27-02-2010   www.markfive.republika.pl   

 

 

Na tej stronie :

:: Schemat działania silnika serii A / A+ i istotne szczegóły tej konstrukcji ...więcej

:: Kilka ciekawostek na temat skrzyń biegów w miniakach ...więcej

:: Obieg pracy silnika czterosuwowego, znaczenie przełożenia przekładni głównej FD i rola układu rozrządu ...więcej

 

Więcej na temat :

:: Projekt mFv 998 - modyfikacja silnika 998 z zastosowaniem głowicy 12G295 (998 Cooper) ...więcej

:: Silnik w samochodzie Tomka Bednarczyka - zbliżona do opisywanej modyfikacja sprawdzona w praktyce ...więcej

 

Strefa Mocy - udokumentowane efekty tuningu :

:: Porównanie wyników z hamowni silników samochodów Maćka Szczepańskiego i Tomka Bednarczyka ...więcej

:: Ranking osiągnięć - czyli najlepsze dotychczasowe rezultaty tuningu silników udokumentowane badaniami na hamowni. ...więcej

 

 

 


  Modyfikacje silników

  Seria A / A+ 998 ccm

Po lewej : Schemat działania silnika serii A / A+.

Rysunek ten wykonałem po to by pokazać kilka istotnych szczegółów tej konstrukcji.

1. Wał korbowy silnika (kolor czerwony) podparty jest na trzech panewkach głównych

2. Korbowody są niesymetryczne (kolor niebieski) Jest to bardzo ważne przy montażu tłoków w silnikach 848, 998, 1098 ponieważ otwór w tłoku na sworzeń wykonany jest offsetowo. W 1275 w wykonaniu seryjnym otwór w tłoku wykonany jest centralnie. W tłokach nieseryjnych (over bore) może być inaczej.

3. Przód silnika i 1-szy cylinder znajduje się od strony termostatu w głowicy (kolor zielony - na rysunku z prawej)

4. Kolejność zapłonu (czerwone iskry w komorze spalania) to w tym silniku 1-3-4-2
W takiej kolejności należy wpiąć kable wysokiego napięcia w kopułce aparatu zapłonowego. Palec aparatu obraca się w lewo a więc kable wpinamy zgodnie z tym kierunkiem od nr 1. Ilustracja poglądowa dostępna jest tu

5. W dolnej części bloku napędowego znajduje się miska olejowa a w niej skrzynia biegów, przekładnia główna FD (final drive) i mechanizm różnicowy. Na rysunku te mechanizmy (dla przejrzystości) są niewidoczne.

6.Olej (kolor "miodowy") w ilości 5 litrów smaruje jednocześnie silnik i przekładnię. Dlatego nie może być dobrany dowolnie. Zalecany olej mineralny 20W-50. Po lewej na rysunku "smok" pompy olejowej. Więcej na temat oleju i smarowania

7. Silnik umieszczony jest poprzecznie do kierunku jazdy. Ze względu na możliwość przerwania dopływu oleju przy znacznych przechyłach pojazdu i występowaniu siły odśrodkowej podczas bardzo szybkiego pokonywania zakrętów, w silnikach "wyczynowych", rurka zasysania oleju umieszczona jest centralnie.

markfive

Zespół napędowy Mini to również skrzynia biegów i mechanizm różnicowy FD. 
W okresie produkcji klasycznego  Mini, konstrukcja skrzyni modyfikowana była kilka razy. Na początku pierwszy bieg nie posiadał synchronizacji podobnie jak w skrzyni naszego 126p. Z tego powodu następowały bardzo często uszkodzenia zębów tzw "choinki" i współpracujących  kół zębatych. Taka skrzynia występująca w MK1 prawdopodobnie prawie w 100 % egzemplarzy które dotrwały do dzisiejszych czasów jest już mocno zużyta.

Kolejna wersja miała już wszystkie biegi synchronizowane. Różnica pomiędzy skrzyniami serii A i A+ polega na zmianie zarysu zębów dla wyciszenia ich pracy. Inne są również przełożenia i średnice wałków. Nie można więc "bezkarnie" i bez zastanowienia przekładać części z jednej skrzyni do drugiej. Trzeba również wiedzieć, że obudowa skrzyni i obudowa mechanizmu różnicowego obrabiane są wspólnie w całości i nie można ich pomieszać z różnych skrzyń. Ze względu na różne średnice wałka koła pośredniego przeniesienia napędu, do danej obudowy skrzyni pasuje tylko określony typ obudowy koła zamachowego.

Zmieniał się również system sterowania. Pierwsze egzemplarze miały lewarek wyprowadzony bezpośrednio z obudowy mechanizmu różnicowego zwany również potocznie "pogrzebaczem". Ta długa dźwignia po dłuższym okresie użytkowania "latała" na wszystkie strony obijając się o kierowcę i pasażera na przednich siedzeniach a w pionie bez mała o deskę rozdzielczą i ręczny hamulec.  
Pierwsze wersje skrzyń "4 synchro" miały dokręcony z tyłu długi aluminiowy "tunel" z krótkim pionowym lewarkiem zmiany biegów.

Taki system występował we wszystkich "prawdziwych Cooperach" pierwszego okresu produkcji. Również inne większe modele Austina z poprzecznie umieszczonym silnikiem serii A posiadały podobne rozwiązanie mechanizmu zmiany biegów.

Czy było to dobre ?. Moim zdaniem nie. Z racji poprzecznego umieszczenia napędu występują siły dążące do obracania całego zespołu  w osi wału korbowego  w kierunku "do tyłu" przy przyspieszaniu i "do przodu" przy hamowaniu. Jakiekolwiek luzy w mocowaniu silnika czy przeniesieniu napędu powodują mocne "stuki".

 

 

Długa obudowa tunelu zmiany biegów na końcu mocno się wychyla i "wali" o podłogę przy zmianie biegów czy hamowaniu. Coś co dobrze działa w fabrycznie nowym samochodzie nie zawsze sprawdza się po wielu latach eksploatacji. Typowe uszkodzenia to pękanie tunelu w okolicy jego mocowania do skrzyni. Nie pomogła na to nawet wprowadzona zmiana konstrukcyjna polegająca na zastosowaniu elastycznej gumowej przekładki. Tunel nie pękał ale wyrywane były śruby razem z gwintem w aluminium. Ponadto hałasował drążek prowadzony w obudowie i często występowały trudności przy włączaniu 1-go i wstecznego biegu.

Najlepsze rozwiązanie które dotrwało do końca produkcji to system dwu drążków połączony ze skrzynią prostym przegubem i mechanizm zmiany biegów z lewarkiem mocowany elastycznie do tunelu w podłodze.

System z drążkami ma jeszcze tą zaletę, że praktycznie odległość mechanizmu sterowania od skrzyni (w samochodzie) nie ma znaczenia. Drążki można proporcjonalnie przedłużać i skracać zależnie od potrzeby i zastosowania.

Dobrym przykładem jest przystosowanie tego mechanizmu do modelu Moke w zamian fabrycznego "pogrzebacza". Przebudowę taką wykonałem w 2007', przy odbudowie Moke z zastosowaniem zespołu napędowego MG 1275. Samochód ten można było oglądać na IMM 2009 w Wielkiej Brytanii. Mechanizm został "skrócony" dość radykalnie pomimo to działa bez zarzutu.

Na ilustracji  "krótka" wersja mechanizmu zmiany biegów. Sama dźwignia (nie widoczna na ilustracji) wyglądem i miejscem umieszczenia do złudzenia przypomina tą z MK1.

markfive

Na rysunku po lewej : Schemat pokazuje zespół napędowy serii A / A+ klasycznego Mini od strony wyjścia napędu ze skrzyni biegów.

Na biegu bezpośrednim (bieg czwarty) przełożenie skrzyni wynosi 1:1 i dalej napęd na półosie i koła przenoszony jest z takim przełożeniem jakie ma przekładnia główna FD.

W okresie produkcji Mini seryjne przełożenia FD miały wartości w zakresie od 2,95 do 3,76. Można zatem przyjąć, że półosie napędowe obracają się średnio 3 do 4 razy wolniej niż wał korbowy silnika pracującego na czwartym biegu. Stosowane były również inne przełożenia FD w opcji.

Ogólna zasada doboru przełożenia FD jest prosta. Niższa wartość zwiększa prędkość, wyższa zwiększa moment obrotowy przenoszony na koła. Naiwnością jest jednak spodziewanie się wyliczonej teoretycznie maksymalnej prędkości, przy niskiej wartości FD gdy silnik nadal jest seryjny i posiada określoną niewielką moc. Zapotrzebowanie na moc wzrasta przy powiększaniu prędkości w bardzo szybkim tempie a pracujący na zbyt niskich obrotach silnik nie jest w stanie nawet osiągnąć swojej mocy nominalnej. Skutek może być więc zupełnie odwrotny.

W praktyce silniki 998 nie powinny być wyposażone w przekładnię FD niższą jak 3,44, a najniższa przekładnia dla 1275 gwarantująca dobre przyspieszenia to 3,10. Ostatnie serie wyposażane były w niższe przełożenia ze względu na potrzebę zmniejszenia zużycia paliwa i obniżenie poziomu hałasu przy spokojnej jeździe miejskiej i jeździe z ustabilizowaną wyższą prędkością po gładkiej autostradzie.

 Na ilustracji pokazana jest również schematycznie praca pojedynczego cylindra silnika. Jest to silnik czterosuwowy, górnozaworowy. Zawory otwierają i zamykają przelot kanału ssącego z prawej i wydechowego z lewej.

Kolejne suwy oznaczone są kolorami :

1. Suw zasysania mieszanki paliwowo powietrznej - jasno niebieski, zawór ssący otwarty.
2. Suw sprężania mieszanki - niebieski, obydwa zawory zamknięte
3. Suw pracy (wybuchowe spalanie mieszanki) - czerwony, obydwa zawory zamknięte.
4. Suw wydechu, - jasny brąz, zawór wydechowy otwarty.

Dla uproszczenia pokazany jest cały obieg tylko w jednym cylindrze. W rzeczywistości zapłon następuje kolejno w poszczególnych cylindrach jak to pokazane było na poprzednim schemacie dzięki czemu praca silnika jest płynna a siła wytwarzana podczas suwu pracy w jednym cylindrze wykorzystywana jest również do sprężania mieszanki w innym.

Zasysanie mieszanki wytwarzanej w gaźniku do poszczególnych cylindrów trwa nieustannie w sposób pulsacyjny. Podobnie następuje opróżnianie cylindrów ze spalin.

Bardziej skomplikowany jest również system otwierania i zamykania zaworów. Przy większych obrotach silnika zawory musza otwierać się wcześniej  i zamykać później ze względu na bezwładność zasysanej mieszanki i gazów wydechowych pod koniec suwu rozprężania. Jest nawet moment w którym oba zawory są nieznacznie otwarte co przyczynia się do szybszego wypchnięcia resztek spalin.

Otwieraniem i zamykaniem zaworów zajmuje się układ rozrządu a czasy otwarcia zależne są od kształtu krzywek wałka rozrządu.

markfive

 

 


Marek Kwinta - autor strony AMMC. Technik mechanik specjalizacji eksploatacja i naprawa samochodów.

UWAGA : Kopiowanie materiałów znajdujących się na tych stronach bez porozumienia i zezwolenia autora jest zabronione. Rysunki własne.

 

Oczekujemy na korespondencję na tematy związane z modyfikacją silników.

 

© Copyright: markfive 2002-2009