Jeżeli jesteśmy już szczęśliwym właścicielem starego motocykla, to przede wszystkim powinniśmy zgromadzić na jego temat jak najwięcej rzetelnych informacji technicznych z wiarygodnych źródeł. Następnie motocykl trzeba rozebrać, sprawdzić, czy wszystko jest sprawne i oryginalne czy dorabiane, zgodnie z zaleceniami konstruktorów, następnie sumiennie złożyć i cieszyć się starym ale sprawnym motocyklem. Jeżeli dysponujemy wiedzą, jak usprawnić nasz nowo nabyty sprzęt, to możemy przy okazji naprawy dokonać takich zabiegów. Pod słowem „usprawnić" rozumiem zabiegi techniczne, mające na celu usunięcie drobnych niedokładności powstałych w czasie produkcji, ale bez wprowadzania istotnych zmian konstrukcyjnych. Wbrew pozorom usprawnienie daje wymierne, dostrzegalne wyniki, wyrażające się wzrostem momentu obrotowego i mocy, często zmniejszeniem zużycia paliwa.
Drugi problem, to tzw. „rasowanie" silników. W tym przypadku podejmujemy działania polegające na wprowadzeniu zmian konstrukcyjnych, które pozwolą nam uzyskać zdecydowany wzrost momentu obrotowego i mocy. W przypadku motocykli bardzo starych i zabytkowych nie zalecam takich zabiegów, ponieważ ich konstrukcja może spowodować, że wprowadzone zmiany nie dadzą oczekiwanych wyników. Materiały z których zostały wykonane części oraz „zmęczenie" elementów wieloletnią eksploatacją spowoduje, że ulegną one awarii przy większym obciążeniu. Motocykl zabytkowy poddany zmianom konstrukcyjnym przestaje być zabytkowym.
W celu lepszego zrozumienia omawianego tematu, parę słów na temat działania silnika dwusuwowego. W chwili, gdy tłok znajduje się w górze i odsłania okienko ssące (połączone kanałem ssącym z gaźnikiem), pod tłok, do cylindra i do skrzyni korbowej, zostaje zassana mieszanka paliwowa. Tłok, poruszając się w dół, zaczyna sprężać zassaną mieszankę, odsłania okno wylotowe i tzw. okna przelotowe, które łączą przestrzeń skrzyni korbowej z cylindrem nad tłokiem. Dolną swoją krawędzią zasłania okno ssące. Sprężona mieszanka pod tłokiem wpływa oknami przelotowymi do cylindra, z którego wypycha spaliny w stronę okna wylotowego. Ruch tłoka do góry powoduje zasłonięcie okien przelotowych i okna wydechowego; rozpoczyna się cykl sprężania mieszanki aż do momentu zapłonu.
W silniku dwusuwowym rolę rozdzielania i sterowania cyklami ssania i wydechu spełnia tłok i okna w cylindrze. Wbrew pozorom, ta prosta w założeniu konstrukcja nastręczała sporo kłopotów. W historii rozwoju silnika dwusuwowego powstało wiele opracowań, za pomocą których starano się rozwiązać problem tzw. przepłukiwania cylindra. Jest to moment, w którym mieszanka paliwowa, przepływając spod tłoka do cylindra, wypycha spaliny przez okno wylotowe. Odbywa się to w ułamku sekundy. Poprawność przebiegu tego procesu musi być zapewniona w szerokim zakresie obrotów użytkowych. Wpływ na konstrukcję miało także zużycie paliwa przez silnik. Powstało wiele opracowań, które zadziwiają swoją różnorodnością. Dotyczyły one sposobów przepłukiwania cylindra. Jedną z pierwszych konstrukcji był silnik z tzw. przepłukiwaniem poprzecznym; okno wylotowe umieszczono naprzeciwko okna wydechowego (rys. 1). Aby mieszankę skierować w górę w stronę głowicy a nie bezpośrednio w okno wylotowe, tłok miał odpowiednio ukształtowany garb, „deflektor", czasami z otworem (rys. 2). Różna konstrukcja tłoków udoskonalała przepływ mieszanki przez cylinder i umożliwiała skuteczniejsze wypychanie spalin.
Kształt komory spalania początkowo zmieniał swoją formę w celu usprawnienia płukania cylindra, Później okazało się, że spełnia on jeszcze jedną bardzo ważną rolę: usprawnia spalanie mieszanki, powodując odpowiednie jej zawirowanie. Zapobiega także tzw. spalaniu stukowemu (samozapłonowe mu zapaleniu mieszanki), (rys. 3).Poszukiwano takiego ustawienia okien przelotowych i takiej ich liczby, aby wpływająca do cylindra mieszanka skuteczniej wypychała spaliny. Powstało więc płukanie dwukanałowe, trzykanałowe, czterokariałowe a nawet pięciokanałowe. (rys. 4).
Okazało się, że ogromny wpływ na sprawność silnika dwusuwowego mają układ ssący i wydechowy a także pojemność skrzyni korbowej, w której następuje wstępne sprężanie. Zgranie tych wszystkich elementów jest warunkiem uzyskania bardzo sprawnego i ekonomicznego silnika dwusuwowego.
Przystępując do usprawnienia naszego silnika, w pierwszej kolejności sprawdzamy kształt okien w cylindrze. Bardzo ważne jest, aby ich górne i dolne krawędzie były na jednej wysokości. Oddzielnie sprawdzamy okna (okno) wydechowe, następnie przelotowe. Odległości od górnej krawędzi cylindra będą różne, gdyż okna wydechowe przeważnie są wyższe. Często w układach płukania czterostrumieniowe-go dwa okna mogą mieć inne wymiary, korygujemy je parami. (rys. 5). Bardzo pomocne w tym działaniu bywa użycie tłoka z płaskim denkiem, który, włożony do cylindra, ułatwi pomiary. Jeżeli okienka mają promienie na górnych krawędziach, to oczywiście je zostawiamy i sprawdzamy tylko symetryczność ich wykonania. (rys. 6).Niedokładności odlewnicze korygujemy wygiętymi pilnikami (iglakami) lub szlifierką z giętkim wałkiem. Sprawdzamy dokładność połączenia kanałów płuczących (inaczej przelotowych) cylindra z kanałami karteru. W silnikach starszej generacji kanały przelotowe znajdowały się tylko w cylindrze i nie miały przedłużenia w karterze. (rys.7). Przy korygowaniu kanałów cylindra i karteru musimy posłużyć się szablonem z cienkiej blachy w kształcie uszczelki, zakładanej między karter i cylinder. Szablon musi bardzo dokładnie odzwierciedlać zarys kanałów cylindra. Po założeniu go na karter sprawdzamy, czy zarysy pokrywają się. Wszystkie niedokładności na karterze lub cylindrze trzeba wyrównać, tak aby kanał zapewniał mieszance paliwowej idealne przejście, bez zawirowań na nierównościach. Przy końcowym montażu silnika uszczelka także musi być bardzo dobrze dopasowana do wymiaru okien, a pasta uszczelniająca nie może pozostać w formie falbanki w kanałach płuczących. Teraz, za pomocą iglaków i papieru ściernego polerujemy wszystkie kanały w cylindrze i kar-terze. Uważajmy, aby nie podciąć krawędzi okienek. W ten sam sposób sprawdzamy zgodność kanału ssącego z gaźnikiem. Progi trzeba skorygować (nie piłujemy gaźnika). Jeżeli różnice są nie do skorygowania, musimy zastosować grubszą podkładkę dystansową, za pomocą której wyrównamy płynność kanału. Oczywiście kanał ssący także polerujemy. Następnym zabiegiem będzie skorygowanie okienek w tłoku z oknami cylindra. W tym celu w jedną połowę karteru montujemy wał korbowy z tłokiem (może być bez pierścieni). Zakładamy cylinder i sprawdzamy, czy wycięcia w tłoku dokładnie pokrywają się z oknami lub wycięciami w cylindrze. Teraz ustawiamy dok w dowolnym martwym punkcie. Okno wydechowe i okna przelotowe powinny być całkowicie otwarte. Przy złym doborze wysokości nowego tłoka okienka mogą być częściowo zasłonięte; trzeba wtedy wymienić tłok. Sprawdzamy, czy okno ssące zasłonięte jest w całości przez dolną krawędź tłoka. Po podniesieniu tłoka maksymalnie do góry sprawdzamy, czy okienko ssące jest w całości otwarte, i w razie konieczności korygujemy podpiłowując tłok. Czynność sprawdzania i korygowania okienek przeprowadzamy ponownie po przełożeniu wału korbowego i cylindra do drugiej połowy karteru. Mimo wcześniej dokonanych korekt, możemy zauważyć jeszcze drobne nieścisłości wymiarowe. Wewnątrz tłoka krawędzie okien przelotowych trzeba zaokrąglić. Zwolenników rozpiłowywania okien w cylindrze informuję, że nieprzemyślane działania przyniosą więcej szkody niż pożytku. Czasami poprawę płukania i napełniania cylindra może dać poszerzenie okien przelotowych, przy zachowaniu ich wysokości. Nie jest to jednak reguła każdego typu silnika.
Wpływ na poprawną pracę silnika dwusuwowego ma długość układu ssącego i wydechowego. Zasadnicze znaczenie ma także kształt i pojemność tłumika (dyfuzora). Pozostańmy więc przy wymiarach opracowanych przez producenta.
Sprawność naszego silnika możemy także poprawić poprzez zwiększenie stopnia sprężania. Dokonamy tego przez stoczenie głowicy. Jeżeli odpowiednio stoczymy głowicę i cylinder, to możemy zrezygnować z uszczelki pod głowicę, a szczelność połączenia będzie zachowana. Biorąc pod uwagę problemy z uzyskaniem dobrej uszczelki do starszej generacji silników, gra warta jest świeczki. Zatoczenia wykonujemy tak, jak na rysunku. Wykonujemy je dokładnie. Głowicę dodatkowo docieramy na cylindrze pastą do zaworów. Cienką warstwą pasty pokrywamy powierzchnie zaznaczone na rysunku. Jeżeli toczenie wykonano dokładnie, wystarczy kilka obrotowych ruchów, aby po skręceniu silnika powierzchnie uzyskały odpowiednią szczelność. Biorąc pod uwagę niskie stopnie sprężania starych silników możemy obniżyć głowicę o 1,5 mm. Nie więcej, bo jeśli rezygnujemy z uszczelki, to głowica obniży się jeszcze o 2 mm. Jeżeli dokonaliśmy zabiegu stoczenia głowic, musimy przed uruchomieniem silnika sprawdzić, czy tłok w górnym położeniu nie uderza o głowicę.
Sprawdzenia dokonujemy po przykręceniu cylindra i głowicy i obróceniu wałem korbowym. Pierwszy raz obracamy bardzo wolno. Sprawdzamy, czy nie słychać metalicznego stuku. Stuki mogą się pojawić przy energicznym obrocie wałem, np. za pomocą kopniaka. Po usłyszeniu stuku trzeba zdjąć głowicę. Miejsca przypuszczalnego uderzania tłoka, lub całą komorę spalania, pokryć gęsto bardzo cienką warstwą plasteliny. Plastelinę „podziubać" zaostrzonym ołówkiem. Przykręcamy głowicę. Obracamy wałem korbowym. W miejscach, gdzie plastelina jest zmięta, dokonujemy korekt na tokarce lub frezerem z tzw. giętkim wałkiem. W zasadzie takie sytuacje nie powinny mieć miejsca, trzeba jednak zakładać, że tłok w naszym silniku może być dorabiany i jego wymiary odbiegają od oryginału. Często w przypadku tłoków z tzw. deflektorem trzeba korygować wielkość garbu na denku tłoka, zachowując symetrię i podstawowy kształt deflektora. Jeżeli mamy wątpliwości co do oryginalności części naszego silnika, powinniśmy postąpić w sposób bardziej odpowiedzialny; jak profesjonaliści zajmujący się tzw. rasowaniem silników. Robimy to następująco: zdejmujemy głowicę i ustawiamy tłok w dolnym położeniu. Zalepiamy kitem, modeliną, plasteliną, w ostateczności szpachlówką okienka przelotowe i wydechowe. Wcześniej upchajmy w nie kulki papieru lub ligniny. Zaślepienia okienek trzeba dokonać równo z gładzią cylindra tak, żeby po pierwszym pomiarze tłok można było przesunąć w górne położenie. Przykręcamy głowicę (mocno). Przez otwór świecy zapłonowej menzurką (naczynie z bardzo dokładną podziałką określającą objętość w ccm) zalewamy do cylindra olej. Zapisujemy ilość, jaka wypełniła cylinder i głowicę aż po otwór świecy. Jeżeli świeca zapłonowa wkręcona jest z boku głowicy, to przy zalewaniu olejem silnik trzeba pochylić, aby cała przestrzeń komory spalania wypełniła się olejem (rys. 8). Jest to nasza wartość: Vcyl + Vks. Wylewamy olej z cylindra. Zdejmujemy głowicę. Ustawiamy tłok w maksymalnym górnym położeniu. Wycieramy denko tłoka i komorę spalania z resztek oleju. Przykręcamy głowicę. Przez otwór świecy zalewamy olej do komory spalania. Ilość zalanego oleju jest naszą wartością Vks. Zalewając olej zwracamy uwagę, aby jego resztki nie zostawały na ściankach menzurki. Używajmy oleju o dużej lepkości (gęstego). Jeżeli tłok i pierścienie tłokowe są w złym stanie, trzeba tłok dodatkowo uszczelnić. Stopień sprężania obliczamy ze wzoru: (Vcyl + Vks) : Vks. W starych silnikach stopień sprężania wynosi 6-7. Podwyższenie stopnia sprężania do 8-9 daje prawie zawsze zauważalny wzrost mocy i często zmniejszenie zużycia paliwa. Musimy jednak zdawać sobie sprawę, że obciążenia tłoka i wału korbowego wzrosną zdecydowanie (prawie dwukrotnie), decyzję należy więc przemyśleć. Po zabiegach zwiększenia stopnia sprężania należy ponowniedokonać pomiaru jak wyżej. Jeżeli przekroczyliśmy 9, to koniecznie wstawmy podkładkę (uszczelkę) pod głowicę. Zwiększenie stopnia sprężania pociąga za sobą konieczność stosowania paliwa o wyższej liczbie oktanowej, niż stosowaliśmy dotychczas. Opisane usprawnienia mogą sceptykom wydawać się mało efektywne. Ze tak nie jest, posłużę się przykładem. W latach 60-tych, w celu umożliwienia startu w wyścigach motocyklowych większej liczbie zainteresowanych, wprowadzono tzw. formułę A i B. Były to motocykle produkcji krajowej o pojemności 125 i 175 ccm. W silnikach nie można było dokonywać zmian konstrukcyjnych w postaci rasowania, dokonywano tylko usprawnień i dokładnych regulacji. W większości wypadków robili to sami zawodnicy. W klasie 125 ccm używano motocykla WSK o mocy 6)2 KM przy 4850 obr/min, stopień sprężania 6,9. Zabiegi zwiększające sprawność silnika polegały na skorygowaniu wymiarów wysokości okien w cylindrze; ssące -17,5 mm, przelotowe - 10,3 mm, wydechowe - 17,5 mm. Kanały polerowano. Głowica była splanowana. Stopień sprężania zwiększał się do 9,5. Gaź-nik roztaczano od strony wlotu w kształcie lejka. Rezygnowano z filtra powietrza, a dyszę główną w gaźniku zmieniano na większą -140. Układ wydechowy stanowiła fabryczna rura o średnicy 35 mm, długości 310 mm, zamiast oryginalnego tłumika stosowano dyfuzor bez wkładu tłumiącego w środku (rys. 9). Zapłon ustawiano na 2,4 mm przed GMP. Moc silnika wzrastała o 9 KM przy 6000 obr/min. W przypadku używania silnika do celów sportowych wzmocnieniu ulegało sprzęgło, zmieniano także przełożenia. W klasie 175 ccm usprawnieniom poddawano motocykl SHL o mocy 8,5 KM. Okna w cylindrze i karterze dopasowywano do siebie i polerowano, okno wydechowe podwyższano o 2,3 mm. Okna przelotowe pozostawały bez zmian, zwracano tylko uwagę, aby były idealnie symetryczne i w razie potrzeby przeprowadzano korektę. Okna ssącego nie zmieniano, natomiast podcięto o 1,5 mm dolną część tłoka od strony okna ssącego w celu uzyskania dłuższego czasu otwarcia okna. Zrezygnowano z podkładki pod głowicę, dzięki czemu stopień sprężania zwiększał się do 8,5. Wyprzedzenie zapłonu ustawiano na 2,3 mm przed GMP. Układ ssący pozostawał bez zmian. Korygowano tylko progi odlewnicze i polerowano cały kanał. Zamiast filtra zakładano lejkowatą końcówkę o długości 350 mm oraz dyfuzor, taki sam, jak na rys. 9. Niektórzy zawodnicy stosowali w karterze tzw. wypełniacze (podkówki) w celu zmniejszenia objętości skrzyni korbowej. Na temat podkówek napiszę w następnej części, dotyczącej rasowania silników.
Z tak dokonanymi usprawnieniami silnik osiągał moc 13,5 KM przy 6500 obr/min. Oczywiście, używając silnika do celów sportowych należało wzmocnić sprzęgło i dokonać zmiany przełożeń. Jak widać, opisane zabiegi są pracochłonne, ale często warto im poświęcić trochę czasu.
