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