Wbrew pozorom zdobycie takich danych wcale nie jest takie trudne. Gorzej wygląda sprawa z ich interpretacją.
Załóżmy że silnik kręci się wspomniane wcześniej 10 000 obr/min. We współczesnych maszynach sportowych nie jest to coś nadzwyczajnego, tym bardziej, że w wielu z nich czerwone pole obrotomierza zaczyna się dopiero przy 16 000 obr/min.
Zgodnie z zasadami silnika czterosuwowego, w tym samym czasie wałki rozrządu obracają się o połowę wolniej, czyli z prędkością 5000 obr/min. Przyglądając się wyłącznie tylko jednemu cylindrowi takiego silnika, iskra przeskakuje w nim co dwa obroty wałku korbowego. Oznacza to dokładnie tyle, w ciągu sekundy iskra przeskakuje 83,3 razy.
Dużo? Dla porównania ludzkie oko rejestruje obrazy z zmieniające w tempie 0,1 sekundy. Jeśli częstotliwość wzrasta ty przestajesz widzieć pojedyncze obrazy, i zlewają się one w całość dają wrażenie ruchu. Tak więc zamiast pojedynczych zapłonów w silniku widziałbyś tylko pomarańczowy płomień palący się w cylindrze.
To jednak nie wszystko. Co dzieje się w tym czasie z tłokami? Biorąc do obliczeń dane Yamahy R1 (2017), której skok tłoka wynosi 50,9 mm, porusza się on w cylindrze ze średnią prędkością 16,9 m/s! Dla porównania jeśli jedziesz motocyklem z prędkością 100 km/h, poruszasz się w tempie 27,8 m/s. Pamiętaj też o tym, że ty masz łatwiej, bo cały czas jedziesz tylko w jednym kierunku – do przodu, a wspomniany tłok musi zmieniać swój kierunek ruchu co 50,9 mm.
Co dzieje się w tym samym czasie z zaworami? Oczywiście otwierają się one przez ułamek sekundy dzięki działaniu wspomnianych wcześniej wałków rozrządu by po chwili zamknąć się (z pomocą sprężyn lub jak w rozrządzie desmodromicznym za pomocą dodatkowych dźwigienek sterowanych również wałkiem rozrządu).
Myślę, że na dziś wystarczy tej matematyki, a wyniki obliczeń lepiej ogląda się na filmie. Właśnie dlatego polecamy trzy filmy, na których będziecie mogli zobaczyć jak spracuje silnik czterosuwowy. Co prawda autor pierwszego wykorzystał prostą, dolnozaworową (jak w motocyklu MW 750) jednostkę z kosiarki, w której zastąpił głowicę cylindra przeźroczystą płytą, jednak idea pracy pozostaje niezmienna. Ten silnik kręci się o wiele wolniej niż wspomniane na początku 10 000 obr/min. Mimo to widok robi wrażenie, tym bardziej, że autor jest nieźle zakręconym gościem i nakręcił film w znakomitej jakości 4k i w slow motion. Jeśli nie interesuje cię jak powstała ta konstrukcja, od razu przewiń film do 4:20 s.
Na drugim filmie, możesz zobaczyć co dzieje się z zaworami w silniku podczas spokojnego przyspieszania. Pacjentem jest czterocylindrowiec z BMW R 1000 RR.
Trzeci z filmów. Ten sam motocykl, choć w nieco innym ujęciu pracujących zaworów.
