Odpowiedzi na listy

Zacznijmy od wału korbowego. W dwóch poprzednich numerach „Świata Motocykli” pisałem na temat wałów korbowych. Wspomniałem, że każdy wał, w którym smarowanie łożyska korbowodowego odbywa się pod ciśnieniem, można przerobić tak, aby korbowód był łożyskowany na panewce. Stosowanie panewek jednolitych w postaci walca, wciskanych w otwór w stopie korbowodu jest rozwiązaniem najprostszym, co wcale nie znaczy, że najlepszym. Skład stopu na tego typu panewkach różni się od dobrych stopów stosowanych na cienkościennych panewkach dwudzielnych. No właśnie cienkościennych. Pisałem zgodnie z prawdą, że czym cieńsza warstwa stopu panewkowego, tym większe obciążenia może przenosić panewka. Panewki cylindryczne mają dość dużą grubość ścianek. Rozwalcowywanie panewki na właściwy wymiar otworu w stopie korbowodu jest zabiegiem bardzo ryzykownym. Nie należy tego robić. Każdy zabieg typu kucie, walcowanie powoduje zmiany strukturalne w obrabianym materiale. W zależności od sposobu, w jaki wykonywany jest ten zabieg, następuje „zagęszczenie” lub „rozrzedzenie” materiału. Zgniot kryształów najczęściej powoduje ich utwardzenie. Dobra panewka składa się z dwóch części ( w maksymalnym uproszczeniu). Z podłoża i zawartych w nim twardych kryształów. Podłoże powinno być miękkie o bardzo dobrym współczynniku zwilżania olejem. Zadaniem podłoża jest utrzymanie twardych kryształów w stopie panewkowym, odprowadzanie ciepła z łożyska, wyłapywanie twardych zanieczyszczeń oraz „amortyzowanie” zmiennych obciążeń. Elementy twardsze od podłoża przenoszą największe obciążenia, tworzą właściwą powierzchnię ślizgową i w zależności od swej struktury lepiej lub gorzej współpracują z powierzchnią czopa korbowodowego. Twarde kryształy wymagają bardzo twardych czopów korbowodowych. Czopy korbowe obrobione termicznie w sposób podstawowy (nawęglanie, hartowanie) wymagają miękkich stopów panewkowych. Twardość panewki w wykonaniu fabrycznym jest ściśle określona i w związku z tym z dużą dokładnością można określić jej trwałość przy współpracy z danym czopem korbowodowym. Rozwalcowywanie panewki na większą średnicę najczęściej powoduje rozciągnięcie podłoża panewki, a tym samym powiększenie jego „gąbczastości” oraz utwardzenie twardych kryształów –

czasami ich pękanie. Zmiany w strukturze panewki mogą być większe lub mniejsze, w zależności od składu stopu, zawsze jednak zmienią parametry fabryczne stopu. Czas i przejechane kilometry dadzą odpowiedź, jak trwałe będzie łożysko wykonane tą metodą. Nie ulega jednak wątpliwości, że wytrzyma dużej, niż łożysko rolkowe. Przy prawidłowej współpracy

panewki z wałem, dokonując pierwszego zabiegu naprawy tych elementów, powinno się dokonać wymiany panewki, bez konieczności szlifowania czopa korbowodowego.

Najlepiej na panewki korbowodu zastosować typowe cienkościenne panewki wykonane ze stopu TR20 i stosowane do samochodów Rover Mini. Symbol katalogowy 4-2965 RA. Wymiary panewki idealnie nadają się do wstawienia w korbowód Junaka. Średnica zewnętrzna panewki wynosi 44,970 mm, szerokość 22,350 mm, średnica wewnętrzna 41,285 mm. Na taką średnicę (oczywiście z tolerancją na minusie) trzeba wykonać nowy czop korbowodowy. Szerokość panewki jest mniejsza o dziesiąte części mm od szerokości stopy korbowodu. Umożliwi to poprawienie, a właściwie wykonanie nowych szczelin wypływu oleju z korbowodu. Panewka składa się z dwóch części. W typowym korbowodzie z przykręcaną stopą założenie panewek jest bardzo proste, w przypadku korbowodu jednolitego należy wykonać dodatkowe mocowanie panewek. W tym celu należy wytoczyć tuleję ze stali o następujących wymiarach: długość 60 mm, średnica zewnętrzna 55 mm, średnica wewnętrzna 40 mm. Po wytoczeniu tuleję należy przeciąć na dwie części, a następnie zespawać punktowo tak jak na rysunku. Przed spawaniem obie połówki trzeba bardzo dokładnie złożyć. Jeżeli po przecięciu powierzchnie nie mają idealnie dopasowanych płaszczyzn, to należy je skorygować na kamieniu szlifierskim lub papierze ściernym. Podaję metody, za pomocą których w bardzo prymitywnych warunkach warsztatowych udaje się wykonać bardzo poprawnie opisywaną przeróbkę łożyskowania wału. Zespawaną tuleję mocujemy w uchwycie tokarskim od strony dłuższego spawu. Teraz wytaczamy średnicę wewnętrzną na wymiar zewnętrznej średnicy panewki. Bardzo dokładne utrzymanie wymiaru jest absolutnie konieczne. Prawidłowo powierzchnia wewnętrzna i zewnętrzna tulei powinna być szlifowana, jednak dobry tokarz mający do dyspozycji sprawną tokarkę jest w stanie wykonać to bez szlifierki do otworów. Średnicę zewnętrzną tulei wykonujemy na wymiar otworu w stopie korbowodu. Wcześniej należy z korbowodu wycisnąć pierścień tworzący bieżnię łożyska rolkowego. Średnica zewnętrzna tulei musi być o 0,15-0,2 mm większa niż średnica otworu w stopie korbowodu. Wszystkie toczenia wykonujemy z jednego mocowania w uchwycie tokarskim. Ostatnią czynnością jest planowanie od czoła tulejki o taką grubość aby stoczyć spaw. Następnie odcinamy tulejkę na długość równą szerokości panewki, tzn. 22,350 mm. Przed odcięciem należy na linii cięcia zaznaczyć rysikiem lub punktakiem powierzchnie, które do siebie pasują. Po odcięciu dwie połówki tulei rozdzielą się i bez wcześniejszego oznaczenia będziemy je do siebie pasować od nowa. Teraz w połówkach tulei trzeba wykonać [zrobić – ? – Asik] zacięcia mocujące panewki przed obrotem i przesunięciem bocznym. Po włożeniu panewek do połówek tulei, odgięciu w panewkach blaszek (języczków zabezpieczających) składamy dwie połówki tulei właściwymi powierzchniami do siebie i całość wciskamy w stopę korbowodu. Szerokość korbowodu Junaka wynosi 23 mm. Powierzchnie boczne z obu stron powinny być zeszlifowane o taką wartość, aby korbowód miał szerokość panewki. Oryginalne rowki nacięte na powierzchniach bocznych korbowodu, służące do odprowadzania oleju z łożyska, ulegną spłyceniu. Nie należy ich pogłębiać. Najlepiej gdyby powierzchnie boczne stopy były zupełnie płaskie bez nacięć – wypływ oleju zapewni minimalny luz korbowodu pomiędzy tarczami wału. Powinien on mieć wartość 0,1 mm po każdej stronie lub 0,2 mm pomiędzy tarczą wału a stopą korbowodu, w przypadku gdy korbowód zostanie przesunięty maksymalnie do jednej z tarcz. Pozostaje jeszcze tylko dorobić czop korbowodowy o właściwej średnicy i twardości. Na ten temat już pisałem w grudniowym numerze „Świata Motocykli”.

Panewka musi mieć zapewnione dobre smarowanie. Sprawna pompa oleju w wydaniu fabrycznym w zupełności zapewnia właściwe smarowanie panewki. Nie trzeba wprowadzać żadnych dodatkowych patentów w postaci przyspieszania pracy pompy przez zmianę przełożenia w jej napędzie. Jest to ostatnia rzecz, jaką trzeba zmienić w silniku. Zwiększenie obrotów pompy drastycznie zmniejsza jej żywotność, zysk na większym wydatku oleju, a czasami także ciśnienia, jest zupełnie niepotrzebny. Fabryczna pompa doskonale spełnia swoje zadanie. Problem tkwi jednak w miejscach połączenia przewodów olejowych. Zwiększenie oporów przepływu oleju przez panewkę w korbowodzie powoduje zwiększenie ciśnienia oleju w całym układzie smarowania. Każda nieszczelność będzie powodowała wyciekanie oleju, a tym samym gorsze smarowanie w poszczególnych punktach silnika. Zmieniając system łożyskowania stopy korbowodu, bezwzględnie należy wykonać rozprowadzenie oleju od pompy za pomocą przewodów miedzianych w taki sposób, jak opisywałem. Można, a nawet trzeba wtedy zrezygnować ze śruby regulującej ilość oleju podawanego do czopa wału. Należy jednak bardzo sumiennie wykonać otworki o odpowiedniej średnicy (nie większej!) we wszystkich punktach odbierających olej.

No i jesteśmy przy problemie wycierania krzywek zaworowych. Podstawową przyczyną jest złe smarowanie powierzchni krzywki i stopki popychacza. Do sworzni mocujących krzywki z kołem zębatym doprowadzany jest olej od pompy. Przez otwór w sworzniu olej przedostaje się do powierzchni sworznia, smaruje tulejkę wciśniętą w krzywkę zaworową, a następnie ma za zadanie przedostać się przez otwór w krzywce i wypływając, smarować powierzchnię krzywki. Przez ten otwór powinno wypływać 80% oleju doprowadzonego do otworu w sworzniu. Aby ten warunek był spełniony, krzywka nie może mieć luzu poosiowego i promieniowego na sworzniu. Luz poosiowy powinien być minimalny, tylko taki, aby krzywka bez oporu obracała się na sworzniu. Właśnie od czoła krzywki i koła zębatego może przepływać 20% oleju. Pozostały olej powinien wydostać się przez otwór w krzywce. Przepływ jest jednak bardzo stłumiony z powodu małych średnic. Olej woli więc wydostawać się wszystkimi innymi szczelinami, a krzywki pracują na sucho. Najczęściej olej nie dopływa do otworu w sworzniu. Wycieki lub nieszczelności ciśnieniowe powstają w miejscu połączenia z deklem. Jeżeli mamy pewność, że w silniku w tym miejscu nie ma nieszczelności (takiej pewności w Junaku nigdy nie ma), to zawsze trzeba sprawdzić przepływ oleju przez kanały w sworzniu i krzywce. Dokonujemy tego przy pomocy dużej strzykawki napełnionej olejem przy zdjętym deklu bocznym. Zakładamy strzykawkę na śrubę doprowadzającą olej do sworznia i tłocząc olej, sprawdzamy miejsca jego wypływu. Należy obracać kołem zębatym krzywki. Odkryte wycieki należy zlikwidować przez zlikwidowanie nadmiernych luzów pomiędzy współpracującymi częściami. Trzeba stwierdzić, że łożyskowanie korbowodu na łożysku ślizgowym poprawia smarowanie całego silnika przez zwiększenie ciśnienia oleju w poszczególnych punktach smarowania, a także przez zwiększenie ilości przepływającego oleju przez głowicę.

Pisząc na temat usprawniania silników czterosuwowych, sporo czasu poświęciłem zagadnieniu przepływu gazów przez gniazda zaworowe. Podawałem także podstawowe wzory pozwalające na dokonanie obliczeń, dzięki którym można dobrać najwłaściwszy przelot gardzieli gaźnika do danego układu rozrządu. Czytam w Waszych listach o gaźnikach, w których przelot ma średnicę 36 mm i nie dziwię się, że na niższych obrotach silnik stracił moc. Wydaje się, że na wysokich obrotach to już jest super, a ja mówię, że nie. Co mam jednak powiedzieć, gdy czytam, że Krzysztof z Byszyc chce zastosować w swoim Junaku gaźnik o gardzieli 42 mm. Kochani, poczytajcie wszystkie opracowania zamieszczone w „Świecie Motocykli” na temat usprawniania czterosuwów.

Mieszanka przepływająca przez kanał ssący przed cylindrem napotyka przewężenie w gnieździe zaworowym. Przewężenie to znajduje się pomiędzy gniazdem i grzybkiem zaworu (oczywiście rozpatrujemy sytuacje, gdy zawór jest otwarty). W zależności od wielkości otwarcia zaworu, a więc położenia krzywki zaworowej, przewężenie ma wartość zmienną. Maksymalne otwarcie zaworu pozwala mieszance przedostać się do cylindra z najmniejszymi oporami powstającymi w tym właśnie miejscu. Maksymalne otwarcie zaworu trwa jednak tylko ułamek sekundy i w miarę zmniejszania się szczeliny pomiędzy grzybkiem a gniazdem opory przepływu wzrastają. W pewnym momencie, mimo że zawór jest jeszcze uchylony, mieszanka nie mająca odpowiedniej energii nie jest w stanie „przebić” się do cylindra. No właśnie energia mieszanki, w naszym przypadku chodzi o szybkość [Nie wiem, o co chodzi. To zdanie nie ma dla mnie sensu – Asia]. Większa szybkość w gardzieli gaźnika to skuteczniejsze rozpylenie i zmieszanie powietrza i paliwa z rozpylacza. Mieszanka posiadająca dużą szybkość przepływu posiada także większą energię i dzięki temu skuteczniej przemieszcza się w kanale ssącym. Pomijając wiele innych czynników mających wpływ na szybkość przepływu, zastanówmy się tylko nad jednym – średnicą kanału ssącego. Wspomniałem wcześniej, że w gnieździe zaworowym w chwili otwarcia przepływu (zaworu) następuje zwiększenie oporu przepływu mieszanki na skutek przewężenia średnicy. Jeżeli średnica kanału ssącego będzie zbliżona do wielkości szczeliny w gnieździe zaworowym, to tłumienie przepływu będzie minimalne. W zależności od wielkości grzybka zaworu oraz skoku i czasu otwarcia zaworu dobiera się optymalną wielkość gardzieli gaźnika. Przy średnicy zbyt małej przepływ powietrza w gaźniku jest bardzo duży, natomiast w kanale i gnieździe zaworowym szybkość przepływu spada. Mieszanka wolniej wpływa do cylindra, a przymknięcie zaworu tak skutecznie zakłóca przepływ, że praktycznie do cylindra nic już nie przenika, mimo że zawór jest jeszcze uchylony.

Zakładając do silnika zbyt duży gaźnik (w stosunku do powierzchni pola przepływu w gnieździe zaworowym), stwarzamy sytuację, że mieszanka w gardzieli gaźnika i w kanale ssącym (o dużej średnicy, rozpiłowanym do gaźnika) porusza się bardzo wolno, pełza. Nie posiada odpowiedniej energii, aby ulec odpowiedniemu przyspieszeniu w celu pokonania oporów przepływu przez gniazdo zaworowe. Sytuacja poprawia się przy bardzo wysokich obrotach silnika. Silniki wysokoobrotowe mają gaźniki o dużych średnicach gardzieli, ale mają także kilka biegów, ponieważ wysoka moc maksymalna utrzymuje się tylko w wąskim zakresie wysokich obrotów. Do silników starszej generacji lepiej więc założyć gaźnik o mniejszym przelocie niż o zbyt dużym. Zawsze wielkość gardzieli gaźnika należy dobrać z obliczenia, w którym wartością wyjściową jest tzw. powierzchnia pola przepływu gniazda zaworowego. Pisałem o tym we wcześniejszych opracowaniach. Niewielkie zwiększenie średnicy gaźnika od wartości otrzymanej z obliczenia często zwiększa sprawność silnika w zakresie wysokich obrotów bez widocznego jej zmniejszenia w zakresie niskich obrotów. Stopień zwiększenia średnicy powinien być jednak nie większy niż o 2-3 mm na średnicy. W przerabianych silnikach Junaka zakładam gaźniki o średnicy gardzieli 28 mm. Tak do pojemności 350, jak i 400 ccm. Są to gaźniki Mikuni lub Amal. Czynione wcześniej próby z innymi gaźnikami nie dały tak dobrych rezultatów – dobrych przyspieszeń w całym zakresie obrotów, dużej szybkości maksymalnej i zużycia paliwa w granicach 3,5 l solo przy 100 km/h. W silnikach z cylindrem pozwalającym uzyskać pojemność 500 ccm, niekoniecznie tylko z Garbusa, są jeszcze lepsze. Dokonuję wtedy także minimalnych korekt w układzie rozrządu, bez zmiany czasów przy pozostawieniu oryginalnych krzywek. Skok zaworów i czas maksymalnego otwarcia zaworu jest większy. Gaźnik to także Mikumi 28. Spróbujcie mojej metody i napiszcie, jak to działa.

Skoro tak dużo pracy wkładacie w usprawnianie swoich silników, to nie mogę zrozumieć, dlaczego pozostawiacie bez zmiany stopień sprężania. Zwiększenie stopnia sprężania jest pierwszym zabiegiem, który należy wykonać, aby uzyskać większą sprawność silnika. Chyba myślę prawidłowo – zwiększenie pojemności, zmiana gaźnika na większy – to wszystko robi się w celu uzyskania większej mocy. Skoro najważniejszym punktem, którym należy się zająć, aby uzyskać większą moc, jest sprężanie, nie mogę pojąć, czemu – zamiast je zwiększyć – pozostawiacie bez zmian albo zmniejszacie. Właściwie usprawniony silnik Junaka – usprawniony, nie tuningowany – powinien mieć stopień sprężania 8-8,7. Przy płaskich tłokach stopień sprężania ma wartość 6-6,5. W silniku fabrycznym wynosi on około 7. Celowo upieram się przy określeniu usprawniany, bo tuning to oprócz zmian, których dokonujecie, jeszcze dodatkowo dokładna regulacja wszystkich układów, w tym ssącego i wydechowego.

Właściwy dobór tłumika ma w przypadku Junaka zasadnicze znaczenie. Wpływa na przebieg momentu obrotowego i moc maksymalną. Wypalanie spawarką wkładów tłumiących z jakichś tłumików i stosowanie ich jako własnych patentów być może jest trafione. Nie mogę się wypowiadać na ten temat, bo nie widzę i nie słyszę silnika. Muszę Wam jednak powiedzieć, że układ wydechowy Junaka kosztował mnie wiele czasu. W różnych silnikach wybieraliśmy wiele możliwych wariantów, z megafonami włącznie. Jak już się wydawało, że jest to, co trzeba, to po paru miesiącach przychodził nowy pomysł, który okazywał się lepszy od poprzednich. Motocykl miał jeszcze ładniejszy wydech i prawidłową charakterystykę silnika. Zupełnym zaskoczeniem było jednak dla mnie to, gdy kilka godzin przed Wigilią założyłem do silnika Junaka śliczny chromowany układ wydechowy od Enfielda (fabryczny). Stwierdziłem, że to jest idealny układ do tego silnika. Nie na darmo Junak ma konstrukcję typowego angielskiego singla. Sprawdziłem silnik na typowym turystycznym wydechu, a jest jeszcze wydech sportowy za takie same pieniądze (małe). Czekam na słabsze mrozy, aby móc napisać na ten temat coś więcej.

Tłoki do silników wielocylindrowych muszą mieć taką samą masę. Aby dokładnie ustawić wyważenie tłoków, najlepiej porównać ich masę ze sworzniami i zabezpieczeniami. Często także sworznie różnią się ciężarem. Jeżeli tak jest, to trzeba oznaczyć dany sworzeń do tłoka i dopiero wtedy modyfikować wagę tłoka, cięższego do lżejszego. Producenci tłoków przewidzieli taką konieczność i w tym celu tłoki mają przy dolnej krawędzi od wewnątrz kołnierz, który możemy wytaczać na tokarce, tym samym zmniejszając wagę tłoka.

Wszystkich, którzy piszą do mnie z prośbą o podanie typu zaworów i tłoków od BMW i Mercedesa w celu zastosowania ich do silników Junaka, przepraszam, ale nie zadowolę ich odpowiedzią. Po pierwsze, są to części drogie i trzeba je sprowadzać na zamówienie (tłoki) w zestawie tuningowym. Tłoki i zawory trzeba dodatkowo przerabiać, a to wymaga bardzo specjalistycznego wyposażenia warsztatu. Źle wykonana przeróbka zniszczy silnik. Będąc przy tych tłokach, od razu wyjaśniam, że stopień sprężania 1:10 w silnikach Junaka jest zupełnie niepotrzebny i wiąże się z koniecznością powiększenia użebrowania głowicy i cylindra. Obciążenia cieplne i mechaniczne silnika są zbyt duże. Wzrost mocy pociąga za sobą konieczność zmiany przełożeń skrzyni biegów oraz całkowitego przekonstruowania sprzęgła. Trwałość silnika drastycznie maleje. Dzieje się tak z powodu nadmiernych obciążeń mechanicznych nieprzystosowanego do tego silnika, a także za sprawą obciążeń termicznych. Można to sprawdzić, mierząc temperaturę oleju. Chłodnica oleju nie załatwia problemu. Głównym powodem jest zbyt mały wydatek układu smarowania i niewłaściwy dobór materiałów na poszczególne elementy silnika. To, co jest dobre w wydaniu popularnym, nie wytrzymuje w wersji supersport, np. głowica po bardzo krótkim czasie eksploatacji ulega deformacji i staje się bardzo miękka. A tak na marginesie, w formie podsumowania: jaka to frajda i sens jeździć Junakiem z szybkością 160 km/h?

Wał korbowy Sokoła 600 należy wyważyć na 45-50%. Niekiedy bardzo równą prace uzyskuje się przy 55% wyważenia. Tłoki w Sokołach mogły mieć nacięcia na płaszczu tłoka w formie X. Nacięcia znajdowały się na przedniej i tylnej części płaszcza tłoka. W starszych konstrukcjach silników wykonywano takie kanaliki do rozprowadzania oleju po gładzi cylindra. W cylindrze znajdują się otwory, przez które olej przedostaje się na gładź cylindra w miejscach, gdzie tłok najmocniej dociskany jest do cylindra, tzn. przy ruchu do góry – do przedniej ściany cylindra, przy ruchu w dół – do tylnej ściany cylindra.