8

Galéria: Felszínesen a portolásról

A portolás elméleti alapjait Daniel Bernoulli holland-svájci matematikus és természettudós munkássága szolgáltatja. Az általa megalkotott egyenletek leírják, hogy áramló közegben egy áramvonal mentén a különböző energia-összetevők összege állandó. Összenyomható és összenyomhatatlan közegre is alkalmazható, és magyarra lefordítva a nyomás és az áramlási sebesség összefüggését írja le egy csőben áramló közegre.

Ha a nyomáskülönbség munkáját akarjuk felírni akkor így néz ki:

F₁ * s₁ - F₂ * s₂= p₁ * A₁ * v₁ * ∆t - p₂ * A₂ * v₂ *∆t

F: erő, s: elmozdulás, p: nyomás, A: keresztmetszet, v: áramlási sebesség, t: idő

Az egyenlet alapján ha a keresztmetszetet állandónak vesszük, és a nyomást növeljük, az áramlási sebesség csökken, ha a nyomást csökkentjük az áramlási sebesség nő és vica versa. De hogyan változtassuk az áramlás sebességét? Növeljük vagy csökkentsük az áramlási keresztmetszetet! Nagyobb portátmérővel lassítom, kisebbel növelem a sebességet. Ahhoz, hogy ez igaz legyen, egyéb feltételeknek is meg kell felelni, de nagyon leegyszerűsítve erről van szó – ugyanúgy, mint amikor kifújod a levegőt: ha csücsörítve fújod a levegőt, akkor az a levegő nagy sebességgel áramolva elfújja az asztal közepén álló gyertyát a torta tetején, míg ha nagyra tátott szájjal teszed ezt, a két araszra lévő mécses lángja is épp csak megremeg.

Érdemes azt is tisztázni, hogy egyetlen közeg, köztük a levegő sem kedveli a hirtelen irányváltásokat, éleket, sarkokat az áramlásban, mert azoknak következtében sebességet és energiát veszít, amit nehéz visszanyerni. Ahhoz, hogy végre körvonalazódjon, mit is szeretnénk elérni a portolással azt is tisztáznunk kell, hogy mit is jelent ez egy motorra nézve.

A négyütemű motorok esetében a hengerfej az a rész, ami leginkább felel a karakterisztikáért és a teljesítményért. A motorblokk alapelrendezése a bázis, és a hengerfej fogja meghatározni a görbék futását és magasságát, amikor végelszámolásra (teljesítménymérésre) kerül a sor. Minden egyéb csak támogató csontváz az izomzathoz. Ahhoz, hogy innen tovább lehessen lépni, meg kell vizsgálni, hogy milyen a gyári felállás.

8

Galéria: Felszínesen a portolásról

Először mérni kell. Erre vannak iparági standard mérőeszközök, úgynevezett áramlásmérők, idegen szóval a flow bench. A közegek mindig az alacsonyabb nyomás irányába áramlanak, ez alól a levegő sem kivétel. A mérőberendezésünk nem csinál mást, mint közeget mozgat a portban egy előre meghatározott nyomáskülönbség létrehozásával, miközben méri az így áthaladt térfogatáramot. Ha felütjük a netet, szinte mindenhol az angolszász mértékegységgel a CFM-el fogunk találkozni. Ez köbláb/perc. A tesztet a mérőeszköz méréshatárán belül bármilyen nyomáskülönbségnél végezhetnénk, de az elterjedt mérési tartományok a 10, 25 és 28 col vízoszlop magasságának megfelelő nyomás. Ha kellően kifolyt az agyunk egy olyan mértékegység-rendszertől, ami a kolonizált országok számát osztja az elfogyasztott csésze teákkal alapegységként, akkor át is válthatjuk valami európaibbra. Az 1 CFM nagyjából 0,47 liter/másodpercnek felel meg, és a fent említett 28 bármi pedig nagyjából 70 millibar. Egyazon port méréséhez illik standardizált felszereléseket használni, ami alatt ugyanazt a szívósort, egyazon hengerpalást utánzatot vagy éppen megegyező kipufogó oldali leömlőket értek. Így a változónk valóban a port alakja lesz, és nem a változó mérési környezet.

Ezek után nincs más dolgunk, mint az általunk választott szelepnyitásnál (vagy kétütemű motor esetében főtengelyszögnél) mérési sorozatot végezni, a kisebbtől a nagyobb nyitási szög felé haladva. Miután mértünk, jöhet a kiértékelés. A port hatékonyságának mutatója lehet például, hogy egy adott szelepnyitási értéknél hány százalékát tudja egy standard értéknek, vagy éppen felállíthatunk egy arányt a szelepméret és térfogatáram között. Ezekkel a kezünkben már lesz alapértékünk bármilyen változás lekövetésére és a hatékonyságának megindoklására vagy épp cáfolására.

A lényeg, hogy az áramlásmérő csak egy eszköz, ugyanúgy, mint a mérőpad. Mér, kvantitatív értékeket ad a kezünkbe, de nem mondja el, hogyan értelmezzük azokat. Nem hoz döntéseket, és Dremelt vagy öttengelyes CNC marót sem vesz a kezei közé, és csinálja meg helyettünk a munkát.

Akkor mégis mire jó?

Amikor van rengeteg változónk, ad hozzá még egy adaggal – ha nem tudod merre van az előre, könnyű elveszni köztük. Mi lenne mégis az rettenetes méretű változó halmaz, amihez képest az áramlás mérőn kapott érték eltörpül? A teljesség igénye nélkül: a hengerfal és szelep távolsága, a szelepek méretének százalékos értéke a furathoz képest, a port átlag áramlási sebessége, a port maximális áramlási sebessége, a szívócsatorna és hengerűrtartalom hányadosa, a port alakja, a motor által megkövetelt légszállítás, az égéstér kialakítása és a legfontosabb: a felhasználás módja.

Amennyiben már tisztában vagyunk a felhasználás módjával, matematikai úton meg lehet határozni a szükséges térfogatáramot, hogy elérjük a kívánt teljesítményszintet – itt jön képbe a töltési fok fogalma, ami azt írja le, hogy az elméleti maximumhoz képest mennyi friss töltetet sikerül a motorba imádkozni, ugyanis a teljesítményt leginkább az határozza meg, mennyi benzint és levegőt tudunk egyszerre elégetni. Tehát meg kell határozni, hogy milyen fordulatszámon legyen a legjobb a motor, és ha megvan a cél, nekiláthatunk a megvalósításnak.

8

Galéria: Felszínesen a portolásról

A legtöbb portolás nem áll másból, mint a közeg útjának egyengetéséből. Egy átlagos felhasználói csoportnak ez a kis törődés már értékelhető pluszt ad. Egy jól eltalált szelepvezető körüli formázás a megfelelő szelepülék-kiképzéssel és a kettő közti átmenettel tudja a legtöbbet adni akár rossz, akár jó irányba. Az egyik legnagyobb áramlási veszteség ugyanis itt lép fel.

8

Galéria: Felszínesen a portolásról

Nagyon sok szó esik manapság a CNC-portolt hengerfejekről, esetleg hengerekről. Azonban azt meg kell érteni, hogy a gép sem tudja magától, honnan vegyen le anyagot, vagy micsoda perverzió, tegyen vissza oda, ahonnan hiányzik. A gépi megmunkált darabok is nagy valószínűséggel szorgos kézzel portolt darabok digitalizálásából születtek eleinte. A gép előnye a sebesség és az ismételhetőség, ezzel is gyorsítva a megfordulási időt, hiszen ha valami mégsem adta ki, akkor gyorsabban lehet korrigálni.

8

Galéria: Felszínesen a portolásról

Azt hiszem látszik, hogy ebből a kis felszín kapargatásból is érezehető, hogy egy jól eltalált, versenyképes portolás, sok munkát, próbálkozást és újra próbálkozást kíván. Nem fogjuk egy szimpla kézi dremellel megváltani a világot, de próbálkozni ér.