MotoGP motocikli čine sam vrh tehnološkog razvoja i opšte je poznato da spadaju u najjače na svetu. Da bi MotoGP motocikli postigli toliko veliku snagu iz unapred propisane i radne zapremine potrebno je da motori postignu velik broj obrtaja. Za postizanje velikog broja obrtaja i pouzdanosti zaslužni su pneumatski ventili. Zašto se koriste baš pneumatski ventili umesto klasičnih i kako oni funkcionišu, obradićemo u današnjem tekstu.
Prelaskom sa dvotaktnih na četvorotaktne agregate inženjeri u MotoGP šampionatu su želeli da izvuku što veću snagu. Tadašnja pravila nisu toliko ograničavala broj agregata za jednu sezonu, a takođe je bilo moguće da se agregat rasklapa i sklapa tokom trkačkog vikenda, što je omogućavalo da se neke kritične komponente češće menjaju.
Kako je vreme odmicalo, tako su tehnička pravila postajala sve strožija. Počelo se sa zabranjivanjem otvaranja agregata tokom trkačkog vikenda i sa smanjenjem broja agregata u jednoj sezoni. Najveća potreba za pronalaženje rešenja pojavilo se u trenutku kada su se vozili motocikli sa radnom zapreminom agregata od 800 cm3.
Takva pravila značila su da inženjeri moraju da naprave dugotrajnije agregate. To što je trebalo da agregati budu pouzdaniji i dugotrajniji nipošto nije značilo da treba da se odreknu maksimalne snage zarad izdržljivosti. Čak suprotno od toga, stalno se pojavljivala potreba za povećanjem snage.
Tu su inženjeri počeli da se suočavaju sa mnogim poteškoćama. Najveća povećanja snage dobijaju se iz povećanja radne zapremine, ugradnjom turbo ili superpunjača ili povećanjem broja obrtaja. Povećanje radne zapremine i turbopunjači su zabranjeni, tako da je ostala jedino opcija povećanja broja obrtaja.
Povećanje broja obrtaja je bilo donekle ograničeno tehničkim aspektima. Najveći problem povećanju obrtaja predstavljaju opruge koje su zadužene za zatvaranje ventila. Ukoliko agregat u MotoGP motociklu vrti 17.000 O/min, svaki ventil mora da se otvori i zatvori oko 140 puta u sekundi. Otvaranje ventila nije problem i dovoljno je da bregasta osovina samo gurne ventil i to je to. Problem se dešava prilikom zatvaranja ventila jer opruga ventila na velikim obrtajima ne može dovoljno brzo da reaguje i da zatvori ventil pre nego što breg bregaste osovine ponovo dođe u poziciju da otvori ventil.
Osim problema brzine reakcije opruge, dešavalo se i da dođe do zamora materijala od kojeg su opruge napravljene, što je značilo da opruge nisu dugo trajale i da su pucale.
Pneumatski ventili kao spas
MotoGP inženjeri su zato vremenom pribegli rešenju koje se već dugo koristilo u Formuli 1. Reč je o pneumatskom rešenju za zatvaranje ventila.
Moram da napravim jednu malu digresiju i da kažem da je termin pneumatski ventili nepravilan jer se zapravo radi o pneumatskom sistemu zatvaranja ventila. Dakle, ventili su klasični, ali je sistem pomoću kojeg se zatvaraju pneumatski.
Problem sa oprugama je rešen na jednostavan način – izbačene su! Umesto opruga za zatvaranje ventila koristi se vazduh pod pritiskom. Takav sistem je komplikovaniji, ali efikasniji i pouzdaniji od opruga.
Oko gornjeg dela ventila (dela ventila u kom bi bila opruga) nalazi se specijalno dizajniran prostor u kom se nalazi vazduh pod pritiskom. Taj prostor u sebi ima priključak na koji ide crevo koje dovodi vazduh pod pritiskom. U tom prostoru je pritisak u rasponu od 10 – 16 bara.
Kad bregasta osovina gurne ventil ka dole (u otvoren položaj) kako ventil ide ka dole tako potiskuje i sabija vazduh. Dokle god bregasta osovina potiskuje ventil na dole, ventil sabija vazduh oko sebe. Sabijeni vazduh pokušava da se odupre sabijanju i da potisne ventil ka gore. Pošto bregasta vrši veći pritisak nego što pritisak vazduha može da nadvlada moguće je otvaranje ventila. Čim bregasta osovina prestane da vrši pritisak, sabijeni vazduh potiskuje ventil ka gore i na taj način se vrši zatvaranje ventila.
Zahvaljujući pneumatskom načinu zatvaranja ventila omogućava se daleko veći broj obrtaja u agregatu, a samim tim se dobija i više snage.
Još jedan od benefita ovog sistema je što omogućava da se ventili više otvaraju, što u krajnjoj meri omogućava brži ulazak veće količine smeše goriva i vazduha ili brže izbacivanje sagorelih gasova.
Ono što je takođe bitno je to da se smanjuje i period preklapanja ventila. Period preklapanja ventila je trenutak kada u istom trenutku ostaju otvreni izduvni i usisni ventili.
Odakle vazduh pod pritiskom?
Pošto svaki MotoGP agregat ima 16 ventila, svaki od tih ventila je potrebno zatvoriti mnogo puta tokom trke ili treninga. Pneumatski sistem zatvaranja ventila uvek ima određenih gubitaka vazduha i zato ga je potrebno sa vremena na vreme dopunjavati.
Svaki ventil, to jest komora oko ventila ima priključak i crevo za vazduh pod pritiskom. To crevo od ventila ide do jednog malog rezervoara za vazduh pod pritiskom. Taj rezervoar se uglavnom nalazi na prednjem kraju motocikla i u njemu se nalazi pritisak od oko 200 bara. Rezervoar služi da se stalno nadopunjuje sistem kako sistem oko ventila ne bi ostao bez pritiska jer bi to bilo pogubno za vetnil, a samim tim i za agregat. Ako se jedan ventil ne zatvori na vreme, često se događa da klip “stigne” ventil i to je uglavnom kraj za agregat.
Ukoliko pomno pratite MotoGP šampionat, verovatno ste primetili da mehaničari u boksu čim motocikl stigne u boks odmah prikače “neko” crevo. To “neko” crevo je upravo za dopunjavanje kompresovanog vazduha u rezervoaru za vazduh.
Zašto ulični motocikli ne koriste pneumatski način zatvaranja ventila?
Postoji više odgovora na ovo pitanje. Prvi deo odgovor leži u činjenici da se vazduh pod pritiskom gubi vremenom i da ga je potrebno dopunjavati. Da bi dopunili vazduh potreban vam je kompresor ili da motocikl poseduje sopstveni kompresor koji bi dopunjavao izgubljeni pritisak. Ugrađivanje takvog kompresor bi poskupelo proizvodnju, a sa tehničkog aspekta gledano, pokretanje i napajanje kompresora izazvalo bi značajne gubitke snage agregata. Dakle, ne bi se isplatilo.
Pneumatski sistem zatvaranja ventila omogućava da se MotoGP agregati bezbedno vrte daleko iznad 20.000 O/min i tako je znatno doprineo da MotoGP motocikli imaju snagu od 300 KS. Kad sledeći put vidite da u boksu priključe motocikl na “neko” crevo, znajte da se radi o dopunjavanju pneumatskog sistema.
Da li želite da dobijate obaveštenja o novim tekstovima?
Svakog petka ujutro šaljemo email sa listom tekstova koje smo objavili te nedelje, svima koji su se prijavili na BJBikers email bilten. Na taj način možete ostati u toku sa novostima, čak i ako neki tekst propustite u toku nedelje…
