Tomasz NiewiadomskiW dziale Custom mogliście jakiś czas temu przeczytać, że przyszłością motocyklizmu może okazać się indywidualizacja. Ma to sens, ale nie tylko wygląd czyni motocykl wyjątkowym. Inżynierowie wciąż mają kluczową rolę w nadawaniu maszynom charakteru.
Na skróty:
Trzeba przyznać, że niekiedy pomysły konstruktorów wyprzedzały swoją epokę i nie przyjmowały się na stałe. Jednak technologie idą do przodu, a społeczność motocyklowa spragniona jest nowych rozwiązań. Czy pojawia się szansa na drugą młodość niektórych, ekscentrycznych pomysłów?
Doładowanie
Gdy pada hasło doładowanie w motocyklach, chyba każdy ma na myśli Kawasaki H2 i H2R. Lecz nie jest to rozwiązanie nowe. Już pod koniec lat dwudziestych sprężarka mechaniczna (kompresor) trafiła do wielu wyścigowych motocykli, m.in. BMW, DKW czy Gilery. Regulaminy wyścigowe zakazały jednak stosowania sprężarek i koncepcja upadła.
Kolejny bum przypadł na rok 1980 wraz z Hondą CX 500 Turbo. Niedługo potem dołączyły Yamaha, Suzuki i Kawasaki. Tym razem, zamiast kompresora używano turbosprężarki. Choć oba urządzenia mają ten sam cel, czyli zwiększenie ciśnienia powietrza wpadającego do komory spalania, to różnią się napędem. Wirnik kompresora otrzymuje napęd z wału korbowego, a turbosprężarka jest napędzana przez spaliny.
Małe turbo
Oba rozwiązania mają swoje wady. Turbodoładowaniu często towarzyszy turbodziura. Opóźnienie reakcji na dodanie gazu to czas potrzebny na osiągnięcie właściwego ciśnienia doładowania. Gdy ono się pojawia, daje to efekt gwałtownego i niebezpiecznego wzrostu mocy. Zapobiec temu może zastosowanie bardzo małej turbosprężarki o niewielkiej bezwładności, lecz miniaturyzacja kosztuje. Turbosprężarka ma też zalety. Przede wszystkim, wykorzystuje gazy wydechowe, w których skumulowana jest jedna trzecia niewykorzystanej energii. Ponadto nie zabiera momentu napędowego silnika, więc zwiększa jego moc efektywniej niż kompresor. Ten potrzebuje do działania nawet 10% mocy silnika, a to oznacza mniejszą efektywność całego napędu, lecz jego niepodważalną zaletą jest za to brak turbodziury!
[dd-parallax img=”https://swiatmotocykli.pl/wp-content/uploads/2019/03/7b-1.jpg” height=”700″ speed=”2″ z-index=”0″ position=”left” offset=”false” mobile=”/wp-content/uploads/
Obecnie silnik wolnossący może czuć się bezpieczny. Jednak jeśli normy emisji spalin będą jeszcze ostrzejsze, to kto wie, czy doładowanie, teraz nadal ekstrawagancja, nie upowszechni się. Czyż nie tak się stało na rynku samochodowym?
Napęd 2WD
O napędzie dwukołowym pisałem w poprzednim numerze, niemniej nie wypada pominąć go w tym materiale. W przeciwieństwie do doładowanych silników, prace nad tym rozwiązaniem nigdy nie zostały porzucone na dłużej. Zawsze na rynku był jakiś producent, który konsekwentnie usiłował je dopracować.
Poza amerykańskim Rokonem, do seryjnej produkcji weszły jedynie Yamaha z modelem WR450F 2Trac i Christini. Niestety, Yamaha i jej hydrauliczny napęd opracowany z Ohlinsem, nie przetrwała na rynku. Pozostałe dwie marki nadal funkcjonują. Wciąż jednak nie można powiedzieć, że napęd 2WD przyjął się. Są jednak pewne budzące nadzieję trendy.
2WD na prąd?
Przede wszystkim należy ich upatrywać w motocyklach elektrycznych i hybrydach. Konstrukcja silnika elektrycznego umożliwia zamontowanie w piastach kół (np. Yamaha PES2), co w porównaniu do rozwiązania opartego na łańcuchach i zębatkach, jak w Christini i Rokonie czy hydraulicznego napędu Ohlinsa, znacznie upraszcza konstrukcję.
[dd-parallax img=”https://swiatmotocykli.pl/wp-content/uploads/2019/03/Wunderlich-2.jpg” height=”700″ speed=”2″ z-index=”0″ position=”left” offset=”false” mobile=”/wp-content/uploads/
Choć i rozwiązanie mechaniczne nie jest skazane na porażkę. Polaris i KTM współpracują nad motocyklami z segmentu adventure, wyposażonymi w napęd na oba koła. W tym gronie znajduje się także BMW, które ma już gotowy prototyp „dwupędnego” R 1200GS. Nie wiadomo, czy w planach jest seryjny motocykl czy tylko zestawy do konwersji, jednak widać, że coś się kroi. Poprawa przyczepności, a co za tym idzie – bezpieczeństwa, to niepodważalne zalety tego rozwiązania.
Motocykl hybrydowy
Napędy alternatywne budzą niepokój wśród purystów motocyklowych. Nie dziwimy się, ale nie znaczy to, że nie dostrzegamy ich zalet.
Konceptów hybrydowych motocykli widzieliśmy już sporo. W tym także abstrakcyjne jak np. Furion o mocy 180 KM, w którym silnik elektryczny wspomaga silnik Wankla! Pierwsze kroki w produkcji seryjnej hybrydy postawiło Piaggio, prezentując MP3 HyS.
Silnik spalinowy o pojemności 125 ccm wspomagany był elektrycznym. Układ pracował w trzech trybach: elektrycznym i dwóch mieszanych (w jednym silnik spalinowy ładował baterie, w drugim oba silniki pracowały równolegle). Następnie na rynek weszła wersja z silnikiem 300 ccm. Jak nietrudno się domyślić, popularności nie zyskały. Głównie ze względu na cenę i wagę, których wzrost był niewspółmierny do korzyści, jakie dawał dodatkowy silnik.
W ślady Piaggio, próbuje iść Honda, która zaprezentowała w zeszłym roku hybrydową wersję PCX 125. Jednak te motocyklowe odpowiedniki Toyoty Prius nie wywołują u nikogo fascynacji. A co, gdyby spojrzeć na hybrydy z innej, bardziej ekscytującej perspektywy?
[dd-parallax img=”https://swiatmotocykli.pl/wp-content/uploads/2019/03/2018-Honda-PCX-Electric-scooter-07.jpg” height=”700″ speed=”2″ z-index=”0″ position=”left” offset=”false” mobile=”/wp-content/uploads/
Wspomniane w powyżej BMW R 1200GS z napędem AWD jest właśnie hybrydą. Główne skrzypce gra spalinowy bokser, ale przednie koło napędzane jest silnikiem elektrycznym. Silnik elektryczny może być przecież użyty w celu podniesienia mocy maksymalnej. Tym tropem poszli już producenci samochodów takich jak Mclaren, Ferrari czy Porsche. Więc może, gdy normy Euro dalej będą tłamsiły motocykle, zobaczymy kiedyś V-Maksa, Hayabusę czy nowego „Zygzaka” w wersji superhybrydowej?
Zbiornik paliwa w ramie
Motocykle Buell nigdy nie zaliczały się do sprzętów popularnych. Mimo to pewnie każdy z was kojarzy tę markę, a jeśli nie, to podpowiem, że to sportowe motocykle z silnikami Harleya-Davidsona, nafaszerowane autorskimi patentami. Jednym z nich jest rama, która oprócz swojej pierwotnej funkcji, w 2002 roku przejęła także rolę zbiornika paliwa.
Aluminiowe ramy, mają przeważnie to do siebie, że wewnątrz nich jest sporo niewykorzystanej przestrzeni. Ramy Buella co prawda wydają się większe niż tradycyjne, ale w ogólnym rozrachunku oszczędność przestrzeni okazuje się i tak spora. W dodatku, w przypadku Buella, rama okazywała się bardzo sztywna. Pozwoliła skutecznie obniżyć środek ciężkości, a także zmniejszyć szerokość motocykla. Zaoszczędzoną przestrzeń można wykorzystać np. na większy airbox czy intercooler (to w przypadku gdyby zreaktywowano pomysł turbosprężarek).
Trudno jednoznacznie stwierdzić, czy to rozwiązanie przyjęło się na rynku. Rama Buella była opatentowana i tylko motocykle tej marki mogły być w nią wyposażone. Zresztą miały one także wiele innych, nietypowych rozwiązań. Niewykluczone, że ta niekonwencjonalność przyczyniła się do upadku firmy, która zabrała ze sobą wiele patentów. Szanse na reaktywację pomysłu wielofunkcyjnej ramy są ograniczone kwestiami prawnymi, jednak może któregoś dnia uda się je przeskoczyć?
Owalne tłoki
W wyścigach motocyklowych silniki czterosuwowe to standard. Jednak jeszcze do 2002 roku w najwyższej klasie Grand Prix niepodzielnie rządziły dwusuwowe pięćsetki. Kiedy pod koniec lat 70. Honda postanowiła wrócić do mistrzostw świata, pojawił się pewien problem. Soichiro Honda (szef i założyciel) uważał dwusuwy za przestarzałe i mało wyrafinowane. Konstruktorzy zespołu wyścigowego musieli stworzyć czterotakt o pojemności 500 ccm, który konkurowałby ze 120-konnymi dwusuwami. W 1979 zaprezentowali więc silnik V4, któremu w rzeczywistości bliżej było do V8.
Tłoki nie były okrągłe, lecz owalne. W dużym uproszczeniu wyglądało to jak dwa połączone ze sobą tłoki, tylko z płaskimi bokami. To wymagało użycia dwóch korbowodów, ale pozwoliło zastosować 8 zaworów na cylinder! Silnik o takiej konstrukcji rzeczywiście osiągał bardzo wysoką moc i kręcił się do niebotycznych 20 000 obr./min a nawet wyżej. W wyścigowym motocyklu – NR500 – osiągał nawet 135 KM czyli wartość zdumiewającą. W dodatku silnik z owalnymi tłokami, ze względu na mniejszą ilość ścianek między cylindrami, okazał się bardzo kompaktowy.
Świec zapłonowych nigdy za wiele
W przypadku bolidu Hondy problemem była awaryjność, wynikająca z niedopracowania konstrukcji. Z tego względu okazał się prawdopodobnie największą porażką Hondy. Choć sama koncepcja nie musi być skazana na klęskę. Osiągi, jakie zapewnia, to mocny argument. Największym problemem w dzisiejszym zastosowaniu mógłby być zapłon. Podwójna komora spalania oznacza konieczność użycia bardzo sprawnego układu. Podejrzewamy, że na 2-3 świecach by się nie skończyło. Niemniej może i w szaleństwie owalnych tłoków ktoś dostrzeże metodę na sportowy motocykl?
Honda, poza wyścigowym modelem, wprowadziła w 1992 roku do sprzedaży drogowy motocykl z owalnymi tłokami – NR 750. Już w dniu premiery stał się legendą i trzeba było na niego wysupłać dobrze ponad 200 000 zł. Skoro znajdują się chętni na karbonowe Ducati Panigale Superleggera czy BMW HP4 Race za ok. 350 tys. zł, to czy powtórka z NR750 na pewno nie jest możliwa?
Silnik Square Four
Palenie zabija. Niemniej historia pokazuje, że może okazać się także twórczym nałogiem. Pod koniec lat 20. ub. wieku młody wówczas Edward Turner naszkicował na pudełku papierosów pierwszy projekt silnika typu Square Four. Jego innowacyjność polegała na ułożeniu cylindrów w kształt kwadratu. Był to silnik typu „U”, czyli z dwoma wałami korbowymi, kręcącymi się przeciwstawnie.
[dd-parallax img=”https://swiatmotocykli.pl/wp-content/uploads/2019/03/Ariel_Square_Four_MkII_1953_fotoTTomaszewski_99.jpg” height=”700″ speed=”2″ z-index=”0″ position=”left” offset=”false” mobile=”/wp-content/uploads/
Twórca bezskutecznie próbował zainteresować swoją koncepcją wiele firm. Los uśmiechnął się dopiero w progach Ariela. W 1930 r. produkcyjna wersja – Ariel 500 Square Four – ujrzała światło dzienne.
Szybko okazało się, że takie ułożenie cylindrów ma pewne wady. Największą było chłodzenie. Przednie cylindry ograniczały dopływ powietrza do tylnych, które często ulegały przegrzaniu i zatarciu, w czym swój udział miało też kiepskie smarowanie. Z tego względu nie można było w pełni skorzystać z osiągów, choć były bardzo dobre. Jednak Square Four miał też mocne strony takie. Dwa, przeciwstawnie obracające się wały korbowe zmniejszały negatywne oddziaływanie mas wirujących, a przy tym ograniczały wibracje. Kultura i liniowość pracy była cechą charakterystyczną tego silnika. Nie bez powodu Ariel zyskał miano najbardziej „aksamitnego”, brytyjskiego oldtimera.
Gdybyśmy się spotkali w innym czasie…
Square Four to typowy przykład konstrukcji, która pojawiła się w nieodpowiednim momencie. Chłodzenie jej powietrzem w istocie nie mogło być efektywne. Dlatego drugie życie rozwiązanie dostało w wyścigach klasy Grand Prix 500 ccm. Kwadratowy układ cylindrów zastosowały w swoich motocyklach zespoły Kawasaki i Suzuki (także w drogowym RG 500). Chłodzenie cieczą rozwiązało problem awaryjności, a dwa wały korbowe równoważyły efekt żyroskopowy. Poza tym jednostka ułożona w kwadracie jest kompaktowa w zestawieniu z rzędową czwórką czy „fałką”, a w kwestii charakterystyki – łączy zalety obu, co daje liniowe i doskonałe osiągi w każdym zakresie obrotów. Został jednak wyparty przez bardziej konwencjonalne jednostki ze względu na wysokie koszty produkcji i komplikacje w ułożeniu układu dolotowego oraz wydechowego. Gdyby brać pod uwagę tylko osiągi i kulturę pracy, obecnie stosowane typy silników miałyby się czego obawiać.