A cseh Metalex cég 16 szelepes Lada motorja

(Szerző: (), utoljára módosítva: 2010.10.17.)

A nagy ritkaság. 16 szelepes klasszik Lada motor. Ha nem hallottál még róla, akkor érdemes tovább olvasni...

Az MTX cég a saját versenyautóiba fejlesztett egy 16 szelepes Lada motort. Az új, 16 szelepes hengerfej nagyban hozzájárult az autó dinamikai tulajdonságainak javításához. A motorok alapját a Lada 2101-es és 2103-as blokkja és főtengelye adta.
P. Bolda és K. Jilka tapasztalataival jutottak arra az elhatározásra, hogy elkészítsenek egy még jobb, még nagyobb teljesítményû motort, mint az addigi szériához közelebbi átalakított Lada motorok.
A további teljesítménynövelésnek két lehetséges alternatívája volt: a magasabb fordulatszám elérése és a hengerek feltöltési hatékonyságának javítása. A hengerenként 4 szelep alkalmazásával mindkét dolog teljesül. A több, de kisebb súlyú szelepek alkalmazása hozzájárul ahhoz, hogy a motor fordulatszámát növelni lehessen. Könnyebb szelepekkel és erősebb szeleprugókkal elérhető, hogy magas fordulatszámon sem jönnek a szelepek lengésbe, így garantálva van a folyamatos kényszerkapcsolat a szelep és a vezérmûtengely bütyke között.
Ma ( 1978 :-) ) egy 250cm3-es hengernél (Ferrari 312B – Formula1) biztonságban elérhető a 12600-as percenkénti fordulatszám is, ami nagyon fontos, hiszen a minél magasabb fordulatszám elérése jelentősen befolyásolja a literteljesítmény alakulását.
Egy négyhengeres 1300cm3-es motornál egy henger ûrtartalma 325cm3. A magas fordulatszám elérésekor jelentős értéket érhet el a közepes dugattyúsebesség, ezért a motor furat/löket aránya is fontos. A Lada 2101-es motornak 66mm-es lökete van. Az 1300cm3-es lökettérfogat eléréséhez a furatot 79mm-re kell növelni. Ennek a motornak a furat/löket aránya 0,83 ami meglehetősen kicsi érték.



Az új hengerfej univerzális. Minden (classic) Lada blokkra felszerelhető. Ha a képeket alaposan megnézzük, látható hogy két vezérmûtengely található a hengerfejben. Külön tengelye van a 8 db szívó és 8 db kipufogó szelepnek. A vezérlő bütykök közvetlenül, himbák segítsége nélkül vezérlik a szelepeket.
A kétsoros lánccal való meghajtás megmaradt, hasonlóan a széria Lada motorhoz. A főtengely és a segédtengely lánckereke változatlan, míg a hengerfejben a két vezérmûtengely külön-külön egy-egy lánckeréken keresztül kapja a hajtást. Mivel a kéttengelyes motor teljes magassága kisebb, mint az eredeti hengerfejjel rendelkező motor magassága, így a plusz egy lánckerék ellenére sem változott jelentősen a vezérmûlánc hossza.
Az eredeti gyújtásoszlop helyett egy módosított változat került a kipufogó szelepeket vezérlő tengely végére. A vezérmûlánc által hajtott gyári segédtengely csak a gyári mechanikus üzemanyag szivattyú lökőrúdját, illetve a vezérmûfedélen a motor elején, kívül elhelyezett külső olajszivattyút mûködteti.



A motoron szárazkarteres olajozási rendszert alkalmaztak. Ennek következtében a gyári olajkartert lecserélték egy szinte sík alumínium karterre. A fedélen bordák találhatók az olaj összegyûjtése érdekében. A fedél belsejében egy terelő lemezt alakítottak ki, hogy a főtengely által keltett légörvények miatt az olaj ne kerüljön a motorblokk falára, hanem a karter aljába folyjon össze. Az olaj közvetlenül egy külső csővezetéken keresztül jut el a külső olajpumpához. A pumpa alumínium házában a gyári Lada olajpumpával megegyező fogaskerekek találhatók. Csak magasságuk tér el, a gyárinak másfélszerese. A fogaskerékszivattyú hajtását a vezérmûfedélen keresztül a segédtengelyről kapja bordás kötésen keresztül. A szivattyúban található még egy nyomásszabályzó szelep, mely nagy nyomás esetén a felesleges olajat egy külső, 5 literes tartályba vezeti. A külső tartályba az olaj bevezetése excentrikusan van megoldva, emiatt a centrifugális erő segítségével az olaj és a levegő különválik, így a levegő könnyen kivezethető a tartályból. Innen az olajat a szivattyú viszi tovább, egy külső csővezetéken halad a papírszûrőig, majd a szûrőn át a motorblokkba. Hasonlóan a széria Lada motorhoz. A szûrő előtti vezetékbe szükségszerûen beépíthető egy olajhûtő radiátor is.



A motoron történt legnagyobb változás természetesen maga a 16 szelepes hengerfej, mely alumínium öntvényből készült. A szívószelepek hengerfej bal oldalán, a kipufogó szelepek a jobb oldalán helyezkednek el egy vonalban. Előbbiek 20, míg utóbbiak 30 fokos szögben vannak megdöntve. Minden szelepnél külön szívójárat van kialakítva, mely a hengerfej öntvényében végig különálló. A szívó és kipufogócsonkban a hengerenként azonos járatok egyesülnek 4-4 darab járattá.
Az alkalmazott dugattyúk a szériához hasonlóan 3 gyûrûhoronnyal rendelkeznek. Az első horonyban egy 1,2mm-es krómozott acél dugattyúgyûrû található, a másodikban egy öntöttvas anyagú szintén 1,2mm magas. A harmadik, olajlehúzó gyûrû magassága 3mm. A dugattyú úszócsapszeges kialakítású. A csap hosszirányú elmozdulását acélgyûrûkkel biztosították. A dugattyútető különleges púpos kialakítású, így kisebb a kompressziós tér térfogata.
Hengerenként egy darab M14x1,25-ös menettel rendelkező gyújtógyertya van elhelyezve, az égéstér közepén. A motor kompresszióviszonya: 10,9
A főtengely megegyezik a Lada főtengellyel de ez acélból készült, V. Krejbich munkája. Súlya 18420 gramm.
A hengerfejet leszorító csavarokból 10 darab van. Természetesen a motorblokkon a furatok ugyan ott helyezkednek el, ahol a gyári 8V hengerfejnél.
A hûtőfolyadék járatai úgy lettek kialakítva, hogy a blokkon lévő gyári nyílásokhoz csatlakozzanak a 16V hengerfej nyílásai is. Az acélgyûrûkkel ellátott hengerfejtömítés is egyedi készítésû. A hûtőfolyadék keringetését a gyári Lada vízpumpa végzi, mely a motor jobb oldalán található a megszokott helyén.
A hengerfejben felhasznált szelepek, szeleprugók, rugótányérok, ékek mind a Fiat 127-es típusából származnak. A külső rugók rugóereje 620N, míg a belsőké 120N.
A szelepemelő tőkék nagyon könnyûek, teljes súlyuk 40 gramm. Külső átmérőjük 33mm, belső átmérőjük 31mm, a magasságuk pedig 30mm.
A szelepemelő tőke és a vezérmûtengely bütyke között található a hézagbeállító lapka, mely betétedzett acélból készült. Felülete 62 Rockwell keménységû.
A két vezérmûtengely közös alumínium házban kapott helyet. A ház közepén hagytak helyet a négy darab gyújtógyertyának. A vezérmûtengely ház minkét oldalán található 4-4 szerelőtér, mely 2 vezérlőbütyköt tartalmaz és alulról nyitott. Itt valósítható meg a vezérmûtengely bütyke és a szelepemelő tőke közötti hézag beállítása. Ez a szelepemelő tőke tetején lévő különböző méretû acéllapkák cseréjével állítható be.
Az acélból készült vezérmûtengelyek közvetlenül az alumínium házban vannak elhelyezve. A vezérmûtengelyeken lépcsőzetesen kialakított csapok miatt a vezérmûtengelyek elölről csúsztathatók be a közös alumínium házba. Majd egy acéllap gátolja meg az axiális mozgását, melyet két csavar rögzít a vezérmûtengely házához, hasonlóan a 8 szelepes gyári kialakításhoz.



A vezérmûtengelyhez a lánckerekek csavarral vannak rögzítve. Úgy vannak kialakítva, hogy a csavarok fellazítása esetén a lánckerekek elfordíthatók a vezérmûtengelyekhez képest, így biztosítani lehet a vezérmûtengelyek tökéletes helyzetbeállítását a főtengely állásához képest.
A vezérmû olajellátásának elve megegyezik a széria Lada motor elvével. A hengerfejbe felkerülő olaj, középen bejut a két darab üreges vezérmûtengelybe, majd ott végigáramlik és minden vezérmûbütyök alapkörén lévő 0,6mm-es furaton kiömlik. Így biztosítva a bütyök és a szelepemelő tőke közötti állandó olajfilm réteget.
A használt olaj a hengerfejbe csöpög, ahonnan elöl a vezérmûláncnak kialakított üregben lefolyik a karterba, illetve a hengerfej hátulján is kialakításra került egy olajlevezető csatorna.
A vezérmûtengelyek bütykei úgy lettek kialakítva, hogy a hengerek feltöltése a lehető legjobb legyen és emellett a lehető legkisebb gyorsulások lépjenek fel a szelepeknél.
A szívószelepek 0,1mm-es szelephézag mellett 49 fokkal a felső holtpont előtt nyitnak és 79 fokkal az alsó holtpont után zárnak.
A kipufogószelepek 0,2mm-es szelephézag mellett 77,5 fokkal az alsó holtpont előtt nyitnak és 42,5 fokkal a felső holtpont után zárnak be.
Az alkalmazott vezérmûtengelyek tehát 308 és 300 fokosak. A szívószelep benyitása 9mm, míg a kipufogóé 5mm. A szívó és a kipufogó bütyökprofiljának kialakítása is aszimmetrikus. A külön szívó és kipufogó vezérmûtengelynek köszönhetően külön is változtatható a szívó és kipufogó szelepek nyitási és zárási szöge.
A mozgó alkatrészek súlya nagyon alacsony. A szelep a szelepemelő tőkével és a hézagállító lapkával együtt is csak 100g, a külső szeleprugó 38g, a belső 12g. A kis súlyoknak köszönhetően a vezérlés megbízhatóan üzemeltethető 10000-res percenkénti fordulatszámig.
A szívó és kipufogó csatornák polírozva vannak, így csökkenthető az áramló gázok súrlódása, és a súrlódás miatti hőfejlődés. A csatornák úgy lettek kialakítva, hogy a lehető legrövidebbek legyenek, illetve a szívócsatorna kissé íves, hogy a szívócsonkhoz csatlakozó karburátorok vízszintes helyzetben álljanak. Általában 45-ös Weber DCOE vagy Dellorto karburátort alkalmaztak.

A befecskendezős változatban, minden henger szívócsöve külön fojtószeleppel van ellátva. A befecskendező fúvókák közvetlenül a fojtószelepek elé vannak elhelyezve. A befecskendező fúvókák után viszonylag hosszú szívócső segít abban, hogy a benzin és a levegő a hengerbe érkezéséig a lehető legjobban elkeveredjen, a lehető leghomogénebb keverék kerüljön a hengerekbe. Emellett a hosszú szívócsőben a benzinnek van ideje párologni, ami szintén a homogénebb keveréket idéz elő és hûti is a beszívott levegőt, és a vele érintkező alkatrészeket. Ezzel a megoldással a hidegebb levegő miatt jobb lesz a henger töltöttségi foka, ezáltal növekszik a teljesítmény.
A benzinbefecskendező saját tervezésû. Gyártásánál nagy hangsúlyt fektettek a pontosságra és a megbízhatóságra. Mûködése megegyezik a Kugelfischer mechanikus befecskendező rendszerrel. A befecskendezési nyomás 2.5 MPa.



Az üzemanyag ellátását a Lada gyári membrános benzinpumpájával, vagy elektromos üzemanyagpumpával oldották meg. A befecskendező a hengerfej elején van elhelyezve és a vezérmûtengelyről kapja a hajtást. A hengerfej úgy van kialakítva, hogy a vezérmûtengely végeinél elöl és hátul is fedelek zárják le, így a befecskendező és a gyújtás egység tetszés szerint áthelyezhető a motor hátsó oldalára is.

A motor a tapasztalatok alapján jól mûködik. Minden fontos alkatrész jól hozzáférhető, könnyen szerelhető. A kidolgozása ízléses és a motor külleme is szép. Ezt a hengerfejet minden 1750 cm3-es motoron kipróbálták. Ezekben a motorokban a gyári 80-as löketû főtengelyhez 83,5mm-es furat volt párosítva hüvelyes kialakítással.
Teljesítményük 7200-as percenkénti fordulatnál 121 kW (165Le), legnagyobb forgatónyomatékuk 170 Nm 5000-res percenkénti fordulattól.
A motor közepes dugattyúsebessége 19,2 m/s ami elég magas érték. Kisebb, 66mm löketû főtengellyel nagyobb fordulatszám is elérhető amivel növelni lehet a literteljesítményt. Ezek az 1300cm3-es motorok az első teszteken jól szerepeltek.