Tuning alapok - Kisa írása

(Szerző: Kisa (Kiss Attila), utoljára módosítva: 2006.12.12.)

Négyütemû motorok teljesítménynövelésének elmélete és ennek gyakorlati megvalósítása.

Mit is takar a cím, miről is lesz itt szó ezeken az oldalakon?


Magyarországon is egyre inkább teret nyernek - szerencsére - a különböző rally, rallycross, gyorsulási versenyek, nem beszélve a számos egyéb ügyességi versenyről, ahol szinte bárki nevezhet.
Legtöbb III. osztályú rally és ügyességi versenyre akár egy utcai autóval is nevezhetünk, csupán néhány, könnyen teljesíthető kritériumnak kell megfelelnünk.
Sokan vannak, akik hobbiként foglalkoznak a versenyzéssel, amennyire idejük és különösen pénztárcájuk engedi, rendszeresen indulnak versenyeken.
Azokhoz szeretnék itt szólni, akik rengeteg lelkesedéssel és munkával, a nehezen "összeharácsolt" pénzüket a sokszor más által bontóba kívánt versenyautójukba ölik.
Leginkább a motorok teljesítménynövelésével, "magyarán szólva" tuningolásával szeretnék itt foglalkozni, de kitérek egyéb más szerkezeti elemek módosítására, és az autó egészének felkészítésére.
Elméletben minden Otto-motor mûködése hasonló, bármilyen korú és gyártmányú autót veszünk alapul.
Természetesen a korszerû, hengerenkénti 4-5 szelepes motorokkal, szabályozott keverékképzési rendszerrel, és a rengeteg, a motor hatásfokát, a kipufogógázok emissziós értékének alacsonyan tartásával foglalatoskodó, komoly elektronikákkal felszerelt motorokkal nem szeretnék foglalkozni. Ezekhez nem érdemes, nem szabad, és nem is kell nyúlnunk.
Ezeknek a tuningolásához léteznek nagynevû cégek, akik egy un. chip-tuninggal, a légszûrő, kipufogórendszer, esetleg a vezérmûtengely cseréjével, néhány apróbb beavatkozással, 10-40 %  teljesítménynövekedést érnek el.
Leginkább a kevesebb pénzzel rendelkezőknek szeretnék segíteni, akik a kis mûhelyükben néhány lelkes barát segítségével otthon fúrják, faragják motorjukat.
400-500eFt-ból is lehet hobby szinten versenyképes autót összehozni, a versenyzés élménye legalább akkora, mint a sok tízmilliós Toyotákkal, Subarukkal versenyző profiknak.
Az egész tutoriált egy példán keresztül szeretném bemutatni, ez pedig az ősrégi, de elnyûhetetlen Lada. Hogy miért épp ezzel?
Mindenki számára könnyebben elérhető, olcsó, könnyen javítható, szinte mindent kibíró és nagyon jól tuningolható. Akár a gyári névleges teljesítményének több, mint kétszeresét ( 100-150 % teljesítménynövekedés !! ) is kihúzhatjuk belőle így a literteljesítménye 100 LE/L -re is emelkedhet.
Szinte minden verseny közönségdíjasai még mindig ezek az autók, látványos vezethetőségük és sokszor - az utcai változatukhoz képest - megdöbbentően nagy teljesítményük, látványos vezethetőségük miatt.
Remélem sokaknak tudok itt segítséget nyújtani, szeretném, ha egyre több, "ésszel" összerakott versenyautó tûnne fel a pályákon, ami megbízható, biztonságos, és kellő vezetési tudással győzelemre segíti a vezetőt és a csapatot. Azoknak is ajánlom ezt az anyagot, akik "csak" nap, mint nap autókat javítanak, valószínû ők is találnak benne olyat, aminek hasznát veszik.
Előre is elnézést kérek, ha néhol szétszórt lennék. Nincs előre leírva semmim, folyamatosan jutnak eszembe dolgok, így lehet, hogy nem mindig sikerül lépésről-lépésre haladnom az írással.
Mielőtt belekezdenék, néhány szó magamról.
1974-ben születtem Debrecenben. Ma is itt lakom, itt dolgozom. Középfokú végzettségem van, autószerelő vagyok. Itthon, saját kis mûhelyemben dolgozom.
Körülbelül 10 éve foglalkozom autókkal. Első saját magam által tuningolt autó egy Lada volt, valamikor 93 környékén. Ez persze a mai motorjaimhoz képest igen szerény teljesítményt nyújtott.
Leginkább ezt a típust ismerem, szeretem, de csináltam már Trabantot (nem sikerült túl jól:) ) Golfot, BMW-t és számos már típust. A legutóbbi munkám is egy 1600-ccm-is Lada motor volt, hengerenkénti befecsekendezéssel (Bosch L jetronik), Garett T3-as turbófeltöltővel, és megszámlálhatatlan más módosítással. Mivel most rallyversenyekre használt autóban van, így a megbízhatóság miatt kisebb teljesítmény leadására képes, de a maximum teljesítménye kb. 170-180 LE lehet, amivel egy gyorsulásra felkészített autót kb. 5. 5 - 6 sec. alatt gyorsít 100 km/h-ra.
Mi is az a tuning, miért gondoljuk azt, hogy egyszerû eszközökkel, majd mi jobbat, erősebb autót, motort alkotunk, mint a sok tízmillió dollárral (rubellel, akarom mondani lírával:)) kifejlesztett, jól bevált konstrukciók. Ebben ne is reménykedjünk.:) Egy volt, középiskolai tanárom mindig azt mondta, hogy egy autó, úgy jó, ahogy kijön a gyárból. Igaza volt. Sok millió embernek jó is, de ha többre vágysz . . .?:)
Mikor egy autót sorozatgyártásra alkalmasnak ítélnek, és az első darabjai legördülnek a gyártósorról, rengeteg kompromisszumos megoldást tartalmaznak.
A konstruktőröknek és a gyáraknak figyelembe kell venniük rengeteg olyan szempontot, ami alapján piacképes lesz a termékük. Ezek többek között az ár, ezzel minél olcsóbb, mégis jó minőségû anyagok, a forma és a belső tér, mindez kis légellenállás mellett, kis fogyasztás nagy teljesítmény, a motorra vonatkozó végtelen számú norma, határérték betartása mellett.
Nem elhanyagolható szempont a hosszú távú megbízhatóság, nagy futásteljesítmény, egyszerû kezelhetőség, karbantartás-mentesség. Mindez sorozatgyártásban.
Sorolhatnám még nagyon sokáig, de elég, ha mindenki belegondol ebbe. A teljesítménynövelés és általában az autótuning ezeknek a kompromisszumoknak a saját igényeink szerinti átformálásáról szól. Így ha valamit nyerni akarunk (motorteljesítményt, stabilitást), a mi szempontjaink szerint jobbá tenni, legtöbbször elvesztünk valamilyen más a hétköznapi autónak használt jármûben fontos jellemzőt (élettartam, komfort).
Mérlegelnünk kell, hogy az autó milyen tulajdonságait változtatjuk meg egy másik rovására. Egy versenyautóban nem szempont pl. a kényelem, a fogyasztás, legtöbbször az élettartam sem (persze, mindennek van határa:) ) , így nem is használhatók a hétköznapokban, közúti forgalomban. Az utcai tuningnál mindezeket megtartva kell változtatnunk az autónk menetteljesítményein, lehetőség szerint.
Először is el kell döntenünk, hogy mire szeretnénk majd használni autónkat.
Különböző versenyekre felkészített autónknak más-más igénybevételt kell kiállnia, így más módosításokra van szükség, úgy a motort, mint az egész autót tekintve.
Ha egy utcán használt, közúton közlekedő autónkat szeretnénk kicsit fürgébbé tenni, természetesen teljesen máshogy kezdünk neki, mint egy gyorsulásra, vagy rallyra tervezett autónak.


Nézzük sorban, a legismertebb autósport ágakat felsorolva, hogy milyen főbb szempontokat kell figyelembe venni.


- Amatőr rallyversenyek, ügyességi versenyek:

Általában rövid és kevés számú gyorsasági szakaszokból állnak. Az elérhető maximum sebesség ritkán lépi túl a 130-140-es tempót, szándékosan. Legtöbbször vegyesen beton, bitumen, murva, kemény füves talaj a jellemző, néha homokos szakaszok is vannak.
Kategóriákba sorolják autóinkat, így jó előre érdemes ismerni a kategóriába sorolás kritériumait.
Fontos a motorok és más szerkezeti elemek megbízhatósága, fékek és egyéb biztonsági elemek hatásossága. Egy jó, hatásos fék sokszor többet jelent, mint egy erős motor.
Rövidülnek a féktávok, biztonságérzetet ad, így gyorsabban tudunk és merünk majd menni.
Legyen könnyen, állandó korrigálásoktól mentesen vezethető az autónk, figyeljünk a futómû beállítására, a könnyû kormányozhatóságra. Ezeket sokszor tönkreteszik az ok nélkül felszerelt túl széles gumik. Erősítsük meg a futómûvet, mivel ezeken a versenyágakban különösen nagy a terhelése a futómûnek.
A motor melegedésével, a viszonylag rövid szakaszok miatt nem szokott gond lenni, sok esetben az eredeti hûtőrendszer megfelel. Fontos a gumiabroncs választás, de sokszor nagyon nehéz meglőni, mi is lenne a legjobb. Sokaknak nem telik méregdrága - és gyorsan kopó - kifejezetten versenyre szánt gumikra, sőt még a jó minőségû használható gumiabroncsokat beszerezni sem könnyû, elfogadható áron. Általánosságban igaz, hogy minél "peresebb" abroncsokat használunk, annál jobb. A szélességét mindig a talajhoz igazítsuk, ne vigyük túlzásba, mert az csak az autót lassítja, kormányozni is nehezebb, és egy pont után nem nyújt nagyobb tapadást.
Egy autóra, amit gyárilag pl. 175/70-es abroncsokkal szerelnek, nem érdemes 195 mm-nél szélesebb gumit szerelni. Jó választás lehet betonon, bitumenen a 195/50 vagy a 195/60-as gumi.
A futómûvet mindenképp érdemes megerősíteni, a karosszériát kiemelni, vagy megültetni a pálya adottságaitól függően. Ezzel sem szabad túlzásokba esnünk, mert pl. egy mélyre ültetett kasznival mindenhová beakadunk, szétveri a futómûvet, stabilizátorokat, a kartert, jobb esetben csak a kartervédőt. Hiába lesz stabilabb az autónk, a soroltak miatt nem tudunk jobb eredményt elérni, és ezzel csak leamortizáljuk az autónkat:) .
Külön kiemelném itt az autó és a motorikus részegységek megbízhatóságát, mert ha egy gyorsasági szakaszon valamilyen technikai probléma miatt kell hosszabb időre megállnunk, akkor esélyünk sincs a jó eredményre. Ha csak egy percre állunk meg mondjuk egy gyertyakábel kicsúszása miatt, akkor az azzal egyenlő, mintha szép nyugodtan autóztuk volna végig a szakaszt. Egy megbízható autó fél győzelem. Legyünk körültekintőek!

- Gyorsulási versenyek:

Egyre inkább elterjed Magyarországon is az autósportnak ez az ága.
Látványos, azonnal, mindenki számára értékelhetőek az eredmények. Szinte bármelyiken bárki nevezhet, és izgalmas napot szerezhet ezzel önmagának, barátainak.
Általában negyedmérföldes távon kell minél nagyobb sebességre gyorsulnunk egy másik autó ellen.
A kategóriákat a motorok hengerûrtartalma határozza meg, ennek ellenére sokszor a kisköbcentis autók fürgébbek.
Úgy tûnhet, gyorsulási versenyekre a legkönnyebb autót csinálni. Ez félig meddig igaz is, bár igazán jó eredményeket csak sok átalakítással, végletekig "kihegyezett" motorral érhetünk el, ha egy hétköznapi autót alakítunk át. Különösebb vezetési tudást sem igényel, csak jó startérzéket, és mindig időben, gyorsan kell váltanunk. Leginkább a súly - teljesítmény arány dönt.
Mindenesetre a biztos recept minél könnyebb autó, minél nagyobb motorteljesítménnyel.
Fontos, hogy kis légellenállású legyen az autónk, bár ezt nem nagyon tudjuk befolyásolni.
Spoilerek felszerelésével leginkább csak a súlyát növeljük. Sokan a nagyobb leszorító erő miatt használják, aminek ugye semmi értelme gyorsulási versenyen, mivel mire akkora sebességet érünk el, hogy a gyakorlatban jelentkezzen ez az erő, addigra a hajtott kerekek sem tudnak már kipörögni, mert nincs akkora nyomatéka a motornak.
Előnyösebb a hátsókerék hajtású autó abból a szempontból, hogy gyorsuláskor a súlypont hátrébb tolódik. Viszont ezeknél az autóknál a hátsó tengelyterhelés kicsi, így gondoskodnunk kell arról, hogy a súlypontot minél hátrébb toljuk (akkumulátor, hûtő, üzemanyagtank, stb. . . ) .
Elsőkerék hajtású, orrmotoros autóknál a tengelyterheléssel nincs sok gondunk, viszont itt is meg kell oldanunk azt, hogy induláskor az autó súlypontja minél kevésbé tolódjon hátra, így csökkentve a hajtott kerekek leszorítóerejét. Ültessük le a karosszériát minél jobban, persze csak ésszerû határokig, keményítsük meg a futómûvet erősebb rugókkal és keményebb gátlókkal. Így elkerülhetjük az autó "bólogatását" ami a súlyponteltolódást leginkább befolyásolja.
Ebben a kategóriában a maximumot kell kihoznunk a motorból, az élettartam és a hosszú távú megbízhatóság nem igazán szempont ( persze ne szakadjon szét az első rajtnál). Bevethetünk minden trükköt, lényeg, hogy a főtengely végén minél nagyobb teljesítmény "jöjjön ki". Csak 15-25 másodpercet kell kibírnia, egy-egy rajtnál. Nem probléma a hûtés, a futómû nincs kitéve a pálya gyilkos gödreinek, köveinek.
A kaszni könnyítésénél rengeteg, ide felesleges dolgot kidobálhatunk az autóból. Kezdjük az autó teljes szétszerelésével. Minden kilogramm könnyítés sokat jelent, és a végén meglepően le tudunk könnyíteni egy autót, ami itt a siker fontos kritériuma.
Fontos a gumiválasztás, különösen a hajtott tengelyen. Minél szélesebb, lágy abroncsot válasszunk. A differenciálzár elengedhetetlen, ha erre nincs pénzünk, vagy az adott típushoz nem gyártanak, megoldható a bolygómû lehegesztésével, ami ugyan drasztikus megoldás, de hatásos.:) 


- Rallycross, roncsderby:

Körülbelül ugyanaz vonatkozik erre a versenyzési formára is, mint a rallyra, az autó szempontjából.
A futómû igénybevétele talán még nagyobb, a motorteret is bukócsövekkel kell védenünk, mivel gyakori az ütközés, borulás. (Sokszor szándékosan kiütik az ellenfelet, ha útban van, és persze egy ellenfél mindig útban van:) )
Számolnunk kell még azzal, hogy rengeteg por száll a levegőben, sokszor csak az első lát valamit a pályából. Nem árt egy izmos ablaktörlő, port törölni. Védenünk kell még a motort, és a porra érzékeny szerkezeti elemeket is. Számítsunk rá, hogy a légszûrőt sûrûn kell cserélnünk vagy kifúvatnunk.

- Utcai tuning, hétköznapi használatra szánt autók teljesítményének növelése.

Sokan szeretnék, ha a hétköznapokban használt autója a gyárinál nagyobb teljesítményt nyújtana, jobban gyorsulna, esetleg nagyobb végsebességre legyen képes.
Itt is sok átalakítást hajthatunk végre az autón, a motoron, bár ezek csak kisebb módosítások.
Elsődleges szempontok közé tartozik, hogy a fogyasztás ne, vagy csak kis mértékben növekedjen. Hogyan képzelhető el, hogy változatlan fogyasztás mellett, nagyobb teljesítményt nyújtson a motorunk? Erre egyszerû a válasz: a motor effektív hatásfokát kell növelnünk. A megvalósítása már sokkal bonyolultabb.:)
Szinte mindenki előtt ismertek a légszûrő és a kipufogódobok (esetleg teljes rendszerek) cseréi. Lehetőség van elektronikus befecskendezéssel mûködő autóknál a chip-tuningra is. Ilyenkor a befecskendező rendszer vezérlőegységében cserélnek ki egy integrált áramkört, így a motorunkat a maximum teljesítményre optimalizálja úgy, hogy az üzemanyag fogyasztás sem nő jelentősen. Ajánlanak még gyújtógyertyát, gyertyakábelt, és sok minden egyebet, ami nagyon szépen mutat a motortérben, de gyakorlati teljesítménynövelő hatása nem sok van.
Korszerûbb (4-8 éves) autóknál, növelhetjük ugyan a teljesítményt, de legtöbbször csak a fogyasztás rovására. Ezeknél az autóknál már sok technikai újítást bevezettek a konstruktőrök, hogy a motorok hatásfokát növeljék, kis üzemanyag fogyasztás mellett nagy maximum teljesítményt nyújtsanak. Már szinte minden autóhoz be lehet szerezni különböző "méretû" sport-vezérmûtengelyeket. Egy kisebb, az eredetitől kevéssé eltérő tengellyel még utcai autózásra is alkalmas marad az autónk, bár a fogyasztást legtöbbször 10-30 %-al is növelheti. Ma már elavult konstrukciónak számító típusoknál több lehetőségünk van. Ez köszönhető az akkori gyártástechnológia pontatlanságának (sokszor a gyártási költségek csökkentése miatt). Még nem volt ilyen fontos szempont a minél nagyobb literteljesítmény elérése, és gondos megmunkálással a fogyasztás és a kipufogógázok emissziójának alacsony szinten tartása. Az utóbbi 20 évben rengeteget fejlődtek a különböző kenő- és üzemanyagok. Az akkori 86-os, vagy még kisebb oktánszámú benzin helyett ma már általánosnak számit a 98-as ólommentes üzemanyag. Hogy miért is jó ez nekünk? Az oktánszám, a benzin kompresszió tûrését jelenti, öngyulladás nélkül. Tehát minél nagyobb oktánszámú az üzemanyag, annál nagyobb lehet a motorunk sûrítési viszonya, ami nagyban befolyásolja a motorunk termikus hatásfokát.
Csökkenthetjük még a különböző forgó mozgást végző alkatrészek tömegeit, csökkentve ezzel a tehetetlenségi nyomatékukat. Turbófeltöltős motoroknál növelhetjük a töltőnyomás maximumát, a megkerülőszelep nyitási nyomásának állításával (ezzel jobb óvatosnak lenni).
Ezekhez a módosításokhoz nem kell nagyon szétszerelnünk az autót, és a motor élettartamát sem csökkentjük velük rohamosan, ha nem visszük túlzásba.


E rövid bevezető után, nézzük, hogy megy ez a gyakorlatban.

Először is kellő felszerelés, szerszámok, mûhely nélkül ne kezdjünk bele semmibe. Ebből a néhány oldalból senki nem fog megtanulni autót szerelni, sokszor nagy felkészültséget, de legalább alapvetőtechnikai és autószerelési készséget kíván az itt leírtak gyakorlati megvalósítása.
Mindenképp szükségünk van egy gyakorlott autószerelőre, (ha mi magunk nem azok vagyunk), aki jártas többek között az anyagbeszerzésben is. Szükségünk van egy lelkiismeretesen, pontosan dolgozó gépmûhelyre is, ahol a hengerfúrást, főtengely köszörülést és a különböző forgácsolási munkákat elvégzik. Szinte elengedhetetlen még egy autóbontós ismerős, vagy egy olyan bontó, ahol kedvünkre turkálhatunk mindenféle bazárért, amire menetközben szükségünk lesz. Sokszor jól jönnek a karosszériás szerszámok is. Így szükség lehet ív -, láng -, CO hegesztőre, sarokköszörûre (flex) .
Mindenképp szerezzünk be egy nagyfordulatú fúrógépet ( 3000 1/min ) , jól jön egy ostorköszörû, legtöbb ezek közül sûrített levegővel mûködik. Szükségesek még különböző forgácsoló betétek, amikkel pl. a hengerfejben a be- és kiömlőcsatornákat munkálhatjuk meg.
Ilyeneket egy kis találékonysággal mi is készíthetünk, erről később még szó lesz.
Aki még sohasem tuningolt autót, vagy nincs nagyobb gyakorlata az autószerelésben, annak ajánlom, hogy először olvassa át az egész anyagot, és utána maga döntse el, hogy bele mer-e vágni. Az itt leírtak mind mûködő, kipróbált megoldások, ennek ellenére mindig előfordulhat, hogy törik, szakad valami. Ez, úgymond, természetes velejárója ennek a sportnak.
Természetesen az itt leírt változtatásokat mindenki saját felelősségére hajtsa végre autóján, annak motorján, a végeredményért, esetleges károkért semmilyen FELELÕSSÉGET NEM VÁLLALOK !
Még garanciás autóknál, a legtöbb, itt leírt módosítás a garancia azonnali elvesztését vonja maga után, de még egyszer hangsúlyozom, az itt leírtakat inkább öregebb, régi konstrukciójú autóknál alkalmazzuk, ezekhez ajánlom. A leglátványosabb teljesítménynövekedést amúgy is a szocialista gépipar "csodálatos" autóival érhetjük el, és még mindig ellenfelei lehetnek a sokkal korszerûbb kétkerék hajtásúaknak. (Lada, Skoda).:)
Jól tuningolható autók még a régebbi (12-16 éves) nyugati autók is. Ezek közül is a BMW-k (E-21, E-30), a VW-ek ( Golf I. , II. ) , az Opel néhány változata, Fordok, Fiatok, a benzines Mercedesek.
Sok kívülálló, az oly' sok munkával felkészített autónkat egyszerû roncsnak látja, nem pedig versenyautónak. Talán azért, mert sokszor roncsnak is néznek ki:)
De a látszat ne tévesszen meg senkit. Bár sok roncsot láthatunk egy-egy nem túl rangos versenyen, de gondoljuk el, hogy itt mindennek sokkal jobban a helyén kell lenni, mint egy hétköznapi autóban. Az igénybevétele sokszoros azokénál, egy olyan apróság, ami a mindennapi autózásnál soha nem okozna problémát, itt teljes üzemképtelenséget okozhat.
Megtörtént eset, hogy nem volt megfelelően rögzítve az akkumulátor, a sietségben egy kicsit megfeledkeztünk róla a rajt előtt. Természetesen elmozdult a helyéről, beakadt a hûtőventillátorba, ettől letörte a lapátokat és magát a vízszivattyút is, a lapát darabjai kilyukasztották a hûtőt és az akksit. Egy kis figyelmességbe került volna, emiatt ugrott a versenyen addig elért jó eredmény.
Kezdjük talán a legizgalmasabbal, az autónk motorján végrehajtható módosításokkal. Mielőtt elkezdenénk fúrni, faragni, meg kell ismerkednünk mûködésével, néhány elméleti dologgal, egy-két fizikai törvényszerûséggel. Ez elengedhetetlen, mivel így tudjuk csak, hogy mit, miért csinálunk, melyik beavatkozásunknak milyen hatása lesz a motorra.
Ezt az amúgy tankönyvekből ismert "száraz" ismeretanyagot próbálom majd úgy bemutatni, hogy mindenki számára érthető és érdekes legyen.
Az elkövetkezendőkben leírtak négyütemû Otto-motorokra ( benzinüzemû ) vonatkoznak, ezekre általánosságban igazak, de még egyszer megemlítem, hogy etalonnak a Lada motort választottam, a fent leírt okok miatt.
A belsőégésû motorok mûködésének elméleti alapjait a termodinamika írja le. Ez így elég vadul hangzik, pedig egyszerû. Az Otto-motorokban a benzin elégetésével hőt nyerünk, ezt nevezzük hőforrásnak. Alkotóelemeinek - a szénnek és a hidrogénnek - nagy hőfokon, levegővel (oxigénnel) való elégetésekor magas hőmérsékletû gáz keletkezik.
A gázok energiájáról, energiaváltozásáról az állapotjelzői adnak felvilágosítást.
Ez pedig: - a térfogata (V)
- a hőmérséklete (T)
- a nyomása (p)
Ez a három fizikai mértékegység egymással állandó kapcsolatban van, kettő közülük meghatározza a harmadikat. Tehát p*T*V = állandó.
Ha a dugattyú által összenyomott benzin-levegő keveréket meggyújtjuk, annak hőmérséklete hirtelen megemelkedik, nyomása nő. Ez pedig a dugattyúra F erővel hat, ami a gáznyomás és a dugattyú felületének szorzata. ( F = p * A )
Ezáltal a dugattyú lefelé mozdul, a térfogat nő, a hajtókaron át a gáz munkája a főtengelyre adódik át. Az energia megmaradás törvénye ugyan kimondja, hogy energiát nem lehet megsemmisíteni, sem nyerni, csak átalakítani. A második fő tétel viszont úgy szól, hogy nem lehet a bevezetett összes munkát teljes egészében hasznos munkává alakítani, így felmerül a kérdés: mennyi jut a gázenergiából a főtengelyünkre ? Minél több, annál jobb.:)
A négyütemû, belsőégésû motorok 25-35 %-os hatásfokkal mûködnek. A cél, hogy minél több benzin-levegő keveréket juttassunk a hengerbe, és azt minél tökéletesebben égessük el, ezzel jól kihasználva a gáz energiáját.
Ismerkedjünk meg néhány alapfogalommal, egyszerû képlettel, amire folyamatosan szükségünk lesz.
A legáltalánosabban használt a
- lökettérfogat (VL).
- lökethossz (s)
- furatátmérő (D), sokszor csak sugár ( r =D/2 )

A lökettérfogatot a löket és furat ismeretében kiszámolhatjuk, ez a dugattyú alsó és felső holtponti helyzete közti tér: VL = r*r*PI*s
Ez természetesen csak egy henger térfogata, ezért be kell szoroznunk a hengerek számával.
Későbbiekben még szó lesz a hengertérfogatról is, ami nem egyezik meg a lökettérfogattal. A hengertérfogat, a lökettérfogat, és az égéstér térfogatának összege:
Vh = VL + Vé .
Például egy 2103-as Lada motor egy hengerének lökettérfogata, aminek furata 76 mm, lökete 80 mm, 362. 9 cm3. Ezt beszorozva néggyel 1451 cm3 -t kapunk.
A dugattyú felső holtponti helyzetében a dugattyú feletti teret, égéstérnek nevezik. Ennek térfogata Vé . A hengertérfogat és az égéstér-térfogat hányadosa határozza meg a sûrítési viszonyt ( kompresszióviszonyt ). Ezt az értéket legtöbbször a motor technikai adatai közt megtalálhatjuk, értéke 8-12 között van. Sokan keverik ezt az értéket a sûrítési végnyomással, helytelenül. Amikor egy motorban kompressziót mérnek, akkor a sûrítési végnyomást mérik, ez jó motornál, ill. ha a mérést helyesen végezzük el, mindig nagyobb, mint a sûrítési viszony. Miért nagyobb? Hiszen ha pl. a sûrítési viszony 10, tehát a hengertérben lévő környezeti nyomású levegőt ( 1 bar) a tizedére nyomunk össze, akkor a fenti képlet alapján ( p*T*V = áll. ) 10 bar nyomású levegőnek kellene a felső holtpontban lennie. Gyakorlatban viszont sûrítéskor az összenyomott levegő jelentős mértékben felmelegszik, így kitágul, ez okozza a nagyobb nyomásnövekedést. (Sőt, ez a Diesel motorok mûködésének alapja. Ezekben a sûrítési viszony sokkal nagyobb, ezért a sûrítési ütem végén, a dugattyú felső holtponti helyzetében a levegő annyira felmelegszik, hogy a finomra porlasztott gázolajat belefecskendezve meggyújtja azt. )
A motor hatásfoka (termikus hatásfok) annál jobb, minél nagyobb a sûrítési viszony.
A sûrítési viszony növelésének viszont határt szab, hogy a hengerben lévő benzin-levegő keverék a sûrítési ütem végén, de még a gyújtóív (szikra) megjelenése előtt magától meggyullad, mivel eléri az öngyulladási hőmérsékletet. Ezt nevezik kopogásos égésnek, ami több szempontból is káros. Mindenképp el kell kerülni ezt az üzemállapotát a motornak. Könnyen felismerhető a jellegzetes csilingelő hangjáról, legtöbbször nagy terhelésnél, kis fordulatszámoknál jelentkezik. Ilyenkor a dugattyú a henger falának ütődik, kiszorítva a vékony olajfilmet a hengerfal és a dugattyúpalást közül, ez okozza a csilingelő hangot. Extrém esetben a főtengelycsapágyaknál kis megszûnhet az olajfilm, erős hang kíséretében ún. szárazsúrlódás jön létre, ami a csapágy bemaródását, hosszabb távon kiolvadását, besülését okozhatja.
A kompresszióviszonyt az alábbi képlettel számíthatjuk ki: e = (VL + Vé) / Vé .
Összegezve tehát néhány alapvető, de nagyon fontos jellemző, amiből ha kettőt ismerünk, kiszámolhatjuk a harmadikat:
- VL - Lökettérfogat
- Vé - Égéstér térfogat
- e - kompresszióviszony .
A kompresszióviszony értékét magunk is kiszámolhatjuk, ha megmérjük az égéstér térfogatát. Ez sokszor célravezetőbb, mint a gyári értékre hagyatkozni.
Kanyarodjunk vissza egy kicsit a hengerben jelentkező, a gyújtóív megjelenése utáni nyomásnövekedéshez. A gáz nyomása a dugattyúra hatva lefelé mozdítja azt, a csapszegen és a hajtókaron keresztül a forgattyústengelyre adja át a gázenergiát. Ezzel nyomatékot fejt ki. Tehát a motor nyomatékát a (terjeszkedési ütemben) gáznyomás határozza meg. Ez a nyomás a dugattyú felső holtponti helyzetében a legnagyobb (legalábbis törekedni kell erre, ezért a gyújtóívnek mindig a megfelelő dugattyúhelyzetben kell megjelennie, erről majd később..), motorkonstrukciótól függően 30-70 bar. A kipufogószelep nyitásakor, a kipufogási nyomás 3-6 bar között van. A nyomaték mértékegysége az SI szerinti Nm. (Newton-méter). Előfordul néha még a Kp is mértékegységként (1 Kp = 9. 81 Nm ) . Ez gyakorlatban úgy érzékelhetjük, hogy pl. 200 Nm-es nyomatékú motor, a főtengely szimmetriatengelyétől számítva egyméteres erőkaron 200 N erőt fejt ki. ( Ez kb. 20. 4 "kilogramm" ) .
A motoroknál a maximum nyomatékát adják meg, amit egy adott főtengelyfordulatnál ad le. Ettől magasabb és alacsonyabb fordulaton csökken a nyomaték. A főtengelyen mérhető teljesítményt az ott mérhető nyomaték és fordulatszám szorzata adja meg. A teljesítmény maximuma mindig a motor maximális fordulatának 90 %-a körül jelentkezik. Ekkor már oly mértékben csökken a forgatónyomaték, hogy a fordulatszám növelésével nem nő, hanem már csökken a két érték szorzata. (Ennél a fordulatnál érdemes felkapcsolni egy fokozatot:) ) Egyszerûen fogalmazva, a nyomaték a főtengelyen megjelenő "erő", a fordulat pedig az, hogy ez az erő milyen sebességgel van jelen.
Minél jobban sikerül a hengert a szívóütemben megfelelő arányú benzin-levegő keverékkel feltöltenünk, és minél tökéletesebben sikerül azt elégetni, s ezzel nagy gáznyomást kifejteni a dugattyúra minél hosszabb ideig, (a kipufogószelep nyitásáig) annál nagyobb lesz a motorunk nyomatéka.
Tehát, ha magasabb fordulatszámon is nagy nyomatékkal rendelkezik a motorunk, akkor a teljesítménye nagymértékben nő. Kisebb tömegû ( ill. saját tehetetlenségû) alkatrészek jobban bírják a nagy fordulatszámmal együtt járó terhelést, mert a saját tömegükből adódó igénybevétel kevésbé terheli. Ahhoz, hogy ezt meg tudjuk valósítani, a széria alkatrészekből legtöbbször kimunkálni kell anyagot, tehát a tömegét csökkenteni kell. Így viszont a teherbíró képessége is csökken. Jó esetben ez csak a motor élettartamát csökkenti, kedvezőtlenebb helyzetben törik, vagy szakad valami.
Sokszor két, három módosítás egymásra kedvező hatással is lehet. Egyszerû példa, hogy ha a beömlési keresztmetszeteket növeljük, így nő a teljesítmény, viszont a megnövekszik a motor hûtésigénye, mivel nő a hőterhelése a motornak. A nagyobb mennyiségben beáramló keverék viszont hûti a szívószelepet, az égésteret, dugattyútetőt, stb. . . , így jelentősen nem változik az égéstér hőmérséklete, ami nagyon fontos.
Nézzünk most meg egy úgynevezett nyomaték- és teljesítmény diagramot. Ehhez hasonlót már láthatott az, aki volt már teljesítménymérésen. A piros vonal a teljesítmény, a kék a nyomaték alakulását jelzi a fordulatszám függvényében. Az itt szereplő adatok csak tájékoztató jellegûek, a görbék alakulása is egy tipikus négyütemû motor diagramja.


**!Ábra! jön**
 
Az ábrából kitûnik, hogy a motorunk a maximum teljesítményét nagy fordulatszámon éri el. Ennél nagyobb fordulatszámon már csökken a teljesítmény. A maximum nyomatékát félfordulat körül adja le. Menet közben e két fordulatszám között kell tartanunk a motor fordulatát. Itt van nagy szerepe a jól méretezett nyomatékváltónak (sebességváltónak). Ebben a példában az 5600-as percenkénti fordulat elérésekor föl kell kapcsolnunk egy fokozatot, 3000 1/min-nél vissza. A nyomatékváltót úgy kell méretezni, hogy váltáskor a fordulat a maximum nyomatékhoz tartozó fordulatszámig essen vissza. Ez a példánkban 3000 1/min fordulatszám. Ez persze a gyakorlatban, házilag legtöbbször nem kivitelezhető. Az Mmax és a Pmax közötti fordulatszám tartomány adja meg a motor rugalmasságát. Minél nagyobb ez a tartomány, annál rugalmasabb egy motor. Tuningolt autóknál mindkét maximum érték magasabb fordulatszámokhoz tartozik, és egymáshoz közelít. Ebből adódóan csökken a rugalmassága, amit kerülni kell, mert egy pont után nagyon nehezen vezethető állandó sebességváltást igénylő motort hozunk össze. Sajnos a rugalmasság csökkenése legtöbbször velejárója az ilyen formán történő teljesítménynövelésnek (amikor széria motort alakítunk át). Az így lecsökkent hasznos fordulatszám tartomány miatt többfokozatú sebességváltót kell alkalmazni, ha jól ki akarjuk használni a motorunk teljesítményét.
A konstruktőrök törekednek arra, hogy a nyomaték minden fordulaton állandó legyen, (és természetesen minél nagyobb), így a nyomatéki görbét kiegyenesítsék. Miért nem egyenletes a nyomatéka a motorunknak minden fordulaton? Már volt szó róla, hogy a nyomatékot végül is a hengerben, a terjeszkedési ütemben, a gáznyomás határozza meg (effektív középnyomás). Alacsonyabb fordulatszám tartományban a hengerbe beáramló levegő sebessége viszonylag kicsi, így a benzin nagyobb cseppekben van jelen a beszívott levegőben, nem is teljesen homogén a keverék. Ez nem kedvez az égés lefolyásának.
Kis fordulaton a résveszteség is nagyobb, terjeszkedéskor a gáznak van ideje lefújni a gyûrûhézagokon keresztül, esetleg a szelepeknél. A terjeszkedés lefolyása hosszú ideig tart, így eközben a gáz sok hőt lead a henger falán keresztül, lehûl, s ezzel gyorsabban csökken a nyomása.
Nagyobb fordulatszámon a benzin-levegő keverék a tehetetlensége miatt nem tudja olyan gyorsan megtölteni a hengert, súrlódik és örvénylik, növekvő levegősebességnél négyzetesen nőnek az áramlási ellenállások, így jelentősen romlik a henger töltése (csökken a volumetrikus hatásfok, a töltési fok). Az elégett gáz (kipufogógáz) sem tud összességében kiáramlani a hengerből a kipufogási ütem rövid ideje alatt. Így a következő szívóütemnél kevesebb friss keveréket tud beszívni a motor, ráadásul a bennmaradt égéstermék még a friss keveréket is felmelegíti, így a nyomása is növekszik, ezért nehezebben sûríthető össze.
Ezen okok miatt a félfordulat környékén a legnagyobb a nyomatékuk a motoroknak.
A konstruktőrök a rugalmasság növelése érdekében igyekeznek az alsóbb fordulatszám tartomány közelébe tenni a nyomaték maximumát, így már alacsony fordulattól egyenletesen gyorsul az autó, nem kell állandóan fordulaton tartani a motort, s nagy a rugalmassága is. A nyomatékot különböző technikai megoldásokkal már alacsony fordulaton is a maximum érték közelében tudják tartani (lásd feltöltési rendszerek).

 
Négyütemû motorok mûködése:

Elengedhetetlen, hogy megismerjük a motorok mûködését, így pontosan tudjuk, hogy valamely módosításnak milyen hatása lesz.
A négyütemû Otto-motorok mûködése négy különálló ütemre bontható fel.
Ez a szívási, sûrítési, terjeszkedési és kipufogási ütem. Ez alatt a főtengely két teljes fordulatot tesz meg (720 főtengelyfok). Ebből csak a terjeszkedési ütemben van munkavégzés, a többi ennek az ütemnek az előkészítésére szolgál.


Szívóütem:

A dugattyú a felső holtponti helyzetéből lefelé halad, és a nyitott szívószelepen keresztül benzin-levegő keveréket szív be. Hogy a szívóütem kezdetén már nagy szelepkeresztmetszeten áramoljon be a hengerbe így már a felső holtpont előtt ki kell nyitni a szívószelepet, mivel szerezeti okokból adódóan nem lehet kellő gyorsasággal nyitni, ill. zárni a szelepeket. Ezért szívószelep a felső holtpont előtt 5-20 fokkal nyit. A dugattyú alsó holtponti helyzete után is, mikor már felfelé halad a keverék még mindig befelé áramlik a hengerbe, a tehetetlensége miatt. E miatt a szívószelep nem az alsó holtpontban zár, hanem 40-60 fokkal utána. Ideális esetben akkor zár a szívószelep mielőtt még a keverék elkezdene visszaáramlani a szívócsőbe. A henger töltését javíthatjuk a szelepkeresztmetszet (szelepátmérő) és a szívócső keresztmetszetének növelésével, (többszelepes motorok) és az áramlási ellenállásainak csökkentésével. A beáramlási sebesség igen nagy (30-45 m/s), így a szívócső falát simára kell készíteni, hogy örvénylések ne alakuljanak ki. Kerülni kell a hirtelen átmérőváltozásokat, a "lépcsőket" a szívócsőben.
A kipufogási ütemből visszamaradt égéstermék és a henger fala felmelegíti a keveréket ez által nő a térfogata ez által nehezebb összenyomni, és nő a hőmérséklete, ami ugyancsak káros mivel kevésbé lehet összesûríteni az öngyulladási hőmérséklet elérése nélkül. Ezen okok miatt a henger töltése nem lehet 100 %-os egy szívómotornál. Ideális esetben is legfeljebb 80-85 %-os, ami a maximum fordulatszám közelében akár 60 %-ra is csökkenhet.
A beáramló keverék (levegő) mennyiségét a fojtószeleppel szabályozhatjuk, ami összeköttetésben van a gázpedállal.


Sûrítési ütem:

A szívószelep zárása után, a már felfelé haladó dugattyú a keveréket összesûríti, a térfogata csökken a hőmérséklete és nyomása nő. A Jobb hatásfok érdekében minél kisebb térfogatra, kell összenyomni, de az öngyulladási hőmérséklet ennek határt szab. A keverék öngyulladási hőmérsékletét növelhetjük nagyobb oktánszámú üzemagyag használatával, vagy különböző oktánszámnövelő adalékok hozzáadásával. Másik lehetőség az égéstér hőmérsékletének alacsonyan tartása. Ha hidegebb levegőt szív a motor (ráadásul a sûrûsége is nagyobb, így adott térfogatban több oxigén van jelen, ami kedvező), ha a benzint közvetlenül a szívószelep elé fecskendezzük be, így a hengertérben párolog el, és ezzel jelentős hőt von el ( hengerenkénti befecskendezős motorok ).
Az égésteret, (ezzel a sûrítési végnyomást, ami, többek között jelentősen befolyásolja véghőmérsékletet) úgy kell méretezni, hogy semmiképp ne jöhessen létre öngyulladás, kopogásos égés a motorban. Ez nagyon káros a motor szerkezeti elemeire, így mindenképp el kell kerülni ezt az üzemállapotát a motornak!
A dugattyú felső holtponti helyzetéig tart a sûrítési ütem. Pontosabban a gyújtóív megjelenéséig. Ekkor az égéstérben a nyomás 12-17 bar, a hőmérséklet 300-350 C.


Terjeszkedési ütem:

A terjeszkedési ütem alatt a dugattyú a felső holtponti helyzetéből az alsó felé mozdul. Ez idő alatt természetesen a szívó és kipufogó szelepek zárva vannak. Az égéstérben lévő keveréket a felső holtpont előtt kell meggyújtani, mivel a teljes elégetéséhez, és a nyomás maximumának kialakulásához bizonyos időre van szükség. Ezt nevezzük gyulladási késedelemnek. A gyújtóívtől kiinduló lángfront 0. 003-0. 005s alatt ég el. A sebessége 25-45 m/s. A lángfront sebessége és ezzel a gyulladási késedelem leginkább a sûrítési viszonytól, és a benzin-levegő keverék minőségétől függ. (A levegő és a benzin tömegarányától. )
Törekedni kell arra, hogy a teljes gáznyomás kialakulása a dugattyú felső holtponti helyzetében legyen, ezzel minél jobban kihasználjuk a gázenergiát.
A főtengely alacsony fordulatánál (1000 1/min) a gyulladási késedelem alatt a dugattyú csak lassan mozdul, rövid utat tesz meg a felső holtpontból. Ezért csak kevéssel a felső holtpont előtt kell a keveréket meggyújtani. (5-10 főtengelyfokkal)
Nagy fordulatszámon (4500 1/min) a dugattyú már jelentős utat tesz meg 0. 003-0. 005s alatt ezért, hogy a gáznyomás a felső holtpontban érje el a maximumát már jóval a felső holtpont elérése előtt meg kell gyújtani az égéstérben összesûrített keveréket. (25-40 főtengelyfok)
A fordulatszám függvényében tehát változtatni kell az előgyújtás mértékét, ügyelve arra, hogy túl nagy előgyújtásnál a korábban kialakuló nyomás visszafelé tolja a dugattyút, ami többek közt csökkenti a teljesítményt, és számos más káros hatása is van a motorra. Az előgyújtás állítását régebbi konstrukcióknál a gyújtáselosztóba épített röpsúlyos szabályzók valósítják meg, az újabbaknál elektronikusan szabályozzák, és a gyújtásvezérlő, vagy a motorvezérlő egységbe van integrálva.
Tehát a dugattyú felső holtpontpontjában a kialakult gáznyomás maximuma 40-80 bar, a hőmérséklete 2300-3000 C fok. A nyomás a dugattyút az alsó holtpont felé tolja, közben a gáz, e miatt és a hőleadása miatt a nyomása, hőmérséklete csökken. Nagyobb fordulatszámokon az elégett gáz munkáját jobban lehet hasznosítani, mivel a rövidebb terjeszkedési idő alatt kevésbé hûl le, így a nyomása is kevésbé csökken, miközben a dugattyú lefelé mozdul.
A terjeszkedési ütem a kipufogó szelep nyitásának pillanatáig tart, ekkorra a hengerben lévő gáz nyomása 5-7 bárra, a hőmérséklete 600-800 C fokra csökken.


Kipufogási ütem:

A kipufogó szelep nyitásakor a már elégett gáz (kipufogógáz) a kipufogórendszerbe áramlik. Hogy, az alsó holtpont elérése után, a felfelé haladó dugattyút minél kevésbé fékezze a gáz nyomása, (ilyenkor 3-4-bar-ra csökken) ezért a kipufogószelepet már az alsó holtpont előtt ki kell nyitni, 45-60 fokkal. (Hasonlóan, mint a szívóütemnél, csak most a kiáramlás miatt.) Így, mikor a dugattyú a felső holtpont felé indul már nagy a kipufogó nyílás keresztmetszete is, és már a nyomása is jelentősen lecsökken. A felfelé haladó dugattyú a kipufogószelepen át nagy sebességgel kitolja az égésterméket, és mikor a dugattyú eléri a felső holtpontot, majd lefelé mozdul, a gáz, a tehetetlensége miatt még mindig kifelé áramlik. Ezért a kipufogó szelepet a felső holtpont után kell zárni, 5-25 főtengelyfokkal különben akadályozná a gáz kiáramlását.
Mikor a dugattyú a felső holtpontba ér, a szívóütem kezdete óta a főtengely 720 fokot, azaz két teljes fordulatot tett meg. Tehát miközben a kipufogógáz még épp kifelé áramlik már a szívószelep is nyitva van, így a friss benzin-levegő keverék beáramlása is megkezdődik. A kipufogási ütem végén és szívási ütem kezdetén, így mindkét szelep egyszerre nyitva van, ezáltal jobb a henger friss benzin-levegő keverékkel való feltöltése, javul a töltéscsere.
A szívószelep nyitása és a kipufogószelep zárása közti időszakot szelepösszenyitásnak nevezzük, aminek nagyságát főtengelyfokban szokás megadni. (pl. a szívószelep a felső foltpont előtt 15 főtengelyfokkal nyit, a kipufogó pedig a felső holtpont után 10 főtengelyfokkal zár akkor a szelepösszenyitás értéke 25 fok.)

Tehát, összefoglalva a szelepek nyitási és zárási pontjai követezőképpen néznek ki:

A szívószelep nyit Fhp. előtt 5-20 fokkal.
A szívószelep zár Ahp. után 40-60 fokkal.
A kipufogószelep nyit Ahp. előtt 45-60 fokkal.
A kipufogószelep zár Fhp. után 5-25 fokkal.

Néhány egyéb fontosabb adat összefoglalva:

Sûrítési viszony (kompresszió viszony): 8-12.
Sûrítési végnyomás: 12-17 bar.
Sûrítési véghőmérséklet: 300-350 C fok.
Égési csúcsnyomás: 40-80 bar.
Égési csúcshőmérséklet: 2300-3000 C fok.
A beszívott keverék hőmérséklete a szívószelep zárásakor: 60-100 C fok.
A kipufogási nyomás a kipufogószelep nyitásakor: 5-7 bar
A kipufogási hőmérséklet a kipufogószelep nyitásakor: 600-800 C fok.
Átlagos kipufogási nyomás: 1-1. 5 bar

Ezek természetesen tájékoztató jellegû adatok, sorozatban gyártott négyütemû szívómotorokra vonatkoznak, ettől a különböző konstrukciójú motorok jelentősen eltérhetnek.
Ezek voltak a négy ütemben lezajló folyamatok, ami így önmagában nem túl sok. Ennél egy motor, sokkal összetettebben mûködik, és nem csak a gázok a hengertérbe való ki-, és beáramlásáról szól. Aki komolyabban foglalatoskodik motorok tuningolásával, csak úgy lehet sikeres, ha a legapróbb részletekig megismerkedik a mûködésével. Legtöbb módosításnál mérnünk, számítanunk kell különböző adatokat, egy motor sikeressége már a tervezésnél eldőlhet. Előre meg kell tehát terveznünk, hogy körülbelül mekkora teljesítménynövekedést szeretnénk elérni, és milyen módon. Én ezeket négy kategóriába soroltam be.

- csak igen apró beavatkozások, az eredeti motor maximum teljesítményre hangolása beállításokkal. Légszûrő cseréje, a levegő beáramlásának növelése a szûrőház eltávolításával, hátsó kipufogódob cseréje, módosítása, a porlasztó átfúvókázása ezzel a legkisebb fogyasztásról a maximum teljesítményre való állítása. E mellett természetesen a motor mûszeres beállítása. Utcai használatra teljesen alkalmas. (5-15 % -os teljesítménynövekedést érhetünk el.)
- A második kategória már a motor kisebb, nagyobb megbontásával jár. A sûrítési viszony növelése, a forgó mozgást végző alkatrészek tömegének (saját tehetetlenségének ) csökkentése, ilyen pl. a lendkerék. Az esetleg hagyományos akkumulátoros gyújtásrendszer elektronikusra cserélése, ha szükséges akkor gyújtógyertyák cseréje, a szívócső áramlási ellenállásának csökkentése, polírozás, a kipufogórendszer teljes, vagy részleges cseréje. Elektronikus befecskendezőknél a chip-tuning, esetleg egy "utcai" vezérmûtengely beépítése. Ezekkel a módosításokkal még alkalmas marad az autónk a mindennapi forgalomban való használatra. ( 20-40 %-os teljesítménynövekedés. )
- Itt már komolyabb beavatkozásokat kell elvégeznünk a kívánt teljesítmény elérése érdekében. Nagyobb szelepösszenyitású vezérmûtengely használata, az üzemanyagellátó rendszer módosítása, porlasztó cseréje, a kipufogórendszer teljes cseréje, az alternáló mozgást végző alkatrészek tömegének csökkentése (hajtókar, dugattyú, szelepek. . stb ), a hengerfej be-, és kiömlőnyílásainak bővítése, hûtőrendszer és a kenési rendszer hatékonyságának növelése. Ezeket a módosításokat az eredeti motor széria alkatrészein végezzük el, azok könnyítésével, átmunkálásával valósítjuk meg. Egy ilyen motorral már nem alkalmas az autónk hétköznapi használatra, élettartama csökken, fogyasztása jelentősen nő, viszont versenyzésre egy viszonylag megbízható megoldást kínál. (50-80 % -os teljesítménynövekedést nyújt, konstrukciótól függően.)
- Ha a legnagyobb teljesítményt szeretnénk kisajtolni a motorunkból, akkor rengeteg átalakításra van szükségünk. Ez komoly felkészültséget kíván, mind mûhely, mind szakember szempontjából. Ilyen mérvû módosításoknál, csak már kevés széria alkatrész marad a motorban, szinte nincs olyan eleme, amin ne kellene változtatni valamit. A megbízhatóság a felhasznált anyagokon és a konstrukciós megoldásokon múlik. A legapróbb hiba, vagy a nem elég előrelátó tervezés a motor azonnali, és teljes tönkremenetelét okozhatja. Sok "öszvér" megoldást kíván, legtöbbször ezen motorok nem használhatók biztonsággal hosszabb távú versenyeken, leginkább gyorsulásra építsünk ilyet. Itt már a teljes üzemanyagellátó rendszert lecserélhetjük, karburátoros motort befecskendezőssé, szívómotort különböző feltöltőkkel szerelhetjük fel, a dugattyúkat, hajtókarokat, vezérmûvet, hûtőrendszert más gyártmányúra cserélhetjük. Elhagyható a generátor, esetleg az önindító is. Ez a mindent bele tuning, ami rengeteg munkával és sok sikertelenséggel járhat, de amíg megy, addig nagyon megy:) . (100-150 %-os teljesítmény növekedés )


Ezen felsorolás természetesen közel sem teljes, ráadásul csak az autónk motorjára és annak segédberendezéseire vonatkoztak. Kisebb változtatásoknál még az eredeti biztonsági, erőátviteli egységek módosítás nélkül használhatóak, nagyobb teljesítményhez viszont elengedhetetlen, hogy ezeket is erősítsük, vagy cseréljük. A negyedik pontban leírtakat, csak régi elavultnak számító motorokon lehet, és érdemes megvalósítani. Egy 16 szelepes, befecskendezős, turbófeltöltős motor átalakításánál, ne reménykedjünk 100 %-os (kétszeres teljesítmény) elérésére. Persze meg lehet valósítani, jó példák erre pl. rallyban futó 300 LE-s (lefojtva ennyi) autók, amelyek közül sok, szériában csak 100-150 LE-t teljesít. Ezek a motorok legfeljebb lökettérfogatukban egyeznek a széria motorokkal, másban nemigen:).

Nézzük meg, hogy különböző általános motorkialakítások milyen tulajdonsággal járnak.
Legjobban elterjedt a soros motortípus. A hengerek egy síkban helyezkednek el, beépítése régebben hosszában, hátsó kerék meghajtásnál, újabban keresztben első kerékhajtásnál.
Miért előnyösebb a többhengeres kialakítású motor? Hasonlítsunk össze két azonos lökettérfogatú, 4 és 6 hengeres motort. Legyen mindkettő mondjuk 2000 cm3-is. (BMW)
A 6 hengeres motornál az egyes hengerek lökettérfogata kisebb a négyhengereséhez képest.
Ebből adódóan rövidebb idő alatt (magasabb fordulaton) tudjuk megtölteni és kiüríteni a hengereket, javul a gázcsere hatékonysága, ezzel nagyobb a nyomaték. A löketük, furatuk kisebb, nem keletkeznek akkora erők a forgattyús hajtómûben, így kisebb tömegûre lehet készíteni annak alkatrészeit, ezért kisebb a tehetetlenségük. Egyenletesebb járásúak.
Nagyobb viszont a súrlódási veszteségük. A súlyuk és méretük is nagyobb. Drágább a gyártása is. Ezért általában, a nagyobb hengerszámmal nagyobb lökettérfogat is párosul.

Nagyon fontos jellemzője egy motornak a furata és a lökete, ennek a kettőnek az aránya.
Kisebb furatátmérőjû, nagy löketû motorok kisebb fordulatszám tartományban mûködnek, a maximum teljesítményhez tartozó fordulatszámuk alacsonyabb. Kialakításából adódóan a nyomatéka nagy, így a teljesítményét a nagy forgatónyomatéka határozza meg. A főtengely forgattyús sugara nagyobb (ez határozza meg a löketet, a gáznyomás nagyobb erőkaron forgatja a főtengelyt), a hajtókar hosszabb. A forgattyús hajtómû saját tehetetlensége nagy, ezért lomhább járású, "erős, nyomatékos motorok. A szívó-, és kipufogószelepeket a hengerátmérőből adódóan kisebb méretûre kell készíteni, ami kedvezőtlen. Kisebb forgási sebességek miatt az élettartamuk nagyobb. Jellemzően a régi amerikai motorok voltak ilyenek. Ma már inkább csak teherautóknál alkalmazzák az ilyen furat-löket viszonyú erőmûveket.
A kis löketû nagy furatú motoroknál épp fordított a helyzet. Kisebb nyomatékú nagy fordulatú motorok. A maximum teljesítményhez tartozó fordulatszáma magas. A nagy méretû szelepek (vagy többszelepes megoldás) miatt magas fordulaton is jó töltési fok érhető el. A kisebb saját tehetetlenségû forgattyús hajtómû miatt "pörgős", a magas fordulatot kedvelő motorok. A mai korszerû gyártástechnológiával már megfelelő az élettartamuk, így a fejlesztések iránya ebbe az irányba fordult. Különböző feltöltési rendszerekkel, a nyomaték jelentősen növelhető a fordulatszám csökkenése nélkül, így a még gazdaságosabb, jobb hatásfokú motorok készíthetők. (Persze drágábban. )
Máris elérkeztünk egy fontos kompromisszumhoz Melyik konstrukció jobb nekünk?
Én, személy szerint az un. "kocka" motorokat szeretem a legjobban, aminek a furatátmérője és a lökethossza egyenlő. (A löket-furat hányadosa, viszonya = 1 )
Az ilyen motorok nyomatékosak, viszont megmarad a pörgethetőségük, és még jól viselik a nagy fordulatot. (pl. Lada 1. 6-os motor: Furat 79 (80) mm, löket 80 mm. )
****(FURAT)****
A lökethosszon nem tudunk változtatni, esetleg ugyanannak a motortípusnak egy nagyobb löketû főtengelyével. A furattal annyiban van könnyebb dolgunk, hogy sokszor az alapméretnél több milliméterrel is felfúrhatjuk nagyobbra a hengert. Ez a közhiedelemmel ellentétben nem okoz túlságosan nagy hengertérfogat növekedést. Számoljunk utána!
76mm-es furatú (Lada) motor lökettérfogata: 1197. 6 cm3
Ha ezt felfúrjuk 79mm-re, akkor a lökettérfogat: 1294cm3-re nő.
Nem egészen 100cm3 a lökettérfogat növekedése, pedig 3mm furatnövelés már jelentős.
Persze, minél nagyobb a löket, és a kiinduló furatméret, annál nagyobb a növekedés is, bár még így sem jelentős. Ezért, ha számottevően akarjuk növelni a motorunk lökettérfogatát, jelentősen növelni kell a furatátmérőt. Ez sokszor csak más motortípusból származó dugattyúval lehetséges. A túl nagyméretûre fúrt motoroknak azonban számos hátránya van. Először is a felületedzett réteg kb. 0. 2-0. 5 mm mély, így ezt már 0. 4-1mm-el nagyobb furatnál lemunkáljuk. Ez sokszor még nem is okoz gondot, hiszen nem elsődleges szempont a motorok élettartama, és a hengerfal így is sok más alkatrészt túlél. Nagyobb mértékû felfúrásnál, már annyira elvékonyodik a hengerfal, vagy a hüvely fala, hogy átszakadhat a víztérbe. Különösen nem hüvelyes motoroknál áll fenn ez a veszély, mivel a blokk öntésekor nem lehet kivitelezni, hogy egyenletes legyen a falvastagság, így az egyes helyeken nagyon elvékonyodhat.
A hengerfej tömítés átégésére is számíthatunk, hiszen az eredeti tömítés sokszor már nem képes kellő képen felfeküdni, esetleg az égéstérbe is belóghat.
Ezért a furatátmérőt ezek figyelembevételével kell megválasztani. Nem árt arra is gondolni, hogy a hengerfal sérülésénél, még legalább egyszer lehessen fúrni, ne kelljen az egész motortömböt a szemétre dobni. Felfúrással elért 10 %-os lökettérfogat növekedés jónak mondható, és legtöbbször kivitelezhető is. Mindenképp előnyére válik, hogy a hûtés, a vékonyabb hengerfal miatt jobb, esetleg egy másik motortípusból származó dugattyú korszerûbb, könnyebb, nagyobb teherbírású lehet. Vegyük figyelembe a dugattyútető kialakítását, a csapszeg méretét, hogy az alsó holtpontban nem ér-e bele a főtengely ellensúlyaiba.... stb. Legyünk nagyon körültekintőek, mielőtt bármilyen forgácsolási munkát elvégeznénk mérjünk, és számítsunk mindent ki, állítsuk össze a motort fejben. Sokszor nagyon sok mindent át kell alakítanunk, ha nem eredeti dugattyút használunk, így nagyobb felkészültséget igényel és csak nagymértékû teljesítménynövelésnél érdemes ezt a lehetőséget kiaknázni.
Sokszor tartós és jó megoldás, ha az eredeti dugattyút és hajtókart könnyítjük le. Régebbi konstrukcióknál ezek jelentősen túl vannak méretezve, ezért az öntésből és a hiányos megmunkálásból adódó anyagmaradványok eltávolításával jelentősen csökkenthetjük a tömegüket. Ez feltételezi, hogy tudjuk, milyen erők hatnak rájuk, biztonságosan mennyire csökkenthetjük szilárdságukat.

Tömegcsökkentés:

Miért is kell egyáltalán a forgattyús hajtómû és a lendkerék tömegét csökkentenünk, hiszen ha belegondolunk, ezek nem határozzák meg a motor nyomatékát. Állandó fordulaton, azonos terhelés mellett nincs is teljesítménykülönbség a könnyített és egy széria motor között. Ilyen üzemállapot viszont ritkán adódik egy versenymotornál, mondhatni soha. Gyorsításkor viszont ezt a jelentős tömeget is gyorsítanunk kell, így a gázenergia egy része erre fordítódik.

A forgattyús hajtómûben, és a motor egészében két fő mozgást különböztetünk meg. Az egyik csoportba a forgó mozgást végző alkatrészeket soroljuk. Ez a főtengely, lendkerék, kuplungtárcsa, kuplungszerkezet, stb. A másik csoportba az alternáló mozgást végző elemeket soroljuk. . Ezek egyenes vonalú, váltakozó irányú mozgást végeznek. Dugattyú, dugattyúcsapszeg, szelepek, stb.
A hajtókar alsó, fej része forgó, míg a hajtókarszem alternáló mozgást végez.
Ezen alkatrészek gyorsításakor, forgási sebességük növelésekor jelentős energiát emésztenek fel. Minél kisebb a tömegtehetetlenségük, annál kevesebb energia befektetésével lehet elérni a kívánt fordulatszámot, és a gáz energiát nem a motor szerkezeti elemei emésztik fel.
Természetesen a fojtószelep zárásakor, fordulatszámeséskor, a lendkerékben tárolt energia igyekszik forgásban tartani a főtengelyt, a fordulatszám lassabban esik vissza, aminek előnyét hétköznapi használat során élvezhetjük. Könnyebb elindulás, simább átmenetû fokozatváltás, nyugodtabb járású motor, különösen alapjáraton.
A forgó alkatrészeknek nem feltétlenül a tömegét, hanem a tehetetlenségi nyomatékát kell csökkentenünk. A forgástengelytől sugárirányba távolodva, azonos tömeg esetén is, a tehetetlenségi nyomaték négyzetesen nő. Ezért lényeges, hogy minél nagyobb átmérőn forgácsoljunk le anyagot a forgó alkatrészekből.
Az alternáló mozgást végző alkatrészek egy főtengely fordulat alatt kétszer gyorsulnak fel és kétszer lassulnak le. Itt nem tehetetlenségi nyomatékról, hanem saját tehetetlenségről beszélünk, mivel egyenes vonalú mozgást végeznek. A saját tehetetlenségét az alkatrész tömege határozza meg.

Dugattyú

Kezdjük a dugattyúval. Feladata, hogy a gázerőt, a csapszegen keresztül a hajtókarnak adja át.
A hőt a dugattyúgyûrûkön keresztül elvezesse. Egyenes vonalú váltakozó irányú mozgást végez.
Igénybevétele igen sokrétû. Az égési csúcsnyomás 50-80 bar nyomása, ekkor a dugattyútető hőmérséklete 300-400 C fok. A váltakozó mozgásból származó tömegerők. Üzem közbeni súrlódás, és irányváltáskor billegés
Törekedni kell arra, hogy minél kisebb súlyú (a tömegerők, és a tehetetlenség miatt), e mellet merev és szilárd legyen, különösen a dugattyútető. Jó hővezető képességû legyen, a dugattyútetőn kerülni kell az éleket, mivel itt hőgócok alakulhatnak ki, ami gyengíti a dugattyút.
Széria motorokban jelentősen túlméretezett dugattyúkat találunk. Ennek ellenére óvatosan és csak kevéssé módosítsunk rajtuk. Véleményem szerint legmegfelelőbb a sík, enyhén domború, vagy enyhén homorú dugattyútető. Lényeges szempont az egyenletes hőterhelés elérése érdekében, hogy a dugattyútető vastagsága egyenletes, vagy egyenletesen vastagodó, vékonyodó legyen. Ha lehet, ilyen dugattyúkat építsünk be. A dugattyú egészén kerekítsük az éleket ezzel csökkentjük a repedések kialakulásának esélyét. Sokszor a dugattyútetőbe bele vannak marva a szelepek helyei, ezeket is kerekítsük le 2-3 mm-es sugárral, majd polírozzuk fényesre. ( A paláston lévő sugárirányú barázdához ne nyúljunk, ugyanis ez nem megmunkálási hiányosság, hanem a jobb olajtároló képesség miatt van így kialakítva. ) Általában sok az öntésből származó felesleges anyag, ezeket is távolítsuk el, a belső felületről majd kerekítsük le. A palást alsó részénél csökkenthetjük a falvastagságot, vigyázva arra, hogy egyenletes maradjon, ne csökkenjen 2. 5-3 mm alá. Kerüljük az éleket, a hirtelen átmeneteket. A csapszeg olajzófuratait bővítsük, készítsük kúposra. (Ha úszócsapszeges, akkor a hajtókaron is van olajzófurat a csapszegnek. ) Sokszor az eredeti dugattyúcsapszeg átmérője nem egyezik meg, egy másik típusú dugattyú csapszegének a furatával. Ha a furat kisebb, akkor dörzsárral, is lépcsőkben fúrjuk nagyobbra. Ezt a megoldást csak kis furatátmérő különbségeknél alkalmazzuk (0-1 mm), nagy odafigyelést igényel, vigyázzunk arra, hogy a dugattyú két oldalán a furatok egytengelyûek maradjanak, és ne legyen ovális, mivel megnövekszik a felületi nyomás, ami üzem közben deformálhatja a dugattyút. Ha 1-3mm-el nagyobb furatot kell készítenünk, akkor ezt bízzuk gépmûhelyre. Ráadásul ebben az esetben már csökkenhet a szilárdsága így ajánlott más megoldás után nézni. (Esetleg kisebb átmérőjû csapszeggel, bár törekedni kell arra, hogy a nagyobb átmérőjû, felületû dugattyúcsapszeget építsük be. )
Ha a dugattyú csapszegének furata nagyobb, mint a csapszeg, akkor perselyt kell esztergáltatnunk a furatba. 1 mm falvastagságú perselynél vékonyabbat ne készítsünk, mivel nem tudjuk besajtolni. Az anyaga kemény sárgaréz legyen. Ennek hasonló a hőtágulása, mint az alumíniumötvözetû dugattyúknak. Szorosan illesszük, nem árt csapágyrögzítővel beragasztani (Locktite). Belül készítsünk peremet, hogy ne tudjon kiesni, ha esetleg elmozdulna.
Ugyanezeket a megoldásokat természetesen a hajtókar furatánál is alkalmazhatjuk, bár itt a kisebb felület miatt nagyobb a terhelése.
A perselyezéses megoldások nem túl tartósak, még jó kenés mellet is viszonylag hamar kiverődnek, különösen a hajtókarban lévő perselyek. Az így elkészített furatokban nem lehetnek mély karcok, a felülete sima és egyenletes legyen! Ezzel elkerülhető, hogy berágódjon.
A csapszeg illesztése akkor jó, ha ujjal, közepes erővel át tudjuk tolni a furatokon. Előtte persze olajozzuk be.
Nagy teljesítménynövelésnél mindenképp csak olyan helyről munkáljunk ki anyagot, ami a dugattyú szilárdságát nem csökkenti. Néha előfordulhat, hogy a dugattyútetőből kell leesztergálnunk. 1-1. 5 mm kimunkálása még nem gyengíti jelentősen a dugattyútetőt. Ilyenkor vigyázzunk arra, hogy a tûzgát magasságát ne, vagy csak nagyon kis mértékben csökkentsük. (A tûzgát a felső kompressziógyûrû felső éle és a dugattyútető közti távolság).
A kompresszógyûrû hőterhelése ilyenkor jelentősen megnő, a kenésére szánt olaj elég, kokszosodik, a gyûrû könnyebben kilágyulhat. Eltérő típusból származó gyûrûk alkalmazásánál előfordulhat, hogy nagyobbra kell esztergáltatnunk a gyûrûk hornyait
0. 2-0. 3 mm-nél több anyagot ne távolítsunk el, mert a gyûrûk közti váll rész elgyengül és egyszerûen leszakadhat nagy terhelésnél, vagy kopogásos égéskor.
Ha használt dugattyúkat építünk vissza figyeljünk arra, hogy a palástján ne legyenek mély karcok, berágódások, repedések, a gyûrûhornyok ne legyenek kiverődve, megkopva.
A gyûrûhornyokból távolítsuk el a kokszmaradványokat, lehetőleg vegyi úton. A kromofág jól oldja a kokszos szennyeződéseket.
Nagyon fontos, hogy minden dugattyú azonos súlyú legyen. Sok esetben 5-10 gramm eltérés is van köztük (könnyítés után akár több is lehet), ez 6000 1/min fordulaton már igen jelentős. A tömegük közötti eltérés nem lehet több 1-2 grammnál. Szerezzünk be egy levélmérleget, vagy készíthetünk magunk is, a régi patikamérlegek mintájára, amivel ugyan a súlyát nem tudjuk megállapítani, de azt igen, hogy egyenlő tömegûek-e. Ez a lényegesebb.


Dugattyúcsapszeg:

Igénybevétele, hajlítás, nyírás, nagy felületi terhelés, dinamikus igénybevétel (különösen megnövekedett illesztési hézagoknál), rossz kenési körülmények között.
Az eredeti csapszegből nem érdemes, és nem is nagyon lehet anyagot eltávolítani, könnyítés céljából, mivel nagyon kemény, szívós. Jobb megoldás, ha más típusból származót építünk be, ha az eredeti valamilyen okból nem megfelelő.
Ügyeljünk arra, hogy minél nagyobb felületen feküdjön fel a dugattyú és a hajtókar furatában.
Felületén nem lehetnek karcok, berágódások. Ne legyen kopott, repedt.
****
Úszócsapos megoldásoknál figyeljünk a biztosítógyûrûk rugalmasságára, hogy megfelelően illeszkednek-e a hornyokba. Különösen akkor, ha perselyeztük a csapszeg furatát a dugattyúban. Ha a csapszeg zsugorkötéssel illeszkedik a hajtókarba (Lada), így biztosítva elmozdulás ellen, ügyeljünk arra, hogy tengelyirányban mozgatva ne lógjon ki a dugattyúból, mert hozzáérhet a hengerfalhoz. Szimmetrikusan helyezkedjen el.
****


Hajtókar:

Igénybevétel nyomás, húzás, kihajlás, saját tömegéből adódó hajlítás az ostorozó mozgása miatt, ami főként a szárat terheli. Fő igénybevétele az égési csúcsnyomás pillanatában kialakuló nyomóerő. A szívási ütem kezdetén jelentősebb húzó igénybevétel is terheli.
Feladata az alternáló mozgás (dugattyú) forgó mozgássá alakítása, a gázerő átadása a főtengelyre. Három fő részre osztható. A hajtórúd szem, (ebben helyezkedik el a dugattyúcsapszeg) a hajtórúd fej, (itt vannak a főtengely siklócsapágyai ) és a hajtórúd szár.
Szériában gyártott motorokban ez az alkatrész is jelentősen túl van méretezve, töréséből adódó meghibásodás ritkán következik be. A hajtókar deformációját, legtöbbször más szerkezeti elem (főtengelycsapágy berágódása) meghibásodása okozza. Durva felületû, sok lehetőség adódik a könnyítésére, készre munkálva, esetleg a nagyteljesítményû sportautókban van.
Igénybevétel szempontjából előnyösebb a rövid, tömör hajtókar. Hosszúságát azonban befolyásolja a lökethossz, mivel alsó holtpontban nem szabad a dugattyúnak beleérnie a főtengely ellensúlyába. Rövid hajtókarnál viszont megnő az un. normálerő. A dugattyú nagyobb erővel nyomódik a henger falának, ebből több hátrány is adódik, többek közt nő a súrlódás.
Mielőtt könnyítenénk a hajtókarokat alaposan nézzük át. A csapágycsészét illesszük a hajtókarra, az anyákat húzzuk meg az előírt nyomatékkal. Az illeszkedő felületeknek simának kell lenniük, nem lehet kiálló sorja, vagy váll, a pontatlan illesztés miatt. A furatnak ovalitása maximum 0. 05 mm lehet, ezt ha tehetjük ellenőrizzük le into-méterrel, vagy digitális tolómérővel. Olyan hajtókart, amiben megfordult, vagy nagyon berágódott a csapágy ne használjunk, cseréljük ki ! A csavaroknak sima felületûnek, sértetlen menetûnek kell lenniük, az anya kézzel rácsavarható legyen.
Természetesen a hajtókarokhoz csak a saját csapágycsészéjét használjuk!! (legtöbbször össze vannak jelölve, vagy számozva. ) Ha nem vagyunk benne biztosak, inkább cseréljük ki.
Ha kisebb nyomatékú, nagyobb fordulatszámokon üzemelő motort építünk, akkor többet, nagyobb nyomatékú motornál kevesebbet könnyíthetünk a hajtókar súlyából.
A hajtókarszem felső része, és a hajtókar csapágycsészéjének alsó része legtöbbször négyszögletes kialakítású. Ezeket eltávolíthatjuk, figyelve arra, hogy a falvastagsága ne csökkenjen a kisebbre, mint a széria hajtókar legkisebb falvastagsága. Ez a hajtókarfejnél kb. 5-8 mm, a hajtókarszemnél 3-5 mm. A szár és a hajtókarszem -, fej csatlakozásánál ne könnyítsünk, inkább készítsük ívesre a csatlakozási pontokat. A szár kialakítása legtöbbször I szelvény. Ennek a kihajlási tényezője nagy. A szár oldalának vastagságából csökkenthetünk, a vékonyabb résznél csak keveset. Az éleket itt is kerekítsük le. Próbáljunk minden hajtókart egyformára készíteni, annak ellenére, hogy szériában is nagyon különböznek, már ránézésre is. Itt is nagyon lényeges, hogy a súlyuk egyenlő legyen. A kiegyensúlyozással, és mérésével nehezebb dolgunk van, mint a dugattyúval, mivel a hajtókarszem alternáló, a hajtókarfej forgó mozgást végez. Ezért lényeges, hogy a hatókarok súlypontja pontosan azonos helyen legyen.
Erre két megoldás létezik. Az elsőnél úgy járunk el, hogy az összeszerelt hajtókart egyik végén alátámasztjuk, a másik végét a mérlegre helyezzük, ügyelve arra, hogy vízszintesen álljon.
Ezt a mérést végezzük el úgy, hogy megfordítjuk a hajtókart. A két mért eredményt jegyezzük fel. Az összes hajtókarnál egyenlő értéket kell kapnunk, ha a különbség meghaladja az 1-2 grammot, attól függően, hogy hol nehezebb, könnyítsük.
A másik lehetőség a súlypont ellenőrzésére, hogy egy hosszabb acélvonalzót satuba fogunk, és ennek élére ráhelyezzük a karokat, megkeresve a súlypontját. Egymás mellé helyezve látjuk, hogy melyiken kell még egyensúlyoznunk. Az súlypont helyének +- 1mm-en belül kell esnie!
Természetesen e közben arra is ügyelnünk kell, hogy azonos súlyúak maradjanak! Legegyszerûbb, ha kiválasztjuk a legkönnyebbre sikerült hajtókart, (ami kész van, csak polírozás előtt áll) és ehhez az etalonhoz egyensúlyozzuk a többit.
Ha ezzel megvagyunk, akkor a felületét minél simábbra, karcmentesre kell políroznunk, megakadályozva ezzel a repedések keletkezését.
Egy-egy hajtókar elkészítése akár egy teljes napot is igénybe vehet, szerszámozottságtól és gyakorlattól függően.
Mielőtt hozzákezdünk próbáljuk ki egy rossz hajtókaron, csináljunk egy mintát, a többit ehhez alakítsuk.
A nagyolást sarokköszörûvel, vágókoronggal végezzük, mindig mozgatva ne hagyjuk, hogy túl mélyen belemarjon. Ezután egy legyezős csiszolókoronggal ("Rota"- korong) finomítsuk.
A kerekítéseket tûreszelővel dolgozzuk ki. A polírozást durvább (150-es) csiszolóvászonnal kezdjük, majd vízpapírral (250 - 400-as) folytassuk. Ha van filc korongunk azzal egyszerûbb dolgunk lesz.
Természetesen a hajtókar nagyolását gépmûhelyre is bízhatjuk, ha van oldalmaró, esetleg CNC gépek. Ez nagyon megkönnyíti a dolgunk, bár a fent leírtak szerint is lehet szép, pontos munkát végezni.

A Motorblokk összefûzése:

Ennél a munkafolyamatnál is nagyon gondosan kell eljárnunk, rengeteg múlik rajta!
Összeszerelés előtt vizsgálunk át minden alkatrészt még egyszer. Távolítsunk el minden szennyeződést, a tisztaság alapfeltétel! Erre a legjobb a mosószeres víz. Különösen ügyeljünk a főtengely furatainak tisztaságára, könnyen előfordulhat, hogy fémforgácsot találunk benne.
Nagynyomású vízsugárral mossuk ki, majd sûrített levegővel fújassuk ki. Ugyan ez érvényes a motortömb olajfurataira, a csavarok zsákfurataira. Ellenőrizzük, hogy mindenhová eljut-e a folyadék, nem szivárog-e valamelyik záródugónál. Távolítsuk el a tömítés maradványokat, ügyeljünk a hengerfej tömítés felfekvő felületére. Itt nem lehetnek mély karcok, különösen a tömítőgyûrûk felfekvési felületén. Ha ilyet találunk köszörültessük le a kellő mértékig. Általában 0. 1 mm lemunkálásával egyenletes felületet kapunk, és ez gyakorlatilag még nem szól bele a motor mûködésébe, lényegében változatlan marad a sûrítési viszony.
A blokk víztere nem lehet vízköves, ugyanis ez kiváló hőszigetelő, jelentősen rontja a hûtés hatásosságát. Vízkőoldóval távolítsuk el. Néha előfordul, hogy a hûtővíz annyira " megeszi" a motortömböt, hogy egyes helyeken ez veszélyezteti a hengerfejtömítés jó felfekvő képességét. (Ez inkább alumínium hengerfejekre jellemző, az elektrolitikus korrózió miatt)
Ha ilyet találunk, legtöbbször az egész tömb kicserélése a jó megoldás. Megoldás lehet még a felhegesztés, és síkba köszörülés, bár pl. egy Lada tömbnél nem érdemes babrálni ilyennel.
Ellenőrizzük a menetek épségét, a hengerfejcsavarokat próbáljuk bele, kézzel behajthatónak kell lennie. Előfordul, hogy a tömbbe egy-két perselyt, siklócsapágyat belesajtolnak, és ezek cseréje nehezen megoldható. Ezeknek az állapotára is ügyeljünk, próbáljuk bele a tengelyt.
Az összeszereléshez pormentes helyet válasszunk. A satupadra terítsünk egy nagyméretû tiszta rongyot, erre rakjuk az alkatrészeket. Készítsük elő a motortömböt, a főtengelyt, és a nyugvó csapágyakat. A főtengely siklócsapágyaiból mindig újat építsünk be, még akkor is , ha a régi látszólag jó volt ! Ez alól kivétel lehet az axiálcsapágy, ami, ha jó állapotú visszaépíthetjük. Vegyük szemügyre a csapágycsészéket, meg lehet a bélésfémen karc, az acél alapfémnek nem lehet válla. Ha jól megnézzük, sok apró kidolgozási hiányosságot fellelhetünk. A sorját finom tûreszelővel távolítsuk el, vigyázva arra, hogy olyan helyen ne reszeljünk, ami megváltoztatja a csapágycsésze méretét. Sokszor még a jobb minőségû csészéknél is előfordul, hogy az elfordulás ellen biztosító vállrész rossz kidolgozása miatt a csapágycsésze keresztben áll a fészekben. Finom, óvatos reszeléssel ezen is segíthetünk. Vigyázzunk, ne karcoljuk meg a bélésfémet, tekerjük egy tiszta rongyba és kézbe fogjuk. (Ne satuba! )
Miután minden csészét készre munkáltunk, alaposan töröljük meg, távolítsuk el a fémforgácsot, és tegyük pormentes helyre.
Ezután a blokkra csavarozzuk fel a csapágyházakat, mindet a saját helyére. Három lépcsőben húzzuk meg a megadott nyomatékig, minden egyes lehúzásnál kopogtassuk meg egy kis kalapáccsal, így feszültségmentesítve. Az elmetszési helyeken nem lehetnek vállak, nem lehet sorjás. Ha szükséges használjuk itt is a lapos tûreszelőt ezek eltávolítására. Ha tehetjük ellenőrizzük a körkörösséget into-méterrel.
Végezzük el ugyanezt a mûveletet úgy, hogy a csapágycsészéket is a helyükre építjük. Pontosan, rugalmasan kell a helyükre menniük, lehúzás után stabilan feküdjenek a csapágyházban. Egymással szemben kell futniuk. Ügyeljünk arra, hogy legtöbbször a csapágycsészék nem egyenlő szélességûek, mindig a párokat építsük azonos csapágyházba.
Ha mindet rendben találtunk, akkor szereljük le a csapágyházakat, ha szükséges töröljük tisztára a csapágyakat. Olajozzuk be a csapágyakat motorolajjal, és terítsük szét egyenletesen.
Óvatosan helyezzük be a főtengelyt a motortömbbe, és toljuk be a támcsapágyakat is. Ha használt, akkor a jobb állapotút építsük be úgy, hogyha a kuplung kinyomásakor tengelyirányú nyomást kap a főtengely, akkor azt terhelje. Óvatosan forgassuk körbe, szorulásmentesen, könnyedén kell forognia. Néha főtengelyköszörülésnél elkövetik azt a súlyos hibát, hogy az olajfuratok nyílásait nem kerekítik le, ezért belegyalul a bélésfémbe.
Ha ilyet tapasztalunk, akkor vigyük vissza a főtengelyt a gépmûhelybe!
Ha minden rendben, akkor olajozzuk be az összes csapágyat, szereljük fel a csapágyházakat és érintésig húzzuk le a csavarjait.
Kis kalapáccsal, apró kopogtatásokkal tehermentesítsük a csapágyházat, közben húzzuk le kb. 10 Nm-el a csavarokat.
Forgassuk körbe a főtengelyt néhányszor. Minden szöghelyzetben egyenletesen, könnyedén kell forognia. A főtengely tengelyirányú hézagának általában 0. 1-025 mm közé kell esnie motortípustól függetlenül. Ha tehetjük ellenőrizzük mérőórával.
Több lépcsőben húzzuk le a középső csapágyházat, az előírt nyomatékkal. (Tuningolt motonál 10 %-al nagyobb nyomatékkal. ) Közben, minden lépcsőnél tehermentesítsük kocogtatással, és forgassuk meg néhányszor a főtengelyt, figyelve, hogy nem szorul-e.
Ugyanígy járjunk el a többi csapágyházzal is, haladjuk a középsőtől kifelé. Ha rendellenességet észlelünk szereljük szét, és keressük meg a hiba okát.
 

Égéstér térfogatának mérése:

Ehhez szükség van egy nagyméretû orvosi fecskendőre, aminek ûrtartalma 30-50 cm3. Ha összeszerelt állapotban van a motorunk úgy nehezebb dolgunk van, mivel úgy kell fordítani, hogy a gyertyanyílás furata felfelé nézzen. Hogy, mikor van a dugattyú felső holtponton, azt egy vékony, hosszú csavarhúzóval megnézhetjük, ha benyúlunk vele a gyertyanyíláson át. Az együttmozgó dugattyúknál az egyik hengerben (mondjuk az 1-esben) mindkét szelep egy kicsit nyitva van, tehát itt "váltanak" a szelepek (Ez a kipufogási ütem vége a szívóütem kezdete), a másik hengerben (a 4-esben) mindkettő zárva. (Ez a sûrítési ütem vége, a terjeszkedési ütem kezdete, itt gyújtjuk meg a benzin-levegő keveréket). Azt, hogy melyik henger van szelepváltáson, és melyiknél vannak a szelepek zárva a két felső holtpontban lévő hengerben, könnyen megállapíthatjuk. Keressünk egy gumicsövet, ami körülbelül illeszkedik a gyertya helyének furatába. Szorítsuk oda és fújunk bele. Ha tömített akkor zárva vannak a szelepek, ha nem, akkor a szívó és kipufogó szelepeken át eltávozik a levegő, tehát épp váltanak a szelepek. Fogassuk a motor főtengelyét abba a helyzetbe, hogy a dugattyú pontosan a felső holtpontban, és mindkét szelep zárva legyen (Nem váltáson!). Ez a terjeszkedési ütem vége. A fecskendőből töltsük fel a motor égésterét motorolajjal és figyeljük meg hány cm3 olajat tudunk beletölteni. (20-50 cm3 kötött lesz valahol. ) A mért értékkel, a löket és a furat ismeretével már könnyen kiszámítható a sûrítési viszony. Szétszerelt motornál is hasonlóan járunk el. Töltsük fel az égésteret benzinnel hígított olajjal. Ha a dugattyú nem pontosan a hengerfej síkjáig jár fel, vagy nem sík a dugattyútető, hanem öblös akkor azt is meg kell mérnünk, és hozzá kell adnunk a hengerfejben mért értékhez. (Előfordul, hogy a síknál a dugattyú feljebb jár, ilyenkor kivonni kell a hengerfejben lévő térfogatból. ) Itt van még a hengerfejtömítés. Ennek jelentős vastagsága miatt itt is van néhány cm3 tér. Kellő pontosságú értéket kapunk ha a használt (már összenyomott )tömítés vastagságát tolómérővel megmérjük és ezt beszorozzuk r*r*PI -vel. (Az r természetesen a furatátmérő fele, tehát a dugattyú felületét beszorozzuk a tömítés magasságával). Ezt is hozzá kell adnunk az előző értékhez (értékekhez) .
Így olvasva kicsit bonyolultnak hangzik, egyébként egyszerû mûvelet:) .

Kopogásos égés, öngyulladás.

Igazi motorgyilkos! Ha valaki látott már e miatt tönkremenni dugattyút, hengerfejet, az tudja milyen károkat tud okozni. Tûhegynyi lepattogzások a hengerfejből, kisebb-nagyobb kitöredezett, kiolvadt felület a dugattyú tûzgátján, tetején. A megnövekedett hő és mechanikai terhelés hatására szó szerint elbontja az alkatrészeket. Mindenképp dugattyú törés, átlyukadás lesz az eredménye, ha huzamosabb ideig csörög a motor. Akár 1-2 perc alatt vashulladékot csinálhat a motorból.
Nem véletlenül hívtam már fel erre a figyelmet többször is, mert a túl nagyra méretezett sûrítési viszonyból adódhatnak ilyen problémák, ezt pedig egy kész motoron nem lehet csökkenteni. Bár nagyobb oktánszámú benzinnel, oktánszámjavítókkal próbálkozhatunk, de ez sem hoz mindig elegendő javulást. Fontos, hogy már a motor tervezésénél pontosan számítsuk ki a sûrítési viszonyt! Törekedjünk arra, hogy minél hidegebb üzemanyag-levegő keveréket szívjon be a motor. Az égéstér hőelvezetése jó legyen, ne maradjon rajta korom, koksz lerakódás, mert ezek még a sûrítési ütem végéig is izzásban maradhatnak, meggyújtva ezzel a keveréket még idő előtt.
Az égéstérben lévő éleknek, sarkoknak is lehet ilyen hatása, ezért, többek között, e miatt is le kell őket kerekíteni.
Az öngyulladásnak is van két típusa. Az egyik a miatt jöhet létre, hogy a keveréket túl korai időpontban gyújtjuk meg, a felfelé haladó dugattyú még további térfogatcsökkenést okoz. E miatt a benzin-levegő keverék eléri az öngyulladási hőmérsékletét és ott is meggyullad, ahová még a lángfront nem ért el. Ez gyors lefolyású, detonációs égést okoz, eredménye a nagy dinamikus terhelés.
Ez a szerencsésebb jelenség, mivel ezen az gyújtás későbbre helyezésével megszüntethetjük a motor csörgését. (Előgyújtás csökkentés)
A másik típusú öngyulladásnál már a gyújtási időpont változtatásával sem segíthetünk jelentősen. Ennek oka, hogy az égéstérben lévő keverék már elektromos ív nélkül is meggyullad. Jellegzetessége, hogy a motor a gyújtáskapcsoló elfordítása után is tovább jár, döcög. Ha csak nagy terhelésnél, alacsony motorfordulaton jelentkezik, segít, ha dúsabb keverékkel próbálkozunk. Ez jelentősen növeli az égéstér hûtését.