Aby odpowiedzieć na pytanie, na czym polega tuning skuterów należy najpierw rozróżnić dwa jego rodzaje, czyli tuning optyczny i mechaniczny.
Tuning optyczny polega na zmianie wyglądu zewnętrznego. Mamy spory wybór różnych części służących do zmiany designu naszego skutera. Nas bardziej interesuje ten drugi rodzaj „rasowania", czyli przeróbki mechaniczne mające na celu podniesienie osiągów.
Na początek zajmiemy się silnikiem dwusuwowym. Jak pisałem w poprzednim materiale, silnik dwusuwowy jest bardziej podatny na rasowanie. Zwykle do silników 2T amy większy wybór zestawów tuningowych. W silniku dwutaktowym tuningowi podlegają takie podzespoły jak układ wydechowy, korbowo-tłokowy, przeniesienia napędu, zasilenia, zapłonowy.
Układ wydechowy
Fabryczne układy wydechowe montowane w skuterach posiadają homologację czyli spełniają normy czystości spalin i hałasu. Często w układzie wylotowym stosowane są blokady ograniczające moc silnika np. różnego rodzaju zawirowywacze spalin, czy zwężki zmniejszające średnicę przelotową rury wydechowej tłumika.
Tłumiki tuningowe dzielimy na homologowane i nie posiadające atestu. Tłumiki z homologacją są dopuszczone do ruchu drogowego czyli spełniają normy czystości spalin i hałasu. Tłumiki nie posiadające homologacji przeznaczone są do jazdy na zamkniętych torach wyścigowych. Ta informacja jest ważna przy zakupie tuningowego układu wydechowego aby w przyszłości uniknąć problemów przy wnikliwej kontroli naszego pojazdu przez policję, gdyż motorowery, jakimi w większości przypadków są skutery do 50 ccm nie musza przechodzić corocznego przeglądu technicznego w stacji kontroli pojazdów.
Zwiększenie mocy za pomocą układu wydechowego polega na precyzyjnym spasowaniu układu wydechowego czyli rury wydechowej, dyfuzora i końcówki tłumika. Tłumik powinien być tak spasowany, aby długość układu dolotowego i wylotowego spowodowała powstanie tzw. fali stojącej, która bez najmniejszego problemu będzie przechodziła przez układ wydechowy tzn. że gazy w układzie spalinowym pulsują w rytm pracy silnika, przepływ tych gazów odbywa się z dużą prędkością. Ich szybkie rozprężenie w dyfuzorze powoduje powstanie podciśnienia w rurze wydechowej i ułatwia wyssanie resztek spalin z komory spalinowej. W tym momencie może nastąpić również wsysanie świeżej mieszanki paliwowo-powietrznej ale temu zapobiega dyfuzor (komora rozprężna), której ograniczona budowa spowoduje odbicie rozpędzonych gazów, co ułatwia cofnięcie świeżej mieszanki. Jest to jedna z cech prawidłowego dopasowanie układu wydechowego. Końcówka tłumika ma za zadanie wyciszyć hałas powstały w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej.
Przy dopasowaniu układu wydechowego korzystamy z charakterystycznych wielkości silnika takich jak średnica tłoka, skok tłoka, pojemność skokowa, kształt układu dolotowego, czyli długość i jego wielkość oraz kąt wyprzedzenia zapłonu.
Jak widać spasowanie układu wydechowego jest procesem bardzo skomplikowanym i tylko osoby posiadające odpowiednią wiedzę i doświadczenie powinny zajmować się jego doborem i ewentualnymi przeróbkami układu oryginalnego. Prawidłowo spasowany układ wydechowy daje nam wzrost prędkości obrotowej wału korbowego i wzrost mocy nawet o 100 %. Przy nieumiejętnej ingerencji w układ wydechowy możemy obniżyć jego osiągi i zwiększyć hałaśliwość. Dlatego właściwym jest stosowanie układów wydechowych sprawdzonych firm, które dopasowują wydech do poszczególnych marek skuterów.
Układ tłokowo-korbowy + cylinder
Jest to jeden z najważniejszych układów w silniku, który zmienia ruch posuwisto-zwrotny tłoka w ruch obrotowy wału korbowego. Układu tego nie można pominąć przy zmianie cylindra fabrycznego na tuningowy. Układ tłkowo-korbowy składa się z wału korbowego, korbowodu i łożysk głównych wału. Po wymianie na tuningowy nasz silnik może siągnać prędkość obrotową nawet 10 000-12 000 obr/min. Tak jak w przypadku wydechu, tu również zalecane jest stosowanie sprawdzonych zestawów tuningowych. W skład takiego zestawu znajdują się specjalnie wzmocnione korbowody z wyciętym kanałem olejowym w dolnej główce korbowodu, srebrzone łożyska igiełkowe, wzmocniona stal na wał korbowy oraz precyzyjna obróbka mechaniczna poszczególnych elementów.
Cylinder
W tym miejscu mamy duże pole do popisu. Wiele firm ma klika typów cylindrów do tego samego modelu skutera. Cylindry tuningowe w silnikach dwusuwowych różnią się miedzy sobą pojemnością oraz kanałami dolotowymi i wylotowymi. Cylindry tuningowe posiadają nawet siedem kanałów przelotowych. Dodatkowo rozróżniamy cylindry ze względu na zastosowany materiał czyli wykonane z aluminium, gdzie gładź wykonana jest ze specjalnego stopu niklu (nikasilu), cylindry odlane z aluminium z tuleją żeliwną i cylindry w całości odlane z żeliwa.
Wytrzymałość cylindra odlanego z nicasilu jest zdecydowanie wyższa niż cylindra żeliwnego o tej samej pojemności skokowej. Jest to spowodowane tym że cienka warstwa nicasilu ma mniejsze opory tarcia niż żeliwo. Ma to również wpływ na uzyskiwaną, wyższą prędkość obrotową silnika wyposażonego w taki cylinder. Cylindry z gładzią z nicasilu bardzo dobrze odprowadzają ciepło. Jedyną ich wadą jest ich wrażliwość na uszkodzenia mechaniczne. Dlatego ważne jest dbałość o jakość łożysk igiełkowych i czystość filtra powietrza. W przypadku uszkodzenia cylindry te nie nadają się do naprawy. Przy eksploatacji skutera z takim cylindrem należy pamiętać o stosowaniu oleju dobrej jakości. Nicasil jest czuły na przegrzanie, dlatego równie istotnym czynnikiem jest odpowiednio wyregulowana mieszanka paliwowo-powietrznej. Uboga mieszanka może wpłynąć na przegrzewanie się silnika. Cylindry żeliwne są tańsze od aluminiowych i można je regenerować poprzez szlifowanie. Stosowanie cylindrów o zwiększonej pojemności zmienia status naszego pojazdu. Po założeniu cylindra zwiększającego pojemność ponad 50 ccm pojazd taki staje się motocyklem. Dlatego zalecane jest zakładanie zestawów cylindrowych o pojemności 50 ccm.
Przy wymianie układu wydechowego i układu korbow-tłokowego z cylindrem możemy liczyć na wzrost mocy rzędu przy cylindrze żeliwnym 8-10 KM a przy aluminiowym z tuleją pokryta nicasilem nawet do 13 KM.
Pozostałe układy tuningowe w następnej części Tuning Skuterów.
Pajewski Michał
Kierownik Serwisu ZIPP
2007-03-11 20:18:23
W pierwszej części zajęliśmy się tuningowaniem układu wydechowego, tłokowo-korbowego wraz z cylindrem w silniku dwutaktowym. Druga część również będzie dotyczyła silnika dwusuwowego, a dokładniej następujących układów:
- układu przeniesienia napędu;
- układu zapłonowego;
- układu zasilenia.
Układ przeniesienia napędu
Na początek trzeba sobie odpowiedzieć na pytanie z czego składa się taki układ. Podstawowymi elementami są: multiwariator, sprzęgło odśrodkowe tył, przekładnia tylna.
Zasada działania
W tym zakresie podstawową kwestią jest zrozumienie, na jakich zasadach opiera się działanie poszczególnych elementów.
MULTIWARIATOR – jest to pewien rodzaj sprzęgła odśrodkowego, które osadzone jest bezpośrednio na wale korbowym. Zbudowany jest z dwóch kół pasowych, umieszczonych na tulei, która umożliwia jego ruch względem drugiej części koła pasowego, co umożliwia płynną zmianę średnicy, w odniesieniu do paska napędowego. W jednym z elementów multiwariatora znajdują się rolki (ciężarki). Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego, rolki pod wpływem działania siły odśrodkowej przemieszczają się na zewnątrz, co powoduje przemieszczenie się ruchomego koła względem drugiego. Trapezowy kształt paska napędowego oraz stożkowy kształt kół pasowych multiwariatora, powodują przesunięcie pasa napędowego na zewnątrz (zmianę jego średnicy), co pozwala na płynną zmianę przełożenia.
Rys. Z materiałów szkoleniowych ZIPP - Multiwariator
SPRZĘGŁO ODŚRODKOWE CIERNE – jest to drugi element przekładni bezstopniowej, który za pomocą paska napędowego odbiera obroty z wału korbowego i multiwariatora. Sprzęgło składa się z koła pasowego, przenoszącego napęd i posiadającego zdolność płynnej zmiany przełożenia. Odpowiedzialna za to jest sprężyna centralna, która równoważy siłę odśrodkową i zapewnia optymalną prędkość schodzenia paska po bieżni koła pasowego w odwrotnym kierunku niż w multiwariatorze, tzn. od zewnętrznej do wewnętrznej średnicy.
Kolejnym istotnym elementem sprzęgła jest sprzęgło bębnowe cierne, odpowiadające za ruszenie i prawidłowe podanie napędu do przekładni tylnej. Z reguły sprzęgło takie jest podobne do klasycznego hamulca bębnowego. Szczęki sprzęgłowe zespolone są z kołem pasowym, tak więc w chwili uruchomienia silnika wprawiane są w ruch obrotowy. Blokowanie z bębnem osadzonym na wałku sprzęgłowym odbywa się za pomocą siły odśrodkowej. O momencie złączenia się szczęk ciernych ze sprzęgłem decydują sprężynki sprzęgła, które swoją sztywnością decydują o momencie wychylenia się szczęk.
Rys. Z materiałów szkoleniowych ZIPP - Sprzęgło odśrodkowe tył
Tuning układu przeniesienia napędu stanowi jedynie uzupełnienie tuningu samego silnika. Daje on możliwość lepszego wykorzystania podrasowanego silnika. Jeśli dokonamy tuningu jedynie układu przeniesienia napędu, nie zauważymy znacznego wzrostu prędkości jazdy, uzyskamy tylko w tym przypadku większą dynamikę ruszania i bardziej płynną zmianę przełożenia. Przy zastosowaniu tuningu przekładni bezstopniowej zaleca się stosowanie gotowych zestawów tuningowych, które są odpowiednio dobrane do poszczególnych silników. Ważną informacją przy tuningowaniu wariatora jest fakt, iż prawidłowa kalibracja jest bardzo trudna i wymaga wielu testów i prób. Należy podkreślić, że zmniejszając ciężarki rolek na lżejsze uzyskujemy wzrost prędkości obrotowej, ale jednocześnie wzrasta nam czas zmiany przełożenia, co nie jest korzystne dla płynnej jazdy (ciężar rolek fabrycznych wynosi 8 gramów, ciężar rolek tuningowych – około 2 gramów). To pokazuje nam jaka jest różnica pomiędzy fabrycznymi zestawami a tuningowymi i jak ważne jest spasowanie tych układów. Na rynku możemy kupić zestawy tuningowe multiwariatora ze sprężyną centralną sprzęgła odśrodkowego, umożliwiające indywidualne dostrojenie rolek multiwariatora. Zestawy tuningowe wykonuje się z lepszych materiałów, odpornych na zużycie, zdolnych do przeniesienia większego momentu-obrotowego. Z tego powodu zaleca się stosowanie tuningowych pasków napędowych (kevlarowych)
Tuning przekładni tylnej polega na wymianie fabrycznych kół zębatych skośnych na tuningowe z zazębieniem prostym, mogącym przenosić znacznie większe obciążenia przy jednoczesnej mniejszej utracie energii z powodu obniżenia tarcia. Jedyną wadą jest głośniejsza praca przekładni.
Układ zapłonowy
W naszych skuterach zastosowany jest bezstykowy układ zapłonowy. Składa się on z prądnicy trójfazowej z oddzielnymi uzwojeniami do ładowania akumulatora i zasilania odbiorników. W tym układzie na zewnątrz koła magnesowego znajduje się impulsator, który zastępuje klasyczny przerywacz. Przekazuje impuls do modułu zapłonowego, który przetwarza sygnał z impulsatora na impuls zapłonowy i przekazuje go do cewki zapłonowej.
Rys. Z materiałów szkoleniowych ZIPP – Schemat układu zapłonowego
W układzie zapłonowym tuningujemy głównie za pomocą modułu zapłonowego (C.D.I). Często fabrycznie skutery blokowane są za pomocą modułu zapłonowego, który reguluje nam kąt wyprzedzenia zapłonu w zależności od danego obciążenia silnika. Jest to ważny element tuningu ponieważ jeśli uzyskamy większą prędkość obrotową i moc poprzez rasowanie silnika to seryjny moduł ogranicz nam uzyskanie odpowiednich parametrów. Zawsze należy stosować odpowiednio dobrane moduły elektroniczne do danych typów silników ponieważ każdy moduł ma zaprogramowaną mapę zapłonu do danego silnika.
Układ zasilenia
Na ten układ w silniku dwusuwowym składa się głownie gaźnik, filtr powietrza, zawór membranowy.
Podczas zmiany seryjnego cylindra na tuningowy zalecane jest wymiana gaźnik z zwiększoną gardzielą. Seryjne gaźniki posiadają gardziele o średnicy około 12 do 15 mm , często w gaźnikach stosowane są blokady. Na rynku można zakupić tuningowe gaźniki o zwiększonej średnicy gardzieli od 17 do nawet 25 najlepiej stosować jednak gaźniki o gardzieli 19 mm.
W tym miejscu również przypominam o stosowaniu renomowanych gaźników, które są przystosowane do danych modeli i nie ma problemu z ich regulacją.
Filtry powietrza stosowane w skuterach są to głównie wkłady gąbkowe nasączane specjalnym olejem. Bardzo ważnym aspektem jest czystość filtra, ponieważ zassanie piasku lub kurzy może spowodować zatarcie łożysk wału. Przepustowość filtra powietrza ma duże znaczenie w ilości ssanego powietrza dlatego nie możemy dopuszczać do zanieczyszczenia wkładu filtra powietrza. Ostrzegam wszystkich przed montowaniem filtrów stożkowych bezpośrednio przy gaźniku źle dobrana ilość powietrza może spowodować to że będziemy dostarczać za dużo powietrza do gaźnika. Renomowane firmy sprzedające gaźniki tuningowe podają w jakich miejscach i jakiej wielkości wywiercić dodatkowe otwory do ssania powietrza. Tak więc jak w pozostałych układach również tu ważne jest dostrojenie poszczególnych elementów.
Ostatnim elementem, który możemy tuningować w układzie zasilenia jest zawór membranowy i kolektor ssący łączący gaźnik z zaworem. Tuningowe kolektory wykonane są z vitonu ich średnica musi być odpowiednio spasowana z gardzielą gaźnika. Powierzchnia wewnętrzna kolektora powinna być idealnie gładka co ułatwi przepływ mieszance paliwowo-powietrznej. Zawór membranowy steruje ilością dostarczanej mieszanki do cylindra w zależności od obciążenia silnika.
Rys. Z materiałów szkoleniowych ZIPP – zasada działania zaworu membranowego
Zawory tuningowe wykonane są w taki sposób aby zapewnić szczelność i idealny przepływ mieszanki. Zawór powlekany jest Vitonem a płytki (lamele) wykonane są z karbonu materiału o dużej wytrzymałości.
Na koniec należy powiedzieć że tuningując skuter musimy się liczyć ze wzrostem zużycia paliwa ale jeśli chcemy mieć rasowany skuter musimy się z tym liczyć.
W następnej części o tuningu silnika czterosuwowego.
Michał Pajewski
Kierownik Serwisu ZIPP
2007-03-11 20:19:27
W niniejszym odcinku wstępnie zostaną omówione zagadnienia związane z tuningiem silników skuterów czterotaktowych.
Już w pierwszej części poświęconej tuningowi skuterów dwu – i czterosuwowych prezentowana była budowa silnika czterosuwowego, jednakże ze względu na odległe w czasie zamieszczenie tego artykułu oraz przedstawienie w nim jedynie podstaw budowy silnika czterotaktowego, celowe wydaje się przypomnienie i uszczegółowienie poprzednio prezentowanych informacji.
ZASADY DZIAŁANIA
W silniku czterotaktowym jeden cykl pracy dzieli się na cztery suwy (analogicznie w dwutaktach na 2 suwy). Suwy te dzielone są na:
- suw dolotu;
- suw sprężenia
- suw pracy (rozprężenia);
- suw wylotu.
Każdemu z powyższych suwów odpowiada obrót wału korbowego o 180 stopni, czyli jednemu cyklowi pracy odpowiadają dwa obroty wału korbowego.
Suw dolotu
Podczas suwu dolotu tłok porusza się od górnego martwego punktu (GMP) do dolnego martwego punktu (DMP), co powoduje, iż przez zawór dolotowy dopływa do cylindra świeży ładunek. Podczas tego suwu zamknięty jest zawór wydechowy.
Suw sprężenia
W tym przypadku tłok przesuwa się ku GMP. Oba zawory (ssący i wydechowy) są zamknięte, w wyniku czego tłok przesuwając się ku górze zmniejsza przestrzeń roboczą cylindra, co powoduję, że mieszanka paliwowo – powietrzna ulega sprężaniu. Przed dojściem tłoka do GMP, następuje zapłon mieszanki paliwowo – powietrznej za pomocą iskry elektrycznej – powstałej pomiędzy elektrodą wewnętrzną a zewnętrzną świecy zapłonowej.
Podczas spalania mieszanki wyraźnie da się zaobserwować wzrost ciśnienia i temperatury w cylindrze.
Suw pracy
W czasie tego suwu następuje rozprężenie mieszanki. Pod wpływem ciśnienia gazów tłok przesuwa się z GMP do DMP. Dzięki temu zjawisku, tłok za pośrednictwem korbowodu obraca wał korbowy. Podczas tego suwu obydwa zawory są zamknięte.
Suw wylotu
Podczas suwu wylotu obserwujemy ponowne przesunięcie się tłoka ku GMP. W tym czasie otwarty jest zawór wydechowy, dzięki czemu następuje usuwanie spalin z cylindra. Suw wylotu trwa do chwili zamknięcia zaworu wylotowego.
Na tym kończy się jeden cykl pracy silnika czterotaktowego. Po zamknięciu zaworu wylotowego rozpoczyna się kolejny cykl pracy, który powtarza się w opisany powyżej sposób.
W opisywanych silnikach stosuje się układ rozrządu OHC (over head camshaft). Układ ten nazywamy „górnozaworowym”, a jego cechą charakterystyczną jest zastosowanie zaworów i wałka rozrządu w głowicy. Krzywki wałka rozrządu sterują otwarciem zaworu ssącego i wydechowego.
Napęd na wałku rozrządu przenoszony jest za pomocą łańcuszka rozrządu. Dla wyjaśnienia – wałek rozrządu obraca się dwa razy wolniej niż wał korbowy.
Dzięki zaprezentowanym powyżej informacjom, na temat zasad działania i budowy silników czterotaktowych, łatwiej będzie Czytelnikom zrozumieć relacje, a więc również różnice pomiędzy silnikami dwusuwowymi a czterosuwowymi. To z kolei ułatwi zrozumienie zasad, na których opiera się tuning czterotaktów.
W skuterach z silnikami czterosuwowymi możemy tuningować takie układy jak układ wydechu, korbowo-tłokowy, głowicę silnika, przeniesienie napędu, zasilania, zapłonu.
Układ wydechu
Tuning tego układu wykonuje się podobnie jak w 2-takcie montując gotowy zestaw układu wydechowego. Tak samo jak w silnikach dwusuwowych występują tu często blokady zmniejszające przepływ spalin czyli blokujące moc skutera. Przy wymianie samego układu wydechowego w 4-takcie nie osiągniemy tak znaczących przyrostów mocy jak w dwusuwie. Jednie tuningowy tłumik ułatwi nam szybszy wylot spalin.
Układ tłokowo – korbowy + cylinder
W tej chwili na rynku mamy bardzo mały wybór zestawów tuningowych cylinder i tłok do czterosuwa. Spowodowane jest to tym że skutery z silnikami 4-taktowe zdobywają powoli nasz rynek. Możemy czasami kupić cylinder o zwiększonej średnicy. Dzięki temu uzyskamy wzrost pojemności skokowej silnika i analogicznie do tego uzyskamy większą moc silnika. Pamiętajmy o czym wcześniej pisałem że w naszym kraju zwiększenie pojemności powyżej 50 ccm jest zakazane.
Głowica
W 4-takcie pole do popisu mamy w układzie rozrządu, ssącym i wydechowym. Głowica jest tym elementem, który skupia te trzy układy czyli:
- Kanał ssący
- Kanał wydechowy
- Układ zaworów z gniazdem i sprężynami
- Wałek rozrządu
- Komorę spalania
Podstawową czynnością w rasowaniu głowicy jest tzw. planowanie głowicy czyli stoczenie pewnej ilości materiału. Co zyskujemy planując głowicę? Uzyskujemy większy stopień sprężania czyli znaczny wzrost mocy. Ubocznym skutkiem planowania głowicy jest występowanie spalania stukowego, które jest bardzo niekorzystne na żywotność silnika. Tak więc planowanie głowicy wykonujemy w specjalistycznych zakładach. Czynnością jaką możemy wykonać samoczynnie jest polerowanie kanałów ssących i wylotowych w głowicy co ułatwi nam przepływ mieszanki i spalin przez te kanały. Czasami stosuje się dodatkowo rozwiercanie tych kanałów na większą średnicę. Jest to zabieg bardzo precyzyjny i wymaga to duże doświadczenia w tuningu danej marki. Tak samo jak zwiększenie gniazd zaworowych co ma nam dać większą ilość mieszanki paliwowo-powietrznej przez zawór ssący i szybsze usunięcie spali przez zawór wydechowy. Również jest to zabieg bardzo trudny i wykonywany w specjalistycznych serwisach.
Reasumując tuning głowicy, większość czynności możemy wykonać jedynie w specjalistycznych serwisach.
Układ przeniesienia napędu
Rasowanie tego układu odbywa się na podobnych zasadach jak w silniku 2-taktowym. Zasadę tego tuningowania opisywałem w wcześniejszym odcinku.
Układ zasilania
Z reguły w współczesnych skuterach z silnikami czterosuwowymi stosuje się gaźniki podciśnieniowe. W tej chwili na rynku z tego co mi wiadomo brak jest tuningowych gaźników podciśnieniowych. Jedną możliwością podrasowania naszego gaźnika jest zmiana dysz na dysze o większej średnicy. Wtedy zalecane jest założenie filtra stożkowego, który ułatwi nam zassanie większej ilości powietrza. Najlepiej te czynności wykonywać w specjalistycznych serwisach, które spasują nam odpowiednio gaźnik.
Układ zapłonowy
Układ zapłonowy tuningujemy na podobnej zasadach jak w silnikach dwusuwowych. Zasadę tego tuningowania opisywałem w wcześniejszym odcinku.
2007-03-11 20:37:13