23 października 2017


Proste i tanie w produkcji małe silniki dwusuwowe wypierane są z rynku przez czterosuwy głównie z powodów ekologicznych. Ich tradycyjne gaźnikowe wersje nie spełniają obowiązujących norm emisji spalin. Ponadto kłopotliwe bywa ich smarowanie, mimo że w większości przypadków współczesne dwusuwy wyposażone są w dozowniki oleju.

Ryszard Romanowski

Można przypuszczać, że taniej kosztował rozwój silnika czterosuwowego niż prace nad dwusuwami. Przez lata rozwoju silniki czterosuwowe zaczęły dorównywać mocą dwusuwom o tej samej pojemności skokowej. Tymczasem w sporcie motorowym nadal dwusuw ma przewagę, a główną jego wadą jest właśnie ekologia. Wielu motocyklistów i kibiców wyścigów motocyklowych uważa, że apogeum rozwoju wyścigów Grand Prix nastąpiło w roku 2001. Był to ostatni rok, w którym jeździły bardzo lekkie i szybkie maszyny „królewskiej” klasy 500. Zasilane elektronicznymi wtryskami dwusuwowe silniki V4 osiągały moce ponad 200 KM. Honda Racing Corporation rozpoczęła pracę nad elektronicznym wtryskiem w 1988 roku. Pięć lat później podczas Grand Prix Niemiec motocykl napędzany takim silnikiem przełamał barierę 200 mil (około 320 km/h) prędkości maksymalnej. Później było już tylko szybciej.

Honda NSR500 engine front Honda Collection Hall 1997
Silnik do Hondy NSR500, rok 1997

Od lat hobbyści pieczołowicie restaurują te maszyny lub na bazie ich używanych silników budują nowe motocykle. Przykładami mogą być Suter MM2, Romax lub 2 Stroke Attack Rolanda Sandsa itp. W salonach takie motocykle są niedostępne i można je kupić jedynie u małych producentów, za ceny dorównujące supersamochodom. Dlatego często słyszy się opinie o spisku producentów, którzy wpłynęli na zmianę regulaminów wyścigowych, ponieważ wyszli z założenia, iż lepiej budować i sprzedawać skomplikowane i drogie czterosuwy zamiast stosunkowo prostych lecz sprawniejszych dwusuwów, których spaliny dzięki wtryskowi są równie czyste. Być może jest w tym ziarno prawdy.

ARTCICATINJECT

Zasilane wtryskiem dwusuwy cały czas oferuje w swoich skuterach śnieżnych firma Arctic Cat

Dopiero niedawno producenci pomyśleli o klientach mających sentyment do dwusuwów, które szczególnie w wykorzystaniu sportowym są znacznie tańsze i mniej kłopotliwe w eksploatacji, zapewniając znacznie wyższą dynamikę. Renomowane firmy, takie jak KTM i Honda, zapowiadają wprowadzenie na rynek motocykli z silnikami dwusuwowymi, wyposażonymi w elektroniczny wtrysk paliwa. Honda opatentowała swoje nowe rozwiązanie w lipcu 2015 roku, a KTM zapowiada premierę na rok 2018.
Tymczasem zastosowanie wtrysku w dwusuwie ma długą historię. Tyle, że w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku nie chodziło wyłącznie o ekologię. Ówczesny mechaniczny wtrysk paliwa zapewniał zwiększenie mocy silnika, korzystniejszy przebieg momentu obrotowego, większą równomierność pracy, łatwiejszy rozruch, zmniejszenie zużycia paliwa, płynne przyspieszanie od małej prędkości również na wysokim biegu i szybką reakcję na zmianę położenia przepustnicy. Cenną zaletą w silnikach stosowanych do napędu jednostek pływających, motolotni i skuterów śnieżnych jest brak wrażliwości na zmianę położenia silnika i działanie sił bezwładności. Porównanie silników NSU Lux o pojemności 200 ccm wykazało wzrost mocy silnika z wtryskiem w całym zakresie obrotów i wzrost wartości maksymalnej o 1,25 KW. Przy czym krzywa mocy jest bardziej płaska niż w silniku gaźnikowym.

proto 350 injection Motobecane 350 L 3
350-tka Motobecane

Zużycie paliwa silnika zasilanego wtryskiem dochodziło do 270 g/kW ∙ h podczas gdy silnika gaźnikowego 380 g/kW ∙ h. Dwusuwowy silnik z wtryskiem okazał się oszczędniejszy niż porównywana jednostka czterosuwowa o pojemności 250 ccm. W silnikach NSU stosowano niewielką pompę typu Metabo, napędzaną długim popychaczem. Porównywalne, lecz nieco mniej korzystne różnice otrzymano podczas badań dwucylindrowych silników Goliath o pojemności 886 ccm. Przypisano to gorszemu chłodzeniu dużych cylindrów, wskutek mniej intensywnego parowania paliwa w ich wnętrzu oraz zachowania identycznych rozmiarów okien w obu wersjach, a także umieszczeniu świec i wtryskiwaczy we wspólnych wnękach, co znacznie zmniejszyło powierzchnię chłodzenia komory spalania. Silniki Goliath zasilane były przy użyciu dwusekcyjnej pompy Bosch PFM 2 KL. W przypadku zasilania wtryskowego najwięcej problemów dostarcza rozwiązanie smarowania układu korbowego. W większości przypadków stosowano smarowanie pod ciśnieniem wytwarzanym przez pompę. Układy wtryskowe stosowane wcześniej wyłącznie na torach wyścigowych trafiły do seryjnych silników motocyklowych i przegrały z powodu kosztów. Nie było wówczas wyśrubowanych norm czystości spalin i klienci wybierali tańsze rozwiązanie godząc się z jego wadami. Konsekwentnie zasilanie wtryskowe rozwijali amerykanie m.in. w skuterach śnieżnych Arctic Cat. Rozwój elektroniki spowodował zmniejszenie elementów układu oraz wzrost jego niezawodności. Owocem pięcioletnich prac inżynierów francuskiej, nieistniejącej już marki Motobecane, był trójcylindrowy sinik o pojemności 350 ccm, a następnie 500 ccm, zaprezentowany na paryskim Salonie Samochodowym w 1973 roku.

Wtrysk M OTOBECANE 500

Mobecane 3L 500
Motobecane 500 i jego silnik

Układ elektronicznego sterowania wtrysku powiązano z bezstykowym układem zapłonowym opartym na kondensatorze wysokonapięciowym. Częstotliwość dawkowania, dochodząca do 6000 dawek na minutę, była wartością nieosiągalną w układach mechanicznych. Dawkowanie paliwa pod koniec napełniania cylindra spowodowało znaczne zmniejszenie strat płukania. Zużycie paliwa spadło z 460 do 310 g/kW ∙ h.