Čtyři ventily na válec

Čtyři ventily na válec je uspořádání rozvodu, v němž každý spalovací prostor obsluhují dva sací a dva výfukové ventily, namísto jediné dvojice běžné u starších konstrukcí. Stalo se výchozím řešením moderních zážehových i vznětových motorů osobních vozů, protože výrazně zlepšuje schopnost motoru volně nasávat vzduch a odvádět spaliny. Tato konstrukce je zdánlivě jednoduchou myšlenkou s dalekosáhlými dopady na výkon, účinnost a emise.

Logika spočívá v ploše ventilů a průtoku. Schopnost motoru vyvinout výkon zásadně závisí na množství vzduchu, který dokáže prohnat válcem, a to je omezeno otevřenou plochou ventilů. Ve stálém kruhovém prostoru nad válcem nabízejí dva menší ventily téhož typu větší souhrnnou otevřenou plochu i obvod než jeden velký ventil a navíc se mohou rychleji otevírat a zavírat, protože každý z nich je lehčí. Motor proto dýchá snadněji, zejména ve vysokých otáčkách, kdy je čas vymezený jedné sací době velmi krátký.

Druhá konstrukční výhoda se týká zapalovací svíčky. Když jsou dva sací a dva výfukové ventily rozmístěny symetricky kolem spalovacího prostoru, může být svíčka umístěna přesně uprostřed, přímo nad pístem. Centrální zdroj zážehu znamená, že čelo plamene urazí k stěnám válce kratší a rovnoměrnější dráhu, což vede k rychlejšímu, úplnějšímu a stabilnějšímu spalování. Zvyšuje to účinnost, snižuje sklon ke klepání a omezuje emise nespálených uhlovodíků.

Koncept čtyř ventilů na válec není nový — objevoval se na závodních a leteckých motorech již na počátku dvacátého století — do hlavního proudu však pronikl teprve s rozvojem výrobní přesnosti a popularitou rozvodů OHC, díky nimž se stal ekonomicky reálným i pro běžné vozy. Přirozeně se pojí s dvojitým horním vačkovým hřídelem (DOHC), kde jeden vačkový hřídel ovládá sací a druhý výfukové ventily, což zaručuje čisté ovládání všech čtyř. Existují i jiná uspořádání, mimo jiné třívenitilové hlavy s dvěma sacími a jedním výfukovým ventilem nebo vysoce výkonné pětiventilové hlavy, ale čtyřventilové provedení se ukázalo jako nejlepší kompromis mezi plněním, cenou a zástavbou.

V praxi přináší toto uspořádání řidiči hmatatelné výhody: širší a využitelnější rozsah výkonu, vyšší bezpečné otáčkové maximum, lepší spotřebu paliva a čistší výfuk, a to vše při stejném zdvihovém objemu. Přidaná složitost — dvojnásobný počet ventilů, pružin, sedel a ovládacích prvků — sice mírně zvyšuje výrobní cenu a počet dílů, spolehlivost se však ukázala jako vynikající a obchod se dlouhodobě považuje za výhodný.

Toto uspořádání je nejlépe chápat ve vztahu k prvkům rozvodu, na nichž závisí. Přímo navazuje na funkci samotných ventilů a vačkového hřídele, který je ovládá, nejčastěji se realizuje hlavou DOHC a kontrastuje s jednodušší třívenitilovou technologií, kterou z velké části nahradilo.