Větší výška zdvihu kliky ano, či ne ?

Větší výška zdvihu klikové hřídele, úprava motoru, která je opředená více či méně pravdivými mýty. Má smysl nebo ne? Jaké ma tato úprava klady a zápory? To vše si povíme v následujícím článku.

Motor Fiatu 126 nabízí obrovské množství úprav a jednou z nich je změna výšky zdvihu klikové hřídele. V nabídkách různých úpravců neleznete klikovky o standardním zdvihu tedy 70 mm až po 86 mm (možná i více). ( na fotografii vyleštěná seriová kliková hřídel )

Nejprve je potřeba si položit otázku, pro jaký účel má motor sloužit. Má-li být motor pro závodní účely, pak je změna výšky zdvihu klikové hřídele naprosto nevhodnou úpravou.

Fiat 126p s motorem o objemu 652ccm má poměr vrtání/zdvih 77mm/70mm. Z těchto údajů je patrné, že se jedná o motor podčtvercový. Při zachování sériového vrtání válců a zvětšením zdvihu se začíná motor blížit čtvercovému motoru a podle výšky zdvihu se může stát i motorem nadčtvercovým. U takových motorů lze dosáhnout vysokého kroutícího momentu, ale tento zisk sesebou nese velmi mnoho nevýhod. Jednou z nich je samotná obecná vlastnost nadčtvercových motorů a tou je fakt, že tyto motory lépe pracují v nižším spektru otáček. U takových motorů zejména v kombinaci se zapalováním bez omezovače otáček (například červený nanoplex) snadno dochází k takzvanému přetočení motoru, které může při dlouhodobém namáhání způsobit až destrukci motoru. K tomu dochází vlivem silných vibrací. Při použití klikovky s vyšším zdvihem se totiž osa rotace ojnice vzdaluje od osy rotace klikové hřídele a to má za následek zvýšení vibrací. Tuto skutečnost potvrzuje fakt, že například naftové motory (nadčtvercové) používají téměř vždy kované klikové hřídele a dvouhmotové setrvačníky, které mají eliminovat torzní kmitání klikového mechanismu. Nárůst takových vibrací má za následek výkonové ztráty ve vyšším spektru otáček. K dalším výkonovým ztrátám dochází vlivem vyšších třecích ztrát. S narůstajícím zdvihem totiž ojnice v poloviční úvrati svírá větší úhel vůči stěně válce než ojnice motoru s nižším zdvihem. Jednoduše píst je tlačen větší silou na sěnu válce, viz. tento obrázek.

Toto jsou tedy hlavní důvody proč je motor s vyšším zdvihem nevhodný pro závodní účely. K čemu je takový motor dobrý? Takový motor je vhodný zejména do běžného silničního provozu avšak při použití sériových nekovaných dílů bych takovou úpravu velmi zvážil a rozhodně motor dlouhodobě nepřetěžobval vysokými provozními otáčkami. Například kliková hřídel sériového motoru má maximální konstrukční  otáčky 6000 ot/min (byť dokáže bez problémů snášet i otáčky okolo 8000 ot/min). U nekované klikové hřídele s vyšším zdvihem lze tedy považovat 6000 ot/min za konstrukční limit.

Jakou klikovou hřídel použít pro závodní motor? Jednoduše tu sériovou případně kovanou o stejném zdvihu sériové klikovky, tedy 70mm. Kovaná kliková hřídel v tomto případě není nutností protože snad neexistuje nikdo komu by se rozpadla. Při stavbě závodního motoru je tedy vhodné použít původní výšku zdvihu a zaměřit se na změnu vrtání. Zvětšení vrtání má za následek umocnění vlastností podčtverového motoru a tím je vyšší ochota vytáčení motoru a celková schopnost pracovat ve vysokém spektru otáček bez rizika destrukce motoru. U takového motoru můžete očekávat vysoký nárůst výkonu protože takový motor má zejména v kombinaci s nižšími písty nižší třecí ztráty než motor sériový. Sériové válce dovolují převrtání až na 80mm, ale mnohem lepší volbou je vrtání 79,5mm protože při vrtání 80mm je tloušťka stěny válce kritická a může hrozit prasknutí válce. Vrtání 79,5mm je dlouhodobě osvědčený průměr vrtání u motoru Abarth 695. 0,5mm se může zdát jako zanedbatelná hodnota, ale ve skutečnosti je poměrně zásadní. Rezerva 0,5mm totiž dovoluje pístům o průměru 79,5mm větší pístní vůli pro kterou u pístů o průměru 80mm již není místo. Pro představu většina kovaných pístů o průměru 79,5mm dokáže pracovat s vůlí nad 0,14mm. U sériových pístů z Fiatu 126 BIS o průměru 80mm je limitní vůle 0,10mm a pak už je nutné použít nové válce a kroužky protože další výbrus válce již není možný. Schopnost motoru pracovat s větší vůlí se opět projeví na ochotě motoru jít za plynem a také se projeví nárůstem výkonu díky opětovnému snížení třecích ztrát. Nicméně i takový motor má své nevýhody a jednou z nich je nízký kroutící moment. Oproti sériovému motoru samozřejmě kroutící moment naroste, ale zároveň se hodnota maximálního kroutícího momentu posune do vyššího spektra otáček a zejména při kombinaci se závodní vačkovou hřídelí je motor neschopný pracovat v nízkých otáčkách. Z tohoto důvodu je vhodné použít krátkou převodovku u které po přeřazení na vyšší rychlostní stupeň tolik nepoklesnou otáčky.

Aktualizováno 10. 1. 2016 20:50