„Motorosok!” Sokszor hallani ezt a kijelentést mások szájából ilyen-olyan hangsúllyal. Vannak, akik még hozzá is teszik: „mind egyformák!” Ebből már a kívülálló számára is nyilvánvaló, hogy nem dicséret hangzott el. Pedig a motorosok nem is lehetnének különbözőbbek. Elég csak felvetni egyet azon témák közül, amelyek szinte ősidők óta megosztják a motoros társadalmat, és amely esetében úgy tűnik, nem is lehet közelíteni az álláspontokat. Tipikusan ilyen példa a hangos kipufogó. Van aki esküszik rá, mert szerinte életet menthet, és van aki ki nem állhatja. Anélkül, hogy felfedném, én melyik táborba tartozom, hadd közelítsem meg a dolgot egy másik oldalról, mégpedig a motor oldaláról.

< ?php include '/srv/www/onroad.hu/root/sites/default/files/cikkek/gallery/2010/02/11_eko_gazlengesek/gallery.inc'; ?>Először azonban tegyünk egy kis kitérőt! Ugye emlékszünk még nagyapáink autójára, amely legfeljebb négy-, vagy csak három sebességes volt, és bizony nagyon szépen elkocsikáztak vele. Maga volt a megtestesült nyugalom, nem is csábított a száguldásra. Másfelől sokunknak bizonyára volt már tapasztalata olyan motorral, amelyikkel egyszerűen nem lehetett lassan menni! Muszáj volt állandóan húzni neki, különben kész szenvedésnek tűnt az egész. Mi a különbség a két motorblokk között? Mi okozza, hogy az egyikkel szépen elmotorozhatunk nyomatékból, míg a másikkal csak akkor jó, ha 10.000 felett jár a fordulatszámmerő? Látszólag semmilyen lényeges szerkezeti eltérés nincs köztük. Aki most azt mondja, hogy van olyan motor is, amely alul is nyomatékos, és felül is megy, az tudja azt is, hogy ezt mivel érték el. Igen, a szelepvezérléssel! Egy motor nagyjából ott adja le a legnagyobb nyomatékát, ahol a legjobb a henger töltöttsége, ahol a legtöbb üzemanyag-levegő keverék jut bele. Azt pedig, hogy a motorba több levegő kerüljön, mint amit magától be tudna szívni, a gázlengések kihasználásával érhetjük el.

Ahhoz, hogy ezt megértsük, képzeljük el a következőt: kedvenc motoros boltunkban ingyen osztogatják a kabátot! Természetesen nincs sok belőle, ezért mindenki rohan a boltba. Azonban az eladó ezt látván egyszer csak lehúzza a rolót. Mivel mindenki rohant, ezért nekiszaladnak a rácsnak. Iszonyú lökdösődés kezdődik, majd valaki kitalálja, hogy be kell törni a rácsot. Mindenki elindul visszafelé, majd neki a rácsnak, faltörő kost játszva. Ha az árusunk azt szeretné, hogy minél többen legyenek a boltban, akkor éppen abban a pillanatban kell kinyitnia a rácsot, amikor már majdnem odaértek a rohamozók, és pont akkor bezárnia, amikor már elfogyott a lendületük és a nagy tömeget látva elindulnának visszafelé. Ha így jár el, többen lesznek a boltban, mint ahányan egyébként kényelmesen beférnének.

Anyagot a blokkba!

A motorban egészen hasonló dolog történik. A dugattyú által létrehozott szívóhatás először felgyorsítja a szívócsőben lévő levegőt, majd a szívószelep lezár. Emiatt a szívócsőben áramló levegő a szelepnek ütközik, azonban lendületéből adódóan még áramolna tovább. Ám mivel a szelepnél lévő részecskék már nem tudnak továbbhaladni, így a mögöttük lévők összenyomják őket – így ezen a részen magasabb nyomás alakul ki. Ez igyekszik kiegyenlítődni, ezért a gázrészecskék elindulnak visszafelé, miközben ismét jelentős sebességre gyorsulnak, egészen addig, amíg a szelepnél már egy kisebb vákuum képződik. Ez igyekszik újból egyenletessé válni, tehát az áramlás megindul ismét előre. Ha azt szeretnénk, hogy a hengerünk töltése minél jobb legyen, akkor – a bolthoz hasonlóan – a szelepet akkor kell nyitni, amikor a szívócsőben az áramlás a legnagyobb, és akkor zárni, amikor épp megállt.

Mi befolyásolja ezt, avagy mitől függ a gázlengések kialakulása? Természetesen a legnyilvánvalóbb a szívócső hossza, átmérője, és belső ellenállása (mennyire érdes a fala), valamint a beszívott üzemanyag-levegő keverék részecskéinek tömege és sebessége. Ezekből a paraméterekből nagyjából jól kiszámolható, hogy a lengés milyen frekvencián, hogyan fog lezajlani. Amennyiben ez egybeesik a szívószelepek mozgásával, a motorunkba több levegő kerül, mint amit egyébként be tudott volna szívni, tehát ennél a fordulatszámnál erősebb, nyomatékosabb is lesz. De csak ennél a fordulatszámnál! Minél inkább távolodunk ettől, annál kevésbé érvényesül ez a kedvező hatás, sőt lesz olyan is, amikor éppen ellenünk dolgozik. A megoldás tehát elméletben nagyon egyszerű. A szívócső hosszát vagy átmérőjét kell megváltoztatni, esetleg a szelepek nyitva tartásának idejét. Mindkettőre tudunk példákat felhozni, de most hadd kanyarodjak vissza a bevezetőben említett kipufogókhoz.

[ pagebreak ]

A másik oldal

Gázlengés ugyanis kialakul a kipufogó oldalon is, csak ott egy jól hangolt rendszer éppen ellenkező céllal készül, mint a szívóoldalon. Itt a minél nagyobb vákuum létrehozása a cél a szelepnyitás pillanatában. Abban az esetben, ha egy nem kifejezetten a motorhoz hangolt rendszert szerelünk fel kedvencünkre, a következőket érhetjük el:

– Fogyasztásnövekedés. A kipufogószelep bütyökprofilja úgy van kialakítva, hogy éppen akkor zárjon le, amikor a kipufogógázok már távoztak a hengerből, de az ekkor már nyitva lévő szívószelepen érkező friss keverék ne jusson ki rajta. Ha jelentősen lecsökkentjük a kipufogó rendszer fojtását, a motor átöblít, kevesebb benzin-levegő keverék marad a hengerben. Ez azon túl, hogy károsíthatja a katalizátort, fogyasztásnövekedéssel, hatásfokromlással is jár.

– Motorkárosodás. Ha túl kicsi a kipufogóoldalon az ellenállás, a még égés alatt lévő gázok is találkozhatnak a kipufogó szeleppel (mert gyorsabban érnek oda) és olyan hőterhelésnek tehetik ki, amellyel a motor tervezésekor nem számoltak. Az eredmény: a szelep és a szelepülés eléghet. Erre ugyan a sportmotoroknál kisebb az esély, mint egy nem annyira kihegyezett konstrukciónál, de azért fennáll!

Tekintettel arra, hogy egy motor teljesítményének nem elhanyagolható részét a töltéscserére fordítja, bármilyen ellenállás csökkentés elvileg hozhat valamit a konyhára, de csak a fentiek figyelembevételével.

Mitől erősebb?

Érdekes módon egy hangosabb motor akkor is erősebbnek érződik, ha valójában semmilyen plusz előnnyel nem szolgál. Ezért ne ítéljünk csupán hang alapján! Egy jó rendszer amellett, hogy a motor töltéscseréjét javítja, a gáz pulzációját is csillapítja, ezáltal mérsékli a kibocsájtott zaj szintjét. Erre lényegében két fizikai jelenség használható fel: a visszaverődés és az elnyelés.

Az elnyelő zajcsillapítók egyetlen kamrából állnak, amelyen egy lyukacsos cső van átvezetve. A kamrát hangelnyelő anyaggal töltik ki. A hang a lyukacsos csövön keresztül a hangelnyelő anyagba jut, ott a súrlódás miatt hővé alakul. Ezért ez a hangelnyelő anyag jó hőtűrő képességű ásványgyapot.

A visszaverő zajcsillapítók különböző hosszúságú kamrákból állnak, amelyeket csövek kötnek össze. Minél több ilyen kamra van, annál hatékonyabb a zajcsillapítás, azonban így növeljük a gáz nyomását, azaz teljesítményt vesztünk.

E két technikai megoldás segítségével jól beállítható a rendszer fojtása és zajcsillapítása, ám a fentieken kívül a mérnököknek lehetőségük van a kibocsátott hang frekvenciájának módosítására is különböző hangolóelemek használatával. Így igazán tetszetős, és jellegében a motorkerékpárhoz illő hangot választhatunk kedvencünknek.

A fentiek eredménye, hogy a motorunkhoz készített speciális rendszerek oly sokba kerülnek. Fejlesztésükre ugyanis rengeteg időt és pénzt fordítottak, hosszú kísérletek eredményeként lettek éppen olyanok, amilyenek. Túl azon, hogy egy ilyen végdob vagy teljes rendszer használatával megmarad a garancia a motorunkra, nem kell számolnunk a fent említett káros következményekkel sem – sőt, a gép teljesítménye bizonyosan növekedni fog és nem csökkenni –, valamint még a hatóság figyelmét sem vonjuk magunkra.

Nem utolsó sorban pedig így talán majd a „motorosok” jelzőt is mind kevesebben használják pejoratív értelemben!

Nyugodtan kijelenthetjük: nem köszönt ránk úgy egy új motoros idény, hogy valamelyik gyártó – esetleg több is –, ne jelentetne meg jelentős újdonságot. Az ilyen innovációkkal kapcsolatban gyakran lehet hallani olyan kijelentéseket, amelyek szerint túl sok az újítás, motorjaink technikája túlbonyolított. Jellemző mondat a „Nehogy már egy elektronika akarja megmondani…”, amely nyilván azt jelenti, hogy az innováció a felhasználó számára már túl sok, szinte ördögi. Valószínű, hogy a hagyománytiszteletnél is erősebb kapocs ez a megszokott, bevált dolgokhoz. A világ azonban csak a technikai fejlesztések révén jut előrébb, nekünk pedig könnyebb lesz elfogadnunk őket, ha értjük a működésüket. Nézzük hát meg a Honda VFR talán legnagyobb újítását, a duplakuplungos váltót. Hiszen nem is olyan bonyolult dolog ez sem. Igazából nem is a váltó az újdonság, hanem a kuplung, azaz a tengelykapcsoló.

Látszik, hogy a tengelykapcsoló a súrlódást használja fel működéséhez, a fékhez hasonló módon. Tulajdonképpen a tárcsaféket is felfoghatjuk egy egytárcsás tengelykapcsolónak, azzal a különbséggel, hogy ott a villát nem szeretnénk forogni látni.

A tengelykapcsoló – ahogy a neve is mutatja – tehát két tengely összekapcsolására szolgál. Ezek a motor főtengelye és a váltó bemeneti tengelye, vagy ahogy nagyapáink hívták, a nyelestengely. Szétkapcsolni pedig azért kell időnként őket, mert a motor az alapjárati fordulatszámnál nem tud lassabban forogni – bár néha jól jönne –, és a váltó sem szereti, ha ezen szerkezet használata nélkül váltunk. (Bár vannak, akik mesterien űzik a kuplung nélküli váltást.) Maga a váltó használata nyilván azért indokolt, mert a belsőégésű motorok csak egy szűk fordulatszám-tartományban képesek üzemelni – ez általában az igénybe vehető legmagasabb fordulatszám és annak harmada közötti terület. Persze motorkerékpároknál a kis súly miatt ezt többnyire szélesebbnek érezzük.

Ez váltó nélkül azt jelentené, hogy körülbelül 30 kilométer/óráig csak a kuplung folyamatos használata mellett haladhatnánk, és 90-nél véget is érne a száguldás. Amerikában nem véletlenül készült néhány két sebességes autó is hajdanán. Oda az elegendő volt. Ugyanezen elmélet alapján nincs váltó a Boss Hoss szörnyetegeiben: a V8-as Corvette-motor nélküle is képes dinamikusan mozgatni a 600 kilogrammos tömeget – bár az alacsony sebességeknél folyamatosan kell csúsztatni a kuplungot.

Az egyre terjedő elektromos motorok esetén szintén nincs ilyen probléma, mert a villanymotoroknál nincs alapjárat, és majdnem a teljes fordulatszám-tartományukban elegendő nyomatékot szolgáltatnak. Nincs szükség váltásra és más erőátviteli berendezésre sem, nem kell az energiaáramlást megszakítani.

A következő oldalon belenézünk a Honda rendszerének belsejébe!

[ pagebreak ]

A technika

Ezzel el is érkeztünk az elgondolás gyökeréhez, miszerint ameddig kuplungolunk, illetve a váltással bíbelődünk, nem gyorsul a járművünk. Ezt nagyjából ahhoz tudnám hasonlítani, mint amikor egy ókori kapitánynak két csapat gályarab áll a rendelkezésére. Az egyik csapat nagy erővel tud evezni, a másik pedig gyorsan. Azonban mindig helyet kell cserélniük. Kézenfekvő az ötlet: lehetőséget kell biztosítani, hogy mindig evezésre készen lehessen az éppen nem lapátoló csapat is. Ebből látszik, hogy maga az elv nem új, és még csak nem is a Honda találta ki.

Az ötlet a két háború között már foglalkoztatta a mérnököket.  1939-ben egy francia feltaláló, Adolphe Kégresse, 1940-ben pedig egy darmstadti mérnök, Prof. Rudolf Franke jelentett be szabadalmi igényt egyfajta duplakuplungos szerkezetre, azonban akkor még gyerekcipőben sem járt az elektronika, a vezetőt pedig nagyon megterhelte volna egy újabb váltókar, és egy újabb kuplungpedál. Elsőként csupán a Porschénél dolgozó magyar Szodfridt Imre kezdte szorgalmazni alkalmazását 1969-ben, majd újabb 11 évnek kellett eltelnie, hogy valóban használható konstrukció váljék belőle, és bemutassák PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe – Porsche kettős tengelykapcsolós váltó) néven. Miután a versenysportban bizonyított, a Porschével akkor még csak technológiai kapcsolatokat ápoló Volkswagen mérnökei elérkezettnek látták az időt, hogy elsőként piacra dobják a szerkezetet DSG néven, 2003-ban.

Működési elve egyszerű: a gályarabokhoz hasonlóan kell csinálni egy olyan kuplung-váltó részt, amely csak arra vár, hogy átvegye a hajtást, amikor a másik már elérte korlátait. Mindezt úgy, hogy közben az erőátvitel egy pillanatra sem szakad meg.

Ezt úgy lehet elérni, hogy az egyetlen megszokott helyett két független kuplung-váltó együttest használunk, és az egyik csak a páros, míg a másik kizárólag a páratlan fokozatokat kapcsolgatja. Elinduláskor az éppen aktuális (1-es) fokozat mellett már bekapcsoljuk a következőt is, persze annak a kuplungját ilyenkor folyamatosan nyitva tartjuk. (Pontosabban nem mi, hanem az elektronika.) Majd amikor elérkezik az ideális pillanat a váltásra, akkor a következő fokozat kuplungját lassan zárni kell, míg az eddig összezártat nyitni. Így meg is történik a váltás anélkül, hogy a legcsekélyebb megtorpanást éreznénk, miközben van idő a következő fokozatot előkészíteni, és várni újra az alkalmas pillanat eljövetelét.

Visszakapcsolásoknál ugyanez a helyzet, csak természetesen fordítva.

Az alábbi videón mozgóképen is megnézhetjük a fentieket:

Ezzel tulajdonképpen meg is született az ideális megoldás számunkra. Sokan ugyanis – talán joggal – idegenkednek az automata váltóktól, hiszen használatukkal egy sor kellemetlenséget is a nyakunkba veszünk, mint például a jelentősen csökkent teljesítmény a hajtáslánc végén, a magasabb fogyasztás, az észrevehető és rángatástól sem mentes kapcsolások. A duplakuplungos megoldásnak hála ezekkel a hátrányokkal már nem kell számolnunk, ellenben évezhetjük annak előnyeit a hagyományos automata vagy mechanikus váltókkal szemben.

Ezek a következők:

– lehetővé teszi az átmenet nélküli, rángatásmentes váltást

– akár kedvezőbb fogyasztás is elérhető vele, mint a mechanikus váltóval felszerelt modellek esetén

– jobb gyorsulás

– a rángatásmentes üzemnek köszönhetően kíméli a hajtásláncot

– kézi fokozat-kiválasztással a közvetlen, és azonnali váltás mellett meghagyja a váltás élményét, de egy automata váltó kényelmét is nyújtja, ha kell.

Bár az új Honda VFR DCT váltójával kapcsolatban még nem lehet teszteredményekkel találkozni, ám az autóknál én még csak dicséretet olvastam az ilyen szerkezetekről.

Remélem, a DCT piaci megjelenését követően mihamarabb lehetőségünk lesz a személyes kipróbálásra, és minél többen meggyőződhetünk a szerkezet nagyszerűségéről.

Még szeptemberben tesztelték a mugellói pályán a Brakko Central Wheel Brake (CWB) rendszer sportmotorokhoz készített verzióját. A korábban bemutatott Beringer központi féktárcsás megoldásával szemben a CWB valós előnyöket tud felmutatni – legalábbis a gyártó szerint. A Buell peremtárcsás fékéhez hasonlóan ez is egyetlen nagyméretű tárcsát alkalmaz, de azt nem a kerék oldalára, hanem annak közepére, a szokásos küllők helyére szerelték. A küllők a kerék oldalain kaptak helyet, míg a féknyergek azokon belül.

A gyártó szerint a rendszer számos előnyös tulajdonsgggal rendelkezik. A fékerő kevésbé terheli a küllőket és a kerékagyat, ezért azok könnyebb kialakításúak lehetnek. Állítólag csökken a villák terhelése is és a motor felegyenesedési hajlama kanyarban fékezve. A gyártók állítása szerint a szerkezet egész (rugózatlan) tömege kisebb, mint a hagyományos dupla féktárcsás rendszereké.

A dolgot kicsit továbbgondolva az egyetlen s így kisebb tömegű tárcsa valóban előny, de annak mérete nagyobb a szokásosnál, így ez nagyobb perdületi tehetetlenséget feltételez. A szokásos féknyereg rögzítéstől eltérő megoldás mellett ugyanúgy (vagy még jobban) fellép a tengelyek rögzítésénél egy jelentős „csavarónyomaték”. S ezzel el is jutottunk a hátrányokhoz. Mivel ezt a rendszert is mérnökök alkották, valószínűsíthető, hogy a problémát kezelték, de a megoldás ettől függetlenül rendelkezik két igen negatív tulajdonsággal. Bár a videó tanulsága szerint a fékbetét cseréje nem bonyolultabb, mint a hagyományos fékrendszereknél, a megoldás egyes elemei nem illeszkednek a jelenleg elterjedt alkatrészekhez. A teleszkópok alsó kialakítása a fékfolyadék bevezetése miatt egyedi, a kerekek és a féktárcsák szintén a nem elterjedt kategóriába sorolhatók, ez pedig bármilyen cserénél, karbantartásnál jelentős hátrány. Nem meglepő, hogy tömeggyártásra berendezkedett ipari feltételek mellett egy ilyen egyedi vagy kis számban gyártott rendszer ára igencsak magas, egy komplett fékrendszer és a szükséges elemek majd’ kétmillió forintba kerülnek. Kérdés, hogy egy esetleges tömeggyártás mennyire tudná ezt az árat csökkenteni. Utcára talán a magas ár miatt kevésbé célszerű ez a megoldás, azonban az általa nyerhető másodpercek pályán megfizethetetlen előnyt jelenthetnek.

A rendszer első generációját, a továbbfejlesztett megoldást és a rendszer tesztelését az alábbi videók mutatják be.