Motocykle

Czerwona kontrolka ciśnienia oleju zaświeciła się. Nastąpiło to podczas jazdy lub kontrolka po prostu nie zgasła po uruchomieniu silnika. Jaka może być tego przyczyna? Co spowodowało awarię?

Chcąc stwierdzić przyczyny awarii, trzeba najpierw poznać budowę i działanie układu smarowania. Wszystkie współczesne czterosuwowe silniki motocyklowe wyposażone są w ciśnieniowe układy smarowania o różnym stopniu komplikacji. Smarowanie silnika polega na dostarczeniu do współpracujących części środka smarnego pod odpowiednim ciśnieniem. Środkiem smarnym dla silnika motocyklowego jest specjalny olej o parametrach określonych przez wytwórcę motocykla.
Rola oleju silnikowego
Smarowanie jest niezbędne dla prawidłowej pracy silnika, spełnia cztery istotne funkcje: zmniejsza opory tarcia, odprowadza nadmiar ciepła, chroni przed korozją i uszczelnia komorę spalania. Dodatkową funkcją spełnianą niekiedy przez olej w silniku czterosuwowym jest napęd siłowników hydraulicznych, takich jak na przykład napinacz łańcucha wstępnego przeniesienia napędu lub samoregulatory luzu zaworowego.
Zmniejszenie tarcia pomiędzy współpracującymi częściami jest podstawowym zadaniem układu smarowania. Jeśli redukujemy tarcie w silniku spalinowym, mniej energii kinetycznej układu korbowo-tłokowego zamienia się na ciepło, a więcej na pracę użyteczną. Pozwala to na zwiększenie mocy użytecznej i wydłużenie żywotności jednostki napędowej. Ponadto można zastosować mniej wydajny układ chłodzenia i ograniczyć wydatek energii na napęd pompy cieczy chłodzącej i wentylatorów. Aby zapewnić trącym powierzchniom optymalne warunki pracy, należy wytworzyć pomiędzy nimi trwałą warstwę nośną czynnika smarnego, zwaną filmem olejowym lub klinem smaru (w przypadku panewek). Wytworzenie i utrzymanie podczas pracy silnika tej warstwy nośnej zależne jest od odpowiedniej ilości, lepkości i ciśnienia dostarczanego oleju, jego właściwości smarnych oraz obciążenia i prędkości przesuwania się trących części. Odpowiedni luz osiowy i promieniowy pomiędzy panewką i łożyskowanym w niej czopem konieczny jest dla wytworzenia klina smaru i dostatecznej wymiany czynnika smarnego. Wymiana ta musi zachodzić podczas pracy silnika, inaczej olej pracujący w panewce ulegałby przegrzaniu i stracił swoje właściwości.
W silniku czterosuwowym olej pełni również funkcję czynnika chłodzącego. Cyrkulując w nim, odbiera ciepło z elementów najgorętszych (tłok, głowica, cylinder) i przenosi do miski olejowej, chłodnicy lub do zewnętrznego zbiornika oleju, skąd jest ono oddawane do atmosfery. Sprzyjają temu bogate żebrowanie miski olejowej i duża powierzchnia ścianek zewnętrznego zbiornika oleju lub chłodnicy.
Podstawowymi elementami ciśnieniowego układu smarowania współczesnego silnika czterosuwowego są: pompa oleju, filtry, zbiornik i przewody olejowe. Układ smarowania posiada także zawory i czujniki, które wspomagają i kontrolują jego działanie. Współczesny silnik czterosuwowy jest przeważnie smarowany wspólnym obiegiem oleju wraz ze skrzynią biegów i komorą sprzęgła, dlatego wymaga stosowania specjalnego oleju motocyklowego, który nie zakłóca pracy sprzęgła i zapewnia dostateczne smarowanie także wysoko obciążonym elementom skrzyni biegów. 

Układy smarowania z mokrą i suchą miską olejową
Pod względem budowy układy smarowania współczesnych czterosuwowych silników motocyklowych dzielimy na te z mokrą i suchą miską olejową. Układy smarowania z mokrą miską olejową najczęściej wykorzystują jednosekcyjną pompę oleju, która pobiera olej z miski i podaje go przewodami do smarowanych elementów silnika. Po wykonaniu swojego zadania gorący olej ścieka z powrotem do miski olejowej.
Układy smarowania z suchą miską olejową są bardziej skomplikowane, wykorzystują najczęściej pompę dwusekcyjną, której jedna sekcja pobiera chłodny olej ze zbiornika i podaje go do smarowanych elementów silnika. Po wykonaniu swojego zadania gorący olej ścieka do miski olejowej, skąd jest przepompowywany do zbiornika oleju przez drugą sekcję pompy.
Układy smarowania z mokrą miską olejową stosuje się w tych motocyklach, w których konstruktorom zależy na obniżeniu środka ciężkości, a więc w maszynach sportowych, turystyczno-sportowych i tych motocyklach turystycznych, które przeznaczone są do jazdy po drogach utwardzanych.
Układy smarowania z suchą miską olejową spotykamy w motocyklach o podwyższonym prześwicie, a więc w maszynach cross i enduro, oraz w tych motocyklach turystycznych, które mogą być używane poza utwardzonymi drogami.

Spadek ciśnienia oleju po zatrzymaniu silnika
Już w chwilę po zatrzymaniu silnika czterosuwowego ciśnienie wytworzone przez pompę olejową w układzie smarowania zanika. Wał korbowy i wałek rozrządu osiadają w panewkach pod własnym ciężarem, wypychając jednocześnie większość oleju dostarczonego tam pod ciśnieniem podczas pracy. Nieco wolniej to samo zjawisko zachodzi w panewkach korbowodowych, gdyż korbowody podtrzymywane są przez tłoki z pierścieniami rozprężonymi na gładzi cylindra. Po dłuższym postoju olej spływa z elementów silnika do miski olejowej. Właściwa ilość oleju najdłużej utrzymuje się w przewodach olejowych. Czas spływania oleju z przewodów olejowych zależy od szczelności pompy i zaworów olejowych. Obecnie najczęściej używa się pomp trochoidalnych o wysokiej szczelności, które nie zawsze wymagają stosowania zaworów zwrotnych w układach smarowania. Pompy zębatkowe o mniejszej szczelności powodowały szybki odpływ oleju z układu smarowania po zatrzymaniu silnika, dlatego w droższych konstrukcjach wraz z nimi stosowano niekiedy zawory zwrotne, zatrzymujące olej w układzie. 

Wzrost ciśnienia oleju po uruchomieniu silnika
W momencie rozruchu zimnego silnika pomiędzy powierzchniami współpracujących elementów znajduje się zbyt mała ilość oleju, aby mogła wytworzyć się warstwa nośna, dostatecznie je oddzielająca. Występuje wtedy tarcie półpłynne, szkodliwe dla silnika. Warunki pracy są lepsze niż w przypadku tarcia suchego, ale opory tarcia i zużycie powierzchni współpracujących części są znacznie wyższe niż w przypadku tarcia płynnego. Sytuacja taka występuje do czasu, gdy zapotrzebowanie na olej zostanie w pełni zaspokojone przez układ smarowania, dlatego po rozruchu najlepiej pozostawić zimny silnik na wolnych obrotach przez minimum 20 sekund, pozwoli to na dotarcie oleju do wszystkich elementów smarowanych przed rozpoczęciem jazdy.

Dlaczego kontrolka ciśnienia oleju świeci się
Teoretycznie w momencie zgaśnięcia kontrolki ciśnienia oleju w układzie smarowania powinien znajdować się olej pod ciśnieniem wystarczającym do prawidłowej pracy panewek wału korbowego i wałka rozrządu. Jeśli kontrolka świeci się po uruchomieniu silnika, nie musi to zawsze oznaczać, że w układzie smarowania olej nie cyrkuluje. Świadczy to jedynie o tym, że ciśnienie oleju w układzie smarowania jest zbyt małe, aby wyłącznik ciśnieniowy przerwał przepływ prądu w obwodzie kontrolki ciśnienia oleju. Kontrolka ciśnienia oleju zapali się oczywiście również wtedy, gdy olej w układzie smarowania nie cyrkuluje, ale tym przypadkiem zajmiemy się później. 
Jeżeli cyrkulacja oleju w układzie smarowania silnika motocyklowego nie ustała, a mimo to kontrolka ciśnienia oleju świeci się, informując o zbyt niskim ciśnieniu, oznacza to, że prawdopodobnie wystąpiła jedna z awarii:
- silnik jest zużyty lub uszkodzony i na jednej lub kilku panewkach wytworzył się bardzo duży luz powodujący spadek ciśnienia oleju w całym układzie smarowania. Zazwyczaj w takich wypadkach, gdy luz panewek nie jest jeszcze krytyczny, zwiększenie obrotów wału korbowego przez dodanie gazu spowoduje wzrost ciśnienia oleju w układzie i zgaszenie kontrolki;
- silnik nie jest zużyty, ale wystąpiła nieszczelność siłownika hydraulicznego, na przykład siłownika sterującego napinaczem łańcucha wstępnego przeniesienia napędu, przenoszącego napęd z wału korbowego na wałek napędzający kosz sprzęgłowy;
- zanieczyszczenia zatkały lub przytkały przewód, kanał olejowy, na którym zainstalowany jest czujnik ciśnienia oleju;
- jeden z przewodów lub kanałów olejowych jest pęknięty lub nieszczelny;
- zużyta lub zatarta pompa olejowa. Zazwyczaj w takim wypadku zwiększenie obrotów wału korbowego przez dodanie gazu spowoduje wzrost ciśnienia oleju w układzie i zgaszenie kontrolki; 
- mocno zabrudzony lub częściowo zatkany filtr oleju wstępnego oczyszczania. 

W drugiej części artykułu omówimy sytuacje, w których wystąpił całkowity zanik cyrkulacji oleju w motocyklowym układzie smarowania.

Rafał Dmowski