Dlaczego cylindry z czterema zaworami są lepsze niż te z dwoma?

Dlaczego cylindry z czterema zaworami są lepsze niż te z dwoma? Zanim rozwiążemy tę kwestię, musimy wziąć pod uwagę, że w silnikach powietrze jest równoznaczne z mocą, a dodatkowe zawory znacznie lepiej wpuszczają je do cylindrów.

Jak zapewniają eksperci, wiele zaworów dolotowych i wylotowych poprawia zdolność prowadzenia pojazdu, a nawet jego wydajność.

Obecnie silniki z czterema zaworami na cylinder są normą. Silniki z dwoma zaworami na cylinder odeszły już do przeszłości, ponieważ wykazano, że pojazdy osiągają lepszą wydajność dzięki tym „dodatkowym dwóm zaworom na cylinder”.

Warto podkreślić, że działanie silnika zależy od ilości powietrza, które może „wciągnąć” każdy cylinder, aby wytworzyć energię. Zaskakujące jest to, że użycie dwóch dużych zaworów — jednego do wypuszczania spalin i większego zaworu dolotowego do wpuszczania powietrza i paliwa — nie jest najlepszym rozwiązaniem.

Cztery zawory na cylinder lepiej niż dwa

Czy liczby zaskakująco pokazują, że dwa mniejsze zawory, powiedzmy, o połowę mniejsze niż pojedynczy zawór, pozwalają na przepływ większej ilości powietrza do silnika? Moc, jaką generuje silnik, wynika z momentu obrotowego wytwarzanego w każdym cyklu spalania, dlatego do pewnego stopnia im szybciej silnik przyspiesza, tym więcej mocy wytwarza. Jednak przy wysokich obrotach trudniej jest szybko dostarczyć wystarczającą ilość powietrza i właśnie wtedy dwa zawory dolotowe mają przewagę nad jednym.

Dodatkowe zawory dają także projektantom większe możliwości poprawy wirowania w komorze spalania, niezbędnego do mieszania paliwa z powietrzem, a mniejsze elementy są lżejsze, co jest zaletą, gdy muszą poruszać się szybciej. Wadą jest to, że konstrukcje z czterema zaworami wymagają znacznie większej liczby części i bardziej skomplikowanej obróbki niż te z dwoma zaworami, a w przeszłości ograniczało to ich zastosowanie do bardziej egzotycznych silników.

Pomysł nie jest nowy — po raz pierwszy pojawił się w samochodach na początku XX wieku. Honda znalazł złoty środek w latach 70. dzięki silnikom z trzema zaworami na cylinder w Civic: dwa zawory dolotowe i jeden wylotowy na cylinder, co zapewnia większość zalet konstrukcji z czterema zaworami, ale wykorzystuje tylko jeden wał rozrządu, aby utrzymać niskie koszty.

Najnowszą istotną zmianą było wtrysk bezpośredni i umieszczenie wtryskiwacza w każdej komorze spalania, a także świecy zapłonowej. W silnikach z wtryskiem bezpośrednim większa część komory spalania znajduje się w denku tłoka, aby wygenerować maksymalne wirowanie i najlepsze mieszanie powietrza z paliwem, jednak konstrukcja kanałów dolotowych w głowicy nadal odgrywa ważną rolę.

Dlatego, chociaż większość nowoczesnych silników jest na ogół napędzana przez turbosprężarki, chłodzenie silnika nadal odgrywa istotną rolę.