motorju 1.2 MPI iz koncerna Volkswagen, modele, kot je Volkswagen Polo IV.
Kaj so imeli ti motorji skupnega? Bili so šibki. V primerjavi s štirivaljniki so bolj vibrirali, manj hodili in porabili enako mero.
Sledili so trivaljni dizelski motorji, ki so trpeli zaradi enakih težav, vendar so bili povečani zaradi narave dizelskega cikla. Prefinjenost je bila šibka, prijetnost vožnje pa oslabljena.
Če k temu dodamo še nekaj težav z zanesljivostjo, smo imeli popolno nevihto, da ustvarimo odpor do te arhitekture, ki traja vse do danes.
Težave s trivaljnimi motorji?
Zakaj so trivaljni motorji manj dodelani? To je veliko vprašanje. In to je vprašanje, ki je povezano z neravnovesjem, ki je del njegovega oblikovanja.Ker so ti motorji opremljeni z neparnim številom valjev, obstaja asimetrija v porazdelitvi mas in sil, zaradi česar je njihovo notranje ravnovesje težje. Kot veste, cikel 4-taktnih motorjev (sesalni, kompresijski, zgorevalni in izpušni) zahteva vrtenje ročične gredi za 720 stopinj, z drugimi besedami, dva popolna obrata.
Pri štirivaljnem motorju je v ciklu zgorevanja vedno en cilinder, ki zagotavlja delo za menjalnik. Pri trivaljnih motorjih se to ne zgodi.
Za spopadanje s tem pojavom blagovne znamke dodajo protiuteži ročične gredi ali večje vztrajnike za preprečevanje vibracij. Toda pri nizkih vrtljajih je skoraj nemogoče prikriti svoje naravno neravnovesje.
Kar zadeva zvok iz izpuha, saj ne zgorevajo vsakih 720 stopinj, je tudi manj linearen.
Kakšne so prednosti trivaljnih motorjev?
Zdaj, ko poznamo »temno stran« trivaljnih motorjev, se osredotočimo na njihove prednosti – čeprav so mnoge od njih morda le teoretične.
Temeljni razlog za sprejetje te arhitekture je povezan z zmanjšanjem mehanskega trenja. Manj kot je gibljivih delov, manj je izgubljene energije.
V primerjavi s štirivaljnim motorjem trivaljni motor zmanjša mehansko trenje do 25 %.
Če upoštevamo, da je od 4 do 15 % porabe mogoče razložiti le z mehanskim trenjem, je tu naša prednost. Ni pa edini.
Če odstranite cilinder, postanejo motorji tudi bolj kompaktni in lažji. Z manjšimi motorji imajo inženirji več svobode pri načrtovanju programiranih deformacijskih struktur ali puščajo prostor za dodajanje hibridnih rešitev.
Stroški proizvodnje so lahko tudi nižji. Delitev komponent med motorji je realnost pri vseh znamkah, a ena najbolj zanimivih je BMW s svojo modularno zasnovo. BMW-jevi trivaljni (1,5), štirivaljni (2,0) in šestvaljni (3,0) motorji si delijo večino sestavnih delov.
Bavarska znamka dodaja module (beri cilindre) po želeni arhitekturi, pri čemer vsak modul meri 500 cm3. Ta videoposnetek vam pokaže, kako:
Te prednosti, vse skupaj, omogočajo trivaljnim motorjem, da napovedujejo nižjo porabo in emisije kot njihovi enakovredni štirivaljniki, zlasti v prejšnjem protokolu o porabi in emisijah NEDC.
Ko pa se testi izvajajo po zahtevnejših protokolih, kot je WLTP, pri višjih režimih, prednost ni tako očitna. To je eden od razlogov, da se znamke, kot je Mazda, ne zatekajo k tej arhitekturi.
Sodobni trivaljni motorji
Če pri velikih obremenitvah (visoki vrtljaji) razlike med tetracilindričnimi in tricilindričnimi motorji niso izrazite, pri nizkih in srednjih režimih dosegajo sodobni trivaljni motorji z neposrednim vbrizgom in turbo zelo zanimivo porabo in izpuste.Vzemite primer Fordovega motorja 1.0 EcoBoost — najbolj nagrajenega motorja v svojem razredu —, ki uspe doseči povprečje pod 5 l/100 km, če nas skrbi edina poraba goriva, pri zmerno sproščeni vožnji pa ne preseže 6 l/100 km.
Vrednosti, ki se dvignejo do številk, ki so precej višje od omenjenih, ko je ideja »stisniti« vso svojo moč brez popuščanja.
Višji kot je tempo, bolj izgine prednost štirivaljnih motorjev. zakaj? Ker pri tako majhnih zgorevalnih komorah elektronsko upravljanje motorja naroči dodatne vbrizge bencina, da se zgorevalna komora ohladi in se tako izogne preddetonaciji mešanice. to je, Za hlajenje motorja se uporablja bencin.
Ali so trivaljni motorji zanesljivi?
Kljub slabemu slovesu te arhitekture – ki jo, kot smo videli, dolguje bolj svoji preteklosti kot sedanjosti – je danes zanesljiva kot kateri koli drug motor. Naj tako reče naš "mali bojevnik" ...
To izboljšanje je posledica napredka pri izdelavi motorjev v zadnjem desetletju v smislu: tehnologije (turbo in vbrizgavanje), materialov (kovinske zlitine) in končne obdelave (obdelava proti trenju).
Čeprav ni trivaljni motor , ta slika prikazuje tehnologijo, ki se uporablja v trenutnih motorjih:
Vse več energije lahko dobite iz enot z vedno manjšo zmogljivostjo.
V sedanjem trenutku v avtomobilski industriji je bolj kot zanesljivost motorjev ogrožena periferna oprema. Turbo, različni senzorji in električni sistemi so podvrženi delu, ki mu danes mehaniki nimajo več težav slediti.
Ko vam bodo torej naslednjič povedali, da so trivaljni motorji nezanesljivi, lahko odgovorite: "so tako zanesljivi kot katera koli druga arhitektura".
Zdaj si ti na vrsti. Povejte nam o svojih izkušnjah s trivaljnimi motorji, pustite nam komentar!