Valahogyan sokkal nagyobb jelentőséget tulajdonítunk a hengerelrendezésnek, mint a furat-löket aránynak, pedig igazából ez utóbbi sokkal meghatározóbb. Sőt, ez a két adat mindennek az alapja, ami meghatározza a motor karakterét, nyomatékát, fordulatszámát, hűtését és töltéscseréjét. Csak erről nehezebb egyszerű és fekete-fehér véleményt alkotni, mert ebben nincs igaz út, csak kompromisszum. Tehát nincs olyan, hogy jó vagy rossz, a rövid löketű, a hosszú löketű és a négyzetes égésterű motoroknak egyaránt megvannak a maguk előnyei és hátrányai.

 

Mielőtt a mélyére fúrnánk a témának, nézzük, hogy melyik furat-löket arányt általánosan mi jellemzi:

 

A hosszúlöketű motorok általában széles fordulatszám-tartományban nyomatékosak, általában alacsony fordulattól már jobb vonóerőt produkálnak. Cserébe viszont a nagyobb dugattyúsebesség miatt növekszik az alkatrészek kopása és éppen a korlátozott fordulatszám miatt a fajlagos teljesítményük alacsonyabb. Tehát adott köbcentiből kevesebb lóerőt lehet kihozni, cserébe lentről szebben húz és nagyobb tartományban vagyunk a nyomatékcsúcs közelében.

 

A rövidlöketű motorok nagyobb fordulatszámot képesek elérni, tehát ez adott időegység alatt több hasznos munkaütemet jelent, így nagyobb fajlagos teljesítményre képesek.

 

A középutat a négyzetes blokkok jelentik, aminél a furat és a löket 1:1 arányú, vagyis a furatátmérő és a lökethossz egyezik. Jelenleg egyre inkább a rövid löketű motorok népszerűek, összefüggésben az elérhető magasabb teljesítménnyel és a szigorodó emissziós előírásokkal.

 

 

Most, hogy az alapokat tisztáztuk, forduljunk rá a bonyolultabb dolgokra. Ehhez viszont érdemes megérteni, hogyan függ össze a hengerben lévő égéssel a henger aránya. Messziről fogunk indulni, de ígérem, a végére minden össze fog állni.

 

 

Mindennek az alapja az a triviális összefüggés, miszerint minél nagyobb a furat, annál hosszabb ideig tart, amíg a láng a gyújtógyertyától elér a hengerfalig. De ez önmagában kevés dolgot magyaráz, ugyanis a láng terjedési sebessége nem állandó, a hengerben a benzin-levegő töltet turbulenciája nagyon fontos tényező. Ha a megfelelő üzemanyag-levegő keverék például tökéletesen mozdulatlanul lebegne a hengerben, a láng sebessége egyszerűen túl lassú lenne. A hengerben az égés lángját tehát valójában a turbulencia terjeszti a hengerben, a turbulenciát pedig a töltet nagy segességű beszívási folyamata. És minél nagyobb a turbulencia, annál gyorsabban halad a láng.

 

 

Aki rendszeresen olvas sajtóhíreket új modellek kapcsán, észrevehette, hogy gyakori fordulat a "módosítottak az égéstér formáján". Hatalmas bullshitnek tűnhet, pedig ez a négy szó igen tetemes összeget jelent a kutatás-fejlesztésben. Ugyanis az égéstér alakja befolyásolja a hengerben a turbulenciát, vagyis ezen múlik a megfelelő sebességű égés. 

 

 

Tervezésnél a különböző számítógépes meg CFD modellezés előtti időkben ezt egy úgynevezett lézeres doppler sebességmérővel vizsgálták, amivel nyomon tudták követni az égéstér változtatásainak a hatását. Ez olyannyira meghatározó eleme a motortervezésnek, hogy már a '20-as években is kutatták a mérnökök, hogyan lehet ellenőrizni a hengerben lévő turbulenciákat.

 

Tehát mindennek az alapja, hogyan kavarog a beszívott keverék a hengerben. Innen már logikusan következik a fontos kérdés: a kezdeti turbulencia hogyan csökken a különböző arányú égésterekben?

 

Ahogy növeljük a furatot, az égéstér egyre laposabb lesz, a légmozgás pedig gyorsabban esik szét egy lapos égéstérben. Ez pedig a láng lassulásához vezet, ezért ezeknek korábbra kell időzíteni a gyújtást (előgyújtás).

 

De miért baj a lassú égés és miért van szükség előgyújtásra? A motor érdekében, ugyanis minél tovább tart a töltet elégése, annál hosszabb ideig van kitéve a dugattyú teteje és a hengerfej az égéshőnek, amit elvezetnek, és az így elveszett energia a teljesítményben jelenik meg veszteségként.

 

De ha ez előnytelen felállás, manapság miért az egyre nagyobb furatok és egyre kisebb löket irányába fejlődnek a motorok?

 

Ennek két oka van: egyfelől minél rövidebb a löket, annál kisebb a dugattyú sebessége adott fordulaton. Ezt megfordítva: rövid lökettel nagyobb fordulat érhető el, így nagyobb teljesítményt érhetünk el. Másfelől magas fordulaton nagyobb szívó- és kipufogószelep szükséges, hogy a töltéscsere a rövidebb rendelkezésre álló idő alatt végbe tudjon menni, nagyobb furat esetén pedig nagyobb helyet lehet biztosítani a szelepeknek.

 

Jó, akkor döntsd már el csíra, hogy mi a fontosabb: a rövid löket, hogy el lehessen érni a magas fordulatot, vagy a kisebb furat, hogy gyorsabb legyen az égés?

 

Nincs jó döntés, ez nem vagy-vagy választás, hanem kompromisszum. Amikor a Yamaha például a hengerenként öt szelepben látta a jövőt, a tunerek megőrültek a lehetőségektől, és maximális gyorsulásra törekedve elkezdték a sűrítési viszonyt hegyezni. A tuningolt FZR-ek a kompressziós viszony növelésétől tényleg jobban gyorsultak, viszont az ellapított égéstérben a láng terjedése nem tudott lépést tartani a fordulatszámmal, így csomó előgyújtást kellett adni a motornak, aminek az lett a vége, hogy a jó gyorsulás után a csúcsteljesítmény viszont elfogyott a korai gyújtás miatti extra hőveszteséggel.

 

De hasonlóan járt a Suzuki is, amikor 1988-ban úgy gondolták, hogy a GSX-R750 elbírna egy kis extra teljesítményt. A 70 mm-es furatot 73 mm-re növelték, a 48,7 mm-es löketet pedig 44,7 mm-re csökkentették. Tehát volt egy 70x48,7 mm-es furat/löket, amiből csináltak egy 73x44,7 mm-t. Az eredmény viszont csalódást keltett, és két évvel később visszatértek 70x48,7-hez. De ugyanebbe az utcába a Kawasaki is besétált, és nekik is két évbe telt a megoldás, igaz, ők nem léptek vissza a nagyobb furatra, hanem a 71 x 47,3 mm-es hengereken dolgoztak addig, míg meg nem lett a megfelelő karakter és teljesítmény.

 

A kis dugattyúk és a hosszú löket mellett is vannak érvek, nem véletlen, hogy régen a hosszú löketű motorok voltak a jellemzőek. Ugyani minél nagyobb a furat, annál nehezebb a dugattyú hűtését megoldani - ma már a nagy, lapos dugattyúkat alulról külön olajsugár hűti. A túlmelegedő dugattyú ugyanis nem jó, kopogásos égést okozhat vagy akár át is éghet a dugattyú. És mivel régen a dugattyúk sérülékenyek voltak, a motortervezők igyekeztek vigyázni velük. A dugattyúk akkor kezdtek nőni, amikor megjelentek az alumínium hengerek és hengerfejek, melyek sokkal jobb hőelvezető képességgel bírtak, mint a vasból készült darabok.

 

A hosszú löket kapcsán az egyik tévhit, hogy a hosszú löketű motoroknak nagyobb a nyomatéka.

A mítosz mögött az áll, hogy a kis furat/hosszú löket párosításánál a motor kisebb szelepekkel rendelkezik, ebből eredően alacsonyabb fordulatszámon adja a beszívott levegő a legjobb hengertöltöttséget és ilyenkor a leghatékonyabb a töltéscsere, vagyis, alacsonyabb fordulaton éri el a motor a nyomatékcsúcsot, viszont az ott mért érték nem lesz magasabb.

 

Ugyanis: ahogyan növeljük a furatot és csökkentjük a löketet, rövidítjük az erőkart (vagy hát a hatjórúd hosszát),  ugyanakkor azonos lökettérfogat mellett a dugattyú felülete nő, tehát az égési nyomás nagyobb felületen hajt, nagyobb erőt fejthetünk ki a hajtókarra, azon keresztül pedig a főtengelyre. A kettő pedig pontosan kiegyenlíti egymást, ahogyan a hajtókar (tudálékosoknak: hajtórúd) rövidül, a dugattyúfelület arányosan nő, a kettő végig pariban lesz, ami nulla nyomatékváltozást eredményez.