Technika motocyklu - 2. část - mazání motorů

Mazání:

Vraťme se zpět k hlavnímu požadavku a to oddělení dvou vzájemně se pohybujících těles. Při posuvu dvou součástí vzniká třecí síla, která nám působí mechanické ztráty a vytváří teplo. Dochází k tomu vlivem nerovností povrchů a snahou je tyto povrchy oddělit látkou s menším vnitřním třením – olejem. Vnitřní tření oleje určuje viskozita, na kterou jsou dva protichůdné nároky. Nízká viskozita způsobuje nízké mechanické ztráty, ale na druhou stranu má i menší únosnost olejového filmu. K vytvoření kluzné vrstvy je potřeba dodávka oleje pod tlakem, ale hlavně pohybu dvou součástí vůči sobě. Dochází tak k hydrodynamickému mazání, které je účinnější než mazání hydrostatické.
Jev lze připodobnit k vodním lyžím – bez dostatečné rychlosti není síla, která by lyžaře držela nad vodou. Díky této “negativní” vlastnosti jsou pro motor nejhorší stavy rozběhu a doběhu. Ovšem dnešní oleje se již dokáží vázat na kovy a velice snižovat tření i v těchto pro motor nepříznivých situacích, a tak běžným provozem vydrží kluzná ložiska mnoho desítek tisíc km. Ložiska rozdělujeme na valivá (kuličková, jehlová atd.), které mají nižší nosnost, větší hlučnost, ale kompenzují to nižším nárokem na mazaní a proto jsou často využita na klikové hřídele a ojnice dvoudobých motorů nebo převodovek. Druhou skupinou jsou ložiska kluzná, která jsou opačných vlastností než valivá. Jedná se o pánev složenou z nosného plechu (tloušťka 1,5mm) a následně napařených vrstev (tloušťky 0,001-0,01mm) na bázi cínu (jako vrchní vrstva nejčastěji AlSn20) a mědi, které mají vhodné třecí vlastnosti. Pánev je zásobena tlakovým olejem a točí se v ní broušený čep. Tímto způsobem jsou řešeny klikové hřídele a ojnice čtyřdobých motorů. Podskupinou jsou třecí ložiska bez pánví, která lze vidět nejčastěji na uložení vačkových hřídelí (poničené ložisko viz obr) nebo jako pístní čepy.

Dvoudobé motory:

Výměny směsi ve válci se účastní i kliková skříň a tak není možno použít mazacího systému jako u motorů čtyřdobých. Pro mazání klikové hřídele, ojnice a pístní skupiny slouží mazivo rozmíchané v palivu. Ložiska kliky i ojnice jsou valivá z důvodu menší náročnosti na mazání, ložisko pístního čepu valivé nebo kluzné (vykonává pouze kývavý pohyb). V dřívějších dobách většího rozmachu dvoudobých motorů bylo používáno např. mazání krajních klikových čepů z převodovky, nebo rozvod oleje přímo k ložiskům a do válce, tzn. olej se nemísil přímo s palivem. Ovšem tyto “zlepšení” neměly valných úspěchů a tak upadly. V dnešní době se používají dva způsoby jak mazivo mísit s palivem. Starší způsob je míchání přímo do nádrže “pre-mix” a to v poměrech 1:20 až 1:60 dle typu motoru a oleje. Výhody jsou v jednoduchosti (při výrobě odpadá čerpadlo) a ve spolehlivosti, proto i v dnešní době je tento systém použit v závodních motorech (motocross, minibike, kart). Nevýhodou však je dodávka oleje v závislosti na přísunu benzínu, a tak je nebezpečná delší jízda z kopce při zavřeném plynu, kdy se do válce dostává jen velmi malé množství směsi benzín/olej a může dojít k zadření vlivem velkých otáček motoru.
Druhý systém obsahuje olejové čerpadlo “inject”, které v závislosti na otočení plynu a na otáčkách motoru dávkuje olej do sacího hrdla mezi karburátor a válec. Poměr míšení je proměnný a závisí na otáčkách kdy na volnoběh je směs zhruba 1:100 a při plném zatížení 1:20. Čerpadlo se seřizuje při zavřeném plynu, značka na otočném disku na čerpadle musí sedět se značkou na motoru, pokud tomu tak není upravíme nastavovacím šroubem délku bowdenu od plynu. Oddělené mazání je na skútrech a dále na motocyklech pro běžný provoz (Mito, AF1, NSR, DT atd.) a dodává větší komfort uživateli, který nemusí při tankování odměřovat olej do palivové nádrže. Nádobka na olej má plovák na upozornění nízké hladiny a je nutné plnit olejem určeným k tomuto způsobu mazání (existují oleje určené pouze pro pre-mix a nevhodné pro inject).

Čtyřdobé motory:

V dobách před 70 lety kdy ekologie nebyla brána nijak vážně byly používány systémy ztrátového mazání, kdy z nádrže na olej se čerpal olej ke klikové hřídeli, pak k hlavě válců a na další potřebná místa a končil na primárním převodu ze kterého olej zvolna odkapával na zem. Naštěstí se již používá stálá olejová náplň v klikové skříni (mokrá skříň) nebo v externí nádržce (suchá skříň), kdy bývá využito např. rámu (především enduro) nebo u Buellu je olej v zadní kyvné vidlici. Zjednodušené schéma mazacího okruhu s mokrou skříní je na obrázku.

Olej je uložen ve vaně, která má v nejnižším místě výpustný šroub a může v ní být uloženo čidlo hladiny případně tlaku oleje. Z vany je olej nasáván přes sací koš, ve kterém se zachytávají největší nečistoty, do čerpadla, odkud se přes papírový filtr dostává do okruhu. Čerpadla se používala pístová, později zubová (např. HD cca do roku 1998) a v dnešní době výhradně Eatonovo neboli trochoidní. Eatonovo čerpadlo má oproti zubovému vyšší tlaky i vyšší průtok, má dva rotory – vnitřní se 4 zuby a vnější s 5 zuby (aby se HD trochu lišilo používá větší počet zubů, ale pravidlem musí být aby vnější rotor měl o zub víc).

Olejové filtry jsou buď použity jako samotné filtrační vložky uložené v motoru (např. DR, GSX400F, ZRX12), nebo v plechovém pouzdru přišroubované z vnějšku motoru (většina silničních moto). Systémy na moto jsou s plnoprůtokovým filtrem, kdy přes něj teče celý objem mazacího oleje a ten následně putuje do hlavního kanálu odkud je rozváděn na klikový hřídel, válce, hlavu válců (vačky, ventily, rozvodový řetěz), převodovku. Filtr kromě skládaného filtračního papíru obsahuje i přetlakový ventil, který slouží jako pojistný obtok při zanesení filtru a také zpětný ventil, aby olej zbytečně nestékal při vypnutém motoru a bylo dřív zajištěno mazání při startu.
Yamaha (R1, R6, Fazer, XJ a další) často používá hladinové čidlo oleje, které kontroluje výšku (objem) oleje v motoru a při snížení hladiny se rozsvítí kontrolka mazání (může probliknout např. při studeném motoru kdy olej nestíhá stékat do vany díky vyšší viskozitě). Jelikož se zde zjišťuje pouze výška tak při rozsvícení kontrolky pokud vidíme v okýnku olej je vada na čidle a je možné s tímto motorem jet. Ostatní výrobci používají tlakové čidlo umístěné v hlavním mazacím kanálu. Spíná při tlaku nižším než cca 1bar a vzhledem k provoznímu tlaku mazacího okruhu 3-6barů je nutné motor ihned vypnout při rozsvícení kontrolky. Závada může být na čidle (stačí když po pádu motocyklu se dostane k čidlu vzduchová bublina), v horším případě na straně mazání. Čidla jsou používána na většině moto stejná (DENSO) a je tudíž možnost záměny (Honda-Kawasaki-Suzuki).
Tlak čerpadla je závislý na otáčkách motoru a horní hranici tlaku hlídá přetlakový ventil, který přebytečný olej přepouští zpět do vany. Tlak měříme na hlavním kanálu, při zahřátém oleji a zvýšených otáčkách dle pokynů výrobce. V případě chladiče oleje mohou být motory vybaveny buď klasickým chladičem vystaveným náporu vzduchu (např. GSF, VFR, ZZR), nebo chladičem v podobě výměníku tepla mezi olejem a chladící kapalinou. Tyto výměníky jsou často přišroubovány pod olejovým filtrem (např. R1, GSX-R SRAD, CBR 900), nebo v jeho blízkosti na motoru. Kluzná ložiska (kl.hřídel, ojnice, vačkové hřídele) jsou mazány tlakovým olejem, většina ostatních částí jen ostřikem (válce, vačky, rozvodový řetěz atd.).

Informace o redaktorovi

Mirek Rollinger - (Odebírat články autora)

POKRAČOVAT V DALŠÍ KAPITOLE