fbpx
A password will be e-mailed to you.

Historia pomiarów mocy silników jest zapewne tak stara jak same jednost­ki napędowe. Nic w tym dziwnego. Wszak konstruk­torzy zawsze chcieli wie­dzieć, czy ich obliczenia sprawdziły się w praktyce, a użytkownicy, czy sprzedany im produkt dysponuje osiągami podanymi przez producenta. 

Obecnie do te­go celu wykorzystuje się specjalne stanowiska w la­boratoriach badawczych wielkich koncernów bądź proste hamownie podwo­ziowe w mniejszych firmach i warsztatach. Zasta­nówmy się jednak, czy po­miary na hamowni podwo­ziowej, gdzie moc mierzona jest na tylnym kole motocy­kla, będą identyczne z po­miarami na stanowisku kontrolującym jedynie wy­dajność samego silnika. Przeanalizujmy również, jaka część energii dostar­czonej do jednostki napę­dowej wraz z paliwem za­mieniona zostaje na pracę, oddawaną do dyspozycji kierowcy. 

Pod koniec lat osiem­dziesiątych angielscy spe­cjaliści z Motor Industry Research Association (MI­RA) przeprowadzili szcze­gółowe badania strat mocy w nowoczesnym silniku motocyklowym. Obiektem zainteresowania była prze­ciętna, czterocylindrowa jednostka napędowa o po­jemności skokowej 750 ccm, z rozrządem typu DOHC i szesnastozaworową gło­wicą. Wał korbowy ułoży­skowany był na panew­kach, a wałki skrzyni bie­gów podparte łożyska­mi tocznymi. 

Trudno mó­wić oczywiście o całkowitej nieomylności przeprowa­dzonych pomiarów, jednak ich wyniki dają pewne po­jęcie o stratach mocy w sil­nikach. Wystarczy zmienić gatunek oleju czy zakres temperatury pracy jednost­ki napędowej, by zmieniły się końcowe wyniki. Przyję­to zatem uśrednione warto­ści: temperaturę pracy 80-100 stopni Celsjusza i olej syntetyczny SAE 10W40 SF. Warto jeszcze do­dać, że obroty pomiarowe miały wartość 10 000 obr./min.

Największe straty wyni­kają, jak się okazało, z chłodzenia jednostki na­pędowej (procentowo 33%), niewiele mniej pochłaniają gazy spalinowe, a raczej ciepło umykające wraz z nimi (32%). Tarcie tłoków i pierścieni tłokowych o ścianki cylindra pochłonęło 3,7% energii dostarczonego paliwa, a wałki rozrządu i napęd zaworów – 2,5%. Tarcie w łożyskach wału korbowego to straty rzędu 2,5%, a napęd pompy cie­czy chłodzącej, pompy oleju i alternatora zabrał 1,1 %. Tylko 25,2% wprowadzonej w postaci paliwa energii zostało zamienione w uży­teczną pracę, która mogła­by być później spożytkowa­na do napędzania motocykla. 

Przedstawiając sprawę bardziej obrazowo, przy­równajmy dane procento­we do konkretnych wartości, tak dobrze znanych wszystkim użytkownikom jednośladów. Ilość dostarczonego do cylindrów paliwa przy 10 000 obr./min przedsta­wia wartość opałową, która w teoretycznych oblicze­niach wystarczyłaby w ba­danej jednostce napędowej do „wytworzenia” mocy równej 325 KM. Jednak 211 KM(!) ucieka wraz z ciepłem przez układ chło­dzenia i układ wydechowy, 8 KM pochłaniają łożyska wału korbowego, tarcie tło­ków 12 KM, układ rozrządu 8 KM, a 3,5 KM inne straty mechaniczne silnika (pom­pa cieczy chłodzącej, pom­pa oleju, alternator). 

W efekcie otrzymujemy za­ledwie ok. 82 KM przy po­miarze na wale korbowym. Moc, jaką dysponuje motocykl na styku tylnego koła z jezdnią, jest jeszcze mniejsza, bowiem kolejne straty powstają w układzie przeniesienia napędu: sprzęgle, skrzyni biegów, łańcuchu napędowym lub w łożyskach wału kardana oraz w przekładniach zwią­zanych z danym rodza­jem napędu tylnego koła. 

Warto przy tym zaznaczyć, że znacznie mniejsze straty po­wstają przy zastosowaniu wału napędowego. Konkretnym przykładem może być Yamaha V-Max, o mocy silnika 145 KM (pomiar na wale korbowym). Na tyl­nym kole V-Max dysponu­je mocą ok. 120 KM, prze­niesienie napędu zabiera więc tej potężnej maszynie aż 25 KM.

Czasami jestem świad­kiem dyskusji fanów dwóch kółek, którzy spierają się o sposób pomiaru mocy maksymalnej motocykli. Warto zatem wiedzieć, że dane techniczne dotyczące mocy i momentu obrotowego sil­ników, podawane w pro­spektach i katalogach, opierają się na pomiarach na wałach korbowych silni­ków. Przebieg samych po­miarów, prowadzonych przez producentów i czyn­niki kontrolne w poszcze­gólnych krajach są jed­nak różne. 

Normy zakłada­ją pomiar z uwzględnie­niem napędu dodatkowych podzespołów (DIN – zdecy­dowanie najczęściej stoso­waną) lub z ich pominię­ciem (SAE – powszechnie stosowana w USA). Wyniki już w tym przypadku mogą się różnić o ponad 10 KM! Dodać trzeba, że w niektó­rych krajach jednostki, w których mierzy się moc, różnią się znacznie od po­wszechnie stosowanych. Jeden angielski BHP (Brake Horse Power) równy jest 1,014 KM. Zanim więc odczytamy dane techniczne silnika z reklamowego folderu sprawdźmy, w jaki sposób są one opracowane. Pamię­tajmy również, że bardzo często od­biegają one od rzeczywistości, i to nie tylko „in minus”, ale rów­nież „in plus”. Przepisy ho­mologacyjne przewidują zazwyczaj pięcioprocentowy błąd producenta, a więc deklarowana przez fabrykę moc maksymalna 100 KM nie może być wyższa niż 105 i niższa niż 95 KM.

 Tekst: Dariusz Dobrowolski

 

KOMENTARZE