Desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila nije nikakva novost u auto i moto industriji, ali je uvek zanimljiva tema o kojoj se često priča. Veliko interesovanje za desmodromiku pojavilo se sada već davne 2003. godine kada je Ducati ušao u MotoGP prvenstvo. Već od prvih trka postalo je očigledno da Ducati ima blagu prednost u maksimalnoj brzini u odnosu na druge konkurente. Pored ostalih tajni koje je Ducati krio unutar agregata svog GP motocikla, jedna stvar je bila relativno javna, a to je da Ducati koristi desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila koji mu je davao prednost u odnosu na konkurente koji su koristili klasičan sistem ventila sa oprugama.
Da bismo stigli do razjašnjavanja principa funkcionisanja desmodromike, kao i do toga zašto je Ducati imao i i dalje ima prednost pri postizanju velikog broja obrtaja, vratićemo se na nastanak i početni razvoj ovog sistema, kao i na okolnosti koje su dovele do izuma desmodromike.
Desmodromski sistem krozi istoriju
Desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila pominje se prvi put u patentima još 1896. godine. Posle toga je desmodromski sistem koristilo nekoliko proizvođača automobila, ali uglavnom samo za upotrebu na trkama.
Možemo slobodno reći da je prva motociklistička kompanija koja je ugradila desmodromski sistem na motociklu bila Azzariti. Azzariti je proizvodio motocikle svega dve godine (1933. – 1934. godine) i za to vreme proizveo je motocikle radne zapremine 173 cm3 i 348 cm3 sa dvocilindričnim agregatima sa desmodromskim sistemom.
Posle toga, prvi ozbiljniji razvoj ovog sistema uradio je Mercedes Benz u svom formula 1 automobilu W196 1954. – 1955. godine. Kasnije je Mercedes desmodromski sistem upotrebio i na serijskom automobilu 300SLR.
Uporedo sa Mercedes –om, razvoj na desmodromskom sistemu otvaranja i zatvaranja ventila radio je i do tada jedan manji proizvođač motocikala iz Italije. Reč je o Ducati –ju. Kao glavni inženjer za razvoj agregata u Ducati –ju tada je radio čuveni Fabio Taljioni (Fabio Taglioni). Taljioni je tada desmodromski sistem ugradio u 125 GP motocikl, a kasnije je sistem korišten u svim Ducati motociklima do danas.
Zašto desmodromski sistem, a ne klasičan sa oprugama?
Uvod kroz istoriju nam je bitan da biste razumeli zašto je uopšte i razvijan desmodromski sistem, naročito kod motocikala.
Klasični sistem otvaranja i zatvaranja ventila sa oprugama tada nije bio najbolje rešenje, naročito kad se radi o agregatima koji postižu veliki broj obrtaja. Kao što možete primetiti, desmodromski sistem je uglavnom korišten na trkama i na motociklima. Na trkama agregati automobila postizali su veće obrtaje u odnosu na automobile koji su se serijski proizvodili. Što se motocikala tiče, oni po svojoj prirodi već razvijaju veliki broj obrtaja.
Tu dolazimo do glavnog problema. Prilikom postizanja većeg broja obrtaja primećeno je da sistem koji za zatvaranje i otvaranje ventila koristi opruge izaziva probleme i često je dolazilo do fatalnih mehaničkih kvarova. Najčešći uzrok kvara bilo je pucanje opruga ventila. Do ovog problema dolazilo je zbog nedovoljno razvijene tehnologije pravljenja opruga ventila i materijala od kojih su same opruge napravljene.
Taj problem delimično je rešen razvojem tehnologije, ali sistem sa oprugama i dan danas ima jednu manu. Ta mana je to što opruge pri velikom broju obrtaja u jednom trenutku ne mogu na vreme da zatvore ventile. Odnosno, da uđemo malo detaljnije u ovu problematiku:
Kada agregat dostigne negde već preko 10.000 O/min događaju se određena kašnjenja u zatvaranju ventila. Do kašnjenja dolazi usled toga što opruga jednostavno ne može dovoljno brzo da zatvori ventil. Bregasta osovina i breg nemaju ta kašnjenja prilikom otvaranja ventila. Tu se javlja problem iz razloga što zatvaranje ventila traje duže nego otvaranje.
Iz tog razloga, prilikom projektovanja agregata inženjeri moraju da ostave dovoljno tolerancije prilikom zatvaranja ventila. Ukoliko ne bi ostavili dovoljno tolerancije, može da se dogodi da klip udari u ventil što dovodi do fatalnih posledica po agregat.
Ova tolerancija je i glavni problem kod motocikala, naročito na trkama. Zbog tolerancija, dolazi do skraćivanja vremena otvorenosti ventila. Kraće vreme otvorenih ventila dovodi do toga da agregat na visokim obrtajima gubi snagu jer ne dolazi dovoljno brzo do punjenja cilindra smešom goriva i vazduha. Sa druge strane, ne izbacuju se dovoljno brzo gasovi iz cilindra.
Tu na red stupa desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila
Primorani da traže drugo rešenje i da prevaziđu problem opruga, inženjeri su pribegli desmodromskom sistemu. U rešavanju problema, inženjeri su jednostavno izbacili oprugu iz ventila.
Međutim, izbacivanjem opruge morao se smisliti alternativni način za zatvaranje ventila. Budući da se i do tada ventil otvarao klasično preko brega bregaste osovine i preko kackalice, logično rešenje je bilo da se ista stvar upotrebi i za zatvaranje ventila. Tako su inženjeri jednostavno konstruisali još jednu dodatnu klackalicu i breg bregaste osovine koji su zajedno bili zaduženi za zatvaranje ventila.
Budući da je opruga izbačena iz sistema, a materijali od kojih su napravljene bregaste osovine i klackalice su daleko kruće od opruga, što je na kraju i pomoglo rešavanju problema sa kašnjenjem zatvaranja. Na ovaj način je omogućeno da ventili duže ostaju otvoreni pri velikom broj obrtaja.
Još jedna stvar koja ide u prilog (ali delimično i predstavlja problem) je ta što desmodromski sistem ima pločice za štelovanje ventila iznad i ispod ventila. Na ovaj način je omogućeno preciznije štelovanje samih ventila. Još jedna stvar koja ide u prilog desmodromskog sistema je ta što nema otpora za sabijanje opruge. Međutim, dodavanjem klackalice se ova prednost delimično poništava, naročito danas kada je razvoj opruga i materijala otišao korak dalje.
Mane desmodromskog sistema
Da ne pomislite da je desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila savršen, dolazimo i do dela sa nedostacima ovog sistema. Već smo spomenuli da ovaj sistem poseduje dodatnu klackalicu za zatvaranje ventila. Upravo je ova klackalica jedna od mana sistema. Dodatna klackalica je dodatna masa koja mora da se savlada prilikom zatvaranja sistema. Kod sistema sa oprugama masa je nešto manja nego kod desmodromike. Mada je sa današnjim materijalima i tehnologijom obrade ovaj problem delimično rešen.
Drugi problem je dodatna pločica za štelovanje ventila. Dodatna pločica opet znači dodatnu masu koja mora da se savlada. Iako govorimo o razlikama u gramima, a možda i miligramima, u svetu trkanja je ovo bitna razlika.
Treća mana je to što desmodromski sistem zahteva češću proveru i fino štelovanje ventila. Mada je Ducati danas otišao toliko daleko u razvoju tehnologije obrade bregastih osovina, klackalica i pločica, da je danas servisni intervan kod nekih modela produžen i na preko 20.000 km.
Zašto drugi proizvođači ne koriste desmoromski sistem?
Na ovo pitanje sam često sam sebi postavljao odgovor.
Prva stvar je ta što je Ducati godinama razvijao ovu tehnologiju te su u znatnoj prednosti u odnosu na ostale proizvođače.
Druga stvar je ta što je proizvodnja ovog sistema skuplja u odnosu na sistem sa oprugama. To možete primetiti po ceni Ducati motocikala koja je nešto veća u odnosu na konkurenciju. Ako ste mislili da je cena Ducati motocikala veća zbog ekskluzivnosti brenda, onda smo vam razrešili i tu misteriju.
Treća stvar zbog koje proizvođači uglavnom koriste sistem sa oprugama je taj što desmodromski sistem zahteva veliku preciznost prilikom štelovanja ventila. Tu su opet i dodatne pločice ventila koje oduzimaju više vremena prilikom servisiranja. Desmodromski sistem zahteva i fino štelovanje ventila, jer su tolerancije i prostor za grešku izuzetno mali. Male tolerancije su upravo posledica toga što inženjeri u Ducati -ju nisu morali da ostave veće toleranicje za zatvaranje ventila.
Četvrta stvar je ta što je Ducati patentirao neka od rešenja za desmodromski sistem. Što znači da bi ostali proizvođači morali da nađu druga rešenja za neke detalje. Uostalom danas je tehnologija izrade opruga napredovala, pa razlika u ova dva sistema nije više toliko izražena.
Zabluda
Jedna zabluda na koju moram da se osvrnem je ta da su Ducati motocikli nepouzdani motor i skloni kvarovima. Tačno je da će Ducati trajati kraće od motocikla nekog drugog proizvođača, ali samo ukoliko se ne odradi “desmo” servis na vreme ili ukoliko servis radi nestručan serviser. Već smo spomenuli da je veoma bitno da su ventili naštelovani izuzetno precizno. Taj problem većina vlasnika zanemaruje i zato ume da dođe do teških i skupih kvarova.
Došli smo do zaključka da je desmodromski sistem otvaranja i zatvaranja ventila izuzetno efikasan, ali i da traži nešto više održavanja u odnosu na sistem sa oprugama.
Ako bismo morali da povučemo neku paralelu i damo konačan sud u razlici ova dva sistema, to bi glasilo da desmodromski sistem omogućava da agregat postiže veću snagu i pouzdanost pri visokim obrtajima.
Nadam se da smo vam pružili odgovor na neka do pitanja u vezi sa desmodromskim sistemom.
Novi broj Bjbikers magazina ugledao je svetlost dana u digitalnom formatu. Broj 6 Bjbikers magaziina možete prelistati ovde.
