Rozvod sání a výfuku šoupátky - Šoupátka místo ventilů

Rozvod sání a výfuku šoupátky - Šoupátka místo ventilů

Drolící se sedla, praskající pružiny, hlučnost a další nevýhody ventilů inspirovaly vznik šoupátkového rozvodu. Licenci dostaly jen elitní značky, liberecký RAF nevyjímaje.

 

 

 

Otec rychloběžného spalovacího motoru Gottlieb Daimler začínal s rozvodem směsi a výfukových plynů rotačními šoupátky a teprve dlouhodobé potíže s ejich přidíráním (chyběl kvalitní minerální olej) jej přinutily k použití ventilů. Na desítky let se stala standardem hlava válců s rozvodem IOE nebo SV, byť to znamenalo nevhodný tvar spalovacího prostoru a s tím související nižší účinnost plnění válce, vyplachování spalin a celkově účinnost motoru.

Američan Charles Yale Knight, původně novinář, se nechal inspirovat rozvodem páry v motoru pohánějícím otcův katr.

Jak tedy pracoval jeho systém s posuvnými cylindrickými šoupátky z materiálu mocnosti 3 mm, tvořícími jakési vnější obaly válce, překryté komorami s chladicí kapalinou? Během poklesu pístu z horní úvrati se šoupátka pohybují proti sobě, což urychluje plné otevření sacího kanálu. Píst je v dolní úvrati a obě šoupátka stoupají vzhůru, vnitřní rychleji, čerstvá palivová směs má možnost vyplnit spalovací prostor dokonaleji než u tehdejších motorů používajících ventily. Rozdíl v celkové účinnosti se udával poměrem 30 % (šoupátka) : 20 % (ventily). Proces pokračuje: píst začne stoupat v kompresní fázi po uzavření šoupátek. Vnitřní z nich se zapře do hlavy válce a zvýší těsnost spalovacího prostoru. Po expanzi spalované směsi a poklesu pístu už jsou obě šoupátka připravena k rychlému maximálnímu otevření výfukového kanálu o velkém průměru, usnadňujícímu dokonalé vypláchnutí válce. Mechanická tichost souvisela s omezeným třením precizně opracovaných součástek a tím, že nedocházelo k přímým nárazům kovových ploch jako v případě ventilu a jeho sedla.

První Knightův čtyřválec o objemu 2523 cm3, vzniklý rekonstrukcí tradičního agregátu značky Searchmont, se rozeběhl v říjnu 1904. Doma není nikdo prorokem a navzdory bouřlivému rozvoji amerického motorismu USA se Knightovi během prvních tří let podařilo vyrobit sotva 38 motorů. Pak jej oslovila noblesní anglická značka Daimler, až do poloviny dvacátého století výhradní dodavatel britské  královské rodiny. Hledala tichý motor, kterým by se vymezila proti konkurenčnímu Napieru a vzmáhajícímu se Rolls-Royce. Úspěch motorů Knight stál a padal s precizností dílenského zpracování a nízkými výrobními tolerancemi – proto dostali licenci jen ti nejlepší: po Daimleru (1908), francouzském Panhard-Levassoru, belgické Minervě či německém Mercedes-Benzu uspěla v roce 1912 i liberecká automobilka RAF, předchůdce LIAZu. „Rafka“ následně fúzovala s mladoboleslavskou laurinkou a ta zase s plzeňskou Škodou. Tak se technologie Knight dostala i do asi 200  vozů s okřídleným šípem.

Nejvíce se šoupátkům dařilo ve francouzských Voisenech. Tato značka měla v roce 1932 v nabídce dokonce vidlicový dvanáctiválec, jímž konkurovala Daimleru Double Six  (V12 o objemu 6,5 l).

Složitost šoupátek a vysoké nároky na výrobní technologii i vlastnosti tehdy používaných materiálů na sklonku třicátých let trhlo oponou vývoje knightů. A to i přesto, že výtky k jejich nadměrné kouřivosti postupně ztratily na váze a sportovní Voisin v září 1930 demonstroval naprostou spolehlivost soustavy sedmnáctidenní jízdou, během níž bylo ujeto 48 901 km bez poruchy. Technicky krásná motorářská konstrukce fascinuje i po letech.

Zdeněk Vacek