Motocyklové hybridné motory skombinované dvojtaktným a štvortaktným cyklom

V tom období som bol už unavený z nekonečných výmien listových zásielok medzi motocyklovo orientovanými redakciami a mojou maličkosťou. Po oživení spomienok som si uvedomil, že keď som to napísal, odoslal som to aj do spomínanej redakcie. Vtedajší redaktori s tým zrejme naložili podľa svojich zásad: prispievajte, prispievajte, no autorsky neotravujte. Skrátka strojom písaný text skončil na dne šuflíka redakčného stola. V onom roku som zaznamenal po mojich nespočetných listoch s príspevkami celkovú reorganizáciu redakcie MOTO!fan.

V konečnom dôsledku tam teda bol redaktor M. Ďurica a dve dámy, ktoré sa zrejme v motorkovom prostredí ocitli ako kancelárske sily. Zaskočený som bol tým, že sa to objavilo tak pozde a s nepôvodnou fotodokumentáciou. Zavolal som teda na telefónne čísla uvedené v tiráži. Telefón zodvihla nejaká, už spomínaná osoba s tým, že pán Ďurica tam nie je a mám zavolať vtedy a vtedy. Nakoniec som sa sním spojil a z jeho hlasu a intonácie som zistil, že nie som zďaleka prvý, ktorý bol touto situáciou prekvapený. Objasnil mi fakt, že redaktori pred ním, keď vyprázdňovali svoje stoly tak brali všetko hlava-nehlava na nové pôsobisko a to čo bolo ním uverejnené boli zväčša veci, ktoré sa im do batožiny už nezmestili a teda musel variť z vody.

Snažil sa čo najlepšie zostaviť časopis zo svojich testovaní, aktuálnych informácií vo svete a toho mála čo tam objavil. Priznám sa, tieto okolnosti ma nezaujímali, ale fakt, že som ako autor nebol oslovený áno. Pán Ďurica sa mi za to ospravedlnil a požiadal o možnosť spolupráce, s čím som súhlasil. Ponúkam teda elektronický prepis pôvodného textu doplnený o informácie, na ktoré som narazil ešte do roku 2000. Prvé články sú späté s informáciami v dobovej tlači 70-tych a 80-tych rokoch minulého storočia, konkrétne Svět motorů 3/1977 a Stop 12/1982. Galériu som doplnil o dostupné reprodukcie z internetu.

Motor s diferenciálnymi piestami.

Tento motor bol nazývaný aj motor s krokovými piestami. Jeho piesty mali tvar poschodovej torty a bol výlučne dvojvalcový. Každý valec mal piest zaujímavý tým, že priemer piestu bol dvojaký. A teda aj valec mal dva rôzne priemery. Tento motor bol dvojtaktný, ale pracoval ako štvortaktný. Jeho špecifikácia bola v tom, že horná časť piesta bola úzka a slúžila ako pracovná plocha normálneho dvojtaktného motora. Široký priemer piesta a valca fungoval ako čerpadlo. Nasatá zmes z karburátora sa nenasávala do kľukovej skrine, ale do širšej časti pravého valca (č.1), pri pohybe piesta smerom dole. V ľavom valci široký piest uzatváral svoj nasávací kanál. Popis prehľadne ukazuje schéma. Keď je nasávanie v pravom valci ukončené, tento sa posúva smerom hore. Zmes sa dokonale premieša a stlačí . Kanálom č.2 sa prefúkne do pracovného priestoru ľavého valca s úzkym priemerom piestu. V tomto prebehne expanzia. Pri následnom pohybe piesta ľavého valca dolu sa spálená zmes vypudí do výfukového kanála č.3 a zároveň sa pracovný priestor znovu naplní čerstvou zmesou kanálom č.2 z pravého valca. Toto plnenie sa nazýva krížové, pretože stlačená zmes sa stláča v pravom valci a spaľuje v ľavom valci. Tak isto stlačená zmes v ľavom valci sa spaľuje vo valci pravom. V 20-tych rokoch minulého (20.) storočia túto koncepciu prezentovala firma BAYER. Takýto motor chcela použiť na pohon ľudového auta. Projekt neuspel, pretože diferenciálne piesty boli veľmi ťažké a motor dosahoval len 1800 ot./min.
Túto konštrukciu ďalej chcela použiť firma FAUN v naftovej modifikácii pre pohon nákladných áut. Aj tento projekt stroskotal.

Po dlhých rokoch neúspechu chceli Angličania zachrániť svoju firmu NORTON pred zabudnutím použitím tejto koncepcie. Je to prirovnateľné k slovenskému prísloviu "Topiaci sa stebla chytá" .Konštruktéri HOOPER a FAVILA tento motor po vyrobení prototypov v roku 1976 zabudovali do modifikovaného rámu modelu COMMANDO. Firma chcela motocykel vyrábať s objemom 350, 500,750 cm3. Tento čin ale klasifikovali ako šliapnutie vedľa a zamerali sa na rotačný motor WANKEL. Napriek tomu, že motory s diferenciálnymi piestami sa sériovo nikdy nevyrábali, táto konštrukcia stojí za zmienku. Keď človek nedokáže vymyslieť nič nové, hľadá v minulosti. Toto rozhodnutie ale nemusí byť vždy to správne. Dôkazom toho aj tento článok.

Kombinovaný motor.

Podobne ako konštruktéri firmy Norton v roku 1976 chceli oživiť dvojvalcový motor s diferenciálnymi piestami, ktoré pracovali ako dvojtaktný motor a kľukovku mali ako motor štvortaktný, chceli v roku 1980 technici firmy AMSTRONG - CCM z Anglicka vyrobiť čosi podobné. Oprášili myšlienku z roku 1936, a to motor, ktorého kľukovka bola ako v dvojtaktnom motore a motor pracoval v štvortaktnom cykle. Túto myšlienku v danom roku chceli realizovať u firmy TRIUMPH. Pre technické problémy ale vývoj zastavili. K tejto myšlienke sa vrátil v roku 1982 nemecký konštruktér Ing. LÁSZLO PEREZ.

Za základ si vzal motor jednovalcového Endura motocykla MAICO. Jeho prototyp motora však explodoval a preto si vzal za základ motor motocrossového modelu KAWASAKI KX 500. Kľukovka bola dvojtaktná, do nej sa nasávala zmes cez karburátor (splynovač) BING s priemerom difuzóra 38 mm cez membránový ventil. Valec a hlava boli však použité z štvortaktného motora ROTAX. Nasávaná zmes sa prefukovala kanálom do hlavy valca a cez sací ventil do expanzného priestoru. Po spálení, teda po štvortaktnom cykle sa spaliny cez výfukový ventil vypudzovali do výfukového potrubia. Mazanie hlavy a ventilového rozvodu OHC bolo zabezpečené pripravenou zmesou z kľukovky, ktorá sa do hlavy dostávala samostatným kanálom o malom priemere. Spätnému pohybu do kľukovky bránil membránový ventil v kanáliku. Aby zmes pri mazaní hlavy cirkulovala, cez ďalší kanálik sa prefukovala do veľkého sacieho kanála. Reguláciu otáčok motora a bohatosti zmesi určovala škrtiaca klapka tesne pred sacím ventilom. Táto klapka bola spriahnutá so šupátkom karburátora.

K sériovej výrobe tohoto motora a jeho nasadenie v motocykli sa však neuskutočnilo. Tento neúspech konštruktéra Pereza vyburcoval k ďalšiemu projektu. Predmetný motor už mal len minimum sériových dielcov. Piest mal len jeden piestny krúžok a hmotnosť len 300g oproti štandartnému 500 g používanému v triede 550 cm3. Objem tohoto valca bol 527 cm3, ten bol vyrobený tak, aby zmes z kľukovky bola prefúknutá kanálom v jeho telese. Vačkový hriadeľ a ventily boli dokonale utesnené a mimo nich samostatné potrubie prefukovalo zmes z telesa valca k saciemu ventilu. Náhon vačkového hriadeľa zabezpečoval ozubený klinový remeň na pravej strane motora zakrytý oceľovým plechom. Motor bol opäť zabudovaný v ráme motocykla MAICO. Karburátor bol sériový, opäť BING a výfuk bol kompletný z motocykla YAMAHA motocross. Zadnú vidlicu s archaickými dvoma tlmičmi Perez prepracoval na pákový prevod s jedným tlmičom.

Šesťtaktný motor

Motor podobnej koncepcie ako bol motor s diferenciálnymi piestami si nechal patentovať istý austálsky farmár. Bolo to v roku 1998 a konštruktérom bol MALKOLM BEARE.

Použil štvortaktnú kľukovku a aj valec. Zmes sa stlačovala podobne ako u motora s diferenciálnymi piestami, ale mimo hlavného motora. Stlačenie a prefúknutie zmesi do pracovného valca zabezpečovalo piestové čerpadlo, toto malo konštrukciu ako motor dvojtaktný. Pripravená zmes sa najskôr nasala do kľukovky, odtiaľ do valca, ale miesto zapálenia sa prefúkla do pracovného valca hlavného motora. Toto čerpadlo bolo umiestnené nad piestom pracovného valca a vytváralo súčasť jeho hlavy. Zmes sa spálila ako vo štvortaktnom cykle v pracovnom valci. Po zaevidovaní patentu sa M. BEARE vrátil k anonymite.

Šupátkový motor

Opačný postup pri projekte kombinovaného motora prezentoval mladý nemecký konštruktér ARNO HOFMANN v roku 1999. Nadviazal tak na projekty, ktoré prezentovali nahradenie klasických ventilov šupátkami. Ich korene siahajú do roku 1900 autora Charlesa Knighta (USA) - posuvné šupátka. Od roku 1909 projekt s dvoma posuvnými šupátkami bol úspešne aplikovaný v automobiloch Mercedes-Benz (D). V roku 1910 to bol projekt s jedným posuvným šupátkom s prídavnou rotáciou. Takmer súčasne ho prezentovali P. BURT (GB) a J. Mc COLLUM (CDN) a tieto šupátka pracovali v leteckých motoroch BRISTOL. Ďalším vývojovým štádiom boli šupátka rotačné a objavili sa v roku 1910. Taktiež to boli pokusy s dutým rotujúcim valcom z dielne R. CROSSA (GB) u nemeckej firmy NSU. Po dvadsiatich rokoch sa R. CROSS opäť pustil do práce a jeho diela a ujala opäť NSU s motorom MAX-MOTOR. Neúspešné pokusy s takýmto valcom v 50-tych rokoch robili firmy NORTON a ESSO. Kónické rotačné šupátko sa objavilo koncom 30-tych rokov F. ASPIN(GB).

Svoj patent prezentovala aj dobre známa JAWA dielom J. MRÁZA. Jej šupátka pracovali a pracujú v dvojtaktných dvojvalcových lodných motoroch ROTAX. (Na oplátku Jawa dostala asi 50 štvortaktných motorov Rotax 560, ktorými vybavila svoje špeciály na „Šesťdňovú – enduro“ a neskoršie ním vybavila policajné Jawy 634).

A. Hofmann upravoval motor motocykla BMW F650. Prakticky použil celý motor BMW, ktorý, ako aj celý motocykel bol vyrábaný u talianskej značky APRILIA a vďaka dlhoročnej spolupráci s rakúskym výrobcom motorov ROTAX bol jeho produktom. Na predmetnom motore však namiesto štvortaktnej dvojventilovej hlavy, ktorú odstránil, použil hlavu vlastnej konštrukcie. Namiesto ventilov zabudoval do nej dve rotačné šupátka tvaru dutých pologúľ. Tieto pracovali ako kotúčové šupátka dvojtaktného motora - otvárali a uzatvárali sací a výfukový kanál. Mali polovičné otáčky ako samotný motor a boli poháňané ozubeným klinovým remeňom od kľukovky.

Čo nové v tomto trende prinesie súčastné XXI. storočie ukáže budúcnosť. Človek je preto najvyššia bytosť, lebo sa nikdy neuspokojí s tým čo má, ale stále vylepšuje a vymýšľa niečo čo by mu uľahčilo jeho existenciu alebo svoj RELAX.

Gilbert