A környezetvédők és a négyütemű barátok minden gyűlölködése ellenére a kétütemű motorkerékpárok reneszánszukat élik. Pedig a hetvenes évek végén már úgy festett, hogy a gyors és sportos kétüteműek napjai meg vannak számlálva. A Suzuki és a Kawa híres háromhengeres kétüteműi kimúltak, és a Yamaha 250-es és 350-es típusainak fejlesztése szintén egy helyben toporgott. Akkor a világon mindenki a nagy hengerűrtartalmú négyütemű motorokra esküdött.
A kétüteműen ismételt kihívása mintegy két évvel ezelőtt, a Yamaha 350 YPVS piacra dobásával kezdődött, és a kétüteműekért való rajongás hullámai tavaly a Yamaha RD 500-as megjelenésével már az egekig csaptak, ezt a típust a sisakosok szó szerint a kereskedők kezéből tépték ki. A kétüteműeknek sosem látott üzleti sikereinek alapjában két oka van. Az egyik viszonylag szubjektív, propaganda ízű. E szerint a Yamaha RD 500-as tulajdonképpen Kenny Roberts versenymotorjának utcai hasonmása, és ugyebár a „világbajnok motorja” kelendő portéka. A másik ok, hogy a kétüteműek éppen a versenysportban szerzett kifinomultságuknak köszönhetően mára sok lényeges paraméterükben kielőzték a négyüteműeket. Így aztán nem csoda, hogy a gyárak rohannak a Yamaha után, a kétüteműek üzleti fellendüléséből fakadó haszonról a többiek sem szívesen mondanak le. A Suzuki palettáján egyszercsak felbukkant az RG 250 Gamma, és Barry Sheene egykori világverőjének másolata, az RG 500-as, a Honda pedig a napokban mutatta be a „spencerszerű” háromhengeres RS400-asát, hogy csak néhányat említsünk.
Hétköznapi versenymotor
A Yamaha RD 350-es, a korszakos jelentőségű motorkerékpárok közé tartozik. Fő érdekessége, hogy ez a típus volt az első az utcai szériamotorok közül az első, amelyik a versenypályákon szerzett vázépítési és motorkorszerűsítési tapasztalatokat „kivitte az utcára”. A motorján például megtalálható a kétüteműeket erősebbé, gazdaságosabbá tevő élen járó technológia, a rezgő- és kipufogószelep, valamint az elektronikus gyújtás. De versenymotor volt a példaképe duplabölcsővázas, egyrugóstagos hátsóvillás vázának is. A vízhűtéses, kéthengeres, kétütemű motorja 347 cm3-es. A motor furata 64, lökete 54 mm. A motor teljesítménye 43,4 kW (59 LE) 9000-es percenkénti fordulatszámon, legnagyobb nyomatéka a 46,5 Nm-t (4,8 mkp-ot) pedig 8500-as percenkénti fordulatszámon adja le. A motort sportos jellege miatt nem szerelték fel önindítóval. A benzin két Mikuni VM 26 SS/2-es porlasztóban keveredik a levegővel, és a rezgőszelepen át jut a hengerekbe. A külön olajozású motorhoz hatfokozatú sebességváltó kapcsolódik. A motor műszerfala is a sportos jelleget erősíti. A központi helyet a fordulatszámmérő bérelte ki, mellé szerelték a kilométerórát és a vízhőmérséklet-mérőt. Az agresszívan sportos jellegű gép hossza 2120 mm, szélessége 690 mm, magassága 1175 mm, ülésmagassága 800 mm, tengelytávolsága 1385 mm, hasmagassága 165 mm. A szép öntött kerekeken elöl 90/90-18 51H-s, hátul 110/80-18 58H-s tömlő nélküli gumik vannak. Elöl dupla, hátul szimpla tárcsafékek fékezi a kereket. Az első villa rugóútja 140 mm, a hátsóé 100. A motor száraz tömege 148 kg. A hétköznapi versenymotor végsebessége 192 km/ó. A motor ára átszámítva mintegy 150 ezer forint.
Ezek után óhatatlanul felmerül az a kérdés, hogy a kerek egy évszázada ismert kétütemű mitől lett jobb napjainkra. Noha bizonyos előnyeit már korábban felismerték, például az egyszerű felépítését, vagyis azt, hogy alapjában véve három mozgó alkatrésze (főtengely, hajtókar, dugattyú) van, ezért anyag- és előállítási költsége rendkívül alacsony, ugyanakkor picike és könnyű. Persze, a második világháború előtt is voltak már olyanok, akik a kétüteműekben versenysikereket láttak. A DKW 1938-ban az EB-n a 250-es kategóriában (Klugéval a nyeregben) győzött. A gyári 250-es DKW 1939-ben 30 lóerős volt, de ezt a magas teljesítményt különböző töltőberendezésekkel, korábban dugattyús, később forgószárnyas feltöltőkkel érték el. A teljesítménynek tehát tekintélyes ára volt, és ez az előállítási költségekben és az üzemanyag-pocsékolásban mutatkozott meg. A 250 cm3-es , 30 lóerős DKW 120 lóerős literteljesítménye akkor elragadó volt, ma pedig nevetségesnek tűnhet, jóllehet akkoriban a szériamotorok 30 lóerő/liter teljesítményt adtak le és még 15 évvel később is egy 250 cm3-es, 15 lóerős motorkerékpár már jó gépnek számított. A mai kétütemű 500-as versenymotorok, fajlagos teljesítménye literenként 280 LE, de a legkisebb géposztályban a kisebb tömegek miatti nagyobb fordulatszám elérésével már átlépték a literenként 400 lóerős értéket is.
A kipufogószelep működésének elvi vázlata. A szelep nemcsak a kipufogórés keresztmetszetét, de a magasságát is változtatja A háború utáni kompresszor tilalom bevezetésével sokan úgy látták, hogy a kétüteműeket a rendelkezés egyszer és mindenkorra száműzte a versenypályákról. Senki sem tudta elképzelni – és sokan ma is nehezen tudnak beletörődni –, hogy a kétüteműek feltöltő nélkül is elérhetik, sőt messze meghaladják a négyüteműek literteljesítményét. Pedig a kétüteműeknek – születésüktől fogva – minden elvi alapjuk megvolt arra, hogy kétvállra fektessék a négyüteműeket. Mert a belső égésű motorok teljesítménye nagy vonalakban attól függ, hogy egy teljes munkaciklus alatt mennyi üzemanyag égethető el benne, és hogy milyen gyakorisággal követik egymást ezek a ciklusok, más szavakkal a teljesítmény a töltéstől (az elérhető középnyomástól) és a fordulatszámtól függ. Miután a kétüteműek minden fordulatára jut egy égési ütem, szemben a négyüteműek minden második fordulatára, azonos középnyomást feltételezve majdnem kétszeres teljesítményt is kell nyújtaniuk. A kétütemű évtizedeken keresztül éppen a középnyomás tekintetében volt hátrányos helyzetben. Amíg a négyütemű a benzin-levegő keveréket viszonylag rövid, kedvező áramlási viszonyokra tervezett szívócsatornán szívja be, addig a friss gáz a kétütemű motor forgattyúsházába, illetve onnan a felömlőkön keresztül rossz áramlási viszonyok közepette, kerülő úton jut be – a dugattyú éleinek vezérlő szelepe miatt –, bizonyos késéssel a hengerbe. A felső holtpont felé törekvő dugattyú már a lökethossz mintegy felét megteszi, mire alsó éle a forgattyúsházba engedi a friss keveréket, és ugyancsak félúton jár már, amikor felső pereme nyitja a felömlő csatornákat. A forgattyúsházból feláramló keverék feladata a megelőző égésből ott maradt elégett gázok kikergetése a hengerből, és ilyenkor a friss keverékből is kiszökik valamennyi, majd miután a dugattyú elzárta a kipufogónyílást, kezdődik a sűrítés. Mindeme körülmény a töltés mennyiségének és minőségének rovására megy. Mert mi lenne a jó töltés – és ezzel az ideális középnyomás – előfeltétele? Például az, hogy a szívóütemben a forgattyúsházat jól megtöltsük keverékkel, ehhez pedig a szívónyílásnak már korábban nyitva kéne lennie. Csakhogy a résvezérlés miatt, vagyis azért, mert a dugattyú zárja és nyitja mind a szívó-, mind a felömlő-, mind a kipufogócsatornát, ha korán nyitná a beömlőt, ugyanazt későn zárná, ami egyéb hátrányokat okozna, például a dugattyú a keverék egy részét visszanyomná a porlasztóba.
A vezérlés másik módja a rezgőszelep – elzárja a szívócsövet, így a gázok nem szökhetnek vissza a porlasztó irányába A résvezérlés tehát, amit szimmetrikus vezérlésnek is nevezünk, a teljesítményfokozás gátjává válik. A segítséget az aszimmetrikus vezérlési módok adják. Az aszimmetrikus vezérlés egyik legismertebb eszköze a forgótárcsa, amivel Walter Kaaden, az MZ gyár istállófőnöke az ötvenes években óriási áttörést ért el, ez volt a kétütemű versenymotorok időszámításának kezdete. Kaaden négány év alatt a 125 cm3-es egyhengeres MZ motorok teljesítményét 13 LE-ről 25-re emelte, és ezzel ő törte át először a 200 LE/l-es „hangfalat”. A japánok az aszimmetrikus szabályozás elvét rögvest átvették, és versenymotorjaikon alkalmazták, és ennek nyomán a kétüteműek eluralkodtak a versenysportban. Mivel a forgótárcsa a motorbeépítés szélességét növeli, szerepét bizonyos típusokon a karburátor és a szívócső közé szerelt rezgőszelep vette át. A két elv nagyon hasonló. Lényegük, hogy a beömlőcsatornát „egyirányú utcává” teszik, azaz a friss gázokat a résvezérléshez képest korábban engedik a forgattyúsházba, aztán „becsukják az ajtót”, és a gázok nem tudnak visszaáramolni. A vezérlés tehát aszimmetrikussá válik, a vezérlési szög szinte tetszőlegesen növelhető.
A Yamaha RS 350 YPVS a legmodernebb kétütemű úgyszólván valamennyi megoldását felvonultatja. Íme: a henger (1), a dugattyú (2), a kipufogószelep (3), a rezgőszelep (4) Mint már korábban vázoltuk, a dugattyú fölső oldalán még bonyolultabb a helyzet. A felömlőknek ugyanis nemcsak az a szerepük, hogy a friss gázokat akadálytalanul a hengerbe áramoltassák, hanem az is, hogy olyan áramlási körülményeket hozzanak létre, hogy a friss gázok úgy nyomják ki a kipufogó gázokat, hogy saját magukból minél kevesebb kerüljön a kipufogóba. Ezért a kipufogórés (csatorna, nyílás) méretezése és helye is fontos szerepet játszik. A helyzetet persze az bonyolítja igazán, hogy a járműmotorok általában nem stabil fordulatszámon üzemelnek, és ezért egy-egy jól meghatározott mérettel csak bizonyos fordulatszámon érhetők el az ideálishoz közel álló teljesítmény, nyomaték és fogyasztási görbék. Mivel a fordulatszám függvényében minden megváltozik, célszerű ennek megfelelően változtatni például a kipufogórés magasságát, keresztmetszetét, de magát a hangtompító rendszerét is. Ha például a nagy teljesítmény érdekében a kiömlő rés (magas fordulatszámon) nagyon korán nyit, alacsonyabb fordulaton járatva a motort a korán nyíló kipufogócsatorna miatt a terjeszkedési ütemben az energia nagy része elpocsékolódik, és növekszik az a veszély, hogy a friss gázok jó része is megszökik a kipufogó gázokkal együtt.
A forgótárcsás (-szelepes) megoldás. A karburátorból a benzin-levegő keverék a forgattyúsházba a főtengely végére szerelt forgótárcsa ablakán keresztül áramlik be Ezeken a bajokon többféle műszaki rafinéria együttes vagy külön-különi alkalmazásával segítenek. A fix fordulatszámra hangolás egyik eszköze a hangtompítórendszer méretezése. Diffuzorok és konfuzorok (szűkülő és bővülő csatornaszakaszok) ügyes alkalmazásával elérhető, hogy adott fordulatszámon a hengerből a gázok gyorsan távozhassanak, mondjuk egy diffuzoron (kúpszerűen bővülő csőrészen) át, majd amikor a gázok elérik a konfúzort (kúpszerűen szűkülő csőrészt), azok megtorpannak, és egy nyomáshullám indul meg a henger felé, és az a friss gázokat visszanyomja a hengerbe, még mielőtt a dugattyú elérné a kipufogórést. Ez a módszer persze csak szűk fordulatszám-tartományban dolgozik megfelelően. A fordulatszám változtatásával a hangolt kipufogót is változtatni, hangolni kell. A König csónakmotorokon alkalmaznak is ilyen rendszert. A kipufogó hosszát egymásba csúsztatható teleszkópszerű hangtompító rendszerrel változtatják.
A Yamaha RD 350-es belvilága A sok egyéb megoldás közül a legismertebb hasonló célt szolgáló kialakítás a Yamaha Power Valve System (YPVS). A megoldás lényege, hogy a kipufogó kiömlőjébe szerelt speciális profilú szelep a fordulatszám függvényében nemcsak a kipufogórés keresztmetszetét, de magasságát is változtatja. A Yamahának ezt a rendszerét a gyári versenymotorokon elektronika vezérli a fordulatszámnak megfelelően. Persze, még számos hasonló célokat szolgáló elmélet és kivitel ismert, és ezeknek alkalmazásával jutottunk el a kétüteműek újjáéledéséhez. Mert a versenymotorokkal szerzett tapasztalatok, illetve azoknak érezhető hatása: a magas literteljesítmény mára már az utcai motorokat is elérte. A kétütemű motorok ellenzőinek mostanra csak egyetlen kifogásuk maradhatott: a keverékolajozás jellegzetes, számukra büdös illata. Ezzel azonban nemsokára szintén leszámolhatunk, mert a kutatók új, „környezetbarát”, füst nélküli, szagtalan olajokkal kísérleteznek.
Surányi Péter
Autó-Motor ott van a Facebookon is! Klikkelj ide, és lájkolj minket a legérdekesebb hírekért és a lappal kapcsolatos friss infókért!
