Epätavallisimmat moottorimallit

Nykyaikaiset autonvalmistajat eivät hemmottele meitä moottorin suunnittelun ja kokoonpanon teknisillä hienouksilla. Klassiset polttomoottorit ja turbodieselit hallitsevat nykyään palloa. Mutta edelleen on kokeilijoita, jotka tarjoavat omaperäisiä ratkaisuja. Ja aiemmin tällaisia hankkeita oli vielä enemmän. Tänään Drom kertoo autojen ja moottoripyörien epätavallisimmista moottoreista.

Pääsääntöisesti kaikkien nykyisten autojen konepeltien alle on asennettu nelitahtiset bensiinimoottorit, jotka toimivat niin sanotun Otto-syklin – ruiskutus, puristus, isku, pakokaasu – mukaisesti. Nämä ovat tyypillisiä termisiä polttomoottoreita, joissa palava seos syttyy kynttilän avulla ja joissa pakoventtiilit avautuvat imuventtiilien sulkeuduttua. Tällaisten moottoreiden suurin haittapuoli on alhainen (jopa 28 %) hyötysuhde.

Yli kolmannes nykyaikaisista autoista on varustettu turbodieselmoottoreilla, joissa on samanlainen kampimekanismi, mutta joissa on korkeampi puristussuhde ja joissa käyttösekoitus syttyy puristuksesta ja sylinterin korkeasta lämpötilasta. Dieselmoottoreiden hyötysuhde on korkeampi, mutta ei silti kovin suuri – jopa 50 %.

Näitä kahta moottorityyppiä käytetään nykyään suurimmassa osassa autoja, ja niistä on jo pitkään tiedetty ja sanottu kaikkea. Tehtävämme on kertoa ei niin laajalle levinneistä järjestelmistä, joissa joko on joitakin vakavia eroja verrattuna ”klassisiin” Otto- ja dieselmoottoreihin tai jotka on rakennettu ylipäätään eri periaatteella.

Wankelin kiertomäntämoottori

• Yhtiöt – NSU, Mazda, Citroen, VAZ
• Joitakin automalleja – NSU Ro 80, Mazda RX-7, VAZ-21059 ja 21079, Citroen GS.

Aluksi on tietysti aloitettava kiertomäntämoottorista, jonka insinöörit Walter Freude ja Felix Wankel esittelivät ensimmäisen kerran vähän aikaa sitten – vuonna 1957. On loogista, että tämä moottori sai yhden luojista nimen – Wankel. Tämän voimalaitoksen erityispiirre on kolmipuolinen mäntä (roottori), jota kaasunpaineen voima liikuttaa. Roottorin liike suhteessa ”soikeaan” sylinteriin, jossa on alkuperäinen profiili (staattori), tapahtuu kahden hammaspyörän välityksellä: yksi – roottorin sisäpinnalla, toinen – jäykästi kiinnitettynä moottorin sivukannen sisäpintaan. Niiden vuorovaikutus saa aikaan ympyränmuotoisen eksentrisen liikkeen, jossa roottori koskettaa palotilan sisäpintaa pinnoillaan. Pyörimisliike siirretään erityiselle akselille ja siitä vaihteistoon. Yksi mekaaninen pari säätelee roottorin liikettä, ja toinen muuttaa sen eksentrisen akselin pyörimiseksi. Yhden akselin täyden kierroksen aikana roottori ehtii kääntyä 120°, ja jokaisessa kolmessa erillisessä ontelossa toistuu polttomoottorin koko nelitahtinen sykli – ruiskutus, puristus, isku ja pakokaasu. Tämäntyyppisten moottoreiden ilmeisiä etuja ovat niiden kompaktius, keveys, vähäiset osat (ei mäntää, yhdystankoja, kampiakselia), yksinkertaistettu voitelujärjestelmä, alhainen tärinätaso ja suuri litratilavuus. Tärkeimpiä haittoja ovat roottorin ja sylinterin seinämän välyksen tiivisteiden heikko tehokkuus, korkea erikoisöljyn kulutus, taipumus ylikuumentua, vaativat tulpat ja suuri teho suhteellisen korkeilla kierrosluvuilla.

Ensimmäinen sarjavalmisteinen auto kierrosluvulla oli saksalainen NSU Ro 80 vuonna 1967, mutta todellisen suosion pyöriville mäntämoottoreille toi tietenkin japanilainen Mazda, joka on kuuluisa paitsi legendaarisista RX-malleistaan myös prototyypin ”757” ainoasta Le Mansin voitosta. Mazda aikoo muuten palata rotary-teemaan juuri tänä vuonna. Eri valmistajat ovat kokeilleet kierroslukuja eri aikoina. Jopa AvtoVAZ:lle 80-luvulla oli leimallista pyörivät ”vitoset” ja ”seiskat”, joita käytettiin liikennepoliisissa tai ”lainvalvojilla”.

Muuttuvan puristussuhteen moottori

• Yhtiöt – Infiniti, Saab, AVL, FEV, MCE-5
• Automalli – Infiniti QX50

Tekniikka, jota käytetään tällä hetkellä vain yhdessä autossa, Infiniti QX50 -crossoverissa, joka on tulossa vuonna 2019. Nissan on jatkanut tätä jo yli 20 vuotta, ja nyt vihdoin 2,0-litrainen VC-T (Variable Compression Turbocharged) -turbomoottori pystyy automaattisesti säätämään puristussuhdetta (8:sta maksimiteholla 14:ään alhaisilla kuormituksilla) säätämällä mäntien pituutta 6 mm:llä. Tämä mahdollistaa paitsi sen, että voidaan lähes kokonaan unohtaa alioptimaaliset tilat ja sen seurauksena detonaation esiintyminen, myös lisätä tehokkuutta ja säästää jopa 27 % polttoainetta verrattuna V-muotoisiin ”kuutosiin”, japanilaisten insinöörien mukaan. Tämä temppu toteutetaan seuraavalla tavalla: yhdystangon ja sen alemman kaulan välinen liitos on liikuteltavissa, ja se toimii sähkömoottorin käyttämän vipujärjestelmän avulla. Samalla voimalaitoksen teho on vaikuttava 270 hv ja vääntömomentti – 390 Nm (Venäjällä moottori on deformoitu 249 hv:hen ja 380 Nm:ään). Suunnittelun suurimpina haittoina pidetään sen monimutkaisuutta ja voimayksikön suurempaa (noin 10 kg) painoa.

Fordin, Mercedes-Benzin, Peugeotin ja Volkswagenin insinöörit ovat eri aikoina askarrelleet vaihtelevan puristussuhteen moottoreiden parissa, mutta kukaan ei ole koskaan saanut patenttia. Oli myös varhaisia järjestelmiä, joissa oli lisämäntä, joka muutti palotilan tilavuutta. Kokeiltiin myös vaihtelevan korkuisia mäntiä, jotka osoittautuivat hyvin raskaiksi. Vuonna 2000 yritys FEV Motorentechnik asensi Volkswagenin turbomoottoriin 1.8T järjestelmää, jossa oli… nostava kampiakseli, jonka liike tapahtui eksentristen kytkimien avulla. Samana vuonna Saabin ruotsalaiset esittivät näkemyksensä. Viisisylinterinen 1,6-litrainen turbomoottori SVC (Saab Variable Compression) pystyi nostamaan jaetun sylinterilohkon yläosan. Samoihin aikoihin MCE-5 Developmentin ranskalaiset esittelivät moottorin, jossa oli ainutlaatuiset hammastetuilla keinuvarsilla varustetut jaetut yhdystangot. Mikään näistä ratkaisuista ei kuitenkaan koskaan tullut sovellettavaksi tuotantoautoihin.

Ritarin holkkiventtiilimoottori

• Yhtiöt – Daimler, Mercedes-Benz, Peugeot, Panhard, Willys-Knight, Mors, Avions-Voisin
• Joitakin automalleja – Avions-Voisin C, Willys-Knight, Daimler 22HP

Matkustamme nyt 1800- ja 1900-lukujen vaihteeseen, jolloin Charles Knight sai idean luoda moottorin ilman klassisia venttiilejä. Vuonna 1908 hän patentoi aivoituksensa, joka oli varustettu niin sanotuilla ”spool-venttiileillä”: se oli eräänlainen kytkin, jota erityinen hammaspyöräakseli liikutti ja joka liukui männän ympärillä ja avasi siten sylinterin seinämiin tehdyt sisään- ja ulostuloaukot. Tällainen järjestelmä osoittautui paitsi toimivaksi myös melko hiljaiseksi, kestäväksi, hyvän tehon tuottavaksi eikä siinä ollut perinteisten levyventtiilien ”juuttumisongelmia”. Näiden ilmeisten etujen lisäksi oli muitakin etuja: hyvä pakokaasujen huuhtelu, palotilan muuttumaton muoto (joten ei detonaatiota), ei tavanomaista lohkopäätä ja ihanteellinen sytytystulppien sijoitus. Suurimpana haittana pidettiin lisääntynyttä öljynkulutusta.

Siitä huolimatta tällaisia moottoreita oli viime vuosisadan 40-luvulle asti useissa tunnettujen automerkkien, kuten Daimlerin, Panhardin, Peugeotin, Mercedes-Benzin, Willysin ja muiden, malleissa. Myöhemmin – moottorin kierrosluvun huomattavan kasvun ja perinteisten levyventtiilien natriumjäähdytyksen käyttöönoton jälkeen – järjestelmä käytännössä vanhentui.

Lanchesterin kaksoiskaksoismoottori

• Yhtiöt – Lanchester, Ford
• Joitakin automalleja – Lanchester 12HP, Ford A/C/F

Vuonna 1896 Karl Benz patentoi kaksisylinterisen ”oppositiomoottorin”, kolme vuotta myöhemmin perustettiin Lanchester-yhtiö, ja vuotta myöhemmin se esitteli ensimmäisen autonsa Lanchester Phaeton, joka oli varustettu tällaisella kahdella kampiakselilla varustetulla moottorilla. Tätä moottoria pidetään ensimmäisenä tuotannossa olevana Flat-Twin-moottorina. Tämä 4,0-litrainen, ilmajäähdytteinen, ilmakiertoinen yksikkö tuotti peräti 10,5 hevosvoimaa 1250 kierroksella minuutissa. Toinen kampiakseli oli toisen yläpuolella, ja kussakin männässä oli kolme (!) yhdystankoa – yksi paksu keskimmäinen ja kaksi kevyempää sivuilla. Paksumpi meni toiselle akselille ja ohuemmat toiselle. Näin ollen akselit pyörivät vastakkaisiin suuntiin.

Autoteollisuuden alkuaikoina tällaisia moottoreita oli Lanchesterin autojen lisäksi myös ensimmäisissä Ford-malleissa – ”A”, ”C” ja ”F”.

Kahden sylinterin ”oppositio” yhdessä lohkossa (Panhard Flat-Twin)

• Yhtiö – Panhard
• Joitakin automalleja – Panhard Dyna, Panhard 24, Panhard Dyna X84

Ranskalainen Panhard-yhtiö valmisti vuosina 1945-1967 useita malleja, jotka oli varustettu niin sanotulla Flat-Twin-moottorilla. René Panhard ei ollut kaksisylinteristen ”vastakappaleiden” käytön edelläkävijä, mutta yhdisti ensimmäistä kertaa sylinterilohkon ja -kannen alumiinikoteloon. Tämän Flat-Twin-moottorin ainutlaatuisen teknisen ratkaisun lisäksi oli muitakin mielenkiintoisia löydöksiä. Esimerkiksi venttiilijousien sijasta käytettiin ensimmäistä kertaa vääntöjä, ja jäähdytys oli kaksinkertainen ilmajäähdytys.

Tällaisten moottoreiden tilavuus oli pieni – 0,61-0,85 litraa, ja teho oli 42-60 hv. Tämä seikka ei kuitenkaan estänyt X84-mallia osallistumasta Le Mansin kisoihin ja saavuttamasta jopa hyviä tuloksia luokassaan 750 cm³:n luokassa. Panhard 24 coupe oli myös erittäin kaunis auto.

Atkinson- ja Miller-syklin moottorit

• Yhtiöt – Toyota, Lexus, Ford, Nissan
• Joitakin automalleja – Toyota Prius, Lexus hybridit, Ford Escape, Nissan Altima

Kuten tämän artikkelin alussa todettiin, useimmat nykyaikaiset automoottorit toimivat Otto-syklillä. Mutta on olemassa vielä muitakin muunnelmia: insinöörien James Atkinsonin ja Ralph Millerin nimet liittyvät ikuisesti taisteluun tehokkuuden parantamiseksi ja tehokkuuden lisäämiseksi.

Mitä Atkinson ehdotti? Ensinnäkin hän muutti kampimekanismia mutkistamalla iskujen suhdetta: männän iskuista puristus- ja iskujen aikana tuli lyhyempiä kuin imu- ja pakokaasun aikana ainutlaatuisen kampiakselin ansiosta. Atkinsonin syklissä imuventtiilit sulkeutuvat kokonaan puolivälissä yläkuollutta pistettä. Toiseksi kaikki neljä Atkinsonin sykliä tapahtuvat yhdellä kampiakselin kierroksella, kun taas perinteisessä Otto-moottorissa tarvitaan kaksi kierrosta. Tämäntyyppisen moottorin etuja ovat korkea hyötysuhde ja ympäristöystävällisyys. Haittapuolina ovat suunnittelun monimutkaisuus ja alhainen vääntömomentti ”matalilla” kierroksilla. Siksi tällaisia voimayksiköitä käytetään hybrideissä, joissa tämä ominaisuus kompensoidaan sähköisellä vetovoimalla.

Ralph Miller työskenteli myös puristussuhteen parissa, mutta meni (vuonna 1947) eri suuntaan. Sen sijaan, että puristussuhdetta pienennettäisiin mekaanisesti vakiotahtisuhteella, hän ehdotti, että sitä pienennettäisiin imusuhteen kustannuksella, jolloin kaikkien mäntien tilavuus pysyisi samana, kuten Otto-moottorissa. Tästä ratkaisusta on kaksi muunnelmaa, mutta molemmat perustuvat imuventtiilien myöhäiseen sulkemiseen: ”Lyhennetty imu” (imuventtiilit sulkeutuvat ennen imutahdin loppua) ja ‘lyhennetty puristus’ (imuventtiilit sulkeutuvat myöhemmin kuin imutahti). Molempien tarkoituksena on kuitenkin pienentää seoksen puristussuhdetta, joten kun polttoaine sytytetään pisteessä TDC, se laajenee paljon enemmän kuin Otto-moottorissa. Tämä mahdollistaa sylinterissä laajenevien kaasujen energian paremman hyödyntämisen, mikä lisää rakenteen lämpöhyötysuhdetta ja parantaa näin ollen taloudellisuutta ja kimmoisuutta. Lisäksi pumppaushäviöt pienenevät puristustahdissa, koska Miller-syklin moottorissa polttoainetta on helpompi puristaa. Tämän järjestelmän haittapuolena on sylinterin huonommasta täyttymisestä johtuva tehon väheneminen (erityisesti suurilla nopeuksilla).

Dieselin ”oppositio” heiluvalla kampiakselilla (Commer Rootes TS3 Tilling-Stevens)

• Yhtiö – Rootes
• Joitakin automalleja – Commer Q25, C-sarja, Karrier

Ainoa dieselmoottori tämänpäiväisessä katsauksessamme, mutta mikä dieselmoottori: kaksitahtinen ”oppositio” TS3 (ei suotta lempinimeltään ”Knocker”), jossa on ainutlaatuinen Tilling-Stevensin kehittämä heiluva kampiakseli! Sitä asennettiin vuosina 1954-1968 kuitenkin vain laajalle piirille tuntemattoman brittiläisen Rootes-yhtiön veneisiin, linja-autoihin ja kuorma-autoihin. Tämä moottori ei sijainnut ainoastaan kuljettajan istuimen alla, vaan siinä oli myös useita mielenkiintoisia ominaisuuksia: jokaisessa sylinterissä oli kaksi ”vastamäntää”, jotka välittivät vääntömomentin yhdelle kampiakselille erityisen keinuvivuston ja kahden yhdystangon avulla, ja lisäksi siinä oli mekaaninen kompressori, jossa oli ketjukäyttö! TS3-moottorissa oli kolme sylinteriä, iskutilavuus oli 3,25 litraa ja se tuotti huomattavat 105 hv ja 366 Nm vain 1200 kierroksen minuutissa. Sen sanottiin olevan erittäin kompakti ja luotettava yksikkö, jonka ainoana haittapuolena pidettiin korkeaa melutasoa.

1960-luvun lopulla ilmestyi prototyyppi nelisylinterisestä vastaavasta yksiköstä, ja sillä varustettu ”muuli” jopa läpäisi testit lähes kahden miljoonan kilometrin pituisella matkalla, mutta asia ei edennyt pidemmälle: vuonna 1968 Chrysler Corporation osti Rootes-yhtiön, ja kehitystyö supistui.

Gobron Brillie Opposed Piston

Kaksitahtinen kaksisylinterinen ”oppositiomäntä” (Gobron Brillie Opposed Piston).

• Yhtiön nimi on Gobron-Brillie
• Joitakin automalleja – Gobron-Brillie 8CV, Gobron Brillie Opposed

Palataan takaisin 1800-luvulle, tarkemmin sanottuna vuoteen 1898, jolloin ranskalainen Gustave Charles-Alexis Gobron perusti yhdessä maanmiehensä Eugène Brillieun kanssa Societé des Moteurs Gobron-Brillie -nimisen autoyhtiön. Vain kuusi kuukautta myöhemmin heidän ensimmäinen lapsensa ilmestyi – Gobron-Brillie 8CV, jossa käytettiin ainutlaatuista suunnittelumoottoria – tilavuudeltaan 1,6 litraa ja kahdella pystysuoraan sijoitetulla sylinterillä oli neljä mäntää, jotka liikkuivat toisiaan kohti. Alemmat männät oli yhdistetty kampiakseliin tavanomaisilla yhdystangoilla ja ylemmät (niiden isku oli lyhyempi) – alkuperäisen sauvojen, keinuvarsin ja eksentristen akselien järjestelmän avulla. Nokka-akseleita oli vain yksi, ja koko mekanismi oli täysin synkronoitu. Ylempien mäntien iskun puolivälissä – tällä alueella seos syttyi – asennettiin sytytystulpat sekä imu- ja pakoventtiilit, joita ohjattiin työntötangoilla. Polttoaineen syttyminen tapahtui mäntien välissä, noin puolivälissä ylempien mäntien iskun kestoa.

Tällaisen monimutkaisen, mutta aikalaisten mukaan varsin luotettavan ja erinomaisen sulavasti toimivan järjestelmän lisäksi autossa oli epätavallinen voimanlähdejärjestelmä, jossa perinteisen kaasuttimen sijasta käytettiin mäntäsarjaa, joka pystyi syöttämään kammioon mitä tahansa polttoainetta. Sanotaan, että Gobron-Brillie pystyi ajamaan jopa alkoholilla tai vahvoilla alkoholijuomilla, kuten viskillä ja konjakilla!

Rotaatiomoottori – kiinteä kampiakseli, pyörivät sylinterit ja männät (Adams-Farwell)

• Yhtiö – Adams-Farwell
• Joitakin automalleja – Adams-Farwell Models 5, 6, 7 ja Series 6

Tätä ideaa kutsutaan ”päinvastaisesta”: jos tavanomaisessa polttomoottorissa kampiakseli pyörii ja sylinterilohko pysyy paikallaan, niin insinööri Fay Oliver Farwellin vuonna 1895 keksimässä moottorissa kampiakseli seisoi aina yhdessä paikassa. Legendan mukaan Farwell, joka työskenteli yhdysvaltalaiselle The Adams Co. -yhtiölle, sai innostuksen suunnitella 3-sylinterisen nelitahtimoottorin, jossa sylinterit pyörivät alkuperäisten laakereiden varassa jäykästi asennetun kampiakselin ympärillä, kun hän näki… tavallisen myllyn!

Yhdeksän vuotta myöhemmin, vuonna 1904, Adams-Farwell Model 5 -nimellä lähti tuotantoon auto, jossa oli tämä ainutlaatuinen ja tuon ajan standardeihin nähden melko voimakas (25 hv) moottori. Siinä oli muuten joitakin epätavallisia ominaisuuksia: kaasuttimen sijaan polttoaine pääsi kammioihin niissä olevien erityisten reikien kautta, eikä moottorissa ollut äänenvaimentimia (se oli melko hiljainen). Suurin haittapuoli oli liiallinen öljynkulutus, mutta siitä huolimatta Adams-Farwell esitteli vuonna 1906 Model 6:n, jossa oli 5-sylinterinen 8,0 litran moottori. Vuonna 1910 yhtiön moottoreita käytettiin jopa ensimmäisissä Emil Berlinerin suunnittelemissa helikoptereissa.

Erillissyklinen moottori

• Yhtiöt – Scuderi, Paut Motor, Bonner Motor
• Joitakin automalleja – ei asennettu

Kuten tiedät, klassisessa polttomoottorissa kaikki neljä sykliä tapahtuvat yhdessä sylinterissä. Mutta kuten käy ilmi, maailmassa – ja lähimenneisyydessä – oli harrastajia, jotka saarnasivat todellista eksotiikkaa syklien erottelulla. Esimerkiksi vuonna 2006 Scuderi Groupin amerikkalaiset päättivät, että niin sanottu ”kylmä” sylinteri vastaisi imu- ja puristussykleistä ja toinen, ”kuuma” sylinteri iskusta ja pakokaasusta. Kun työsylinterissä on kaasujen paisuminen, imukello tapahtuu ”kylmässä” kompressiosylinterissä. Kun työskentelevässä sylinterissä tapahtuu purkautuminen, kylmässä sylinterissä tapahtuu puristus. Puristustahdin lopussa männät lähestyvät TDC:tä, seos ”virtaa” ”kylmästä” sylinteristä ”kuumaan” sylinteriin ylipaineventtiilin kautta ja syttyy. Lisäksi eri sylintereillä voi olla eri männän halkaisijat ja iskut, mikä mahdollistaa hyvin joustavan virityksen. Vuonna 2009 Scuderi esitteli prototyypin, mutta se ei koskaan edennyt pidemmälle: moottori on taloudellinen, mutta rakenteellisesti hyvin monimutkainen.

Myös kroatialainen yritys Paut Motor on kokeillut jaettuja syklejä. Vuonna 2011 he jopa esittelivät prototyypin, joka 7 litran tilavuudellaan painoi vain 135 kiloa, siinä oli paljon vähemmän osia, vähemmän kitkaa ja melua kuin Scuderin moottorissa. Mutta tämäkin hanke kuoli.

No, monimutkaisin moottori, jossa on jaetut syklit, on luultavasti Bonnerin moottori, jossa sylinterit on sijoitettu ristikkäin, ja kampiakseli tekee planeettaliikkeen hammaspyöräjärjestelmän kautta. Kaasunjako tapahtuu sylinterien pohjassa olevien erikoisventtiilien ja lohkossa olevien pyörivien kelkkojen avulla. Mäntiä voidaan siirtää öljynpaineen vaikutuksesta, jolloin puristussuhde muuttuu. Mikä sotku! Ei ihme, että tämä moottori tuskin koskaan pääsee ”sarjaan”.

Kaasuturbiinimoottori

• Yhtiöt – Kenworth, Rover, Fiat, GM, Lotus, Chrysler, Ford
• Joitakin automalleja – Fiat Turbina, Chrysler Turbine, Rover Jet1, GM Firebird, Ford Thunderbird

Vaikka sarjavalmisteisissa autoissa ei koskaan nähty jaetun syklin moottoreita, kaasuturbiinimoottorilla varustettuja autoja oli luonnossa olemassa. Henkilöautojen valmistajat päättivät 50-luvun alusta lähtien pelata tätä peliä ja jatkoivat sitä aina 60-luvun loppuun asti. GTE:n aikakausi ei ollut pitkä, mutta se antoi meille koko joukon erikoisia malleja: Rover Jet1, Fiat Turbina, Ford Thunderbird, Chrysler TurboFlite.

Kaasuturbiini on klassiseen polttomoottoriin verrattuna yksinkertaisempi ja paljon tehokkaampi moottori. Ei ole yllättävää, että autoteollisuus, joka jo ennen viime vuosisadan 50-lukua lainasi aktiivisesti useita teknisiä ratkaisuja ilmailuteollisuudelta, ei jäänyt sivuun ja päätti kokeilla tämäntyyppisten moottorien käyttöä henkilöautoissa. Lisäksi GTE-moottorin rakenne ei ole monimutkainen: akselit, joissa on kompressori ja turbiinipyörät, joista ensimmäinen syöttää polttoaineen kanssa paineilmaa palotilaan. Kun polttoaine palaa ja laajenee, työseos pyörittää turbiinipyörää, joka käyttää energian kompressorin pyörittämiseen ja tietenkin suihkukäyttöön.

Moottori, jossa on desmodrominen venttiilin käyttö

• Yritykset – Bignan, Ducati, Norton, Mercedes-Benz, BMW, Ferrari, Honda
• Joitakin malleja – moottoripyöriä: Ducati, BMW, Honda, Norton, MV Agusta; autot: Mercedes-Benz SLR

Perinteisessä polttomoottorissa venttiilit avataan väkisin (erityisten keinuvipujen avulla) ja suljetaan voimakkaiden jousien avulla. Juuri näiden jousien nopeus ja niiden riittämätön lujuus aiheuttavat niin sanotun kinemaattisen yhteyden katkeamisen, venttiilien ”roikkumisen” ja sen seurauksena moottorin kierrosluvun rajoittumisen. Desmodromisen toimilaitteen tapauksessa venttiilit myös pakotetaan ja suljetaan.

Tämän osaamisen historia ulottuu 1900-luvun alkuun, jolloin englantilainen insinööri Arnott sai vuonna 1910 patentin desmodromisesta ajoitusjärjestelmästä. Tuohon aikaan se oli erityisen ajankohtainen, sillä jousien laatu ei useinkaan kestänyt edes hyvin pieniä kierroksia ja kuormituksia. Käytännössä ”desmodromia” käytettiin ensin kilpa-auto Peugeot L76:ssa vuonna 1912, ja kahdeksan vuotta myöhemmin se ilmestyi ranskalaiseen urheiluauto Bignaniin. Ensimmäiset moottoripyörät, joissa käytettiin desmodromista voimansiirtoa, olivat brittiläisen Norton-yhtiön malleja vuonna 1924. Sittemmin tätä tyyppiä käytettiin myös Mercedes-Benzin, Ferrarin, BMW:n, F.B. Mondialin ja Hondan moottoripyörissä. Mondial ja Honda. Italialainen moottoripyöräyhtiö Ducati on kuitenkin edelleen tämän järjestelmän uskollisin kannattaja.