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 olej silnikowy o parametrach określonych przez wytwórcę motocykla.
Smarowanie jest niezbędne dla prawidłowej pracy silnika, gdyż 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. Mniej energii zamienia się na ciepło, a więcej na pracę użyteczną. Pozwala to na zwiększenie mocy i wydłużenie żywotności jednostki napędowej. Ponadto można zastosować mniej wydajny układ chłodzenia i ograniczyć wydatek energii na napęd pompy cieczy chłodzącej i wentylatorów. Dla zapewnienia trącym powierzchniom optymalnych warunków 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, gdyż inaczej olej pracujący w panewce ulegałby przegrzaniu i tracił swoje właściwości.
W silniku czterosuwowym olej pełni również funkcję czynnika chłodzącego. Cyrkulując w silniku, odbiera ciepło z elementów najgorętszych (tłok, głowica, cylinder) i przenosi do miski olejowej, chłodnicy lub do zewnętrznego zbiornika oleju, skąd jest ono wypromieniowane do atmosfery. Sprzyja temu bogate żebrowanie miski olejowej, 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. Pod względem budowy układy smarowania współczesnych czterosuwowych silników motocyklowych dzielimy na układy z mokrą i suchą miską olejową. Układy smarowania z mokrą miską olejową wykorzystują najczęściej jednosekcyjną pompę oleju, która pobiera olej z miski olejowej 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 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 przepompowywany jest do zbiornika oleju przez drugą sekcję pompy.
Układy smarowania z mokrą miską olejową stosuje się w tych motocyklach, w których zależy konstruktorom 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 drogami utwardzonymi. 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 używa się najczęściej pomp trochoidalnych o wysokiej szczelności, które nie 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 stosowano wraz z nimi zawory zwrotne, zatrzymujące olej w układzie. W momencie rozruchu zimnego silnika pomiędzy powierzchniami współpracujących elementów znajduje się zbyt mała ilość oleju, aby mogła wytworzyć się warstwa nośna, dostatecznie oddzielająca obie powierzchnie. Występuje wtedy tarcie półpłynne, szkodliwe dla silnika. Warunki pracy są lepsze niż w przypadku tarcia suchego, ale opory tarcia i zużycie powierzchni współpracujących części jest 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.
Układ smarowania współczesnego motocykla wyposażony może być w dwa filtry. Najważniejszy z punktu widzenia funkcjonowania układu jest filtr wstępnego oczyszczania oleju, znajdujący się przed pompą olejową i chroniący ją przed grubymi zanieczyszczeniami mogącymi uszkodzić jej precyzyjnie obrobione powierzchnie. Filtr ten może być wykonany w formie siatki umieszczonej na „smoku” olejowym albo w formie sitka lub kolumny filtracyjnej, umieszczonej w swojej obudowie. Drugi filtr umieszczony jest przeważnie pomiędzy pompą olejową a silnikiem. Jest to filtr dokładnego oczyszczania, wykonany w formie papierowego wkładu umieszczonego w obudowie własnej lub obcej. Filtr ten chroni elementy silnika przed drobnymi zanieczyszczeniami niesionymi wraz z olejem. Ponieważ filtr dokładnego oczyszczania jest prawie zawsze filtrem szeregowym, jego zapchanie spowodowałoby utratę smarowania silnika, dlatego stosuje się zawór obejściowy, który w przypadku zapchania filtra dokładnego oczyszczania puszcza olej bezpośrednio z pompy do układu smarowania. Drugi zawór związany z filtrem dokładnego oczyszczania to zawór nadciśnienia, który chroni delikatny wkład filtrujący przed rozerwaniem na skutek nadmiernego wzrostu ciśnienia oleju podawanego z pompy (na przykład przy bardzo wysokich obrotach silnika). Nadmierny wzrost ciśnienia sprawia, że zawór otwiera się i wypuszcza nadmiar oleju do miski olejowej. Układ smarowania motocyklowego silnika czterosuwowego jest dość prosty, dlatego wyposażony jest przeważnie w jeden czujnik ciśnienia oleju umieszczony za pompą oleju lub za filtrem dokładnego oczyszczania. Jeżeli filtr ten nie został wyposażony w zawór obejściowy, to czujnik ciśnienia oleju musi być umieszczony za filtrem oleju, aby dawał znać kierowcy o ewentualnym zapchaniu tego filtra.
Zanieczyszczenia w układzie smarowania nie osadzają się wyłącznie na filtrze dokładnego oczyszczania. Grubsze zanieczyszczenia wychwytywane są przez siatkę filtra wstępnego oczyszczania, szlam olejowy gromadzi się na ściankach i na dnie zbiornika oleju, a metalowe opiłki wyłapywane są przez magnes zamocowany na korku spustowym. Prawidłowo serwisowany motocykl powinien mieć czyszczony zbiornik oleju lub miskę olejową co drugą wymianę oleju. Koniecznie należy oczyścić także filtr wstępnego oczyszczania, który wymienia się tylko w przypadku stwierdzenia uszkodzeń. Przy okazji powinny zostać skontrolowane i oczyszczone zawory olejowe.
Wymiana oleju powinna odbywać się w taki sposób, aby zużyty olej został spuszczony korkami spustowymi, nie zaś odciągnięty ssakiem, co na szczęście jest rzadko praktykowane przy serwisowaniu motocykli. Grawitacyjny wypływ oleju w najniższym punkcie miski olejowej sprzyja wypłynięciu większości zanieczyszczeń. Przy okazji trzeba oczyścić z opiłków magnesik umocowany na śrubie pełniącej funkcję korka spustowego. Bardzo ważne jest, aby wymieniać miedzianą lub aluminiową uszczelkę korka spustowego przy każdej wymianie oleju. Dokręcanie korka spustowego na starą uszczelkę na pewno spowoduje uszkodzenie powierzchni uszczelniającej w bloku silnika lub obudowie zbiornika oleju. Po zalaniu świeżego oleju należy na chwilę uruchomić silnik, a następnie uzupełnić poziom oleju do znaku kontrolnego na miarce lub w okienku rewizyjnym.
Rafał Dmowski
Komentarze (0)