sobota, 16 czerwca 2018

IN POWER WE TRUST Carburator (Linkert family)

Gaźnik jest znanym od ponad stu lat urządzeniem mechanicznym do precyzyjnego dawkowania mieszanki w pełnym zakresie obrotów. Obecnie gaźnik został całkowicie wyparty przez wtrysk paliwa, który to przy pomocy elektryki i elektroniki, dozuje mieszankę z dużo większą precyzją od gaźnika i potrafi tego dokonać niezależnie od jakości powietrza i położenia pojazdu. Wtrysk pomimo swych niezaprzeczalnych zalet, w lotnictwie znanych już od czasów II wojny światowej, ma również pewne wady. Jest wrażliwy na zanieczyszczenie paliwa a duża ilość sterującej elektroniki powoduje, że uszkodzenie może nastąpić niespodziewanie w każdej chwili, niezależnie od warunków pracy. Z tych powodów religia gaźnika wciąż znajduje sporą rzeszę swoich wyznawców, do których i ja się zaliczam. Do gaźnikowych ortodoksów zaliczają się też, a może przede wszystkim, wszyscy ci, którzy preferują jazdę motocyklem zabytkowym lub klasycznym. Wbrew pozorom gaźnik jest urządzeniem bardzo skomplikowanym i trudnym do wykonania ze względu rygor technologiczny. Minimalne nawet przekroczenie wymiarów obróbczych skutkuje pozbawieniem gaźnika swoich podstawowych cech a co za tym idzie poważnymi zaburzeniami w pracy silnika. 
Gaźnik pomimo swoich wad ma również kilka zalet. W nowoczesnych gaźnikach mamy możliwość regulacji wagowego składu mieszanki, który wynosi 14,7:1 w pełnym zakresie obrotów z dokładnym podziałem na podzakresy. 


Oznacza to, że zakres wolnych obrotów jest regulowany przez obieg paliwa odpowiedzialny tylko i wyłącznie za ten zakres. Odpowiada za to zazwyczaj dysza wolnych obrotów oraz śruba (wolnych obrotów) zakończona stożkiem, która w miarę regulacji odsłania kanał powietrzny lub paliwowy (w zależności od konstrukcji gaźnika), zapewniając stabilną pracę silnika.


Wkroczenie w kolejny zakres (niskie średnie obroty do 1/4 otwarcia przepustnicy) wiąże się z uruchomieniem kolejnego obiegu paliwa, którym zazwyczaj jest rozpylacz zakończony dyszą główną oraz iglica osadzona w przepustnicy suwakowej. Iglica porusza się razem z przepustnicą (jak wiadomo ruch przepustnicy jest bezpośrednio związany z ruchem manetki) w otworze rozpylacza, podczas podnoszenia przepustnicy pierwsza walcowa część iglicy powoduje stały, zależny tylko od podciśnienia w kanale ssącym (związanym ze stopniowym podnoszeniem przepustnicy) wypływ paliwa (nie mieszanki) z rozpylacza. Charakterystyczną cechą gaźników jest to, że każdy poprzedni obieg paliwa ma określony niewielki wpływ na kolejne obiegi paliwowe, a co za tym idzie, kolejne zakresy obrotów silnika. Z tej przyczyny obieg wolnych obrotów i wielkość dyszy wolnych obrotów ma wpływ na początkowy zakres niskich średnich obrotów. Podczas strojenia gaźników należy to brać pod uwagę. Kolejny zakres obrotów to średnie obroty w zakresie otwarcia przepustnicy od 1/4 do 3/4. W tym zakresie obrotów pierwsze skrzypce odgrywa rozpylacz i iglica. 

Jej stożkowy kształt powoduje kontrolowane otwieranie gardzieli rozpylacza a co za tym idzie jego przepustowość (paliwa). I znowu przy strojeniu gaźnika należy pamiętać o wpływie poprzedniego obiegu paliwa na obecny, w tym konkretnym przypadku najlepsi producenci gaźników oferują iglice o różnej średnicy jej walcowej części np. Mikuni do tego samego typu gaźnika oferuje kilka iglic stopniowanych w części walcowej o 0,01 mm. 

Zdarzało się w mojej praktyce, że ta 0,01 mm decydowała o braku spalania stukowego przy bardzo obciążonym silniku w okolicach połowy otwarcia przepustnicy. 
Kolejny zakres to wysokie obroty o zakresie otwarcia przepustnicy od 3/4 do pełnego otwarcia. Tutaj elementem regulacyjnym jest dysza główna. W konstrukcjach wyczynowych spotyka się dodatkowa dyszę główną czyli tzw. Thunder Jet. Zazwyczaj jednak wystarcza przewidziany przez producenta pojedynczy obieg dyszy głównej. W gaźnikach spotyka się również dodatkowe wspomagające obiegi paliwa, są nimi ssanie i tzw. pompka zrywu. Ssanie pomaga przy uruchomieniu zimnego silnika wzbogacając znacznie mieszankę w początkowej jego pracy. Pompka zrywu, która faktycznie jest membraną, wstrzykuje za pośrednictwem dodatkowej dyszy małą porcję paliwa bezpośrednio do gardzieli gaźnika. Ma to na celu wyeliminowanie zjawiska zadławienia się silnika przy gwałtownym dodaniu gazu od niskich obrotów. 
Właśnie opisywałem Wam bardzo zaawansowaną technicznie i skomplikowaną konstrukcyjnie rodzinę gaźników Mikuni HSR. 

Ewolucja technologiczna często przebiega wielotorowo, podobnie stało się również z gaźnikami, których drogi rozeszły się w USA w mniej więcej w latach 60-tych ubiegłego wieku. Amerykanie zawsze mieli trochę inne spojrzenie na rozwój swojej motoryzacji i w tamtych latach była ona naprawdę nowoczesna i przodująca w świecie. Właśnie w takich warunkach na potrzeby wyścigów powstała idea gaźnika jedno-obiegowego. To znaczy, że wszystkie zakresy obrotów były realizowane przez jeden obieg złożony z rozpylacza i odpowiednio ukształtowanej iglicy, a opory przepływu minimalizowała płaska przepustnica. Był to gaźnik Posa reklamowany  w owym czasie jako quasi wtrysk.


 Z niego to wyewoluowała w latach 90-tych rodzina gaźników Edelbrock opartych na tej samej zasadzie działania. Są to bardzo dobre gaźniki o zminimalizowanych oporach przepływu zapewniające doskonałe osiągi z jednym zastrzeżeniem- aby idealnie dostroić ten gaźnik do swojego motocykla musisz dysponować asortymentem specjalnie wykonanych iglic, które w Europie są stosunkowo trudne do nabycia. 


Powyższe rozważania dotyczyły gaźników z przepustnicą suwakową, mająca płaski kształt celem zminimalizowania oporów przepływu. Ale są również gaźniki z przepustnicą obrotową w USA nazywaną "butterfly". Do tej grupy zaliczamy gaźniki firmy S&S oraz Keihin oraz wcześniejsze modele występujące w fabrycznych Harleyach: Tillotson i Zenith, oraz gaźniki używane od lat 30-tych do lat 60-tych czyli bardzo dobrze znane "weteranom" gaźniki marki Linkert. Wszystkie te gaźniki cechują duże opory przepływu, z racji umieszczenia osi przepustnicy w świetle kanału przelotowego. Ponadto przepustnica skrzydełkowa przy niepełnych otwarciach powoduje spore zawirowania mieszanki, co nie zawsze jest korzystne dla prawidłowej pracy silnika. 
Nieprzerwanie trafiają do mnie gaźniki, które pomimo upływu kilkudziesięciu lat pracy, z racji swojej masywnej konstrukcji i wykonania z najlepszych materiałów tj. brąz fosforowy, wciąż nie utraciły swoich właściwości użytkowych i nadają się do remontu a często na życzenie są również poddawane tuningowi. Mowa o gaźnikach  Linkert, które produkowane były w trzech grupach wymiarowych 1", 1 1/4", 1 1/2". 


W oryginale, dodając do tego jeszcze ich duży przebieg i zły stan, są to gaźniki paliwożerne, które potrafią przepuścić przez silnik o pojemności 750 ccm nawet 8-9 litrów na 100 km. Aby temu zaradzić i dostosować je do obecnych warunków drogowych i lepszych paliw postanowiłem opracować metodę ich tuningu. W tym przypadku tuning ma za zadanie nie tyle podnieść moc silnika, choć tak tez się również dzieje, ile, co nawet ważniejsze, zmniejszyć zużycie paliwa do akceptowalnych 5,5-6,5 l/100 km, a także poprawić parametry pracy silnika. Zazwyczaj typowy remont tych gaźników ogranicza się do wymiany osi przepustnicy, rzadziej samej przepustnicy oraz ustawienia poziomu paliwa. Ja podchodzę do tego dużo bardziej kompleksowo dążąc do odzyskania pełnej fabrycznej świetności. Każdy gaźnik, aby precyzyjnie działał, musi dozować paliwo i powietrze otworami i kanałami, które zostały przewidziane na etapie konstruowania. Wszystkie dodatkowe luzy i nieszczelności powodują niestabilność w jego pracy. Właśnie te nieszczelności są charakterystyczną cecha gaźników Linkerta.


Powyższy schemat sugeruje zastosowanie uszczelki na styku rozpylacza i zwężki Venturiego. 
Ja nie stosuje tego rozwiązania i niweluję tę wadę pomniejszonymi luzami montażowymi. 

Nieszczelności występują na osiach obu przepustnic, na styku rozpylacza ze zwężką Venturiego, na styku korpusu gaźnika i zwężki Venturiego i na styku przepustnicy z korpusem. 
Poniżej przedstawiona jest relacja z remontu bardzo zużytego gaźnika 1"- M741. Gaźnik ten miał wyrobienie korpusu pochodzące od luźnej przepustnicy w związku z tym musiałem powiększyć jego średnicę. Po oględzinach okazało się również, że rozpylacz ma ułamana końcówkę wchodzącą w zwężkę Venturiego, a sama zwężka była tak skorodowana, ze podczas demontażu rozsypała się "w drobny mak". Co ciekawe silnik pracował na tym gaźniku do ostatniej chwili. Konieczne więc było wykonanie rozpylacza i zwężki Venturiego nieco powiększonej względem oryginału tak, aby zlikwidować luzy oraz poprawić przepływ mieszanki.  


Operacja wykonania rozpylacza wymaga wysokiej precyzji i sporej ilości czasu.




Poniżej widoczne 2 rozpylacze. Ten z prawej oryginalny fabryczny wykonany z mosiądzu, po lewej natomiast wykonany przeze mnie z brązu.


O ile rozpylacz udało się wykonać bez większych trudności, to oś przepustnicy okazała się nieco większym wyzwaniem, w szczególności ze względu na swoją długość i małą średnicę. 


Oś przepustnicy ma nacięcie na osadzenie przepustnicy o nietypowej grubości, co stwarza trudności technologiczne. 


Po rozwierceniu bloku gaźnika stanąłem przed koniecznością wykonania nowej nadwymiarowej przepustnicy. Na zdjęciu poniżej przepustnica zamontowana w gaźniku.


Stara przepustnica podczas wieloletniej pracy zużyła korpus gaźnika oraz sama uległa sporemu zużyciu. Straciła swój owal i dopasowanie do kanału, straciła ostre krawędzie i nie zamykała całkowicie gardzieli gaźnika. Patrząc pod światło w kanale gaźnika można było wyraźnie zobaczyć prześwit nawet 0,3 mm. Po wykonaniu nowej przepustnicy światło gaźnika jest zamykane całkowicie, co na pewno zaowocuje ładnymi wolnymi obrotami. 


Tak wyremontowany gaźnik powinien posłużyć następne 70 lat i daje nadzieję, że nasz motocykl dzięki zmniejszonemu zużyciu paliwa nie wyczerpie źródeł paliw kopalnych przed upływem tego terminu. 




Ci z Was, którzy znają doskonale problemy ze starymi Linkertami na pewno zastanawiają się dlaczego nie skorzystałem po prostu  z oferty katalogu albo producentów części. Po pierwsze do 1" gaźników jak ten M741 jest utrudniony dostęp do części a te dobrej jakości są rzadko spotykane. Po wtóre powszechną praktyką jest adaptacja części od większych gaźników jak np. rozpylacz lub oś przepustnicy, lecz nie są to części identyczne z oryginałem, istnieje więc prawdopodobieństwo, że gaźnik nie będzie pracował całkowicie poprawnie. Ponadto  w tym przypadku zaszła konieczność rozwiercenia gardzieli gaźnika, co z kolei pociągnęło za sobą konieczność dorobienia dedykowanych do niego podzespołów a drobny tuning bezsprzecznie poprawi funkcjonalność tego pięknego motocykla jakim jest Indian 741.

Powiązane tematy naprawa silnika Indian naprawa bloku Indiana budowa wyścigowego silnika WR

3 komentarze: