piątek, 9 marca 2018

FALCO PEREGRINUS - Nowa era Sokoła

Sokół wędrowny to ptak drapieżny należący do rodziny sokołowatych (Falconidae). Jest najszybszym ptakiem na ziemi - w locie nurkowym osiąga prędkość niemal 400 km/h. Kiedy pojawia się na niebie, pozostałe ptaki wpadają w panikę. 

Zapewne każdy miłośnik dwóch kółek w Polsce spotkał się choć raz z legendą marki Sokół. Legenda ta budowała się w przedwojennej Polsce w oparciu o konstrukcję kilku typów motocykli. Jako pierwszy postał CWS M-55 i można powiedzieć, że nie wyszedł on poza fazę prototypu a z liczby wyprodukowanych egzemplarzy (nieco ponad 200) można wnioskować, że był obarczony sporą liczbą wad konstrukcyjnych. Producent motocykla PZInż dostrzegł w tym motocyklu duży potencjał, dlatego postanowiono go całkowicie zmodernizować uwalniając go od fabrycznych wad i bolączek. I tak powstał dobrze nam znany CWS M111 w końcowych latach produkcji nazwany Sokołem 1000. Był to motocykl produkowany głównie na potrzeby służb mundurowych oraz poczty i pierwotnie nie był przewidziany w obrocie cywilnym. Powstałą lukę zapewniał Sokół 600 RT. Były jeszcze inne mniejsze modele z dwusuwowymi silnikami, ale nie zamierzam rozwijać wątku historycznego, gdyż w sieci dostępnych jest wiele publikacji na ten temat. Można powiedzieć, że produkcja motocykli w PZInż została przerwana wraz z wybuchem II wojny światowej a motocykle czterosuwowe nie doczekały się powojennej kontynuacji. Warto by zastanowić się jak wyglądałyby kolejne wcielenia Sokoła, gdyby PZInż wznowiły powojenną produkcję. Z pewnością fabryka kierunkowałaby swoje działania stawiając sobie za cel produkcję nowoczesnych górnozaworowych jednostek. Już przed wojną powstał prototyp górnozaworowego Sokoła 500 będącego rozwinięciem dolnozaworowej jednostki 600 RT. Myślę, że podobnie stałoby się z największymi w asortymencie CWS Sokołami 1000. Przed wojną podjęto udana próbę założenia silnika Japp 1000 do podwozia Sokoła 1000 i w ten sposób postał motocykl, który w 1932 roku ustanowił nieoficjalny rekord prędkości przekraczając 180 km/h. Nigdy nie doszło do ustanowienia oficjalnego rekordu prędkości, gdyż zarząd PZInż zabronił oficjalnych prób ze względu na brak polskiego silnika. Myśląc o tej historii chyba większość z nas odczuwa niedosyt i żal z powodu braku kontynuacji tak pięknie rozpoczętej historii polskiej motoryzacji. Myśl o niedokończonej karcie w tej historii nie daje mi spokoju od dłuższego czasu. Ostatnimi czasy pojawiły się możliwości zmiany tego stanu rzeczy. Jakieś trzy lata temu w pierwszej kolejności narodził się pomysł aby zbudować kontynuację silnika Sokoła 1000 ściśle nawiązującą do protoplasty. Z racji tego, że protoplasta czyli silnik Sokoła 1000 jest konstrukcją zbliżoną (choć nie identyczną) do jednostki napędowej dobrze mi znanych motocykli Indian, logicznym wydawało mi się, aby stworzyć hybrydę Sokoła z górnozaworowymi głowicami wywodzącymi się z Indiana. Głowice te zaprojektował w latach 30-tych inżynier pracujący dla firmy Indian Albert Crocker. Były one używane głównie w sporcie. Była to dość prymitywna odkryto-zaworowa konstrukcja lecz pomimo słabego użebrowania krył się w niej spory potencjał mocy. Głowice te posiadały bardzo nowoczesne jak na owe czasy hemisferyczne komory spalania i zawory rozstawione pod kątem 90 st. Pozwalało to na efektywną wymianę ładunku i możliwą do uzyskania krótkotrwałą moc około 55-60 hp. Z czasem zacząłem powoli pomysł wcielać w życie a na chwilę obecną mam wykrystalizowaną w szczegółach koncepcję tego silnika. Przymiarki do oryginalnego bloku Sokoła ukazały uniwersalność tej konstrukcji i możliwości rozszerzenia palety oferowanych silników o jednostkę dolnozaworową oraz dość nowoczesną osadzona konstrukcyjnie w latach 80-tych konstrukcję górnozaworową z pokrywami zaworów. Tym sposobem zamierzam skonstruować 3 typy silników, z których każdy zachowa charakterystyczny wygląd swojego protoplasty Sokoła 1000. Chciałbym podkreślić, że silniki te nie będą miały nic wspólnego ze współczesnymi replikami silników Harley lub Indian i będzie to moja autorska konstrukcja, lecz ze względów na ograniczenia budżetowe zmuszony jestem użyć niektórych dostępnych na rynku podzespołów tych marek. Należy podkreślić, że konstrukcja Sokoła pomimo widocznych podobieństw do Indian’a znacznie odbiegała od swojego pierwowzoru. Przede wszystkim silnik Sokoła charakteryzuje kąt rozwarcia cylindrów 45 stopni (Indian ma cylindry rozwarte pod kątem 42 stopni), Sokół dysponuje dużo krótszym skokiem około 90mm i większą średnica cylindra. Podobnie sprawa ma się z konstrukcją bloku silnika, który znacznie przewyższa jakością materiałów swojego protoplastę a mocniejsze podpory wałków rozrządu oraz grubsze ścianki bloku silnika świadczą o chęci wzmocnienia filigranowej konstrukcji Indiana. Sokół charakteryzuje się również nieco zmieniona konstrukcją wału korbowego o znacznie wzmocnionych stożkach czopa. Krótko mówiąc polscy inżynierowie wykonali dobrą robotę, która w zamierzeniu miała zdecydowanie przewyższyć parametry konstrukcyjne silnika Indiana. Po wnikliwym porównaniu obydwu konstrukcji Sokoła i Indiana mogę śmiało powiedzieć, że inżynierowie z PZInż w cuglach wykonali swoje zadanie i stworzyli trwałą i rozwojową konstrukcję z dużym potencjałem na przyszłość. 

A oto moje wstępne założenia konstrukcyjne silników. 

Sokół Bonneville 1300 




Będzie to silnik o wybitnie długim skoku skonstruowany w oparciu o cylindry i głowice silnika Indian Chief 1200. Silnik o skoku 122 mm i średnicy tłoka 81 mm będzie generował moc około 50 hp a jego rozrząd będzie oparty o dwa wałki rozrządu napędzane zębatkami o zębach prostych. Silnik ten będzie wyposażony w obieg oleju oparty o zaprojektowane przeze mnie współczesne pompy wyposażone w trochoidalne zębatki pomp charakteryzujące się dużą wydajnością i ciśnieniem. To rozwiązanie techniczne pomp pozwala na zastosowanie w silniku dysz natryskujących olej na denka tłoków, dzięki czemu łatwiej będzie utrzymać dobre warunki pracy silnika niezależnie od prędkości i warunków atmosferycznych. Będzie możliwość wyposażenia silnika w chłodnicę i filtr oleju, oraz elektroniczny zapłon. Przeniesienie napędu będzie realizowane za pomocą dwu- lub trzyrzędowego łańcucha sprzęgłowego napędzającego czterobiegową skrzynię przekładniową. Dodatkowo silnik zostanie wyposażony w alternator około 180W. Z racji pojemności silnik najprawdopodobniej zostanie wyposażony w elektryczny rozrusznik. Silnik z przeznaczeniem do budowy ciężkiego motocykla turystyczno-szosowego. 

Sokół Hemi-head 




Bazą tego silnika będzie powyższa konstrukcja Sokoła Bonneville 1300 o nieco zmienionych parametrach, a mianowicie silnik ten będzie miał skok około 100 mm a średnicę cylindra około 75 mm. Przewidywana pojemność około 900 ccm. Moc powinna oscylować w okolicach 60 hp. Będzie to silnik z przeznaczeniem do motocykla sportowego i tak pierwotnie zamierzałem będę zmierzał do podjęcia próby prędkościowej.
Sokół Millennium 



Ten silnik to najnowocześniejsza i najbardziej zaawansowana z trzech konstrukcji. Przewidywana pojemność tego silnika to około 1200 ccm a moc około 90 hp. Pojemność tę zamierzam uzyskać ze skoku około 108 mm przy średnicy tłoka około 82 mm. Silnik ten będzie mocno odbiegał konstrukcją rozrządu od rozwiązań wspomnianych wcześniej. Pomimo, ze nadal będzie wyposażony w dwa wałki rozrządu, to konstrukcja napędu zębatkowego będzie inna niż w powyższych silnikach. Każdy z wałków rozrządu otrzyma dwie krzywki i za pomocą hydraulicznych popychaczy będzie sterował wydajnymi zaworami. Aby osiągnąć najlepszą geometrię układu popychaczowego umieszczę zaprojektowane przeze mnie dźwigienki zaworowe o różnych długościach dla każdego z zaworów w głowicy oraz charakterystyczne pokrywy zaworowe przypominające nieco kształtem legendarnego Harleya Knucklehead. Przeniesienie napędu i skrzynia będą wykorzystane z poprzednich modeli, choć będzie też możliwość założenia piątego biegu. 

W planie jest budowa kilku egzemplarzy tych silników, lecz ich liczba raczej nie przekroczy 10 sztuk. 

W związku z tym, że ten układ napędowy będzie charakteryzował się małymi gabarytami i zwartą konstrukcją mam zamiar wykonać do niego specjalnej konstrukcji ramy klasyczną kołyskową i grzbietową.

6 komentarzy:

  1. Witaj. Zakręcony z Ciebie gość. Sam robisz odlewy karterów czy zlecają to komuś? Napisz jeszcze przy jakich prędkościach obrotowych miały by być uzyskiwane moce w silnikach które opisałeś?

    OdpowiedzUsuń
  2. Ciekawe wiadomosci o starych Indianach i HD na twoim blogu.
    Co do projektow nowego silnika opartego o rozwiazania i odlewy starego Sokola, to mam mieszane odczucia. Mialem i jezdzilem Sokolem 1000 w latch 70 tych jezdzilem rowniez owczesnymi gornozaworowymi HD ( Pan i Showel ) a takze Indianami Chief 1200.
    W mojej opinii niezbyt wysilony silnik dolnozaworowy najbardziej pasuje do takiej hybrydy, nie wymusza jakichs kosmicznych zawieszen i hamulcow, oraz zapewnia przyjemna prace. 40 - 50 KM zupelnie wystarcza zeby zapewnic mu niezle osiagi i dosc dobra trwalosc. Vincent HRD zasuwa zupelnie niezle ze swoich 55 BHP, w realnej jezdzie wyzylowana do max moc nie ma wiekszego znaczenia.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ten silnik ma być przeznaczony do motocykla zdolnego pobić przedwojenny rekord Sokoła, jak wiadomo był to motocykl z silnikiem JAP 1000, więc silnik mojej konstrukcji z blokiem Sokoła 1000, będzie równie dobry do tego przedsięwzięcia. Głowice przeznaczone do tego silnika pochodzą z Crockera i mają ubogie żebrowanie i odkryte zawory, dlatego przewidywana moc to właśnie ok 60-70 KM. Pozdrawiam

      Usuń
  3. A tego nie wiedzialem ze chodzi ci o zrobienie silnika "wyczynowego" do pobicia tego konkretnego rekordu. Myslalem ze chodzi o normalny silnik uzytkowy dla przecietnego motocyklowego Kowalskiego :). Taki proponowany przeze mnie jest po prostu przyjemniejszy w uzytkowaniu.
    Co do rekordu to tak naprawde nie wiemy jaka ta szybkosc byla - opis z ksiazki Rychtera jest tylko opisem ( no chyba ze dotarles do jakichs informacji z innego zrodla niz on, od ludzi ktorzy z nim wspolpracowali ). Ja czytalem ta ksiazke pierwszy raz jakies 40 lat temu i moja reakcja na historie rekordu byla tylko zloscia na glupote urzednikow, ktorzy nie uznali rekordu.
    Po 40 latach moje spojrzenie zmienilo sie diametralnie i patrze na to zupelnie inaczej - po co uznawac rekord szybkosci hybrydy nie majacej nic wspolnego z owczesnym Sokolem ? Dlaczego nie zbadac mozliwosci oryginalnego silnika, jakie by one nie byly ?
    Cos takiego jak Harley zrobil z modelem WR ?
    Sama osiagnieta szybkosc max nie ma w obecnych czasach zadnego znaczenia, natomiast ciekawe jest co drzemie w oryginalnym silniku. Zdaje sobie sprawe ze to konstrukcja nie bardzo nadajaca sie do osiagania rekordowych szybkosci ( chocby przez konstrukcje przeniesienia napedu pierwotnego ) ale pamietam ze moj prywatny Sokol ktorym jezdzilem solo, po zmianie przelozenia ( oryginalna zebatke zdawcza na skrzyni 24 zeby zmienilem na 30 zebow ) osiagal jakies 120 km/godz i ta szybkosc mozna bylo utrzymac przez dluzszy czas na owczesnych pustych szosach - inna rzecz gdy trzeba bylo z niej wyhamowac. Oczywiscie bylo tak gdyz zuzyte glowice ktore dostalem z silnikiem byly wielokrotnie planowane co lekko zwiekszylo stopien sprezania, a ja sam w wieku lat dwudziestu kilku uwazalem ze jestem niesmiertelny :).
    Aha, moj Sokol mial otwarty obieg oleju i mimo to dawal rade zarowno w Wwie, jak na trasie, ale oczywiscie marzylem o znalezieniu silnika z obiegiem oleju.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Aha, bardzo ciekawy dla mnie blog, jako ze po sprzedaniu Sokola nigdy tak naprawde nie wrocilem zainteresowaniami do starych amerykanskich konstrukcji motocyklowych i teraz moge co nieco o nich poczytac i nauczyc sie czegos nowego.
      Stare motocykle byly zawsze moim hobby, tyle ze po Sokole przeszedlem przez stare BMW i Zundapp z lat 30 i 40 tych a potem mialem kilka ciekawych anglikow z lat 30 tych ( rownolegle z Honda 750 ktora obecnie tez jest zabytkiem, a wowczas byla uzytkowym motocyklem do codziennej jazdy ).
      Od jakichs 15 lat siedze w starych anglikach z lat 60 - 70, najpierw byl to straszliwy flop koncernu BSA model A65, teraz jest jeszcze wiekszy Triumpha - 73 Trident :). Nigdy oczywiscie nie mialem wlasnego warsztatu, ani nie mam formalnego wyksztalcenia technicznego ( kiedys skonczylem technikum samochodowe ) jestem raczej praktykiem. To kilka slow od siebie zebys wiedzial kto ci tu komentarze wstawia.

      Usuń
    2. Dziękuję za ciekawy komentarz i uznanie. Sinik Sokoła 1000 w oryginale ma szacunkowy potencjał ok 25-30 KM z powodu dużych i nieefektywnych komór spalania. To one właśnie nie pozwoliłoby mu osiągnąć wyższej mocy, takiej jaką dysponował np. Indian z ostatnich lat produkcji czyli od 40 do 50 KM. Być może konstruktorzy zostawili w Sokole miejsce na powiększenie średnicy cylindra i stąd tak duża odległość osi cylindra od osi zaworów. Tak czy inaczej blok silnika posiada duży zapas i po odpowiednich modyfikacjach przeniesie śmiało i 100 KM, natomiast komora rozrządu będzie bardziej przekonstruowana, aby pomieścić sekcję powrotną pompy olejowej. Prace nad projektem idą dość wolno, ze względu na brak czasu i spore koszty z tym związane, ale mam nadzieję doprowadzić go do końca. Pozdrawiam.

      Usuń