fbpx
A password will be e-mailed to you.

Harley-Davidson znany jest jako firma trzymająca się tradycji. Można powiedzieć, że w XXI wieku powoli zaczyna gonić resztę świata, ale w okresie swojej „historycznej świetności” był raczej przywiązany do własnego status quo. Harleyowski silnik Panhead nie schodził z rynku przez 17 lat, a jego parametry stały się barierą, której inżynierowie z Milwaukee nie mogli sforsować.

Panhead z gaźnikiem Linkert

Advertisement

Panhead przez większą część okresu wytwarzania miał pojemność 1200 ccm (początkowo 1000 ccm), zasilany był przez gaźnik Linkert 38 mm i doszedł do 60 KM (zarówno przy stopniu sprężania 7:1, jak i zwiększonym w ostatnim roku produkcji do 8:1). W 1966 roku wprowadzono nowy model silnika – Shovelhead, z nowymi głowicami i nowym gaźnikiem Tillotson (również 38 mm, jak Linkert). W wersji FLH zachowano stopień sprężania 8:1 (FL miała 7,25:1) i wylądowano na tych samych sześćdziesięciu koniach mocy… 

Naturalne jest, że z wprowadzeniem nowego modelu oczekiwany jest progres, ale tutaj ciężko się go było doszukiwać. Firma podaje wzrost mocy w Shovelheadzie w późniejszym okresie (1970-80) do 66 HP – w tym czasie obniżono masę wału korbowego i wprowadzono zasilanie gaźnikami Bendix (38 mm) i od 1976 roku Keihin (38 mm). Potem, po zwiększeniu pojemności Shovela do 1340 ccm obniżono stopień sprężania do 7,4:1, a oficjalnie podawana moc to 65 HP. 

W podobnych przedziałach moc utrzymywała się w dobie panowania modelu Evolution (przy zmianach średnicy gaźnika do 40 mm i stopnia sprężania do 8,5 :1). Dlaczego podaję te wszystkie dane ? Aby pokazać, że firma próbowała „skonfigurować” silnik wprowadzając pewne zmiany, ale rewolucji jednak nie było.

Piękny Linkert – niestety zbyt mało efektywny dla bardziej współczesnych big twinów

Co ciekawe, mimo to Shovelhead jest do dzisiaj bardzo chętnie tuningowanym modelem Harleya – zatem, gdzieś w tej konstrukcji jest ukryta ta moc, którą można „odzyskać”. Ponieważ jakiś czas temu stanąłem przed wyborem „bazy” do budowy oldschoolowego bike’a, to właśnie kwestia możliwości tuningowania była jedną z ważniejszych przy podejmowaniu decyzji. Okazało się, że rzeczywiście temat jest rozległy, a asortyment części do poprawy osiągów – szeroki.

Shovel

Oczywiście najprostszym (w pewnym sensie) zabiegiem dla dodania koni mechanicznych jest zwiększenie pojemności – „bigger = better”. Jednak ten ruch pociąga za sobą kolejne, na zasadzie efektu domina, i koniec końców trzeba znacznie przebudować cały silnik. Natomiast mnie bardziej interesowało, co można uzyskać w ramach oryginalnej pojemności i pozostając przy założeniach fabrycznej konstrukcji.

Pierwszym i zapewne najważniejszym punktem programu jest głowica, odpowiedzialna za dostarczenie ładunku i odprowadzenie pozostałości po spaleniu. Dzisiaj wiadomo, że założenia konstruktorów sprzed pół wieku nie były do końca słuszne. Ale w tamtych czasach takie właśnie rozwiązania były powszechne i nie była to bolączka tylko firmy Harley Davidson. Sferyczny kształt komory spalania, wypukłe tłoki i niedoskonałe kształty (i średnice) kanałów w głowicy… 

Już w latach sześćdziesiątych Jerry Branch testował kwestie związane z przepływem mieszanki i jak twierdził, jego wnioski nie przysporzyły mu przyjaciół w biurach konstruktorów w Milwaukee. O ile panowało powszechne przekonanie, hołdujące zasadzie „bigger = better”, i co za tym idzie przewymiarowywanie średnicy kanałów/zaworów, to konsekwencją przeprowadzanych przez Brancha testów była konkluzja, że mniejsze średnice dynamizują przepływ i poprawiają napełnianie. 

Istotna jest również korekta kształtu oryginalnych kanałów w celu usunięcia ostrych krawędzi, ewentualnych niedokładności odlewu i wyprowadzenia łagodniejszych promieni zakrętów kanałów. Okazuje się, że okrągły przekrój również nie jest optymalny – znaczny postęp w dobrym napełnianiu jest do uzyskania przez nadanie kształtu zbliżonego do leżącej litery D – ze spłaszczeniem dolnej ścianki kanału. Jest to droga „po wewnętrznej” zakrętu kanału (w kierunku zaworu), a zatem najkrótsza, i tamtędy będzie się starała przedostać  największa część ładunku – spłaszczenie ścianki w tej części stanowi jakby „poszerzenie drogi”.

Wlot kanału ssącego w głowicy STD – w dolnej części spłaszczenie

Kontynuując, wypukły tłok i hemi komora spalania nie sprzyjają dobremu rozprzestrzenianiu się płomienia. A tym bardziej, kiedy chcąc podnieść stopień sprężania zastosowany zostałby bardziej wypukły tłok – to tylko pogłębia problem. Rozwiązaniem mogło być zastosowanie drugiej świecy po przeciwnej stronie wypukłości tłoka lub umieszczenie świecy centralnie, w najwyższym punkcie komory spalania. Takie (centralne) rozwiązanie wprowadził Dave Strociek, ale jego głowice nie rozpowszechniły się w branży, stając się raczej niszowym rarytasem. Natomiast opcja dwóch świec zyskała popularność w przebudowywanych Harleyach zarówno w indywidualnym wykonaniu takiej przeróbki przez customizerów, jak i seryjnej produkcji (STD i S&S).

Głowica STD i lżejsze aluminiowe talerzyki sprężyn

Wnętrze głowicy STD – dwie świece

Uważane za najlepsze do Shovelheada akcesoryjne głowice STD, oprócz dwóch świec, posiadają kanały uwzględniające wszelkie korekty (łącznie z „D shape”) – ich stosowanie sugerują różne publikacje zajmujące się „portingiem”, czyli tuningiem głowic. Właściwy porting może przynieść podniesienie mocy o ponad 20%, więc rzecz jest warta zachodu.

Przedłużeniem tego wątku jest kwestia modyfikacji lub zakupu już wersji zmodyfikowanej kolektora dolotowego. Okazuje się, że wykonanie fabrycznego pozostawia wiele do życzenia, jeżeli w pamięci mamy wszystkie wytyczne związane z kształtem zapewniającym właściwy przepływ. 

Kolektor wychodzący z fabryki Harleya-Davidsona do zastosowania w Shovelheadzie  ma wnętrze z wieloma ostrymi załamaniami na ściankach – generuje to turbulencje mieszanki zaburzające i spowalniające przepływ. Jest to oczywiście coś co można w dużym stopniu skorygować, aczkolwiek zbyt mała grubość ścianek oryginalnego kolektora nie daje możliwości na wyprowadzenie „lepszego” (łagodniejszego) kąta na zakrętach ani uzyskania przekroju „D”. Rzecz jasna i ten problem został rozwiązany – dolot „performance” wykonała firma Screamin’ Eagle (zresztą współpracująca oficjalnie z Harleyem).

Kolektor dolotowy Screamin’ Eagle

Wnętrze oryginalnego kolektora dolotowego – widoczne ostre krawędzie

Wnętrze kolektora Screamin’ Eagle

Zacząłem opis od głowicy samej w sobie jako kluczowego elementu do tuningu celem „uwolnienia” dodatkowych koni. Ale zanim Dave Strociek zaproponował głowicę z centralnie umieszczoną świecą, dużo wcześniej, bo już w 1976 roku, zaprezentował (wtedy jeszcze eksperymentalne) rozwiązanie dotyczące dźwigienek zaworowych. Były one wykonane z aluminium używanego w lotnictwie, o połowę lżejsze od fabrycznych, posiadały rolkę w miejscu stykania się ramienia z trzonkiem zaworu i były ułożyskowane na łożyskach igiełkowych (zamiast tulejkach ślizgowych jak w oryginale).  Jak to często bywa, prekursorskie rozwiązania musiały poczekać na upowszechnienie. 

Dave Strociek prezentuje swoje dźwigienki zaworowe – Choppers Magazine czerwiec 1976

Na większą skalę produkcję takich dźwigienek (ale stalowych – nie aluminiowych) uskuteczniła firma Crane Cams w latach 90. – prawie dwadzieścia lat później. Potem to rozwiązanie pojawiło się też w asortymencie S&S-a (z innym przełożeniem na ramionach).

Artykuł o dźwigienkach od Crane Cams w „SuperCycle” – styczeń 1994

Zestaw dźwigienek Crane Cams

Dźwigienki – Crane Cams (wyżej) i replika oryginału (niżej)

W 1979 roku Strociek nie pozwolił o sobie zapomnieć – zaproponował wtedy łożysko igiełkowe (też w miejsce tulejki) dla wałka rozrządu w pokrywie rozrządu. Anonsowane artykułem pod tytułem „Every Little Bit Counts” („Każdy drobiazg się liczy”) w Street Chopper. I faktycznie – próbując dać silnikowi warunki do lepszej/lżejszej/efektywniejszej pracy trzeba brać pod uwagę wszystkie drogi, które ku temu prowadzą. Lżejsze czy łatwiej obracające się elementy z pewnością są składową tego tematu. 

Dlatego wspomnę np. aluminiowe lub tytanowe talerzyki sprężyn zaworowych albo „wiercone” koła rozrządu. Świadomie pojawił się tu cudzysłów – oczywiście otwory w harleyowskich kołach nie są faktycznie wiercone, ale przypominam sobie jak wykonywałem taką operację na kołach rozrządu Junaka… Było to jakieś 25 lat temu – potem były prezentowane w papierowym wydaniu „Świata Motocykli”.

Łożyska igiełkowe dle wałka rozrządu – artykuł w Street Chopper sierpień 1979

Akcesoryjne lżejsze koła rozrządu

Ponieważ z fabryki w Milwaukee wychodziły niezbyt dokładnie wykonane dolne części popychaczy (tappets), aftermarket pospieszył oczywiście z alternatywą. Popychacze i lżejsze laski popychaczy wykonują Crane Cams, S&S, Jims i Velva Touch.

Akcesoryjne krzywki firmy Andrews

Rzecz jasna nie można pominąć kwestii krzywek rozrządu – wyższe wzniosy, czasy otwarcia zaworów etc. Firmy Andrews, Sifton, Crane Cams, Leineweber – że wspomnę tylko kilka z nich.

Alternatywne (lżejsze) wały korbowe można pozyskać od S&S-a. Chociaż dla chcących pozostać przy bardziej tradycyjnej charakterystyce silnika firma Truett & Osborne proponuje inne rozwiązania (przeciwwagi z nieco innym rozkładem masy). Natomiast Keith Black produkuje kute, ale lżejsze tłoki, co wprawdzie wymaga korekty wyważenia wału, ale wpływa na płynniejszą pracę silnika.

Kute tłoki Keith Black – lżejsze od oryginału

Do szczęścia potrzeba jeszcze dobrego zasilania (gaźnika), jakim przez długie lata Harley-Davidson nie grzeszył… Temat obszerny – nie będę się rozpisywał – wymienię niektóre: S&S super B, E oraz L. SU/Rivera, Mikuni HS40, dwugardzielowce: Weber, Dell’orto, S&S albo quasi wtrysk: Posa, Lake i Lectron.

S&S model L – w latach siedemdziesiątych popularny w rasowanych HD

S&S super B popularny w drugiej połowie lat siedemdziesiątych i początku osiemdziesiątych

Mikuni HS40 – najlepsza współczesna opcja zasilania dla Shovela

… no i układu zapłonowego. Z nowoczesnych – to znowu Crane Cams albo Dynatek lub Accel. Ewentualnie prawdziwy old school, czyli iskrownik Morrisa. Nadal produkowany i modyfikowany, ale co najważniejsze – magneto wraz ze wzrostem obrotów wytwarza coraz mocniejszą iskrę, a my przecież szukamy „poweru”.

Wczesny shovel i magneto Morrisa MM74

Magneto Morrisa w środku – niby archaiczna kontrukcja ale daje radę do dziś.

Wczesny shovel z iskrownikiem Morrisa G5

I wróćmy na chwilę do tych nudnych opisów z początku artykułu. Mieliśmy sześćdziesiąt-sześćdziesiąt parę koni. Wykonaliśmy parę zmian opisanych powyżej, dorzuciliśmy „performance” wydech i sprzęgło i… wg „The Big Twin High Performance Guide” mamy teraz w zasięgu 95 koni mocy!

Biblia dla tunerów Shovela i Evo

Powyższy tekst nie jest bezpośrednią receptą na tuning Shovela. Między poszczególnymi krokami zachodzą relacje, które wymagają szczegółowego dopracowania dla uzyskania faktycznego efektu. Wskazuję tylko na potencjał. Niech Moc będzie z Wami.

Tekst i zdjęcia z archiwum: Bernard „Berek” Prócnal
Zdjęcie tytułowe: Mecum Auctions

 

KOMENTARZE