Motocyklowe układy smarowania mogą się różnić pod względem budowy i stopnia skomplikowania, jednak smarowanie silnika polega zawsze na dostarczeniu na powierzchnie współpracujących części środka smarnego. 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 przestrzeń spalania.

Zmniejszenie tarcia pomiędzy współpracującymi częściami jest podstawowym zadaniem układu smarowania. Mniej energii zamienia się w ciepło, a więcej w pracę użyteczną. Pozwala to na zwiększenie mocy i wydłużenie żywotności jednostki napędowej. 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 i ciśnienia dostarczanego oleju, jego właściwości smarnych oraz obciążenia i prędkości przesuwania się trących części (w przypadku panewek będzie to prędkość obrotowa).

Układ smarowania silnika dwusuwowego

Smarowanie silnika dwusuwowego może odbywać się na dwa sposoby, metodą mieszankową i dozownikową. Taki silnik wymaga smarowania roztworem oleju w benzynie dostarczanej do skrzynki korbowej. Ten roztwór może być wstępnie przygotowywany przed napełnieniem zbiornika paliwa (wówczas mówimy o smarowaniu mieszankowym) lub może być wytwarzany podczas pracy silnika (wówczas mówimy o smarowaniu dozownikowym). Smarowanie silnika dwusuwowego odbywa się olejem dostarczanym z zewnątrz i sukcesywnie spalanym. Podczas pracy we wnętrzu silnika znajduje się bardzo mała ilość oleju, dlatego ważna jest odpowiednia jego jakość. Zastosowanie niewłaściwego oleju może doprowadzić do przyspieszonego zużycia gładzi, mostkowania świec, korozji łożysk wału oraz osadzania nagaru. Konsekwencją powstawania nagaru będzie samozapłon, pogorszenie parametrów pracy, a nawet całkowite zatkanie układu wydechowego. Konstrukcja silnika dwusuwowego wymaga zastosowania oddzielnego smarowania skrzyni biegów i sprzęgła. W nowoczesnych silnikach dwusuwowych zrezygnowano ze smarowania mieszankowego, ze względu na jego liczne wady. Do najistotniejszych należy niedostateczne smarowanie podczas hamowania silnikiem. Powszechnie występowały też błędy podczas sporządzania mieszanki paliwowo‑olejowej.

Obecnie można wyróżnić trzy podstawowe rozwiązania problemu smarowania dwusuwowych silników z wykorzystaniem układu dozownikowego: wtrysk oleju do układu dolotowego (system Autolube wprowadzony przez firmę Yamaha), wtrysk oleju do łożysk wału korbowego, na stopę korbowodu i do przestrzeni pracy stawidła obrotowego w układzie dolotowym (system Injectolube wprowadzony przez firmę Kawasaki) i wtrysk oleju do łożysk wału korbowego (system posi‑force wprowadzony przez firmę Suzuki). Najważniejszym elementem tych systemów smarowania jest pompa oleju. Jest to często pompa typu tłoczkowego, napędzana od wału korbowego silnika, a jej zmienna wydajność zależy od obrotów wału korbowego i otwarcia przepustnicy gazu (skok tłoka pompy regulowany jest cięgnem połączonym z rączką gazu). Obsługa takiego układu smarowania ogranicza się do okresowego napełnienia zbiornika oleju i regulacji oraz smarowania cięgna sterującego pompy olejowej. Zbiornik oleju wyposażony jest w okienko kontrolne (tzw. oczko), a w nowszych jednośladach posiada czujnik i lampkę kontrolną oraz układ odcinający zapłon w wypadku całkowitego wyczerpania oleju.

Podstawowym warunkiem prawidłowej pracy układu smarowania silnika dwusuwowego jest zastosowanie odpowiedniego typu oleju – do konkretnego rozwiązania układu smarowania. Oleje do mieszankowego smarowania silników dwusuwowych nadają się wyłącznie do wstępnego wymieszania z paliwem w zbiorniku jednośladu. Zwykle są one zbyt lepkie do stosowania w układach dozownikowych. Oleje do smarowania dozownikowego należy stosować tylko w tych układach, gdyż nie wytwarzają one trwałej mieszaniny z paliwem.

Układ smarowania silnika czterosuwowego

Smarowanie w silniku czterosuwowym odbywa się inaczej niż w dwusuwowym. Wszystkie współczesne czterosuwowe silniki motocyklowe wyposażone są w ciśnieniowe układy smarowania o różnym stopniu komplikacji. Dodatkową funkcją spełnianą niekiedy przez olej w takich silnikach jest napęd siłowników hydraulicznych, takich jak napinacz łańcucha wstępnego przeniesienia napędu lub samoregulatory luzu zaworowego. 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 właściwości smarne. 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, które wspomagają, i czujniki, które 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 te dzielimy na układy z mokrą i suchą miską olejową.

Układy smarowania z mokrą miską olejową wykorzystują jednosekcyjną pompę oleju, która pobiera olej z miski olejowej i podaje go przewodami do smarowanych elementów silnika. Po wykonaniu zadania gorący olej ścieka z powrotem do miski olejowej. Układy smarowania z mokrą miską olejową stosuje się w tych motocyklach, w których ważne jest obniżenie 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 wykorzystują pompę dwusekcyjną, której jedna sekcja pobiera chłodny olej ze zbiornika i podaje go do smarowanych elementów silnika. Po wykonaniu zadania gorący olej ścieka do miski olejowej, skąd przepompowywany jest do zbiornika oleju przez drugą sekcję pompy. 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.

O razu 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, ale w przypadku dłuższego postoju motocykla olej może odpłynąć z przewodów olejowych w wyniku działania siły ciążenia. Czas spływania oleju z przewodów olejowych zależy od szczelności pompy i zaworów olejowych. Dawniej stosowane pompy zębatkowe o mniejszej szczelności po zatrzymaniu silnika powodowały szybki odpływ oleju z układu smarowania, dlatego w droższych konstrukcjach stosowano wraz z nimi zawory zwrotne zatrzymujące olej w układzie. W użytkowaniu spotykane były droższe i szczelniejsze pompy tłoczkowe, wirnikowe i zębatkowe mimośrodowe. Obecnie najczęściej używa się pomp trochoidalnych o wysokiej szczelności, które w starszych i mniej obciążonych silnikach nie wymagały stosowania zaworów zwrotnych w układach smarowania.

Najnowsze silniki motocyklowe o wysokiej mocy wyposażane są w zawory zwrotne umieszczane zwykle w obudowie filtra oleju lub na głównej magistrali olejowej, blisko za pompą oleju. Zawór zwrotny nie dopuszcza do wypłynięcia oleju z układu smarowania, jednak w momencie rozruchu zimnego silnika, pomiędzy powierzchniami współpracujących elementów, znajduje się zbyt mała ilość oleju, aby mogła wytworzyć się dostatecznie oddzielająca obie powierzchnie warstwa nośna. Występuje wtedy tarcie półpłynne – szkodliwe dla silnika. Warunki pracy są lepsze niż w przypadku tarcia suchego, jednak opory tarcia i zużycie powierzchni współpracujących części jest znacznie wyższe niż w przypadku tarcia płynnego. Pompa oleju musi dopiero wytworzyć ciśnienie w układzie smarowania. 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 pod ciśnieniem do wszystkich elementów smarowanych przed rozpoczęciem jazdy.

Układ smarowania współczesnego motocykla może być wyposażony w dwa filtry. Najważniejszy z perspektywy funkcjonowania układu jest filtr wstępnego oczyszczania oleju. Znajduje się on przed pompą olejową i chroni pompę przed grubymi zanieczyszczeniami mogącymi uszkodzić jej precyzyjnie obrobione powierzchnie. Filtr ten może być wykonany w formie siatki umieszczonej na smoku olejowym, w formie sitka lub kolumny filtracyjnej, umieszczonej w swojej obudowie. Drugi filtr przeważnie znajduje się 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. Przeważnie wyposażony jest 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. Niektóre silniki motocyklowe mają tak skonstruowane główne kanały olejowe doprowadzające olej do panewek wału korbowego, że po odkręceniu korków istnieje możliwość oczyszczenia tych kanałów. Należy korzystać z takiej możliwości i usuwać zanieczyszczenia z głównego kanału olejowego przynajmniej raz na trzy wymiany oleju. Po zakończeniu czyszczenia należy zawsze wymienić uszczelki pod korkami zamykającymi kanał olejowy.

Wymiana oleju zawsze powinna odbywać się w taki sposób, aby zużyty olej został spuszczony korkami spustowymi, nie zaś odciągnięty ssakiem, co na szczęście, jest rzadko praktykowane. 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.

Rh1UiKeAwr9jz

Budowa trochoidalnej pompy olejowej małego silnika czterosuwowego

R1LtQWOMlOU1B

Układ smarowania

R1EOnHvvKhBd3

Zawór obejściowy wmontowany w pokrywę filtra oleju dokładnego oczyszczania

R15Sn8JOxsbbN

Filtr oleju dokładnego oczyszczania w obudowie obcej

RSxzLxrXCGFAx

Filtr oleju dokładnego oczyszczania w obudowie własnej

RyT0qN5ioe3ob

Wziernik nazywany oczkiem i służący do kontroli poziomu oleju silnikowego

Galeria zdjęć przedstawia poszczególne elementy układu smarowania opisane w treści powyżej.

Oleje i środki smarne

Parametry, jakim powinien odpowiadać olej silnikowy, określa producent motocykla – informacje zawarte w instrukcji obsługi lub książce serwisowej powinny być przestrzegane. Dwa identyczne pojazdy eksploatowane w skrajnie różnych warunkach klimatycznych lub drogowych wymagają zastosowania różnych olejów. Można także stosować oleje zimowe i letnie (w zależności od pory roku) lub jeden uniwersalny olej nadający się do użytku w szerokim zakresie temperatur. Każdy olej silnikowy scharakteryzować można trzema podstawowymi parametrami, to jest: rodzajem bazy olejowej, współczynnikiem lepkości i klasą jakościową. Poza tym, można ustalić jego szczegółowe parametry, takie jak: zawartość popiołów, zawartość i rodzaj dodatków uszlachetniających, temperatura płynięcia i temperatura zapłonu par oleju. Silniki współczesnych motocykli mają szczególne cechy konstrukcyjne, które zmuszają użytkowników do stosowania specjalnych olejów motocyklowych. Wszędzie tam, gdzie brakuje chłodzenia cieczą, olej silnikowy odprowadza znacznie więcej ciepła od denka tłoka, bloku cylindrów i głowicy. Umieszczenie silnika, skrzyni biegów i sprzęgła we wspólnej obudowie silnika motocyklowego i smarowanie wspólnym obiegiem oleju wymusza uniwersalność oleju motocyklowego. Musi on zapewniać należyte smarowanie elementom silnika i skrzyni biegów, a jednocześnie nie powodować poślizgu tarcz „mokrego” sprzęgła. Większe prędkości obrotowe wału korbowego silników motocyklowych i około $50\%$ większą moc z litra, w porównaniu do typowych silników samochodowych, a także często ekstremalny sposób eksploatacji jednośladów, sprawiają, że oleje motocyklowe muszą poradzić sobie z większymi obciążeniami mechanicznymi niż oleje samochodowe.

Większość współczesnych motocyklowych silników czterosuwowych smarowanych jest wspólnym obiegiem oleju, który dociera także do skrzyni biegów i komory sprzęgła. To wspólne smarowanie powoduje konieczność zastosowania specjalnych olejów nadających się zarówno do smarowania silnika, skrzyni biegów, jak i mokrego, wielotarczowego sprzęgła. Tak ostre wymagania spełniają oleje motocyklowe dobrej jakości.

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