W skład układu zasilania silnika motocyklowego wchodzą: zbiornik paliwa z kranikiem lub pompą paliwa (zob. hasło Zbiornik paliwa), filtrami paliwa i przewodami, gaźnik lub urządzenie wtryskowe wraz z osprzętem oraz filtr powietrza i króciec dolotowy. Silnik wielocylindrowy nie musi, lecz może posiadać kilka gaźników lub przepustnic i wtryskiwaczy oraz rur dolotowych, w zależności od liczby cylindrów. Cztero- lub pięciozaworowe silniki jednocylindrowe mogą być wyposażone w dwa gaźniki i dwie rury dolotowe. Zadaniem układu zasilania jest wytworzenie mieszanki paliwowo‑powietrznej o zmiennym składzie procentowym, optymalnym dla zmiennych warunków pracy silnika. Przeciętny zbiornik motocyklowy mieści od $5$ do $20$ litrów paliwa i wykonany jest z blachy lub tworzywa. Bardzo istotnym elementem zbiornika paliwa jest układ odpowietrzenia, który zapobiega powstawaniu podciśnienia podczas wypływu paliwa pobieranego przez pracujący silnik oraz nie dopuszcza do wytworzenia ciśnienia oparów paliwa w zbiorniku (na przykład podczas postoju motocykla w miejscu silnie nasłonecznionym). Większość zbiorników posiada układ odpowietrzenia umieszczony w korku wlewowym lub syfonowy układ odpowietrzania. Układ odpowietrzania umieszczony w korku wlewowym występuje powszechnie w starszych motocyklach. Jest to mały otwór łączący wnętrze zbiornika z atmosferą za pośrednictwem kanału labiryntowego, zapobiegającego swobodnemu wypływowi paliwa w chwili zalania korka (np. podczas gwałtownego hamowania). Zatkanie otworu odpowietrzającego jest przyczyną zaprzestania wypływu paliwa ze zbiornika. Motocykl gaśnie po chwili od uruchomienia i odpala dopiero po dłuższym postoju, gdy podciśnienie w zbiorniku zmniejszy się na skutek dopływu powietrza do wnętrza zbiornika przez nieszczelności. Współczesne normy nie pozwalają na przewietrzanie zbiornika paliwa bezpośrednio do atmosfery, dlatego w nowszych motocyklach spotykamy syfonowe układy odpowietrzania zbiornika. Wewnątrz zbiornika paliwa znajduje się rurka z zakrzywioną końcówką biegnąca od dna zbiornika aż do jego najwyższego punktu. Zakrzywiona końcówka nie pozwala na swobodne wlewanie się paliwa do wnętrza rurki podczas przechyłów i falowania lustra paliwa wewnątrz zbiornika. Wylot rurki połączony jest przez filtr oparów z komorą zasobnikową, aby nawet najmniejsza ilość oparów benzyny nie wydostała się swobodnie do atmosfery. Opary ze zbiornika zasysane są wraz z powietrzem do kolektorów dolotowych i ulegają spaleniu podczas procesu spalania w silniku motocykla.

Kranik paliwa może mieć dwa lub trzy położenia dźwigni sterującej. Najstarsze kraniki posiadały jedynie położenie otwarte i zamknięte, nowsze wyposażono dodatkowo w położenie rezerwa. Nowocześniejsze motocykle mają kraniki podciśnieniowe z położeniami PRI (rozruch), ON (praca i postój) oraz RES (rezerwa). Wiele kraników ma siatki filtrujące.

Powietrze zasysane do cylindra jest filtrowane. Obecnie służą do tego wydajne filtry z wkładami papierowymi i siatkowymi, a niekiedy filtry gąbkowe nasączane roztworami olejowymi. Dawniej montowano filtry powierzchniowe, labiryntowe, siatkowe i odśrodkowe.

Poprawnie funkcjonujący układ zasilania współczesnego silnika motocyklowego pobiera powietrze jedynie przez filtr. Przefiltrowane powietrze trafia do komory zasobnikowej, a następnie do kolektora łączącego filtr z gaźnikiem lub urządzeniem wtryskowym. Powietrze łączy się z paliwem w komorze zmieszania i dalej ta mieszanka przepływa przez kolektor dolotowy do przestrzeni nad tłokiem. Jeżeli jakaś część powietrza trafi do układu dolotowego poza filtrem powietrza, to takie zjawisko nie jest korzystne, ale nie zawsze może mieć zgubny wpływ na skład mieszanki paliwowo‑powietrznej. Powietrze, które przedostało się do rury ssącej przez nieszczelności w obudowie filtra, komorze zasobnikowej lub w kolektorze biegnącym do urządzenia zasilającego, niesie zanieczyszczenia, które nie miały szansy osadzić się na filtrze i to przyspiesza proces zużycia silnika, ale takie powietrze miesza się z powietrzem przefiltrowanym i wpada do komory zmieszania, gdzie tworzy mieszankę paliwowo‑powietrzną o właściwym składzie. Problem zaczyna się, jeżeli powietrze dostaje się do układu dolotowego za rozpylaczem lub wtryskiwaczem, czyli za komorą zmieszania. Wówczas mieszanka paliwowo‑powietrzna o prawidłowym składzie, przygotowana przez gaźnik lub układ wtryskowy, jest zubażana powietrzem dopływającym przez nieszczelności. Takie fałszywe powietrze tym mocniej wpływa na skład mieszanki palnej, im mniejsze jest otwarcie głównej przepustnicy. Dzieje się tak dlatego, że dopływ fałszywego powietrza odbywa się przez otwór (nieszczelność) o stałej wielkości i objętość zasysanego powietrza zależy jedynie od podciśnienia w kolektorze dolotowym. Podciśnienie w kolektorze dolotowym maleje w miarę otwierania przepustnicy, wzrasta natomiast objętość mieszanki paliwowo‑powietrznej przygotowywanej przez gaźnik. Możemy zatem stwierdzić, że fałszywe powietrze najbardziej będzie szkodzić pracy silnika na biegu jałowym i przy rozruchu, dość poważnie wpłynie jeszcze na proces przyspieszania, ale podczas pracy silnika na wysokich obrotach jego wpływ na skład mieszanki będzie minimalny.

Filtry w układach dolotowych

Obecnie stosuje się wydajne filtry z wkładami papierowymi oraz gąbkowymi lub mniej wydajne filtry sportowe z wkładami siatkowymi, gąbkowymi lub kombinowanymi, które zazwyczaj nasączane są specjalnym olejem. Sportowe filtry zapewniają minimalne opory przepływu i dlatego polecane są do maszyn o charakterze wyczynowym. Niewielka skuteczność wyłapywania zanieczyszczeń, charakterystyczna dla typowego sportowego filtra stożkowego, spowodowała pojawienie się zdejmowanych nakładek zwiększających skuteczność filtrowania. Innym sposobem ograniczenia oporów przepływu w filtrze powietrza jest zamontowanie skutecznego filtra papierowego o znacznych oporach przepływu, lecz przewymiarowanego, czyli pochodzącego od dużo większego silnika. Oczywiście każda zmiana parametrów filtra powietrza musi łączyć się ze zmianą ilości zasysanego paliwa (regulacja pracy gaźnika lub układu wtryskowego).

Układy dolotowe motocykli użytkowych wyposażane są w skuteczne filtry powietrza o znacznych oporach przepływu. Im większe opory przepływu filtra, tym większa zwłoka w napełnianiu przestrzeni nad tłokiem, gdyż powietrze zaczyna napływać przez filtr do rury dolotowej dopiero po wytworzeniu w niej podciśnienia wystarczającego do pokonania oporu filtra przez ciśnienie atmosferyczne. Konstruktorzy współczesnych układów dolotowych radzą sobie z tym problemem, umieszczając komorę zasobnikową za filtrem powietrza. Pojemność komory zasobnikowej musi być tak dobrana, aby zgromadzone w niej powietrze wystarczyło do sporządzenia mieszanki dla jednego cylindra. Zassanie powietrza wywołuje podciśnienie w układzie dolotowym, które jest wyrównywane przez powolny przepływ świeżego powietrza przez filtr o znacznych oporach. Im większe opory przepływu filtra, tym większa powinna być pojemność komory zasobnikowej.

Prawidłowy przebieg procesu spalania w silniku wymaga dostarczenia do komory spalania mieszanki paliwowo‑powietrznej o określonym składzie. Współczesne silniki spalinowe o zapłonie iskrowym pracują na mieszankach stechiometrycznych lub zubożonych, zawsze jednak skład mieszanki musi być dostosowany do pozostałych parametrów pracy, takich jak prędkość obrotowa, wyprzedzenie zapłonu, obciążenie, temperatura silnika i powietrza. Niekontrolowana zmiana ilości powietrza w mieszance spowoduje zakłócenia w procesie spalania. Może też całkowicie uniemożliwić ten proces.

Filtrowanie powietrza dopływającego do cylindra to nie jedyna funkcja współczesnego motocyklowego filtra powietrza. Układy dolotowe wykorzystujące do prawidłowego funkcjonowania zjawiska falowe wymagają filtrów powietrza o ściśle określonych oporach przepływu. Filtr o zbyt dużym oporze spowoduje niedostateczne napełnianie świeżą mieszanką przestrzeni nad tłokiem, natomiast filtr o zbyt małym oporze spowoduje zakłócenie zjawisk falowych i cofanie świeżego ładunku do kolektora dolotowego, co w obu wypadkach objawi się spadkiem osiągów silnika. Silniki współczesnych motocykli pracują z wykorzystaniem zjawisk falowych, dlatego ich filtry powietrza muszą być dopasowane nie tylko wymiarami, lecz także muszą charakteryzować się oporami przepływu ściśle określonymi przez producenta motocykla. Zastosowanie zamiennikowego filtra o prawidłowych wymiarach, ale niewiadomych oporach przepływu, nie gwarantuje prawidłowego funkcjonowania silnika. Każda zmiana parametrów filtra powietrza musi łączyć się ze zmianą istotnych parametrów silnika, takich jak pojemność komory zasobnikowej, długość kolektora dolotowego, charakterystyka układu wylotowego itp., a także parametrów urządzenia zasilającego, takich jak dawka wtryskiwanego paliwa lub średnica dyszy głównej gaźnika i poziom paliwa w komorze pływakowej.

Gaźniki

W gaźniku miesza się przefiltrowane powietrze z paliwem napływającym ze zbiornika. Mieszanka paliwowo‑powietrzna zasysana jest do cylindra przez przewód ssący. Gaźnik motocyklowy najczęściej połączony jest z kolektorem dolotowym za pomocą króćca.

Większość współczesnych motocykli wielocylindrowych wyposażono w cztero- lub dwucylindrowe silniki rzędowe. Silniki takie jeszcze do niedawna zasilane były głównie układami wielogaźnikowymi. Jeżeli sprawny technicznie silnik pracuje niepoprawnie lub występują trudności z jego uruchomieniem, to najprawdopodobniej wina leży po stronie gaźników. Nieprawidłowości w pracy gaźników występują zazwyczaj po zimowym postoju, gdy komory pływakowe przez dłuższy czas nie były zalane paliwem i w ich wnętrzu pojawił się tlenek aluminium lub wyschnięte zanieczyszczenia oddzieliły się od ścianek gaźnika. Wszystkie te zanieczyszczenia mogą dostać się do dysz paliwowych lub kanałów i utrudniać przepływ paliwa, dlatego producenci gaźników umieszczają śruby spustowe w komorach pływakowych. Otwarcie kanału spustowego w komorze pływakowej pozwala na wylanie paliwa z wnętrza gaźnika i na przepłukanie komory pływakowej świeżym paliwem po ustawieniu kranika w pozycję PRI (swobodny wypływ paliwa ze zbiornika). W ten sposób można pozbyć się większości zanieczyszczeń, bez konieczności demontowania i rozbierania gaźników. Warunkiem skutecznego płukania jest to, że motocykl nie był uruchamiany po zimowym postoju i zanieczyszczenia z komór pływakowych nie przepłynęły do dysz i kanałów paliwowych. Jeżeli płukanie komór pływakowych okaże się niewystarczające, trzeba przeprowadzić czyszczenie i późniejszą regulację gaźnika.

Żeby skutecznie wyregulować gaźnik, należy wiedzieć jak działa. Paliwo dopływa ze zbiornika do komory pływakowej, wewnątrz której znajduje się pływak sterujący pracą iglicowego zaworu dopływowego. Jeżeli poziom paliwa w komorze pływakowej jest zbyt niski, zostaje uzupełniony przez otwarty zawór dopływowy. W miarę napływania świeżego paliwa pływak podnosi się, zamykając zawór. Spadek poziomu paliwa powoduje ponowne otwarcie zaworu. Za utrzymanie optymalnego składu mieszanki paliwowo‑powietrznej w pełnym zakresie obrotów odpowiadają następujące elementy motocyklowego gaźnika: układ biegu jałowego (reguluje skład mieszanki przy otwarciu przepustnicy do $\frac{1}{8}$ skoku), kąt ścięcia tylnej ściany przepustnicy (reguluje skład mieszanki przy otwarciu przepustnicy od $\frac{1}{8}$ do $\frac{1}{3}$ skoku); iglica przepustnicy (reguluje skład mieszanki przy otwarciu przepustnicy od $\frac{1}{4}$ do $\frac{3}{4}$ skoku) i główna dysza paliwowa (reguluje skład mieszanki przy otwarciu przepustnicy od $\frac{3}{4}$ skoku do pełnego otwarcia).

Większość nowoczesnych gaźników motocyklowych posiada centralną komorę pływakową, podciśnieniowy system sterowania przepustnicą walcową i płaską przepustnicę obrotową sterowaną cięgnem. Podciśnieniowy układ sterowania zapewnia lepszą elastyczność pracy silnika i płynne wchodzenie na obroty przy gwałtownym dodawaniu gazu. Podczas pracy silnika podciśnienie nad przepustnicą walcową, równe podciśnieniu w komorze zmieszania, powoduje podniesienie przepustnicy wraz z iglicą. Położenie przepustnicy walcowej zależy od podciśnienia w komorze zmieszania, które jest regulowane przez uchylenie przepustnicy obrotowej. Praca układu podciśnieniowego wymaga szczelnej i elastycznej membrany przepustnicy. Dziurawe lub stwardniałe membrany muszą być koniecznie wymienione podczas serwisowania gaźników.

Podczas rozruchu zimnego silnika potrzebna jest mieszanka bardzo bogata w paliwo. We współczesnych gaźnikach wzbogacenie mieszanki następuje przez przesłonięcie przekroju gardzieli za pomocą dodatkowej przepustnicy powietrza lub przez uruchomienie dodatkowego gaźniczka rozruchowego. Nowoczesne gaźniki posiadają specjalny układ rozruchowy, sterowany zazwyczaj cięgnem umieszczonym na kierownicy, składający się z tłoka otwierającego kanał obejściowy, przez który zasysana jest emulsja bardzo bogata w paliowo, powstająca w rurce mieszającej, do której paliwo dociera przez dyszę rozruchową.

Pompka przyspieszenia w gaźniku motocyklowym

Skład mieszanki paliwowo‑powietrznej podczas otwierania przepustnicy może być korygowany przez urządzenie nazywane pompką przyspieszenia lub pompką zrywu. Pompka ta ma za zadanie podać do gardzieli gaźnika dodatkową porcję czystego paliwa, dokładnie w chwili otwierania przepustnicy.

Motocykle z gaźnikami posiadającymi pompkę przyspieszenia charakteryzują się lepszą dynamiką, gdyż mieszanka paliwowo‑powietrzna ubożejąca przy gwałtownym otwieraniu przepustnicy, zostaje wzbogacana paliwem podawanym z pompki do komory zmieszania w gaźniku. W gaźnikach motocyklowych wyróżniamy dwa typy pompek przyspieszenia. Są to pompki tłoczkowe i pompki membranowe. Pompka tłoczkowa składa się ze studzienki – cylinderka, w którym pracuje dość luźny tłoczek, sterowany cięgnem od przepustnicy. Takie dopasowanie elementów sprawia, że paliwo wyciskane jest z cylinderka tylko przy gwałtownym otwarciu przepustnicy. Przy powolnym otwieraniu paliwo przepływa między ściankami cylinderka i poruszającym się tłoczkiem. Pompka membranowa może być sterowana mechanicznie od przepustnicy lub za pomocą zmian podciśnienia w układzie dolotowym. Oba typy pompek podają paliwo przez kanalik w korpusie gaźnika i rozpylają je w komorze zmieszania. Paliwo porywane jest przez przepływające powietrze i w ten sposób wzbogaca mieszankę trafiającą do cylindra. Pompka przyspieszenia wymaga okresowego przeglądu, gdyż trafiają do niej zanieczyszczenia niesione z paliwem, które mogą doprowadzić do zablokowania ruchomych elementów lub zatkania przelotów. W niektórych pompkach sterowanych mechanicznie można w pewnym zakresie regulować wydatek paliwa wtryskiwanego do komory zmieszania, a także początek tłoczenia.

RpKNoZBVRIp7L

Gaźnik z podciśnieniowym sterowaniem przepustnicy

RR4FEYHRsiWOU

Elementy znajdujące się pod pokrywą komory pływakowej

RgqX08nWlY91h

Gumowa membrana podciśnieniowa zamontowana na przepustnicy gaźnika, wyżej membrana występująca niekiedy jako część zamienna

R1B35nJv2bmGC

Zaworek iglicowy paliwa wraz z wymiennym gniazdem zaopatrzonym w uszczelnienie o‑ringowe, poniżej element mocujący gniazdo w korpusie gaźnika

R1Jz4mx88CZ0g

Przekrój kolektora dolotowego w silniku z rozrządem DOHC

R1F764AUYhQxv

Zestaw czterech gaźników z centralnymi komorami pływakowymi, częściowo rozmontowany w celach serwisowych

R1YL7zpbWPj8t

Przekrój papierowego wkładu filtrującego powietrze

R1N7hJ3xhDByM

Wymiana papierowego wkładu filtrującego powietrze zasysane do układu dolotowego

Galeria zdjęć przedstawia poszczególne elementy gaźnika opisane w treści powyżej.

Układy wtryskowe

Niemal wszystkie najnowsze silniki motocyklowe wyposażone są we wtryskowe systemy zasilania. Gwarantują one korzystne wymieszanie paliwa z zasysanym powietrzem i precyzyjniejsze porcjowanie dawek. Elektronicznie sterowane układy wtryskowe uzależniają dobór właściwej dawki paliwa i moment wtrysku od różnorodnych czynników, takich jak: prędkość obrotowa silnika, podciśnienie w kanale ssącym, objętość zasysanego powietrza, temperatura powietrza, temperatura silnika, kąt wyprzedzenia zapłonu, temperatura i skład spalin, a nawet od aktualnego przełożenia w skrzyni biegów . Regulacji podlega jednak jedynie czas wtrysku. Tak precyzyjne przygotowanie mieszanki paliwowo‑powietrznej daje w efekcie znaczny spadek zużycia paliwa, a także zwiększenie mocy silnika i momentu obrotowego. Z uwagi na znaczne uproszczenie obsługi i regulacji oraz z powodu wyższej czystości spalin, układy wtryskowe stosuje się w większości obecnie produkowanych motocykli. Wiele modeli maszyn wyścigowych i drogie motocykle sportowe od lat posiadają zasilanie wtryskowe.

Motocyklowe instalacje wtryskowe dzielimy na układy z wtryskiem do kolektora dolotowego i układy z wtryskiem bezpośrednio do cylindra. Te drugie stanowią mniejszość i jak dotychczas, sprawiają znacznie więcej kłopotów w eksploatacji.

Typowa motocyklowa instalacja wtryskowa składa się ze zbiornika paliwa, w którym znajduje się pompa paliwa z filtrem, przewodów paliwowych, zaworu regulującego ciśnienie paliwa, listwy paliwowej, od której wtryskiwacze pobierają paliwo pod ciśnieniem, wtryskiwaczy i elektronicznego układu sterującego oraz układu przepustnic dozujących powietrze do układu zasilania. Elektroniczny układ sterujący jest w większości motocykli połączony z układem zapłonowym i sterowany wspólnymi mapami.

Podstawową czynnością serwisową w układach wtryskowych, jest regulacja wstępnego uchylenia przepustnic. W zależności od konstrukcji, przepustnice ustawia się na całkowite zamknięcie lub na otwarcie o pewien nieznaczny kąt (gdy układ przepustnic nie został wyposażony w układ obejściowy dla powietrza wolnych obrotów). Najważniejsze jest, aby kąt uchylenia przepustnic był taki sam dla wszystkich cylindrów, gdy wartości podciśnień generowanych przez wszystkie cylindry silnika, w suwie ssania, są takie same.

Powrót do spisu treściD13jaKuFOPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Animacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3DDGy29YdRUAnimacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3D

• Grafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowychDahIFgQxtGrafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych