Član
Bregasta osovina je jedan od najvažnijih dijelova motora, a naziv joj dolazi od ''bregova'' koji otvaraju i zatvaraju ventile. Što se tiče rada bregaste osovine obično ostaje u domeni specijalista koji ne žele podijeliti svoje znanje sa ostalima. Zato smo mi tu!!!
Doslo je vrijeme da se pozabavimo zamrsenom tematikom bregaste osovine, idealnom za duge veceri provedene u garazi. Svako malo se u materijalima tehnicke tematike pojavljuju izrazi koji se ticu "spic osovina" ili "osovina 285°", ali samo oni koji su zaista upoznati s tim o cemu govorimo znaju sto oni znace. Podrucje bregaste osovine cesto se smatra dijelom tajanstvene znanosti, dostupne samo vrhunskim mehanicarima i tunerima. U međuvremenu, potrebno vam je samo poznavanje osnova mehanike i fizike i rad bregaste osovine izgledat će poput djecje igre.
Bregasta osovina ima oblik celicnog valjka s tzv.bregovima uzduz cijele površine. Izgled bregova i valjka osovine u presjeku pokazuje slika, a nakraju osovine je pogonski kotač.
U modernim motorima osovina je najcesce smjestena u glavi motora, iznad cilindara. a ventili
dolaze do cilindara s gornje strane. Pogon bregaste osovine uglavnom se prenosi zupcastim remenom, a on pokrece i jos neke dijelove (npr. pumpu tekucine za hladenje). Buduci da
on ponekad pukne, zna doci do sudaranja izmedu klipa i otvorenih ventila, sto najcesce rezultira glavoboljom i kupnjom nove glave motora i klipova. Drugi nacin pogona osovine je pogon lancem, slican onom s bicikla. Takvo rjesenje cemo, na primjer, vidjeti u BMW-ovim motorima. Nacin pogona koji je davno napusten je onaj pri kojem je osovina smjestena znatno ispod ventila - u kucistu motora, odmah uz pogonsku osovinu. zbog cega svi remeni i lanci postaju nepotrebni. Tada
je dovoljan samo zupcanik, a ventile pokrecu duge sipke. Osovinu u kucistu imaju npr.
fiat 125p. skode favorit i felicije kao i svi američki motori V8 do devedesetih godina. Od zanimljivosti valja spomenuti i kraljevsku osovinu: konstruktorima najluksuznijih automobila remen osovine je izgledao preplebejski i izgradili su okomitu celicnu osovinu koja pogon od
klipnjace prenosi do bregaste osovine. Nazalost, zbog visokih troskova proizvodnje i povecane mase motora takvo je rjesenje odbacio i RolIs-Royce, koji se također mora prilagoditi zahtjevima tržišta. Kraj price!
Nastavak cemo posvetiti tipicnim cetverotaktnim motorima s bregastom osovinom u glavi motora, ostavljajuci netipicne konstrukcije Ijubiteljima povijesti tehnike i motorizacije. Uostalom, klasicni cetverocilindraši su i najcesci predmeti vasih prerada. Prije nego sto prijeđemo na naprednije opise vremena i podizanja osovine, prisjetimo se kako radi cetverotaktni motor. U takvom motoru na svaki puni okret (360°) bregaste osovine dolaze dva okreta klipnjače u cetiri hoda. Ovo su cetiri hoda motora (netipicno, pocinjemo od radnog takta):
RADNI TAKT - u tom položaju zatvoreni su ventili dovoda i ispuha, u komori za izgaranje nastaje iskra i dolazi do eksplozije stlacene smjese goriva i zraka. Klip je u polozaju GMT*, eksplozija potiskuje klip prema dolje na njegov DMT* i nastaje pola okreta klipnjace.
ISPUH - ispušni ventil se otvara, klip se nakon dosezanja DMT-a pocinje vracati prema gore izguravajuci ispusne plinove nastale nakon eksplozije kroz ventil. Vraca se ponovno u GMT i tako je klipnjaca izvela puni okret (a bregasta osovina samo pola!)
USIS - klip ponovno pada prema dolje, tada se otvara usisni ventil. To stanje uzrokuje podtlak u cilindru zahvaljujuci kojem smjesa goriva sa zrakom može dospjeti u unutrasnjost cilindra. Ponovno slijedi pola okreta klipnjace.
KOMPRESIJA - klip se iz DMT -a vraca prema gore istodobno komprimirajuci usisanu smjesu goriva i zraka. Ventili su naravno zatvoreni, a pokret klipa prema gore povecava tlak. U GMT -u se pojavljuje iskra zahvaljujuci kojoj nastaje eksplozija i sve pocinje ispocetka.
* DMT - donja mrtva tacka (klipa)
* GMT - gornja mrtva tacka (klipa)
Vidimo sada kako je važna bregasta osovina. U njenoj zadaći je otvaranje i zatvaranje ventila. Bregasta osovina to uvijek mora izvesti u određenom trenutku, jer na kraju, o tome ovisi pravilan rad motora.
Rad
Osovina radi na vrlo jednostavan nacin. Okrecuci se, brijeg pocinje pritiskati na podizac ventila, a on gura ventil prema sredini cilindra, otvarajuci samim time dotok smjese ili ispusnih plinova. Daljnji okret osovine znaci spustanje vrha brijega s podizaca ventila, a opruga ventila uzrokuje vracanje ventila u poziciju zatvaranja. Cesto jedan brijeg upravlja dvama ventilima uz pomoc podizaca u obliku slova Y. Buduci da bregasta osovina neposredno utjece na punjenje cilindra smjesom goriva i zraka, poboljsanje njenog rada može donijeti mjerljive rezultate u mehanickom tuningu. O onome sto se može promijeniti procitajte u posljednjem dijelu clanka.
Ekscentar i vrijeme
Tu pocinje dio najvise načičkan tehničkom terminologijom koji ćemo se potruditi predstaviti na najjednostavniji moguci nacin. Dva parametra koje definiraju rad bregaste osovine su ekscentar
brijega i vrijeme.
Ekscentar je, najjednostavnije rečeno, najkraća udaljenost od vrha brijega do dodirne tacke s kruznicom koja tvori opseg osovine. Ekscentar samim time oznacava dubinu otvora ventila odnosno njegovog ulaza u cilindar. Osovina visokog ekscentra daje protok vecoj količini smjese i njezino funkcionalnije ispustanje uz istodobni porast rizika da se sudare ventili s klipom. Obicno se brijeg
viseg ekscentra naziva "ostrija ili brza osovina" - pogledom na idejni crtez vidjet ćemo i zasto.
U stvarnosti, od "ostrine" osovine je vaznije vrijeme njezina otvaranja i tu je problem mnogo
zamrseniji. Vrijeme bregaste osovine mjeri se u stupnjevima i to pomalo čudno preračunavanje proizlazi iz radne karakteristike. Vrijeme izrazava broj stupnjeva koje klipnjača prolazi za vrijeme prolaska ventila u otvorenoj poziciji. Ako se za vrijeme otvorenja ventila klipnjaca okrene 260 stupnjeva, upravo toliko iznosi vrijeme osovine. U idealnom svijetu, gdje vrijeme potrebno za otvorenje ventile iznosi nula a inercije plinova nema, vrijeme osovine bilo bi ravno 180 stupnjeva - usisni ventil otvarao bi se tocno u GMT -u klipa, a zatvarao u DMT-u. lspusni ventil upravo obratno. Nazalost, motor ne radi u idealnim uvjetima, zato se usisni ventil otvara malo prije GMT-a i ostaje otvoren još neko vrijeme nakon dosezanja DMT -a. Ako se, dakle, usisni ventil otvara na - pretpostavimo - 20° okreta klipnjace prije dosezanja GMT -a klipa, a zatvara 60° nakon DMT -a, njegovo vrijeme je 180° + 20° + 60° = 260°. Slicno zbrajamo i vrijeme za ispusni ventil. Iz toga jasno proizlazi da postoji trenutak za vrijeme rada klipa kada su otvorena oba ventila, sto može
biti i pozeljno u tom određenom trenutku - izlazeci ispusni plinovi pomazu pri usisu nove porcije smjese, a dolazeca smjesa za izmjenu ispusnih plinova. Takva pojava može biti korisna pri visokim okretajima kada je potreban munjevit pokret smjese, ali smeta ravnomjernom radu motora u leru kada se klip krece relativno polako, a ventili su dulje otvoreni. Tada veci dio smjese goriva i zraka uspije pobjeci kroz otvoren ispusni ventil. Zapravo, vrijeme osovine ima mnogo vece značenje nego njen ekscentar i bez sumnje bolji efekt ima ventil koji je otvoren nize, a dulje. Najdulje otvorene
osovine za koje smo culi imale su vrijeme 305 stupnjava, a rad motora pokazivao je potpuni izostanak niskiho kreta (u leru oko 2000 o/min) i erupciju snage u visim podrucjima.
Jos jedan parametar koji je vrijedno spomenuti je otvor kuta brijega.
U motoru s jednom bregastom osovinom na istoj su osovini bregovi usisnih i ispušnih ventila. Otvor kuta između njih odlučuje o tome koliko će dugo biti istodobno otvoreni ispušni i usisni ventil. Obično otvor kuta bregova u jednosovinskom motoru iznosi nešto više od 100 stupnjeva - što je on manji, to je ''radikalnija'' osovina i tim će manja biti linijska karakteristika razvoja snage. U novijim dvoosovinskim glavama (najcesce 16- ili 24-ventilskim) se može primijeniti regulacija kotača osovine zahvaljujuci cemu se otvor kuta bregova može glatko namjestiti ovisno o željama korisnika. Za kraj, napomenimo da strogi parametri osovine mogu u stvarnosti odstupati od deklariranih, s obzirom na najmanje nekoliko cimbenika. Prvi od njih je prazan hod ventila, odnosno razmak u kojem podizac radi "na prazno" prije nego dodirne sipku podizaca ventila i pocne ga gurati prema dolje. Pažnju treba obratiti i na prijenos šipke - potpuno ce se drukčije ponasati ventil sa sipkom podizača u prijenosu 1:1,1 (na 1 mm pomaka sipke podizaca pripada 1,1 mm pomaka ventila) nego s rekordnom sipkom podizaca 1:1,6.
Ne postoji konacan, stopostotan i siguran recept za porast snage nakon montaze sportske bregaste osovine, to je komplicirano podrucje tuninga – sve sto se radi na tome trebalo bi biti popraćeno konzultacijama sa specijalistima i, naravno, mjerenjima pri dijagnostici motora.
Uostalom, samo osovina kao jedina modifikacija u motoru ne bi imalo smisla - kakva nam korist sto ce ventil biti dulje otvoren kada do cilindra i tako dođe samo manji dio smjese. Osovina se obicno montira istodobno s drugim poboljsanjima i to najčešće ne u jednom koraku (faza 1). Nužno je i promijeniti programiranje motora, ako imamo posla sa suvremenom ubrizgavajucom jedinicom ili elektronski upravljanim dizelasem. Nadamo se da smo vam barem malo priblizili temu i zelimo vam mnogo uspjeha!
PS: Ne postoji stopostotno siguran recept za povecanje snage montažom sportske bregaste osovine, jer to je komplicirano područje tuninga, i zato se o svemu što na tom planu radite konzultirajte sa specijalistima.
Doslo je vrijeme da se pozabavimo zamrsenom tematikom bregaste osovine, idealnom za duge veceri provedene u garazi. Svako malo se u materijalima tehnicke tematike pojavljuju izrazi koji se ticu "spic osovina" ili "osovina 285°", ali samo oni koji su zaista upoznati s tim o cemu govorimo znaju sto oni znace. Podrucje bregaste osovine cesto se smatra dijelom tajanstvene znanosti, dostupne samo vrhunskim mehanicarima i tunerima. U međuvremenu, potrebno vam je samo poznavanje osnova mehanike i fizike i rad bregaste osovine izgledat će poput djecje igre.
Bregasta osovina ima oblik celicnog valjka s tzv.bregovima uzduz cijele površine. Izgled bregova i valjka osovine u presjeku pokazuje slika, a nakraju osovine je pogonski kotač.
U modernim motorima osovina je najcesce smjestena u glavi motora, iznad cilindara. a ventili
dolaze do cilindara s gornje strane. Pogon bregaste osovine uglavnom se prenosi zupcastim remenom, a on pokrece i jos neke dijelove (npr. pumpu tekucine za hladenje). Buduci da
on ponekad pukne, zna doci do sudaranja izmedu klipa i otvorenih ventila, sto najcesce rezultira glavoboljom i kupnjom nove glave motora i klipova. Drugi nacin pogona osovine je pogon lancem, slican onom s bicikla. Takvo rjesenje cemo, na primjer, vidjeti u BMW-ovim motorima. Nacin pogona koji je davno napusten je onaj pri kojem je osovina smjestena znatno ispod ventila - u kucistu motora, odmah uz pogonsku osovinu. zbog cega svi remeni i lanci postaju nepotrebni. Tada
je dovoljan samo zupcanik, a ventile pokrecu duge sipke. Osovinu u kucistu imaju npr.
fiat 125p. skode favorit i felicije kao i svi američki motori V8 do devedesetih godina. Od zanimljivosti valja spomenuti i kraljevsku osovinu: konstruktorima najluksuznijih automobila remen osovine je izgledao preplebejski i izgradili su okomitu celicnu osovinu koja pogon od
klipnjace prenosi do bregaste osovine. Nazalost, zbog visokih troskova proizvodnje i povecane mase motora takvo je rjesenje odbacio i RolIs-Royce, koji se također mora prilagoditi zahtjevima tržišta. Kraj price!
Nastavak cemo posvetiti tipicnim cetverotaktnim motorima s bregastom osovinom u glavi motora, ostavljajuci netipicne konstrukcije Ijubiteljima povijesti tehnike i motorizacije. Uostalom, klasicni cetverocilindraši su i najcesci predmeti vasih prerada. Prije nego sto prijeđemo na naprednije opise vremena i podizanja osovine, prisjetimo se kako radi cetverotaktni motor. U takvom motoru na svaki puni okret (360°) bregaste osovine dolaze dva okreta klipnjače u cetiri hoda. Ovo su cetiri hoda motora (netipicno, pocinjemo od radnog takta):
RADNI TAKT - u tom položaju zatvoreni su ventili dovoda i ispuha, u komori za izgaranje nastaje iskra i dolazi do eksplozije stlacene smjese goriva i zraka. Klip je u polozaju GMT*, eksplozija potiskuje klip prema dolje na njegov DMT* i nastaje pola okreta klipnjace.
ISPUH - ispušni ventil se otvara, klip se nakon dosezanja DMT-a pocinje vracati prema gore izguravajuci ispusne plinove nastale nakon eksplozije kroz ventil. Vraca se ponovno u GMT i tako je klipnjaca izvela puni okret (a bregasta osovina samo pola!)
USIS - klip ponovno pada prema dolje, tada se otvara usisni ventil. To stanje uzrokuje podtlak u cilindru zahvaljujuci kojem smjesa goriva sa zrakom može dospjeti u unutrasnjost cilindra. Ponovno slijedi pola okreta klipnjace.
KOMPRESIJA - klip se iz DMT -a vraca prema gore istodobno komprimirajuci usisanu smjesu goriva i zraka. Ventili su naravno zatvoreni, a pokret klipa prema gore povecava tlak. U GMT -u se pojavljuje iskra zahvaljujuci kojoj nastaje eksplozija i sve pocinje ispocetka.
* DMT - donja mrtva tacka (klipa)
* GMT - gornja mrtva tacka (klipa)
Vidimo sada kako je važna bregasta osovina. U njenoj zadaći je otvaranje i zatvaranje ventila. Bregasta osovina to uvijek mora izvesti u određenom trenutku, jer na kraju, o tome ovisi pravilan rad motora.
Rad
Osovina radi na vrlo jednostavan nacin. Okrecuci se, brijeg pocinje pritiskati na podizac ventila, a on gura ventil prema sredini cilindra, otvarajuci samim time dotok smjese ili ispusnih plinova. Daljnji okret osovine znaci spustanje vrha brijega s podizaca ventila, a opruga ventila uzrokuje vracanje ventila u poziciju zatvaranja. Cesto jedan brijeg upravlja dvama ventilima uz pomoc podizaca u obliku slova Y. Buduci da bregasta osovina neposredno utjece na punjenje cilindra smjesom goriva i zraka, poboljsanje njenog rada može donijeti mjerljive rezultate u mehanickom tuningu. O onome sto se može promijeniti procitajte u posljednjem dijelu clanka.
Ekscentar i vrijeme
Tu pocinje dio najvise načičkan tehničkom terminologijom koji ćemo se potruditi predstaviti na najjednostavniji moguci nacin. Dva parametra koje definiraju rad bregaste osovine su ekscentar
brijega i vrijeme.
Ekscentar je, najjednostavnije rečeno, najkraća udaljenost od vrha brijega do dodirne tacke s kruznicom koja tvori opseg osovine. Ekscentar samim time oznacava dubinu otvora ventila odnosno njegovog ulaza u cilindar. Osovina visokog ekscentra daje protok vecoj količini smjese i njezino funkcionalnije ispustanje uz istodobni porast rizika da se sudare ventili s klipom. Obicno se brijeg
viseg ekscentra naziva "ostrija ili brza osovina" - pogledom na idejni crtez vidjet ćemo i zasto.
U stvarnosti, od "ostrine" osovine je vaznije vrijeme njezina otvaranja i tu je problem mnogo
zamrseniji. Vrijeme bregaste osovine mjeri se u stupnjevima i to pomalo čudno preračunavanje proizlazi iz radne karakteristike. Vrijeme izrazava broj stupnjeva koje klipnjača prolazi za vrijeme prolaska ventila u otvorenoj poziciji. Ako se za vrijeme otvorenja ventila klipnjaca okrene 260 stupnjeva, upravo toliko iznosi vrijeme osovine. U idealnom svijetu, gdje vrijeme potrebno za otvorenje ventile iznosi nula a inercije plinova nema, vrijeme osovine bilo bi ravno 180 stupnjeva - usisni ventil otvarao bi se tocno u GMT -u klipa, a zatvarao u DMT-u. lspusni ventil upravo obratno. Nazalost, motor ne radi u idealnim uvjetima, zato se usisni ventil otvara malo prije GMT-a i ostaje otvoren još neko vrijeme nakon dosezanja DMT -a. Ako se, dakle, usisni ventil otvara na - pretpostavimo - 20° okreta klipnjace prije dosezanja GMT -a klipa, a zatvara 60° nakon DMT -a, njegovo vrijeme je 180° + 20° + 60° = 260°. Slicno zbrajamo i vrijeme za ispusni ventil. Iz toga jasno proizlazi da postoji trenutak za vrijeme rada klipa kada su otvorena oba ventila, sto može
biti i pozeljno u tom određenom trenutku - izlazeci ispusni plinovi pomazu pri usisu nove porcije smjese, a dolazeca smjesa za izmjenu ispusnih plinova. Takva pojava može biti korisna pri visokim okretajima kada je potreban munjevit pokret smjese, ali smeta ravnomjernom radu motora u leru kada se klip krece relativno polako, a ventili su dulje otvoreni. Tada veci dio smjese goriva i zraka uspije pobjeci kroz otvoren ispusni ventil. Zapravo, vrijeme osovine ima mnogo vece značenje nego njen ekscentar i bez sumnje bolji efekt ima ventil koji je otvoren nize, a dulje. Najdulje otvorene
osovine za koje smo culi imale su vrijeme 305 stupnjava, a rad motora pokazivao je potpuni izostanak niskiho kreta (u leru oko 2000 o/min) i erupciju snage u visim podrucjima.
Jos jedan parametar koji je vrijedno spomenuti je otvor kuta brijega.
U motoru s jednom bregastom osovinom na istoj su osovini bregovi usisnih i ispušnih ventila. Otvor kuta između njih odlučuje o tome koliko će dugo biti istodobno otvoreni ispušni i usisni ventil. Obično otvor kuta bregova u jednosovinskom motoru iznosi nešto više od 100 stupnjeva - što je on manji, to je ''radikalnija'' osovina i tim će manja biti linijska karakteristika razvoja snage. U novijim dvoosovinskim glavama (najcesce 16- ili 24-ventilskim) se može primijeniti regulacija kotača osovine zahvaljujuci cemu se otvor kuta bregova može glatko namjestiti ovisno o željama korisnika. Za kraj, napomenimo da strogi parametri osovine mogu u stvarnosti odstupati od deklariranih, s obzirom na najmanje nekoliko cimbenika. Prvi od njih je prazan hod ventila, odnosno razmak u kojem podizac radi "na prazno" prije nego dodirne sipku podizaca ventila i pocne ga gurati prema dolje. Pažnju treba obratiti i na prijenos šipke - potpuno ce se drukčije ponasati ventil sa sipkom podizača u prijenosu 1:1,1 (na 1 mm pomaka sipke podizaca pripada 1,1 mm pomaka ventila) nego s rekordnom sipkom podizaca 1:1,6.
Ne postoji konacan, stopostotan i siguran recept za porast snage nakon montaze sportske bregaste osovine, to je komplicirano podrucje tuninga – sve sto se radi na tome trebalo bi biti popraćeno konzultacijama sa specijalistima i, naravno, mjerenjima pri dijagnostici motora.
Uostalom, samo osovina kao jedina modifikacija u motoru ne bi imalo smisla - kakva nam korist sto ce ventil biti dulje otvoren kada do cilindra i tako dođe samo manji dio smjese. Osovina se obicno montira istodobno s drugim poboljsanjima i to najčešće ne u jednom koraku (faza 1). Nužno je i promijeniti programiranje motora, ako imamo posla sa suvremenom ubrizgavajucom jedinicom ili elektronski upravljanim dizelasem. Nadamo se da smo vam barem malo priblizili temu i zelimo vam mnogo uspjeha!
PS: Ne postoji stopostotno siguran recept za povecanje snage montažom sportske bregaste osovine, jer to je komplicirano područje tuninga, i zato se o svemu što na tom planu radite konzultirajte sa specijalistima.
, hvala ti