15.5.2019. Autor: Željko Marušić

Dobro je znati: Pojedinačne usisne zaklopke u benzinskom (otto) motoru

Odvojenim, pojedinačnim usisnim cijevima za svaki cilindar, s leptirastim ventilima u svakoj od njih, zaklopke su blizu usisnih ventila te se višestruko smanjuje usisni 'mrtvi obujam', ubrzava reakcija na gas i poboljšava izgaranje, a time povećava snaga te smanjuje specifična potrošnja goriva i emisija štetnih plinova

Benzinski motori snagu podešavaju prigušenjem usisnog zraka, a prema masi usisanog zraka ubrizgava se optimalna količina goriva. Naime, da bi potpuno i kvalitetno izgorio jedan gram goriva, potrebno je usisati 14,7 grama zraka. To je stehiometrijski omjer zraka i goriva. 

Zbog toga benzinski (otto) motori imaju na usisu postavljenu zaklopku, koji u zatvorenom stanju drži opruga, a otvara se sajlom, kod starih motora, odnosno koračnim elektromotorima kod novih. 

Za razliku od benzinskih motora, dizelski imaju slobodan usis (bez zaklopke), a snaga se podešava količinom ubrizganog goriva.

Klasični motori imaju jednu usisnu zaklopku (leptirasti ventil), na jednoj usisnoj grani za sve cilindre, koja se potom račva u posebne usisne cijevi za svaki cilindar.

Davno se shvatilo da se 'poboljšanjem disanja', odnosno olakšavanja usisavanja poboljšavaju radne karakteristike motora (to je, konačno i 'tajna' turbomotora.

Zbog toga su se već 1950-ih, u bolidima Formule 1 (koji su oduvijek bili 'pokusni kunići' za  tržišne modele) počeli ugrađivati motori s posebnim usisnim cijevima i posebnom zaklopkom (leptirastim ventilom) u svakoj od njih. 


Tu je tehnologiju sredinom 1990-ih upotrijebio BMW M5, a potom su slijedili ostali. Umjesto zajedničke usisne zaklopke za podešavanje snage, suvremeni sportski motori uvode pojedinačne usisne zaklopke. 

Konstrukcijom usisnog sustava želi se postići što bolje i ujednačenije punjenje motora te ujednačen omjer goriva i zraka u cilindrima. Cilj je također da se kapljice goriva zadrže i ispare u struji zraka te smanji taloženje goriva na stijenke usisne cijevi.

Usis u cilindar traje samo jedan takt (od četiri) te strujanje u usisnoj cijevi ima pulsirajući karakter. Tijekom tri takta, dok je usisni ventil zatvoren, struja u cijevi ispred ventila zastaje te se povećava mogućnost taloženja goriva. 

Od usisne zaklopke (leptirastog ventila) do usisnih ventila formira se 'mrtvi obujam' koji usporava reakciju na otvaranje usisne zaklopke te treba biti što manji. 

Kod usisavanja preko središnje zaklopke javlja se i problem neujednačenog punjenja pojedinih cilindara, uslijed nejednakih uvjeta strujanja u pojedinoj cijevi. 

Problem rješavaju pojedinačne zaklopke za svaku usisnu cijev, koje se pokreću koračnim elektromotorima. Tako definitivno otpada neprecizna regulacija čeličnom sajlom.

 Pojedinačne zaklopke ugrađene su blizu usisnih ventila te se 'mrtvi obujam' smanjuje na minimum. Snaga motora raste za dva do tri posto, a u istom se omjeru smanjuju potrošnja goriva i emisija štetnih plinova. 

No najvažnije je da motor brže prima gas i ima bolju elastičnost, a uz kvalitetnije izgaranje, i smanjenje usisnih otpora smanjuje se potrošnja goriva (razmjerno snazi) i emisija štetnih plinova.