OLD INDIANS NEVER DIE

Legenda motocykli Indian ze Springfield (któż o niej nie słyszał) miała swoje uzasadnione korzenie w pierwszych dekadach XX wieku, kiedy to motocykle te brylowały na torach wyścigowych, wspinaczkowych i "dirt trackach" zostawiając konkurencję daleko w tyle (wspominałem o tym tutaj Incredibe racing...)  Niewiele firm na rodzimym amerykańskim rynku mogło się mierzyć z motocyklami marki Indian, choć nieliczni tacy jak Merkel ze swoim Flying Merkel czy Excelsior z modelem Super X byli przyczyną wzmożonych wysiłków konstrukcyjnych ze strony Indiana. Legendę tę budowali również uczestnicy wyścigów rywalizujący zaciekle na ówczesnych torach np. wspomniany już kiedyś na blogu Floyd Emde oraz oczywiście Burt Munro ze swoim rekordowym Indian Scout.

Podczas studiów pracowałem w warsztacie motocyklowym i miałem stały kontakt z tymi motocyklami. Wówczas nie znając dobrze tła historycznego zastanawiałem się nad zjawiskiem legendy Indiana- skąd ta legenda się wzięła i jakie ma podłoże a najbardziej nurtowała mnie jej zasadność. Właściciel warsztatu był posiadaczem pięknego Indiana Chief 1200 z 1940 roku i bardzo dużo nim jeździł, lecz zazwyczaj po krótszych lub dłuższych podróżach motocykl wymagał gruntownego przeglądu i wielu napraw. Warto dodać, że miało to miejsce na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku, a mój pracodawca i kolega w jednym, posiadał stały dostęp do nowych oryginalnych części zamiennych, które w owych czasach nie kosztowały fortuny. W warsztacie często słyszało się komunały w stylu "Harley to gówno, Indian jest nie do pobicia" lub "Gdyby nie matactwa Harleya z zamówieniami wojennymi, Indian byłby produkowany do tej pory"itp. lecz nijak nie mogłem zrozumieć jak to się ma do awaryjności Indiana. Problemy pojawiały się na każdym kroku, na przykład luzujący się kosz sprzęgłowy, dociskany nakrętką, która znajdowała się wewnątrz skrzyni biegów i była zabezpieczona specjalną podkładką. Dotarcie do niej zajmowało sporo czasu, gdyż należało zdemontować sporo blach i zmieniacz skrzyni biegów. Kolejnych problemów dostarczało sprzęgło, które z powodu stosowania znanych z Sokoła 1000 mieszanek oleju ze smarem stałym, niechętnie przenosiło całą moc silnika na asfalt czyli krótko mówiąc ślizgało się. Powiecie, że można było zastosować rzadki olej aby zniwelować ten problem, lecz było to niemożliwe z uwagi na nieustanny wyciek z wałka napędowego koła pasowego prądnicy. Nie udało się tej fabrycznej wady całkowicie wyeliminować, pomimo stosowania nowych tulejek i uszczelnień. Wycieki w starych motocyklach nie są niczym niezwykłym, lecz ten wyciek powodował kolejne problemy z prądnicą, ślizgający się zaolejony pasek był przyczyną deficytu prądu w motocyklu. Długo by jeszcze wymieniać niedomagania tego motocykla, dość powiedzieć, że trudno wśród tych wszystkich niedomagań było mi dostrzec jego legendarną doskonałość. Być może jedną z przyczyn naszych zmagań był utrudniony w tamtych czasach dostęp do wysokiej jakości usług obróbki maszynowej, być może również nasza niedostateczna wiedza i doświadczenie, lecz po latach mogę stwierdzić, że niebagatelną rolę odgrywały też błędy fabryczne. 

Jak to się stało, ze fabryka z tak długoletnimi tradycjami pozwalała sobie na jakiekolwiek niedociągnięcia. Przede wszystkim odpowiadały za to ówczesne metody produkcyjne a także raczkujący w ówczesnych czasach system kontroli jakości. Metody produkcyjne jakimi wówczas dysponowano opierały się głównie na pracy ręcznej wspieranej obrabiarkami, z których najbardziej zaawansowanymi technicznie były obrabiarki rewolwerowe oraz wiertarki i wytaczarki wielowrzecionowe.

Ówczesne duże fabryki to tak naprawdę manufaktury w dzisiejszym rozumieniu, dlatego tak trudno było zachować wysoką jakość i powtarzalność produkcji na przestrzeni dłuższego czasu. 

Mimo opisanych wcześniej doświadczeń, darzę tę markę motocykli wielka sympatią i podziwem, w szczególności za jej niepowtarzalną stylistykę oraz za niektóre rozwiązania techniczne, dzięki którym Indian tak długo utrzymywał się na rynku. 

Z mojego punktu widzenia niewątpliwym atutem firmy ze Springfield były dopracowane silniki dolnozaworowe oraz ramy i zawieszenia o dobrych właściwościach jezdnych, choć plamą na honorze konstruktorów tej firmy są prymitywne skrzynie biegów. 

Ostanimi czasy mój warsztat często odwiedzają Indianie- niestety zazwyczaj w złym stanie po wielu bojach i wyprawach wojennych. Na szczęście czuwa nad nimi Wielki Duch i zyskują właściwą opiekę. Opłakany stan Indiana, któremu poświęcony jest ponizszy post wskazywał, że uczetniczył on prawdopodobnie w bitwie pod Little Bighorn.

Pracę w warsztacie organizuję sobie w sposób pozwalający wykonywać pewne operacje w małych seriach. Zaoszczędza mi to trochę czasu na przygotowaniach. Tak było i tym razem, gdy uzbierało mi się kilka wałów do regeneracji, wyważania i centrowania. Wał do opisywanego  poniżej Indiana miał podlegać jedynie wyważeniu i wycentrowaniu, lecz po weryfikacji okazało się, że korbowody zostały zregenerowane nieprawidłowo. W korbowody te zostały wciśnięte bieżnie a czop korbowy został przeszlifowany aby dobrać właściwy luz montażowy. Był to błąd w naprawie, ponieważ wciśnięte w stare korbowody nowe bieżnie zachowały zowalizowane otwory stóp korbowych. Okazało się, że muszę na nowo zregenerować korbowody honując je na wymiar nowego czopa korbowego. Wał był już natomiast kiedyś wyważany, lecz zrobiono to dość niechlujnie, gdyż każdy otwór był innej średnicy a do tego procentowe wyważenie mocno odbiegało od przyjętych norm. Po uporaniu się z korbowodami i wyważeniem zabrałem się za poskładanie wału. Zawsze skręcam wały z nieco większym momentem niż nakazuje specyfikacja fabryczna, aby zagwarantować tym dość mocnym silnikom przedłużoną trwałość za sprawą powiększonej sztywności wału korbowego. Stary wał korbowy doskonale poddał się centrowaniu i skończyłem z wynikiem 0,00 na jednym czopie i 0,02 na drugim, co przy skoku 4 i 7/16" jest bardzo dobrą wartością.  Nie wiem jak to możliwe, że za pomocą ówczesnych obrabiarek ludzie potrafili tak precyzyjnie  wykonać ponad 200 milimetrowej średnicy przeciwwagi, podczas gdy dzisiejszy Harley przy pomocy sterowanych cyfrowo maszyn składa te elementy z tolerancją pięciokrotnie większą. Praca z tym wałem była dla mnie czystą przyjemnością w przeciwieństwie do tego, co nastąpiło później. Kolejną czynnością była naprawa bloku silnika. Był to blok, który najlepsze lata miał już za sobą i kilka jego przygód sprawiło, że przed obróbką musiał trafić na stół spawalniczy. Blok miał zniszczony "łącznik" pomiędzy cylindrami oraz jedno z przednich mocowań silnika do ramy, a także wyszczerbione deflektory olejowe. 

Praca z miejscami spawanymi poszła dość gładko, lecz następne pomiary położenia otworów łożysk głównych ukazały poważny problem wykonawczy a właściwie wadę fabryczną tego bloku- ale o tym za chwilę. 

Frezowanie jednego z otworów mocujących silnik do ramy.

Jak pisałem wcześniej, ujawniła się poważna wada fabryczna, a mianowicie nieosiowość otworów łożysk głównych. Były one przesunięte względem siebie około 0,3mm. Dodatkowo gniazda  łożysk miały zniszczone otwory, co powodowało brak właściwego wcisku montażowego bieżni. Ponadto blok ten miał zwichrowane płaszczyzny przylgowe, czyli po złożeniu dwóch połówek widać było prześwity. 

Aby wyeliminować te wady i uszkodzenia musiałem rozpocząć pracę od odtworzenia "baz obróbczych". W przypadku tego bloku była to płaszczyzna przylgni pokrywy sprzęgła oraz krawędź przylgni pokrywy rozrządu, które to musiałem doprowadzić do idealnej płaskości. 

Płaszczyzny te przed obróbką były zwichrowane do ponad 0,3 mm i po założeniu pryzmy blok silnika nieznacznie się bujał. Najbardziej zwichrowana była płaszczyzna od strony pokrywy rozrządu. Pokuszę się o stwierdzenie, że księgowi ze Springfield mieli dużo większy wpływ na procesy produkcyjne niż podobni im w Milwaukee, być może z tej przyczyny aluminium w bloku sinika Indian jest dużo mniej niż w Harleyu. Te oszczędności materiałowe przyczyniły się do małej sztywności bloku co owocuje jego podatnością na odkształcenia. Należy też nadmienić, że  aluminium użyte do odlewania jest niskiej jakości, co w przypadku odlewów cienkościennych  poskutkowało dużą porowatością odlewu. Krótko rzecz ujmując ten blok bez pomalowania wewnętrznych powierzchni będzie się pocił. 

Po skorygowaniu baz obróbczych przystąpiłem do obróbki przylgni pomiędzy połówkami karterów. Na zdjęciu poniżej widoczna nieobrobiona jeszcze plama- wgłębienie spowodowane zwichrowaniem płaszczyzny mające głębokość ponad 0,2 mm

'
Obróbka płaszczyzny bazowej pokrywy rozrządu, o której pisałem wcześniej. Największe wgłębienie w płaszczyźnie występowało w najsztywniejszej centralnej części bloku czyli w okolicach czopa rozrządu oraz na wystającej części komory rozrządu w tzw. rogalu.  

Przed przystąpieniem do obróbki otworów pod bieżnie łożysk głównych konieczne było wykonanie nowych otworów i poprawienie starych pod szpilki ustalające połówki karteru względem siebie. Po tej operacji musiałem również wykonać nadwymiarowe, pasujące do nowych otworów szpilki. 

Po tych wszystkich zabiegach mogłem przystąpić do wyosiowania bloku.  Zacząłem od powiększenia otworu pod nadwymiarową bieżnię w sprzęgłowej połówce bloku (niewidoczne na zdjęciach). Większy problem stanowiła bieżnia od strony rozrządu, gdyż to właśnie ona była przesunięta ponad 0,3 mm względem zamka ustalającego połówki bloku. Aby zdiagnozować ten błąd nieosiowości spędziłem ponad 3 godzin na samych pomiarach. W przypadku tak dużych przesunięć metoda jest tylko jedna, a mianowicie tulejowanie otworu. 

Przy okazji naprawy otworu zmodyfikowałem gniazdo podpory wału na przelotowe, pozbywając się niepotrzebnej części kołnierza, aby móc bez przeszkód przehonować bieżnię.   

W tak przygotowany otwór została wciśnięta ze znacznym wciskiem tuleja z rodzimego materiału, a następnie roztoczona pod wymiar bieżni. W tych wszystkich operacjach dzielnie pomagało wytaczadło czechosłowackiej firmy Narex, tak precyzyjnie wykonane, że dokładność obróbki do 0,01 mm nie stanowiła żadnego problemu. 

Na filmie widoczne sprawdzenie osiowości otworów w bloku po obróbkach, z wynikiem około 0,02 mm. 

Poniżej widoczna obrobiona "na gotowo" tuleja redukcyjna otworu. 

Zważywszy na ilość włożonej w ten blok pracy mogę śmiało powiedzieć, że w 60% został on wykonany od nowa, lecz dzięki temu została mu wrócona dawna fabryczna świetność i będzie mógł służyć swojemu właścicielowi przez kolejne 70 lat. 
To jeszcze nie koniec działań nad tym blokiem, w jednym z kolejnym odcinków  zaprezentuję pozostałe prace nad przywracaniem dawnej świetności Indianowi. Część dalsza czytaj tutaj.

INCREDIBLE RACING SIDE VALVES - WORKSHOP

Poprzednie wpisy pod wspólnym tytułem Incredible Racing Side Valves (część I czytaj tutaj,  część czytaj II tutaj) pozwoliły nakreślić historię ewolucji dolnozaworowych silników. Zwieńczeniem ich był silnik WR,  którego budowę będę opisywał w poniższym poście. 

Ta historia zaczęła się jak wszystkie inne jej podobne. Mój dobry kolega wszedł w posiadanie bardzo trudno dostępnych cylindrów od wyścigowego silnika WR i zaczął kombinować co dalej z tym począć. Po głowie chodziła mu tylko jedna myśl: ma zapierdalać. W związku z tym założenie cylindrów na standardowy blok WL-ki nie wchodziło w grę. Udało się znaleźć odpowiednią prawą stronę bloku silnika z pokrywą rozrządu. Dostałem również replikę oryginalnego rozrządu WR-a oraz repliki głowic WR nie całkiem dobrze wykonane, ale o tym później.  I to w zasadzie wszystko czym dysponowałem na początku prac. Reszta podzespołów miała być dokompletowana lub dorobiona w moim warsztacie. Otrzymałem również kilka oryginalnych rysunków z serwisówki H-D WR. Silnik w swoim założeniu miał być wyjątkowy również pod względem pojemności bardzo zbliżonej do 900 ccm. 

Na początku prace ruszyły z kopyta, wykonałem model lewej połówki silnika i zleciłem odlanie go dokładnie na wzór oryginału. Zakupiłem również bardzo dobrej jakości przeciwwagi T&O o skoku 4 7/16" oraz dedykowane tłoki, dużo krótsze i przez to około 100 gram lżejsze od oryginałów. Wał korbowy został przeze mnie wyważony i złożony razem z kompleksowo wyremontowanymi korbowodami, tak aby silnik pracował z minimalnymi drganiami. Po tym etapie prace nieco zamarły w oczekiwaniu na odlew bloku silnika. Gdy już otrzymałem blok, przystąpiłem do jego obróbki i była to jedna z najtrudniejszych i najdłużej trwających prac przy tym silniku. Poza standardowymi czynnościami polegającymi na obrobieniu surowej połówki i dopasowaniu jej do oryginalnej prawej, należało jeszcze wykonać wyfrezowania na korbowody w otworach cylindrów, jako że wydłużony skok wału powodowałby kolizję korbowodów z blokiem. Po umieszczeniu wału w bloku przyszła kolej na skomplikowany rozrząd WR-a. Długo wahałem się czy łożyskować go zgodnie z oryginałem czyli na łożyskach kulkowych, czy też zastosować łożyska igiełkowe znane z późniejszego Sportstera. Aby zachować zgodność z oryginałem skłoniłem się ku pierwszemu rozwiązaniu i wybrałem trudniejsze do wykonania łożyskowanie kulkowe. Przed przystąpieniem do pracy trzeba było dokonać dokładnych obliczeń głębokości gniazd pod łożyska, tak aby po złożeniu wałki rozrządu nie naciskały osiowo na łożyska, a krzywki współpracowały całą powierzchnią ze stopami popychaczy. Obliczenia przewidywały nieznaczny luz poosiowy wałków i możliwość dystansowania poosiowego rozrządu. O ile prace nad łożyskowaniem w bloku poszły w miarę sprawnie, to pokrywa rozrządu dostarczyła dodatkowych komplikacji z mocowaniem. Mój plan prac zakładał, że dwa gniazda pod łożyska kulkowe w pokrywie rozrządu zostaną wykonane w ten sposób, aby uzyskać maksymalna dokładność osiowości wałków (wałki przedniego cylindra są łożyskowane tocznie z obydwu stron zarówno w bloku jak i w pokrywie rozrządu) osiągnięcie tego stanu rzeczy sprawiło mi nie lada trudność. Poniżej schemat rozrządu tego silnika. 

 Rozrząd silnika WR jest jedyny w swoim rodzaju, gdyż popychacze nie nacierają pod kątem prostym na krzywki wałków rozrządów a są nieznacznie odchylone od osi prostopadłej. Ma to na celu maksymalnie zbliżyć zawory do osi cylindra, a przez to poprawić efektywność komory spalania, co w tym silniku było priorytetem. 

Prace przy rozrządzie polegały na tym, że do każdego z otworów rozrządu należało wycentrować głowicę wytaczarki i dopiero wówczas można było przystąpić do obróbki. 

Wytaczanie otworów w pokrywie rozrządu było o tyle trudne, że bazę do centrowania stanowiły otwory w połówce rozrządowej bloku silnika. 

Poniżej widoczny próbny montaż nowych łożysk. 

Charakterystyczny rozrząd silnika WR z osiami pod łożyska kulkowe i krzywkami przystosowanymi do współpracy z popychaczem ślizgowym. 

 Charakterystyczny skośnie ustawiony popychacz, który dla każdego cylindra wygląda nieco inaczej więc łatwo o błąd montażowy. 

Właściwa pozycja popychaczy w tym silniku. 

Sporo problemów przysporzył sam rozrząd z racji niedokładnego wykonania. okazało się bowiem, że jeden z wałków w pewnym określonym położeniu zakleszcza się na zębach. Zniwelowanie tej wady zajęło kilka godzin. 

 Projekt tego silnika wymagał ode mnie kompleksowego podejścia, w związku z czym zająłem się również układem smarowania a w szczególności poprawą jego wydajności i parametrów pracy. Na poniższym zdjęciu widoczna pompa powrotna o zwiększonej o 20% wydajności. 

 Modyfikacjom została poddana również pompa zasilająca, zwiększyłem jej wydajność o 50% oraz zmieniłem średnicę kanałów doprowadzających olej, tak aby zwiększyć ciśnienie pracy pompy. Ponadto łożysko korbowe będzie otrzymywało dwukrotnie większą ilość oleju niż dotychczas, co wydatnie poprawi smarowanie gładzi cylindrowych i odprowadzenie ciepła od tłoków. 

Czynności montażowe są niezwykle istotne dla długotrwałej poprawnej pracy silnika. Tu widoczny jest sprawdzian do pomiaru równoległości sworznia tłokowego względem przylgni cylindra. To zazwyczaj ostatnia czynność przy montażu dołu silnika.

Czas zająć się górą czyli cylindrami i głowicami. Cylindry, które zostały mi powierzone były już dość sfatygowane, więc w pierwszej kolejności trafiły do szlifu i tulejowania a następnie zostały przeze mnie splanowane i wyposażone w nowe prowadnice i zawory. Ten silnik charakteryzuje się większymi zaworami ssącymi oraz znacznie powiększonymi do 40mm kanałami dolotowymi. Inny jest również kształt samego cylindra, gdyż posiada on bogatsze użebrowanie w stosunku do silnika WL, co niestety czyni go również o około 3 kg cięższym. Dodatkowym problemem w tych cylindrach były "spływki" w okolicach zaworów, gdyż jeden z cylindrów miał je głębiej osadzone. Dlatego należało je wyrównać. 

Po wnikliwej analizie literatury dowiedziałem się, że WR miał twardsze o 20% sprężyny zaworowe. Niestety nie dysponowałem oryginalnymi sprężynami, dlatego postanowiłem zastosować pakiet dwóch sprężyn na zawór, co wymusiło konieczność zaprojektowania odpowiednich prowadnic zaworowych i przerobienia talerzyków sprężyn. Montaż sprężyn poprzedzony był pomiarami skoku zaworów, aby uniknąć sytuacji, w której zwój sprężyny siada na zwoju, gdyż zawsze prowadzi to do zniszczenia rozrządu. 

Próbny montaż sprężyny wewnętrznej do pomiarów przed jej skróceniem do właściwego wymiaru. 

Na początku postu wspomniałem o niezbyt pasujących replikach głowic. Co zostało zrobione nie tak? Najważniejszy element- komora spalania została wykonana jak standardowa do silnika WL, czyli dużo większa niż potrzebna w tym silniku. W związku z tym zaistniała konieczność wyspawania kieszeni zaworowych i ponownej ich obróbki. Przy tej okazji postanowiłem również zmienić kształt komór spalania wzorując się na bardziej wydajnej konstrukcji Indiana. 

Poniżej porównanie komory po obróbce z nieobrobioną surową komorą. 

Rola uszczelek pod głowicą jest marginalizowana, gdyż istnieje błędne przekonanie, ze ich zadaniem jest tylko uszczelnienie styku cylindra z głowicą. Tymczasem mają one również za zadanie szczelnie wypełnić przylgnię głowicy aż do granicy komory spalania tak, aby nie powstały martwe strefy w komorze, dlatego tak ważne jest idealne dopasowanie tej uszczelki. Powstanie martwych stref powoduje spadek ciśnienia sprężania i rozprasza ciśnienie spalania mieszanki. po obliczeniach i pomiarach stopień sprężania tego silnika ustawiłem na dość bezpiecznym dla dolniaka poziomie 6,5:1. 

Na sam koniec pozostało mi dopasowanie iskrownika Hunt, który był lekko zdekompletowany i nie posiadał regulacji wyprzedzenia zapłonu. Regulacja w tym iskrowniku odbywa się ręcznie a moim zadaniem było dorobienie płytki podtrzymującej iskrownik z ogranicznikiem wyprzedzenia. 

W tej chwili silnik czeka na odpalenie. Jego spodziewana moc to około 35 do nawet 38 KM, co przy jego lekkiej ramie może zaowocować prędkością maksymalną w okolicach 160 km/h. Ale kto chciałby jeździć tak szybko Harleyem 😈

INCREDIBLE RACING SIDE VALVES ciąg dalszy

Jest marzec roku 1948. Znajdujemy się na plaży Daytona Beach na Florydzie. Jest to wielki kawał piaskowej łachy, na którym ktoś postanowił wytyczyć owalny tor wyścigowy. Pośrodku toru drewniana wieża z kilkoma osobami wnikliwie obserwującymi bieżnię.

Wokół wieży kłębi się już spory tłum gapiów, a znajdujący się nieopodal parking zapełnia się z minuty na minutę, zasilając tłumek o coraz to nowych widzów. Wszyscy z entuzjazmem chłoną atmosferę wyścigu wdychając unoszący się kurz i zapach wysoko-oktanowego paliwa. Kibice wypatrują zawodnika Floyda Emde, który jedzie z numerem startowym 99. Atmosfera staje się coraz gorętsza, nikt nie zważa na względy bezpieczeństwa a skąpe zabezpieczenia w postaci kasków i skórzanych butów i tak go nie zapewniają. Jeśli coś pójdzie nie tak i zawodnik zaliczy wywrotkę, może z dużym prawdopodobieństwem spodziewać się, że kolejny motocykl przejedzie po jego plecach. To jednak nieistotne, dla każdego z nich liczy się tylko wygrana. Wyścig rozpoczyna 155 zawodników startujących w  większości na motocyklach Harley i Indian, choć zdarzają się też marki brytyjskie.

Podczas biegu jesteśmy świadkami wielu upadków, które często kończą się poważnymi obrażeniami. Odpowiedzialna za to jest szaleńcza prędkość na tej mało przyczepnej nawierzchni, grubo przekraczająca 140 km/h. 

Zawodnicy są już na ostatnim okrążeniu. Wszyscy wypatrują w skupieniu pierwszego z nich. Z zakrętu w tumanach kurzu wyłania się błękitny motocykl z numerem 99, wszyscy wiwatują na jego widok- to Floyd Emde na swoim Indianie 648.

Za nim dojeżdża jeszcze 44 zawodników, reszcie niestety nie udaje się dojechać do mety.

"375 helmeted daredevils and plenty of non-racing hell-raisers". Takim wymownym komentarzem czasopismo Life w 1948 podsumowało atmosferę wyścigu i biorących w nim udział zawodników, obserwatorów oraz entuzjastów. 

         Indian wygrywa 1948 Daytona 200- nagrania archiwalne

Było to ostatnie tak spektakularne zwycięstwo Indiana nad Harleyem.

W ostatnim wpisie (czytaj tutaj) nakreśliłem rys historyczny stanowiący tło dla ewolucji cztero-wałkowych silników dolno-zaworowych firmy Harley Davidson, które mocno zaznaczyły swoją obecność w sporcie motocyklowym tamtych lat. Ostatnią i najdoskonalszą konstrukcją był silnik powstały z rozwinięcia silnika WL45 a mianowicie wyścigowa jego wersja czyli Harley WR.  

Zanim przejdę do dokładnego opisu konstrukcji i prac nad tym silnikiem należałoby jeszcze wspomnieć o  zmaganiach Harleya na torach w latach powojennych. 

Po włączeniu się USA w konflikt wojenny w grudniu 1941 roku cały przemysł ukierunkowany został na produkcję dla wojska i szeroką  rzeką popłynęły zamówienia na modele wojskowe motocykli. Obydwie duże i najbardziej liczące się firmy czyli Harley i Indian przystąpiły do kolejnej rywalizacji, lecz tym razem o to, która z nich otrzyma zamówienia na sprzęt. Harley miał prawdopodobnie lepszą siłę przebicia i dysponował dobrze znanym armii modelem WLA. W ciągu 4 lat wojny fabryka otrzymała zamówienie na łączną liczbę około 90 tysięcy sztuk, poza tym, były jeszcze zamówienia na modele górno-zaworowe ELC i ELA z silnikiem Knucklehead oraz model wyprodukowany do działań pustynnych czyli dolno-zaworowy "boxer" XA.

Indian natomiast oferował armii tylko modele dolno-zaworowe Chief 1200, Scout model 640B oraz pięćsetkę typ 741. Był jeszcze wyjątkowy model 841, który dysponował silnikiem V umieszczonym poprzecznie jak dzisiejsze Moto-Guzzi. Zamówienie na motocykle Indian opiewało na znacznie mniejszą liczbę około 40 tysięcy sztuk. W związku z produkcja wojenną Harley wzmocnił swoją pozycję na rynku oraz możliwości wytwórcze. 

Kiedy opadł już wojenny pył a żołnierze powrócili z porozrzucanych po całym świecie frontów, znów odżyły tory wyścigowe, a chcący zapomnieć o wojnie weterani szukali coraz to silniejszych wrażeń. Aby zaspokoić te potrzeby już w 1946 Harley wznowił produkcję modelu WR liczbą 100 sztuk, aby w 1948 osiągnąć produkcję 292 sztuk. Dla porównania w roku 1941 i 1942 wyprodukowano łącznie 72 sztuki. Lecz i Indian nie pozostawał w tyle, w tym czasie pojawiła się wersja rozwojowa modelu Sport Scout czyli model 648 zwany Big Base Scout o pojemności 750 ccm. Pomimo że, krótko po wojnie Indian mocno odczuwał brak silnika górno-zaworowego w swojej ofercie i jego akcje zaczęły powoli spadać, to jednak 648 dawał nadzieję na kilka następnych lat. Był to już zmierzch silników dolno-zaworowych a nieudany mezalians firmy z górno-zaworowymi silnikami brytyjskimi bezpowrotnie pogrzebał tę firmę.

Pomimo, że silniki dolno-zaworowe w latach 50-tych nie sprzedawały się już tak dobrze jak kiedyś, to dzięki obowiązującym wówczas przepisom sportowym były cały czas chętnie wybierane do wyścigów. Przepisy te ograniczały pojemność silników górno-zaworowych do 500 ccm, dzięki czemu stare "dolniaki" były cały czas konkurencyjne. Z tego powodu silnik WR miał swoja kontynuację w pierwszym Sportsterze K, który ujrzał światło dzienne w 1952 roku i miał silnik dolno-zaworowy. Zanim to nastąpiło WR cieszył się niesłabnącą popularnością w sporcie. 

Kilka z atrybutów tego silnika opisałem w poprzednim poście pomijając jednak kluczowe zmiany w stosunku do WLDR. 

Jak już pisałem wcześniej, Harley radykalnie jak na tę konstrukcję zmniejszył komorę spalania i zastosował bardzo wysoki stopień sprężania około 7:1, co pozwoliło uzyskać dość wysoką moc  prawie 35 KM. Osiągnięto to dzięki karkołomnemu rozwiązaniu układu rozrządu, tak aby maksymalnie zbliżyć zawory do denka tłoka. Konstruktorzy Harleya osiągnęli to ustawiając zawory pod kątem w stosunku do osi cylindra. Aby nie było zbyt łatwo, każdy z zaworów miał inny kąt nachylenia: ssący około 1 stopnia, wydechowy około 3,5 stopnia. Natomiast wałki rozrządu siłą rzeczy musiały pozostać prostopadłe do osi cylindra. Aby skorelować prostopadłe (do osi cylindra) wałki rozrządu z pochylonymi zaworami, zastosowano specjalnej konstrukcji popychacze biegnące w osi zaworów, lecz z szlifowaną  pod kątem powierzchnią współpracującą z krzywką wałka rozrządu. pamiętajmy jednak, że silnik WR pochodził w prostej linii od WL45, dlatego otwory na korpusy popychaczy w obu konstrukcjach znajdują się dokładnie w tych samych miejscach i są one równoległe z osią cylindra, popychacze natomiast są tak samo pochylone jak zawory. Znowu powstał problem i aby go rozwiązać zastosowano nieosiowe osadzenie popychaczy w ich korpusach. Z powyższego opisu nasuwa się wniosek, że układ rozrządu w tym silniku jest bardzo trudny do wykonania. Co ciekawe, w prawie niezmienionej formie był kontynuowany aż do 1956 roku w wyścigowych wersjach Sportsterów K oraz KH.  

Na powyższym zdjęciu widoczny popychacz ze stopą szlifowaną pod kątem oraz jego nieosiowe umieszczenie w stosunku do korpusu popychacza.

Na poprawę parametrów tego silnika pozytywnie wpłynęło zmniejszenie oporów tarcia, o których pisałem wcześniej, ale przede wszystkim zastosowanie dużej średnicy kolektora ssącego i odpowiedniego gaźnika. 

Aby wydłużyć nieco trwałość tej konstrukcji zastosowano czop korbowy o większej średnicy, wzmocnione korbowody oraz specjalnej konstrukcji tłoki. 

Jak już wspominałem wcześniej, dostałem zlecenie na budowę silnika WR i jedynym warunkiem poza wizualną zgodnością z oryginałem, był wymóg zawierający się w dwóch słowach "ma zapierdalać". Aby mógł "sprawnie się przemieszczać" , postanowiłem połączyć zalety silnika WR z później produkowaną sportową wersją Sportstera K czyli KH, który charakteryzował się wydłużonym skokiem tłoka do 4 7/16"  i pojemnością około 54 CI. Jako ciekawostkę dodam, że własnie modelem KH  jeździł sam król Elvis Presley. Dobrze uczyć się od najlepszych, więc i ja zastosowałem tą królewską konfiguracje skoku w silniku WR oraz dołożyłem nieco ze szkoły Indiana. Poza rozwiązaniami fabrycznymi zastosowałem własne daleko posunięte modyfikacje dotyczące między innymi układu smarowania i kształtu komór spalania, ale o tym w kolejnym poście. ciąg dalszy tutaj

INCREDIBLE RACING SIDE VALVES

Bohaterem dzisiejszego wpisu jest Harley WR 45 cubicinch, który był produkowany w latach 1941-1952 i jako konstrukcja maksymalnie dopracowana, wyczerpywał potencjał silnika dolnozaworowego. Narodziny tej konstrukcji poprzedzone były wieloletnią ewolucją koncepcji cztero-wałkowego silnika, która wykuwała się głównie na torach wyścigowych. Sięgnijmy zatem głębiej w przeszłość, czyli do przełomu lat dwudziestych i trzydziestych XX wieku. Wówczas to na rynku amerykańskim istniało co najmniej kilka liczących się firm, które konkurowały ze sobą w sporcie motocyklowym. Już wtedy wiadomo było, że doskonałe wyniki osiągane na torach przekładały się bezpośrednio na sprzedaż, dlatego też rywalizacja takich marek jak na przykład Indian, Harley-Davidson, Excelsior, Henderson była bardzo zaciekła a chwilami wręcz bezpardonowa. Tę epokę doskonale ukazał niedawno emitowany serial "Harley and the Davidsons" który powstał na zlecenie firmy H-D na krótko przed wprowadzeniem nowego silnika Milwaukee-Eight Big Twin. Sytuacja przedstawiała się następująco: konkurencja w postaci Indiana i Excelsiora posiadała już dobre i sprawdzone silniki w klasie 45 CI. Indian dysponował dolnozaworowym v-twinem  Scout 101 o dobrych jak na ówczesne czasy osiągach- w wersji produkcyjnej osiągającym moc 18 KM i doskonale nadającym się do użycia w sporcie. Innym liczącym się rywalem był motocykl Excelsior Super-X o podobnych osiągach lecz dysponującym silnikiem z rozrządem górno-dolnym IoE. A czym w takim razie dysponował Harley? Otóż nie mógł pochwalić się niczym w tej klasie pojemnościowej. Klasa 45 CI (750 ccm) nie była co prawda najwyższą, lecz liczącą się w wyścigach i mocno obsadzoną przez konkurencję. W tym czasie Harley dysponował doskonałymi silnikami górno-dolnymi IoE 61 (1000 ccm) i 74 CI (1200ccm). Były to modele JD i jego sportowa wersja JDH. Tak na marginesie były to konstrukcje na tyle dobre i sprawdzone, że Harley wprowadzając nową linię silników VL spotkał się z dużym oporem ze strony departamentów policji takich jak California Highway Patrol, które wolały użytkować starsze konstrukcyjnie JD z tej prostej przyczyny, że były one lepsze. Co różniło te dwa modele i dlaczego pierwsze VL spotkały się z nieprzychylnym przyjęciem opiszę w którymś z kolejnych postów, a teraz wróćmy do wyścigów.

Policjanci z Utah Highway Patrol Harley przy motocyklach JD i Indian. 

Wypełnianie pustki w klasie 45" Harley dość niefortunnie rozpoczął modelem D zwanym również trzycylindrowym Harleyem. Skąd trzeci cylinder w Harleyu, zapytacie, otóż stanowiła go stercząca w okolicy przedniego cylindra, niczym wbity w ziemię słup telegraficzny, prądnica. I to właśnie kłopoty z ową prądnicą pogrzebały ten model po dwóch latach (model D produkowany był w latach 1929-1931). Co ciekawe Harley zdążył też wypuścić model DLH o podwyższonej kompresji z zacięciem sportowym. Pomimo wprowadzenia pierwszego w swojej historii silnika cztero-wałkowego, którym był wspomniany model D, firma nadal pozostawała mocno w tyle i na torach zbierała cięgi od konkurencji. Harley poszedł po rozum do głowy i w nowo wprowadzonym modelu R (1932-1936) zlikwidował najbardziej uciążliwe wady i krótko rzecz ujmując położył prądnicę w poprzek silnika. Nie obyło się również bez mniej widocznych poprawek, tak czy inaczej, ta 45 zaczęła w końcu jeździć. W wersji produkcyjnej o standardowej kompresji RL 45 osiągała moc 18 KM i przy masie 180 kg osiągała prędkość 110 km/h (70 MPH). Dla przypomnienia- Indian dysponował takimi osiągami już około 1928 roku. Pomimo pewnych niedoskonałości technicznych takich jak słabo wydajny system smarowania oraz dość dziwacznie skonstruowane sprzęgło, był to moim zdaniem krok w dobrym kierunku, o czym świadczy też czteroletni okres produkcji tego modelu. Ten model występował również w wersji o podwyższonej kompresji RLD oraz model competition RLDR.  

Model RLD 1936

Aż nastał 1936 rok i konstruktor Bill Harley pokazał światu bardzo udaną i w końcu pozbawioną wad nową konstrukcję silnika SV 750. Był to kultowy model W 45". 

Wyróżniał go dopracowany i wydajny system obiegowego smarowania z bardzo dobrze działającą odmą silnika charakteryzującą się minimalnymi stratami oleju i dodatkową funkcją smarowania rozrządu- tymi właśnie udoskonaleniami model W45" zdeklasował Indiana.  Ponadto silnik ten wyposażony był w łożyskowany rolkowo wał korbowy, lepszy gaźnik firmy Linkert oraz udoskonalony aparat zapłonowy. Suma zmian zapewniła w modelu cywilnym WL o podwyższonej kompresji 5,5:1 moc 25KM i nieco wyższą prędkość maksymalną. 

Już w 1937 roku firma wypuściła sportowy model WLDR o jeszcze wyższych parametrach i nieco zmienionych niektórych podzespołach. Zmianie uległy cylindry o powiększonej powierzchni żeberek chłodzących i większym zaworze dolotowym. Powiększono również kolektor dolotowy i stopień sprężania (powyżej 6:1). Z racji większych cylindrów silnik był  cięższy o kilka kilogramów, ale za to mocno odchudzono całą karoserię motocykla. Model ten produkowano do 1941 roku i zakończono jego produkcję na ilości 715 egzemplarzy. 

Griff Kathcart Mounts A WLDR (1937)

Jak podaje instrukcja fabryczna dla 1940 WLDR Competition model, motocykl ten dysponował:

- aluminiowymi głowicami,

- większym kolektorem dolotowym,

- gaźnikiem Linkert o średnicy venturi 1 - 5/16" (model WLD 1-1/16" venturi) 

- wałkami rozrządu o zmienionej charakterystyce,

- sprężynami zaworowymi o zwiększonej o 25% twardości,

- mocą o 7 HP większą od modelu WLD (co daje moc około 32 KM), obroty mocy maksymalnej oscylowały w zakresie 5500-5700, co było wartością o 500 rpm wyższą niż cywilny model WLD. Należało ponadto zmienić ustawienie zapłonu i wszystkich pozostałych regulacji.  

Model ten mocno zaznaczył swoją obecność na wszystkich torach wyścigowych USA i słynnych wyścigach takich jak 200 Miles Daytona beach i 100 Miles Langhorne dojeżdżając w ścisłej czołówce. 

WLDR w akcji

Należy dodać, że pod koniec lat 30-tych rynek producentów motocykli amerykańskich bardzo mocno się skurczył ograniczając się właściwie do dwóch liczących się marek- jak nietrudno się domyślić były to Indian i Harley. Choć ten ostatni już w 1936 roku wprowadzeniem górnozaworowego modelu Knucklehead bezpowrotnie zdeklasował Indiana, to w klasie silników dolnozaworowych a szczególnie 45 CI  sprawa nie była tak klarowna. Indian nadal wiódł prym w bardzo mocnej klasie motocykli dolnozaworowych do 750, gdyż właśnie wprowadził na rynek prawdopodobnie najlepszy i najbardziej ceniony model w swojej historii, jakim był Indian Sport Scaut. Był to motocykl o niezwykle lekkiej konstrukcji zdolny osiągnąć moc prawie 40KM i prędkość maksymalną 120 MPH (200 km/h). Dlatego Harley z nastaniem 1941 roku zakończył produkcję modelu WLDR i zastąpił go modelem WR.  Model WR był najdoskonalszym silnikiem dolnozaworowym z całej gamy dotychczasowych silników Harleya, był też na tyle dobry, że mógł w końcu stawić czoła Indianowi. Co zatem zdecydowało o jego konkurencyjności? 

Przede wszystkim zminimalizowana została bolączka wszystkich silników dolnozaworowych, a mianowicie rozległa boczna komora spalania. Ponadto zadbano również o zmniejszenie oporów tarcia łożyskując całkowicie przekonstruowany układ rozrządu i wał korbowy w łożyskach kulkowych, powiększono również wymiary korbowodów, czopa i łożyska korbowego. 

Kolejna nowinką techniczną była możliwość zamontowania iskrownika z przodu silnika w miejscu dawnej prądnicy w modelach WL, lecz z racji przekonstruowanej podstawy pod iskrownik, model ten został pozbawiony możliwości współpracy z prądnicą i zapłonem bateryjnym. 

Motocykle te produkowano do 1952 roku w łącznej liczbie 705 egzemplarzy. 

Ostatnio zapowiadałem, że zaprezentuję budowę silnika WR. Z racji wyjątkowej unikatowości miłośnicy tego modelu często używają części z modeli pokrewnych WL, używając jedynie kluczowych elementów do osiągnięcia wyglądu i parametrów silnika WR. Również budowany przeze mnie silnik jest taką hybrydą. 

Zostałem poproszony o zbudowanie silnika WR na bazie oryginalnych cylindrów i części bloku. W magicznym kartonie otrzymałem również dokładną replikę rozrządu i głowic oraz coś co wyróżnia ten silnik z całej gamy mu podobnych, czyli iskrownik, który zamontowany będzie w miejsce aparatu zapłonowego. Silnik został również wyposażony w gaźnik Linkert 1-1/2" z mocowaniem na 4 śruby. Wisienką na torcie jest wał korbowy firmy T&O o przedłużonym skoku do 4-7/16", co pozwoli zwiększyć pojemność tego silnika do 900 ccm  a jego właścicielowi prawdopodobnie objeździć wszystkie Indiany Chiefy ( z wyjątkiem tych  Bonneville) To taki mały odwet za Sport Scout'a 😈

Dokładne dane techniczne i moje zmagania z tą bardzo wymagającą konstrukcją opiszę w następnym poście. Na zachętę zamieszczam zdjęcie z obróbki bloku i jego kluczowego elementu - układu rozrządu. 

Zapraszam do śledzenia wątku część II czytaj tutaj