Kawasaki na sterydach

Zainteresowani doskonale wiedzą, że H2R chwali się mocą 310 KM na wale. Ciekawostką jest to, że dla H2 producent podał tylko moc szacowaną – ok. 200 KM. Lecz w testowym egzemplarzu spotkaliśmy się czymś niezwykle rzadkim: motocykl, który zabraliśmy na hamownię „pokazał” aż 211 KM, czyli moc większą od deklarowanej. To więcej niż w BMW S 1000RR. W dodatku Kawasaki […]

Na skróty:

Cena za ciśnienie

Powyżej: konstrukcja zasadniczych elementów budowy H2 i H2R jest identyczna. Różnice są w osprzęcie i użytych materiałach. Poniżej: włókno węglowe użyte w H2R na dużą skalę obniża masę motocykla, lecz i w H2 można ją zbić.

Podstawą tuningu silników doładowanych jest zwiększenie ciśnienia powietrza w układzie dolotowym. W broszurach informacyjnych Kawasaki podaje, że H2 „pompuje” 20,5 psi (1,4 bara) natomiast H2R do 35 psi (2,4 bara). Nie wiemy, czy są to wartości dodane do ciśnienia atmosferycznego, czy do wartości próżni. Skąd te wątpliwości? Ponieważ 1,4 bara to wartość bardzo duża, a 2,4 bara – wręcz ogromna, pozwalająca wyciągnąć z litrowej jednostki sporo ponad 500 KM (!).
Ciśnienia nie można sobie jednak ot tak podnosić bez konsekwencji. Po pierwsze, im wyższe ciśnienie, tym wyższa temperatura powietrza wtłaczanego do silnika, a to nie jest korzystne dla efektywności spalania paliwa. Kawasaki chwali się, że zastosowanie mechanicznego kompresora zamiast turbosprężarki pozwoliło zrezygnować z intercoolera. Nie zupełnie jest to prawdą, bo podczas pomiarów na hamowni temperatura powietrza w airboksie dochodziła do 100 oC, co jest wartością bardzo niebezpieczną dla silnika. Intercooler by się jak najbardziej przydał, o czym świadczą dostępne na rynku zestawy typu woda – powietrze do H2 i H2R.

Fot. Kawasaki

Po drugie, wzrost ciśnienia wymaga stosowania coraz lepszej jakości paliwa, a konkretnie wyższej liczby oktanowej. O dziwo, minimalna wymagana liczba oktanowa dla Kawasaki H2R to tylko 95! Z dwóch powyższych powodów Kawasaki było zmuszone do zamontowania w głowicy czujnika spalania stukowego, kontrolującego proces spalania bardzo gorącej mieszanki. Do tej pory jedynie BMW S 1000RR było wyposażone w taki czujnik.
W naszym teście okazało się, że H2 faktycznie „dmucha” 1 bar (ponad ciśnienie atmosferyczne). Nie ma żadnej elektroniki sterującej pracą kompresora czy zaworu upustowego, utrzymującego stałą wartość ciśnienia. Jest za to zawór typu „blow-off”, który nie tylko generuje gwizd upuszczanego ciśnienia, ale dba o kondycję sprężarki. Jego praca polega na tym, by po zamknięciu przepustnicy (hamowanie silnikiem) nie narastało zbędne ciśnienie. Kompresor zatem od początku do końca pracuje w pełni swojej wydajności w obu modelach. Tu nie da się już podnieść pułapu mocy. Trzeba szukać gdzie indziej…

Korzyści z kompresora

Powyżej: kompresor nie ma elektroniki sterującej. Działa na pełnej wydajności, więc w H2 nie ma potencjału wzrostu mocy. Poniżej: airbox h2r wykonano z odlewu aluminium, ponieważ musi wytrzymać ciśnienie dochodzące do 1,5 bara.

Fot. Kawasaki

Kompresor ma wirnik o średnicy aż 69 mm i kręci się 9,2 razy szybciej od wału, tzn. że jego maksymalna prędkość wynosi 130 tys. obr./min. Imponujące? Niezupełnie. W turbosprężarkach wirniki kręcą się nawet dwa razy szybciej.
Dlaczego Kawasaki zdecydowało się na kompresor zamiast turbosprężarki (mieli już taki epizod 25 lat temu w modelu GPZ 750)? Ponieważ daje on możliwość zrezygnowania z intercoolera, jest wpasowany w bryłę silnika, prosty w montażu, nie zakłóca designu i gwarantuje linowy przyrost mocy bez efektu turbodziury, tak typowego dla turbosprężarki.
Zaletą turbosprężarki jest szybszy przyrost ciśnienia, co daje nam więcej mocy w średnim i górnym zakresie obrotów. Widać to na wykresie, gdzie turbosprężarka Garreta ustawiona jest na 0,5 bara, ale ciśnienie to osiąga dużo wcześniej niż kompresor.

Nieduże różnice

Powyżej: wirnik mechanicznego kompresora w modelu H2 kręci się z maksymalną prędkością ok. 130 tys. obr./min.

Jeśli chodzi o same silniki, nadmienić trzeba, że H2 i H2R to prawie identyczne jednostki napędowe, które różnią się tylko w trzech punktach:
1. Sprzęgło – po stronie H2R jest jedna tarcza i jedna przekładka sprzęgłowa więcej. Większa powierzchnia cierna jest w stanie przenieść większą moc bez stosowania bardzo dużej siły docisku;
2. Uszczelka pod głowicą – różnica jest minimalna. H2 ma stopień sprężania 8,5:1, a H2R – 8,3:1 czyli jej odprężenie jest nieznaczne, wręcz kosmetyczne. Dla porównania nowe ZX 10R ma stopień sprężania po raz pierwszy osiągający w seryjnym motocyklu wartość 13:1!
3. Wałki rozrządu – choć brak szczegółowej specyfikacji, możemy się domyśleć, że w charakterystyce rozrządu H2R poświęcono moment obrotowy w dolnym i środkowym zakresie pracy silnika na rzecz utrzymania wysokiego momentu w zakresie 11-14 tys. obr./min. To oznacza, że do uzyskania większej mocy żadne modyfikacje silnika nie będą konieczne, ewentualnie wymiana bądź przestawienie wałków rozrządu oraz mocniejsze sprężyny sprzęgła, gdybyśmy chcieli dojść do 300 KM.

Zaklinanie koni

Powyżej: zmiany parametrów sterowania przepustnicą i ogranicznika obrotów maksymalnych są konieczne. Poniżej: grubością uszczelki pod głowicą H2 i H2R różnią się nieznacznie. Mocniejszy silnik jest nieco bardziej odprężony.

Fot. Kawasaki

Gdzie zatem są te „zagubione” konie mechaniczne? Pierwszą i najlepszą modyfikacją jest wymiana układu wydechowego. H2R generuje 120 decybeli przy 5 tys. obr./min. H2 musi zmieścić się w europejskiej normie 96 decybeli. To wyraziście oddaje, jak bardzo restrykcyjny dla jednostki jest układ wydechowy. Jego wymiana nie dość, że znacznie usprawni przepływ gazów w komorze spalania, to pozwoli zrzucić od 12 do 15 kg masy.
Jeśli chodzi o masę, H2 w stanie gotowym do jazdy waży 236 kg i jest o ok. 20 kg cięższe od H2R. Samo wyrzucenie ciężkiego tłumika końcowego oraz puszki katalizatora zbliży nas do masy H2R. Pozostałe kilka kilogramów to efekt zastosowania lekkich, karbonowych owiewek oraz braku lamp i lusterek. Lecz trzeba przyznać, że i H2R ma solidną nadwagę, a to przez pancerny blok silnika, w którym zaprojektowano grube ścianki, gotowe wytrzymać dużo więcej, niż te 300 KM. Taki odlew musi swoje ważyć.
Jeśli motocykl będzie mógł łatwiej „wydychać”, to dobrze, by mógł łatwiej złapać oddech. Powierzchnia filtra w H2R jest dwa razy większa niż w H2. Dla motocykla, który maksymalnie zużywa 200 l powietrza na sekundę taki parametr, jak opory przepływu powietrza przez filtr, jest naprawdę istotny. Wymiana fabrycznego na dobry zamiennik odblokuje co najmniej kilka dodatkowych koni.

Dużo do odzyskania

Powyżej: przekładnia przyspiesza obroty wirnika kompresora ponad 9-krotnie w porównaniu do obrotów wału korbowego. Poniżej: zmiana wydechu szybko i radykalnie podnosi moc i obniża masę.

Fot. Kawasaki

We współczesnych motocyklach ogromną rolę odgrywa elektronika. H2 nie jest oczywiście pierwszym motocyklem, któremu podcina ona skrzydła, by mieścił się w granicach norm emisji spalin, hałasu i przyjaznych dla kierowcy osiągów. Lecz nigdy dotąd nie było motocykla tak bardzo zdławionego. Potencjał do odzyskania jest bardzo duży.
W przypadku H2 najważniejszy jest sterowany przez ECU system throttle-by-wire, czyli to, co już znamy od kilku lat. Pracą przepustnic steruje już komputer, do którego sygnał trafia z potencjometru regulowanego ruchem manetki przez kierowcę. Zmiana oprogramowania w fabrycznym komputerze będzie konieczna, ponieważ po przekroczeniu 11 tys. obr./min przepustnica zaczyna się zamykać! Mimo, że ciśnienie doładowania wzrasta, to napełnianie cylindrów spada. Choć prędkość obrotowa wału silnika przekracza 11 tys. obr./min, silnik H2 generuje coraz mniej mocy. Drugim, równie ważnym ograniczeniem, jest limiter obrotów. W H2 odcina on zapłon przy 13 tys. obr./min, a w H2R aż o tysiąc obrotów wyżej.
Dla H2 dostępny jest również Power Commander 5, który pozwoli odpowiednio skorygować mapy sterowania wtryskiem paliwa.
Powyższe modyfikacje sprawiają, że już jeżdżą prawie 300-konne H2. To pokazuje, że niemal cały potencjał R-ki jest dostępny. Jeśli chodzi o masę, uda się zejść poniżej 200 kg na sucho, a to już przyzwoity wynik. I sto tysięcy taniej niż H2R… A co najważniejsze, z homologacją drogową…

Moim zdaniem – Piotr „Barry” Baryła

Przemek opisał wszystko starannie od strony technicznej. Ja miałem skoncentrować się na wyścigu. Przemek wystartował na swoim uturbionym Suzuki GSX-R 1000 z przedłużonym wahaczem, turbosprężarką oraz mocą maksymalną na poziomie 370 KM. To nie pomyłka, widziałem wynik na własne oczy na wykresie z hamowni. Patrząc na suche dane, można było od razu skazać Kawasaki H2 na upokarzającą porażkę. Po raz kolejny okazało się jednak, że moc wcale nie ma decydującego znaczenie. Cóż nam po niej, jeśli nie mamy dostatecznej przyczepności? Na moje szczęście opona w Suzuki Przemka nie była w stanie utrzymać przyczepności w chwili, gdy turbosprężarka zaczynała pompować do silnika powietrze. Potężne pokłady mocy szły na marne, bo tylne koło zaczynało się ślizgać i na nawierzchni zostawała tylko długa, czarna kreska. W warunkach, w jakich odbywają się profesjonalne wyścigi na ćwierć mili, zostałbym przez Przemka znokautowany. W miejscu, w którym stanęliśmy do pojedynku, to ja nokautowałem Przemka w każdym z kilku powtarzanych wyścigów. Po mojej stronie dodatkowo była kosmiczna elektronika Kawasaki H2 z zaawansowaną kontrolą trakcji, ułatwiającą efektywne wykorzystanie mocy. W wyścigu na prostej, mając do dyspozycji taki motocykl, nie trzeba nawet prezentować szczególnych umiejętności. Elektronika zadba o wszystko, a Ty musisz tylko przebijać biegi i się nie bać…