A világot jelenleg többnyire belső égésű motorral hajtott gépjárművek mobilizálják. És akármennyire nyakunkon az elektromobilizáció, még egy ideig a belső égésű motor lesz az úr. A több mint egy évszázad alatt finomított technológia komoly magasságokba jutott.

Pedig a mérnökök sokféleképpen oldották meg ugyanazt a problémát: hogyan fordítsuk a javunkra az üzemanyag elégetésekor felszabaduló energiát. Ebben az írásban igyekszem tiszta vizet önteni a pohárba és elmagyarázni a különböző hengerelrendezések közötti legalapvetőbb különbségeket, elsőként a soros motorok kerülnek górcső alá.

Miért közkedvelt a soros motor?

Kétségtelenül a legismertebb motorelrendezés, hiszen személyautóink jelentős többségét soros motorok hajtják. Ebben – ahogy a nevében is benne van – a hengerek egy egyenes sorban helyezkednek el egymás mellett, egyetlen hengerfej egy a főtengely van.

Ezen motorok nagy előnye, hogy bizonyos hengerszámig kompakt méretűek és kevésbé komplexek más elrendezésű blokkokhoz viszonyítva. Ezért olcsón gyárthatók és viszonylag könnyen karban is tarthatók. Ezen okok miatt terjedtek el széles körben az autóiparban.

Az egyhengeres motorok is ebbe a kategóriába tartoznak, ám azok teljesítményük okán nem az autókban, sokkal inkább a motorkerékpároknál terjedtek el. Kéthengeres soros motorokat azonban már találunk a modern autóknál is, ilyen a Fiat-csoport 2 hengeres TwinAir motorcsaládja, amelyet a kisebb modellekbe, például a Fiat Pandába építenek be.

Manapság a downsizing jegyében terjedőben vannak a soros háromhengeres motorok, amelyek a kisautók után már a szubkompakt kategóriát is meghódították. Elég csak a BMW 1,5 literes dízeleire és benzineseire gondolni, amelyeket például az 1-es vagy 2-es, de a 2-es Active Tourer és az X2-es szériákba is beépítenek.

Sajnos az alacsonyabb hengerszámú soros motorok jellemzően nem járnak annyira szépen, hangjuk kellemetlen lehet a fülnek, vibrációikkal pedig sok gondot okoznak a motortervező mérnököknek. Ezzel ellentétben a soros öt- vagy a soros hathengeresek gyönyörűen tudnak járni és szólni, de az okokról később esik szó.

A négyhengeres még mindig a legelterjedtebb konstrukció világon, és a legtöbb Magyarországon futó személyautót is ezekkel szerelték vagy szerelik. Ettől persze nem feltétlenül unalmas konstrukció, egy magas hangon éneklő menő Honda S2000 bármikor megdobogtatja az autószerető emberek szívét.

A vérmes hangú soros öthengeresek mégis egy sokkal izgalmasabb kategória, jellemzően sportos modellek - mint amilyen például a Ford Focus RS Mk2 - kaphatnak ilyen motort. Persze a komótosabb dízelekből is létezik öthengeres kivitel, mint amilyen például a világból kimenő Mercedes-Benz OM612.

A soros hathengeres motorok a sportos modellekben is népszerűek

A finom járású és gyönyörű hangú sorhatosokról ódákat zengenek autós körökben, nem véletlen szerelik a sportos autókat ezekkel. A hathengeres soros motorokat előszeretettel használja a BMW is a nagy teljesítményű autóinál, a 2021-es M4 Competition esetében 510 lóerőt hoznak ki a 3,0 literesből.

Miért járnak olyan szépen az öt- és hathengeres soros motorok? A négyüteműek esetében minden hengernél a négy ütem végrehajtása két teljes főtengelyfordulatig tart. A szívás-sűrítés egy kör, a gyújtás-kipufogás még egy, az összesen 720 fokos főtengely elfordulás egy hengerre vetítve.

Ha veszünk egy háromhengeres motort, a 720 fokot, tehát a két teljes fordulatot elosztjuk hárommal, majd kivonjuk a munkaütem maximális 180 fokát, tehát ameddig a munkafázis tart, akkor végeredményben 60 fokos „maradékot” kapunk.

Ez azt jelenti, hogy minden egyes főtengelyfordulatnál van egy 60 fokos elfordulás, amikor egyik hengerben sem történik éppen munkavégzés, a motorban nincs újabb heves égés, azaz kvázi „lendületből” fut. Ez adja a darabosságát, furcsa hangját és erős rezonanciáját a kisebb hengerszámú motoroknak.

A négyhengeresek esetében a számítás elvégzése után a maradék 0, az öthengereseknél -36, a hatosoknál pedig -60. Egy négyhengeres motornál abban a pillanatban, amikor egy hengerben véget ér a munkaütem (a gyújtás pillanatától elfordul a főtengely 180 fokot), valahol a motorban egy másik hengerben pont kezdődik egy új, azaz nincs szünet, nincs kimaradás.

Az öt- és hathengereseknél pedig egyenesen átfedés van, azaz még véget sem ér a munkaütem egy adott hengerben, már kezdődik is egy új. Ennek eredménye az egyenletesebb teljesítményleadás, a sokkal finomabb járás és persze a jobb hang is.

A soros elrendezésű nyolchengeres motorok nagyrészt mára eltűntek a személyautókból, pedig egykor a luxus és a nagy teljesítmény zálogának számítottak. Eltűnésük főként annak tudható be, hogy túl hosszúak voltak, nem voltak összeegyeztethetők a modern autók felépítésének követelményeivel.

De volt egy másik nagy probléma is ezekkel, nevezetesen, hogy az extrém hosszú főtengelyük hajlamos volt elcsavarodni a nagy terheléskülönbségek miatt, amely végül megbízhatósági problémákat okozott vagy motorkárosodásokhoz vezetett. Hasonló okok miatt ugyanez lett a sorsuk a sokkal ritkább, soros tizenkéthengeres motoroknak is.

A következő részben a V-motorokról esik szó.

Nyitókép forrása: BMW