Ścigacz.pl

Bardzo często podczas różnych dyskusji możemy spotkać się z różnymi określeniami jednostek napędowych. Bokser, singiel, "fałka", szóstka,  dwusuw. O co w tym wszystkim chodzi? Jeśli interesujecie się motoryzacją i mechaniką, od razu skojarzycie nazwy. Jednak jeśli jesteś karmiącą matką, plastykiem, projektantem męskiej mody, bądź osobą wykonującą inny, zupełnie niezwiązany z motocyklami zawód, po przeczytaniu tego materiału powinieneś oswoić się z niektórymi, często spotykanymi w branży motocyklowej pojęciami…

Silniki spalinowe to obecnie wciąż najpopularniejsze źródło napędu w motocyklach. Ze względu na rodzaj paliwa możemy je podzielić na benzynowe i napędzane olejem napędowym (skoncentrujemy się na wielkoseryjnej produkcji, pominiemy tutaj alkohol czy skroplone gazy). Silniki zasilane olejem napędowym, ze względu na śladowe zastosowanie w branży motocyklowej, pomijamy.

Dwusuw/czterosuw

Silniki napędzane benzyną podzielimy na dwa rodzaje: cztero- lub dwusuwowe. Różnice w budowie obydwu tych grup są znaczne, w czterosuwie zapłon odbywa się co dwa pełne obroty wału korbowego, a zasilanie cylindra w mieszankę i odprowadzenie z niego spalin za pomocą zaworów z wymuszonym sterowaniem. W przypadku silnika dwusuwowego zapłon następuje co każdy obrót wału. Zasilanie i wydalanie spalin wymusza tłok za sprawą pod-  lub nadciśnienia wywołanego jego  ruchem. Odpowiednie położenie tłoka zasłania otwory dolotowe i spalinowe będąc jakby "sterownikiem rozrządu".

Silniki z tłokiem rotacyjnym (Wankla) pominiemy z uwagi na śladowe zastosowanie w motoryzacji.

Silniki dwusuwowe

Wady: Większe zużycie paliwa, mniejsza trwałość, większa toksyczność spalin, konieczność smarowania skrzyni korbowej olejem mieszanym z paliwem, dużo mniejszy efekt hamowania silnikiem, mniej momentu obrotowego w niskim i średnim zakresie obrotów.

Zalety: lepsze osiągi (moc maksymalna), mniejsza masa, mniej elementów ruchomych, większa prostota konstrukcji, lepsze wchodzenie na obroty

Silniki czterosuwowe

To je przede wszystkim w tym artykule weźmiemy pod lupę. Ze względu na liczbę cylindrów możemy podzielić je na jedno lub wielocylindrowe.

Jednocylindrowiec zwany najczęściej singlem ma sporo wad i sporo też zalet. Do największych zalet należą: sporo mocy i momentu obrotowego w niskim i średnim zakresie obrotów, ładny dźwięk i stosunkowo niewielkie wymiary. Największymi wadami jest generowanie wysokich wibracji (nie wchodząc w szczegóły skuteczne wyważenie takiego silnika jest praktycznie niemożliwe) oraz dużo mniejsza trwałość względem silników wielocylindrowych. Single wymagają mniej skomplikowanych prac serwisowych a znajdziemy je najczęściej w pojazdach o niewielkich pojemnościach lub crossach (Honda CR450), enduro (Yamaha XT600), supermoto (Husqvarna 710) oraz niektórych klasykach (Royal Enfield Continental GT, Junak M10).

Konstrukcje wielocylindrowe

Bokser

To rodzina silników, w których cylindry umieszczone są w pozycji leżącej w jednej linii naprzeciw siebie, ale po obydwu stronach wału korbowego. W momencie obrotu wału, obydwa tłoki w identyczny sposób poruszają się do wewnątrz lub na zewnątrz silnika. Z boku może to wyglądać jak bokserzy zadający sobie ciosy. Niektórzy ludzie określają je mianem silnika widlastego o kącie rozwarcia cylindrów 180 stopni, co jest błędne: boksery mają wykorbienia tłoków naprzeciw siebie, w V2 obydwa tłoki są zamocowane na wykorbieniu we wspólnej płaszczyźnie. Nie wchodząc w szczegóły konstrukcyjne takich par cylindrów może być jedna (BMW R1200GS), dwie (Zundapp KS800, Honda GoldWing 1000), lub trzy (Honda GoldWing 1500).

Zalety: dużo mocy w dolnym i średnim zakresie obrotów, dobra elastyczność, duża trwałość, stosunkowo mało wibracji, nisko położony środek ciężkości.

Wady: duża szerokość, reakcja na gaz przy wzdłużnym umieszczeniu w ramie (powodująca bujanie motocyklem przy dodaniu gazu), duża masa.

Widlasty, "fałka", L2, V2

Silniki w układzie "V" to jednostki, w których każda para cylindrów jest względem siebie ustawion pod pewnym kątem (najbardziej charakterystyczne konstrukcje to: 45 stopni w Harley-Davidsonie, 75 stopni w KTM, 90 stopni w Ducati, Aprilii), ale wykorbienie wału korbowego mają we wspólnej osi. Takich par cylindrów może być jedna (Harley, Ducati, Moto-Guzzi), dwie (Honda, Aprilia) lub trzy (Horex).  Silniki te, w zależności od kąta rozwarcia i stosunku średnicy do skoku tłoka są wysoko- lub niskoobrotowe, mają mocny dół lub górę zawsze jednak imponują przebiegiem mocy i momentu w środkowym zakresie obrotów. Są też najczęściej długowieczne i charakteryzują się dużą trwałością.

Zalety: osiągi, szczególnie w środkowym zakresie, mała szerokość, przyjemny dźwięk, spora wydajność.

Wady: duża masa, wibracje.

Rzędówki

W silnikach rzędowych tłoki pracują w osiach równoległych. W konstrukcjach motocyklowych rozróżniamy jednostki dwu-, trzy-, cztero- i sześciocylindrowe. Ze względu na budowę możemy znaleźć takie, w których wykorbienia wału korbowego leżą w jednej płaszczyźnie (dwu- i czterocylindrowce) oraz takie, w których wykorbienia są względem siebie przesunięte (dwu-, trzy-, cztero- i sześciocylindrowce).

Dwucylidrowce (R2)

Rzędowe dwucylindrowce mogą mieć tłoki ułożone z wykorbieniem w jednej osi lub przesunięte względem siebie. W drugim przypadku kolejność zapłonów i charakterystyka silników będzie zbliżona do układu V2. Dwucylindrowce z tłokami z wykorbieniem we wspólnej osi przypominają zdublowany silnik jednocylindrowy. Będzie cechował się dużą wibracją i sporym momentem w najniższym zakresie obrotów.

Trzycylindrowce (R3)

Trzycylindrówka to charakterystyczna jednostka napędowa dla Triumpha, ale produkowały (lub produkują nadal) je także marki Benelli, Yamaha, MV Agusta, a w wersji dwusuwowej także Kawasaki.

Są dobrze wyważone, nie powodują większych wibracji a ich charakterystyka obejmuje genialne osiągi w średnim zakresie oraz niezłe w najwyższym. Są szersze od rzędowych dwójek, ale znacznie węższe od rzędowych czwórek. Dźwięk jest jednym z najprzyjemniejszych dla ucha. Wydają się wręcz wymarzone do streetfighterów i dużych, mocnych naked bików…

Czterocylindrowce (R4)

Czterocylindrowe jednostki napędowe, to tradycyjne już konstrukcje typowe dla japończyków. W zależności od skoku tłoka będą wysoko lub nisko obrotowe, zawsze jednak swoją moc oddają w sposób niezwykle płynny i liniowy. Najczęściej projektowane w taki sposób, aby w najwyższym zakresie obrotów miały genialne osiągi, w średnim bardzo dobre, a w najniższym przeciętne.

Są to trwałe konstrukcje ale dość skomplikowane, ciężkie i mają dużą szerokość. Od jakiegoś czasu Yamaha w swoim flagowym okręcie w serii sport, modelu YZF-R1 montuje silnik, którego wał korbowy posiada wykorbienia będące w różnych płaszczyznach. Konfiguracja kolejności zapłonów przypomina V4. W tym wypadku charakterystyka będzie jeszcze lepsza w średnim zakresie obrotów w pewnym sensie kosztem najwyższych. Nierównomierna pulsacja spowoduje lepszą trakcję przy przyspieszaniu.

Sześciocylindrowce (R6)

Są montowane w dużych, ciężkich, turystycznych motocyklach. Mają genialny środek, niezły dół i bardzo silną górę - wydawać by się mogło, że to konstrukcje idealne do montażu w motocyklu.

Niestety, za sprawą sporej masy i szerokości uniemożliwiającej głębokie złożenia czy przeciskanie w korkach ich montaż w motocyklach innych niż potężne turystyki zwyczajnie nie ma sensu.

Słowo podsumowania

Z grubsza omówiliśmy podstawowe wady i zalety każdego rodzaju silnika. Temat jest na tyle obszerny i zależy od tak dużej liczby czynników, że do wszystkich opisanych silników można stworzyć osobny artykuł. Najprawdopodobniej w każdym przypadku znajdziecie obecną lub historyczną konstrukcję będącą odstępstwem od reguły.  Określenie charakterystyk tych silników jest ciężkie, bowiem w zależności od stosunku średnicy do skoku tłoka, masy wyrównoważającej, długości wykorbień czy chociażby stopnia sprężania dwa bardzo podobne silniki mogą mieć inne charakterystyki zewnętrzne.

Sportowe V2 może mieć mniej momentu obrotowego w środkowym zakresie obrotów, niż jakiś wolnoobrotowy agregat prądotwórczy z silnika o bardzo długim skoku, mimo, że pracuje w konfiguracji rzędowej czterocylindrówki.

Mamy nadzieję, że teraz łatwiej będzie wam zrozumieć, dlaczego niektórzy producenci wsadzają w swoje konstrukcje dwucylindrowe V-ki o mniejszej mocy, a mimo to radzące sobie w codziennej eksploatacji tak dobrze, jak dużo mocniejszy R4 oraz dlaczego wydajne rzędowe czwórki zahamowały w latach siedemdziesiątych rozwój sześciocylindrowców…