Motocykl poleca:

Dwa silniki - dwie koncepcje

Poleć ten artykuł:

Silnik sportowy ma uzyskać moc z jak najmniejszej pojemności, a jednostka napędowa krążownika może czerpać siłę z ogromnej pojemności. Pokazujemy, na czym polega różnica między dwiema koncepcjami budowy silników.
Zobacz całą galerię

Zacznijmy od tego, co łączy zespoły napędowe ZX-6R i VN 2000. Pod względem mocy maksymalnej oba silniki aż tak bardzo się nie różnią. Kawasaki podaje, że ZX-6R rozwija 118 KM. VN 2000 natomiast – krążownik z silnikiem V2 o największej pojemności na rynku – osiąga 103 KM. Jednak to, jak te moce są osiągane, wywodzi się jakby z dwóch światów. W pierwszym przypadku moc rodzi się z pojemności 636 cm3 rozdzielonej między cztery cylindry, w drugim – z dwucylindrowca o pojemności 2053 cm3. Zatem na jeden cylinder przypada albo zaledwie 160 cm3, albo ponad 1000 cm3. Ma to swoje odbicie w obrotach maksymalnych. Mały czterocylindrowiec osiąga szczyt mocy przy około 13 000 obr./min, olbrzymi V2 zaś potrzebuje do tego zaledwie 4800 obr./min.

Podobne moce maksymalne przy całkowicie różnych obrotach pociągają za sobą zupełnie różne przebiegi krzywych momentu obrotowego. Na wale korbowym VN 2000 jest do dyspozycji 177 Nm przy 3200 obr./min. Czyli ponad 2,5 raza więcej niż w małym czterocylindrowcu, osiągającym 67 Nm przy 11 000 obr./min. Z jednej strony mamy zatem lekkoatletę wyspecjalizowanego w jak najefektywniejszej zamianie szybkości w dynamikę. Jego przeciwnikiem jest ciężarowiec, który najlepiej umie ruszać z miejsca dużą masę. Te dwa charaktery różnią się między sobą nawet najdrobniejszymi detalami. Zespół napędowy ZX-6R pracuje ukryty pod owiewkami i został zaprojektowany przy uwzględnieniu wymagań bardzo ostrej diety. VN 2000 zaś odkrywa wszystko, co można odkryć. Przypomina kulturystę kochającego pozowanie przed publicznością.

   
Dwie skrajne filozofie: maksymalnie odchudzony, supersportowy ZX-6R z wysokoobrotowym, rzędowym, 4-cylindrowym silnikiem, ważący z paliwem 188 kg, i superkrążownik VN 2000 o masie 371 kg, z największym seryjnym silnikiem V2.

Jak przekłada się to na rozwiązania techniczne? Za przykład weźmy układ zaworowy. W VN 2000 są to cztery zawory napędzane przez umieszczone w kadłubie silnika dwa wałki rozrządu za pomocą długich na łokieć drążków popychaczy i trójramiennych dźwigienek zaworowych z hydrauliczną regulacją luzu. W ZX-6R pracują dwa wałki rozrządu, uruchamiające zawory przez szklankowe popychacze. „600” została zaprojektowana z myślą o mocy, „2000” jest wzorowana na krążownikach amerykańskich. Zawory „młota parowego” ważą zaledwie trzy razy tyle, co ich odpowiedniki w supersportowcu (17 i 19 g w „600”). Może więc zaskakiwać, że całkowita masa części układu zaworowego wykonujących ruchy posuwisto-zwrotne jest w VN aż 10-krotnie większa. Tego rodzaju układ zaworowy uniemożliwia osiąganie wysokich obrotów.

Są one niemożliwe choćby z uwagi na układ korbowy VN o parametrach dotychczas niespotykanych w motocyklach, które weszły do produkcji seryjnej. Tłoki o średnicy 103 mm pokonują między górnym a dolnym punktem zwrotnym drogę 123,2 mm. Przy takiej wartości nawet 101,6 mm amerykańskiego wzorca z Milwaukee wydaje się skromnym osiągnięciem. Absolutny kontrast stanowi ekstremalnie krótkoskokowa konstrukcja ZX-6R o średnicy cylindra 68 mm i skoku tłoka 43,8 mm. Mimo całkowicie różnej koncepcji, średnie szybkości tłoków wynikające ze skoku i obrotów są w obu silnikach na podobnie wysokim poziomie. Przy 13 000 obr./min tłoki ZX-6R poruszają się ze średnią prędkością 19 m/s. Zadziwiająco „filigranowe” części VN 2000 uzyskują przy 4800 obr./min średnią prędkość 19,7 m/s.

     
Skrzynia biegów – VN 2000: 11,7 kg; ZX-6R: 5,4 kg.
Tłoki – VN 2000: 2 x 501 gramów; ZX-6R: 4 x 198 gramów. 
Układ zaworowy, ssanie – VN 2000: 730 gramów; ZX-6R: 64 g.  

Duża masa wiąże się zawsze z dużą bezwładnością. Z tego powodu małe tłoki ZX-6R mogą znacznie szybciej wprowadzić w ruch obrotowy swój wał korbowy. „636” tak szybko i precyzyjnie reaguje na gaz, jak przystało na motocykl sportowy. Na krótkie dodanie gazu VN reaguje natomiast ociężale. Gdy chodzi o masy wirujące, VN 2000 bije jeszcze jeden rekord. Monstrualny wał korbowy wraz z wirnikiem alternatora i korbowodami waży ponad 24,8 kg, a więc jest 2,5 raza cięższy od swego odpowiednika z ZX-6R.

Przy dobieraniu wymiarów elementów układu napędowego trzeba wziąć pod uwagę szczególnie moment obrotowy. Istotne są zwłaszcza szczytowe wartości przy niskich obrotach. Oprócz potężnych wartości średnich momentu, w VN trzeba uwzględniać fakt, że jest on wytwarzany tylko w dwóch cylindrach. Gwarantuje to nierówną pracę przy niskich obrotach, gdy następuje zapłon w jednym z cylindrów. Z odpowiednim zapasem musi być zaprojektowane wszystko, co przenosi napęd na tylne koło. Zaczynając od zębatego łańcucha napędu pierwotnego, aż po ogromne sprzęgło. Waży ono 8,1 kg, dwa razy więcej niż w ZX-6R. Masywna musi być także skrzynia biegów. Sam tylko kompletny zestaw kół zębatych z dodatkowym wałkiem zdawczym waży w VN 2000 11,7 kg i jest ponaddwukrotnie cięższy niż w ZX-6R.

Ciężar zwiększają także wymagania odnośnie do komfortu. Mały czterocylindrowiec już w założeniach konstrukcyjnych ma w sposób zadowalający wyrównoważone masy wirujące. Olbrzymi V2 o kącie rozwarcia cylindrów 52O potrzebuje dla zapewnienia odpowiednio niskiego poziomu wibracji dwóch wałków wyrównoważających, co zwiększa masę całości o dalsze 2,2 kg.

     
Wał korbowy z korbowodami i wirnikiem alternatora – VN 2000: 24,8 kg; ZX-6R: 9,85 kg.
Cylindry – VN 2000: 2 x 4,5 kg; ZX-6R: 2,3 kg. 
VN 2000: 103 KM przy 4800 obr./min; ZX-6R: 118 KM przy 13 000 obr./min.  

Tak sumuje się kilogram do kilograma. Efekt końcowy jest taki, że silnik ZX-6R waży zaledwie 49,6 kg i jest lżejszy od silników sportowych klasy 1000 cm3 o około 10 kg. Silnik VN 2000 natomiast waży aż 136 kg i stanowi drugi koniec skali. Jest to nawet powód do dumy. W końcu, jeśli krążownik zaczyna ważyć niemal tyle, co małe auto, to nie jest jego wadą, lecz obowiązkowym punktem przy projektowaniu tego typu bike’ów. Dlatego każda część zabudowana w VN 2000 jest ciężka i masywna. Ponieważ ciężki silnik potrzebuje mocnego kręgosłupa i dodatkowo zamontowano mnóstwo różnych chromowanych części i akcesoriów, masa VN 2000 osiągnęła dumne 371 kg.

Tagi:

Oceń artykuł:

--

Motocykl OnlinePorady dla motocyklistów

Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij