[Co to jest?] Różni się od 180-stopniowego lub 270-stopniowego! Jakie są zalety unikalnego "wał korbowy crossplane o kącie 135 stopni" w BMW F450GS?

BMW zaprojektowało nowy silnik rzędowy dwucylindrowy dla F450GS, wyposażony w "wał korbowy o fazie 135 stopni" jako najbardziej charakterystyczną cechę, unikalną wśród motocykli produkcyjnych. Czym różni się to od wałów korbowych o kącie 270 lub 180 stopni, które są obecnie powszechne w silnikach rzędowych dwucylindrowych, i jakie innowacje wprowadza? Niniejszy artykuł zawiera szczegółowe wyjaśnienie.

Wał korbowy o fazie 135 stopni zapewnia unikalny dźwięk i odczucia

W ostatnich latach wał korbowy o fazie 270 stopni stał się standardem dla silników rzędowych dwucylindrowych, zapewniając pulsacyjne odczucia i moment obrotowy podobny do silnika V-twin o kącie 90 stopni. Jest szeroko stosowany w modelach takich jak Honda Africa Twin/NC750X, seria Yamaha MT-07, seria Suzuki GSX-8, seria BMW F900/800 i seria Triumph Bonneville. Jest szczególnie dominujący w klasie średniej (400-800 cm3).

Wśród tego trendu BMW wprowadza zupełnie nowy silnik rzędowy dwucylindrowy z wałem korbowym o fazie 135 stopni w modelu F450GS. Jest to pierwszy raz, kiedy wał korbowy o kącie 135 stopni został zastosowany w motocyklu produkcyjnym.

Nowy F450GS, z dostawami krajowymi rozpoczynającymi się we wrześniu. Jego lekka i kompaktowa konstrukcja o masie 178 kg, moc 48 KM i cena od 961 000 jenów są atrakcyjne.

Nowy F450GS posiada silnik rzędowy dwucylindrowy DOHC o pojemności 420 cm3 z wałem korbowym o kącie 135 stopni. Projekt jest autorstwa BMW, a produkcję realizuje TVS w Indiach.

Porównanie konkurencji w okolicach 400 cm3 (według materiałów BMW). Wał korbowy o kącie 135 stopni jest unikalny, a moc jest równa lub większa od konkurencji.

Czym właściwie jest "wał korbowy o fazie"? W silniku wielocylindrowym odnosi się to do wału korbowego, w którym pozycja czopa korbowego jest przesunięta (przesunięta) na wale korbowym. Pozwala to na zmianę momentu zapłonu każdego cylindra, znacząco zmieniając pulsacyjne odczucia silnika i wrażenie odpychania się opony od podłoża (przyczepność).

Częścią wału korbowego, do której przyczepione jest korbowód, jest czop korbowy. F450GS dąży do odczuć innych niż wały o kącie 270 i 180 stopni, przesuwając go o 135 stopni fazy.

Największą zaletą wału korbowego o kącie 135 stopni jest jego unikalny dźwięk i odczucia.

Gdy cylinder nr 1 znajduje się w górnym martwym punkcie (GMP), czop korbowy cylindra nr 2 jest przesunięty o 135 stopni. Cylinder nr 2 zapala się z krótkim odstępem (225 stopni) po cylindrze nr 1, a następnie następuje stosunkowo długi czas oczekiwania (495 stopni) do następnego momentu zapłonu.

Moment zapłonu wału korbowego o kącie 135 stopni. Cylinder nr 2 zapala się 225 stopni po cylindrze nr 1, a następnie cylinder nr 1 zapala się ponownie po 495 stopniach. Wyrażone onomatopeją, mogłoby być "Dodo... Dodo...".

W przeciwieństwie do tego, wał korbowy o kącie 270 stopni, z przesunięciem czopa korbowego o 270 stopni, zapala cylinder nr 2 270 stopni po cylindrze nr 1. Cylinder nr 1 zapala się ponownie po 450 stopniach obrotu wału korbowego. Onomatopeja mogłaby brzmieć "Dodd... Dodd...". (Diagram pochodzi z premiery Hondy NC700S/X. To samo dotyczy poniższych.)

Innymi słowy, wał korbowy o kącie 135 stopni generuje moment obrotowy w sposób ciągły przez krótszy okres niż wał korbowy o kącie 270 stopni, z dłuższymi odstępami między impulsami momentu obrotowego, co skutkuje bardziej nieregularnym zapłonem. Daje to głęboki, szorstki dźwięk i ułatwia chwytanie przyczepności tylnej opony, poprawiając kontrolę na nawierzchniach terenowych lub śliskich.

BMW opisuje dźwięk wału korbowego o kącie 135 stopni jako "unikalny, nieregularny dźwięk wydechu". Stwierdzają również: "Ma ton pośredni między silnikiem V-twin o kącie 90 stopni (np. Ducati) a silnikiem V-twin o kącie 45 stopni (np. Harley-Davidson), ale nie pasuje idealnie do żadnego z nich. Daje bardziej 'nieregularne' i szorstkie wrażenie niż wał korbowy o kącie 270 stopni".

Łączy w sobie mocne strony wałów korbowych o kącie 270 i 180 stopni

Wał korbowy o kącie 135 stopni oferuje pulsacyjne odczucia w niskim i średnim zakresie obrotów, podobne do wału korbowego o kącie 270 stopni, a jednocześnie zapewnia płynne przyspieszanie do wyższych obrotów, charakterystyczne dla wału korbowego o kącie 180 stopni.

Wał korbowy o kącie 270 stopni jest znany ze swojego "dokodoko" (buczącego) odczucia momentu obrotowego, podobnego do silnika V-twin, w całym zakresie obrotów. Odstęp między spalaniami jest taki sam jak w silniku V-twin o kącie 90 stopni. Silniki rzędowe dwucylindrowe z wałami korbowymi o kącie 270 stopni zostały pierwotnie zaprojektowane, aby osiągnąć pulsacyjne odczucia i osiągi przyczepności silnika V-twin o kącie 90 stopni.

Wał korbowy o kącie 180 stopni jest powszechny w modelach sportowych, stosowany w motocyklach takich jak Kawasaki Ninja 650/Z650RS, Ninja 250, Yamaha YZF-R25/R3, Honda CBR250RR i CBR400R/NX400. Dzięki przesunięciu czopa korbowego o 180 stopni, dwa tłoki poruszają się naprzemiennie w górę i w dół, znosząc drgania pierwotne (drgania pionowe) i pozwalając silnikowi na płynne osiąganie wysokich obrotów.

Wał korbowy o kącie 180 stopni z przesuniętym czopem korbowym o 180 stopni zapala cylinder nr 2 180 stopni po zapaleniu cylindra nr 1. Zapala się ponownie co 720 stopni.

Wał korbowy o kącie 135 stopni ma jeden odstęp zapłonu "225 stopni", co jest bliskie "270 stopni" wału korbowego o kącie 270 stopni, zapewniając pulsacyjne odczucia podobne do wału korbowego o kącie 270 stopni przy niskich obrotach. Drugi odstęp, "495 stopni", jest bliski "540 stopni" wału korbowego o kącie 180 stopni, co skutkuje płynnym przyspieszaniem i wysoką częstotliwością dźwięku przy wysokich obrotach, podobnie jak w przypadku wału korbowego o kącie 180 stopni. Naprawdę oferuje to to, co najlepsze z obu światów wałów korbowych o kącie 270 i 180 stopni.

Wrażenia obejmują również pulsacyjne odczucia zbliżone do wału korbowego o kącie 270 stopni i odczucia obrotowe przypominające wał korbowy o kącie 180 stopni. https://news.webike.net/motorcycle/527664/

Nawiasem mówiąc, wał korbowy o kącie 360 stopni z przesuniętym czopem korbowym o 360 stopni (który można również uznać za przesunięcie o 0 stopni) zapewnia równe zapalanie co 360 stopni (jeden obrót) wału korbowego, zapewniając stabilny moment obrotowy i pulsowanie od niskich prędkości. Obecne modele to Kawasaki W800, Yamaha TMAX oraz niedawno wycofane z produkcji Harley X350/X500.

Urok pojedynczego balancera pozwalającego na lżejszy silnik

Wał korbowy o kącie 135 stopni pozwala na uproszczenie balancera, co jest również zaletą dla lżejszego silnika. Podczas gdy zaletą wału korbowego o kącie 270 stopni jest jego zdolność do znoszenia momentu obrotowego bezwładności (momentu obrotowego generowanego przez posuwisto-zwrotny ruch tłoka, który nie jest zamierzony przez kierowcę), może on wymagać wielu ciężkich balancerów do tłumienia drgań kołyszących silnika (drgań obrotowych).

W przeciwieństwie do tego, wał korbowy o kącie 135 stopni może niwelować nieprzyjemne drgania pierwotne za pomocą prostej, jednobalanserowej konstrukcji. Pozwala to na lżejszą konstrukcję silnika. Jednostka silnikowa F450GS waży niezwykle mało, bo 41,5 kg.

Drgania od przesunięcia wału korbowego są niwelowane przez prosty, napędzany zębatkami pojedynczy balancer. Tłumi nieprzyjemne drgania, zachowując przyjemne pulsacyjne odczucia.

Kiedyś istniał silnik V-twin z "interwałem zapłonu 135 stopni"!

Chociaż wał korbowy o kącie 135 stopni w silniku rzędowym dwucylindrowym jest nowością w F450GS, sam "interwał zapłonu 135 stopni" został praktycznie zastosowany w silnikach V-twin Hondy w latach 80.

Osiągnięto to poprzez połączenie silnika V-twin o kącie 45 stopni z wałem korbowym o fazie 90 stopni, stosowanym w modelach takich jak XLV750R. Teoretycznie ruch tłoka i interwał zapłonu są takie same jak w przypadku wału korbowego o kącie 135 stopni.

Honda XLV750R (wprowadzona w 1983 roku) była dużym modelem terenowym opracowanym na rajd Paryż-Dakar. Pacific Coast (wprowadzony w 1989 roku), luksusowy cruiser, również posiadał podobny silnik.

Celem jego zastosowania było teoretyczne wyeliminowanie drgań pierwotnych bez potrzeby stosowania wałka wyrównoważającego. Jednak był zbyt gładki i nie cieszył się popularnością, co doprowadziło do jego wycofania. Intencja za tym była zupełnie inna niż obecne podejście BMW.

Gdybyśmy mieli wskazać jakieś wady...

Gdybyśmy mieli wskazać jakieś wady wału korbowego o kącie 135 stopni, to wał korbowy o kącie 270 stopni ma lepszą przyczepność przy bardzo niskich obrotach. Wał korbowy o kącie 135 stopni ma krótszy odstęp między jednym zapłonem (od 0 do 225 stopni) w porównaniu do wału korbowego o kącie 270 stopni (od 0 do 270 stopni). Chociaż wał korbowy o kącie 135 stopni jest nadal łatwy do opanowania przy bardzo niskich obrotach, gdzie może wydawać się, że gaśnie, wał korbowy o kącie 270 stopni prawdopodobnie utrzymałby się nieco dłużej.

Ponadto, wybór tłumików z rynku wtórnego nie powinien szybko wzrosnąć. Globalny rynek motocykli dwucylindrowych jest zdominowany przez wały korbowe o kącie 270 stopni. Ponieważ wał korbowy o kącie 135 stopni jest obecnie dostępny wyłącznie w F450GS, istnieje ograniczone know-how w zakresie rozwoju i jest wysoce prawdopodobne, że minie trochę czasu, zanim pojawią się niestandardowe tłumiki z rynku wtórnego, lub ich wybór będzie ograniczony.

Jednak wał korbowy o kącie 135 stopni oferuje liczne zalety, które znacznie przewyższają te wady. Łączy w sobie mocne strony wałów korbowych o kącie 270 i 180 stopni, posiadając prawdziwie wszechstronne zalety. Z niecierpliwością czekamy na jego przyszły rozwój i potencjał modeli pochodnych.

※ Kliknij tutaj, aby przeczytać artykuł o przyszłym rozwoju BMW F450GS!

BMW wypuściło również "wał korbowy o kącie 315 stopni" w 2012 roku! Husqvarna Nuda 900/R z tamtego okresu posiadała ten wał, z silnikiem bazującym na silniku rzędowym dwucylindrowym używanym w F650/800GS. (Zdjęcie ze społeczności Webike)

Przejdź do galerii  (12)