VYSOKÉ U ČENÍ TECHNICKÉ V BRN Ě BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ

FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

DVOUDOBÉ MOTORY ZÁVODNÍCH MOTOCYKL Ů KATEGORIE GP TWO-STROKE ENGINES OF ROAD RACING GP MOTORCYCLES

BAKALÁ ŘSKÁ PRÁCE BACHELOR`S THESIS

AUTOR PRÁCE VÍT OPLUŠTIL AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE Ing. LUBOMÍR DRÁPAL SUPERVISOR

BRNO 2010

Anotace: Cílem práce je p řehled a popis konstrukčních řešení dvoudobých závodních motocykl ů od prvního nasazení v závod ě až po sou časnost, v četn ě nástinu dalšího p řepokládaného vývoje v budoucnosti. Práce se též zabývá vývojem jednotlivých funk čních částí dvoudobého motoru v pr ůběhu let a jejich vliv na modernizaci dvoudobého motocyklu pro b ěžné použití.

Klí čová slova: Dvoudobý motor, silni ční závodní motocykl, výkon, rozvod motoru

Annotation: The aim of this thesis is description of two-stroke road racing motorcycles dated from first race in GP championship to present, including en explanation of next probable development in future. Thesis deals with development of particular main parts of two-stroke combustion engine over time too and its influence for modernizing two-stroke motorcycle for daily use.

Keywords: Two-stroke engine, road racing motorcycle, power, engine timing

Bibliografická citace:

OPLUŠTIL, V. Dvoudobé motory závodních motocykl ů kategorie GP. Brno: Vysoké u čení technické v Brn ě, Fakulta strojního inženýrství, 2010. 74 s. Vedoucí bakalá řské práce Ing. Lubomír Drápal.

Čestné prohlášení

Prohlašuji, že jsem tuto bakalá řskou práci vypracoval samostatn ě, pod vedením vedoucího bakalá řské práce pana Ing. Lubomíra Drápala, a s použitím uvedené literatury.

V Brn ě dne 25. kv ětna 2010 Vít Opluštil

Pod ěkování

Děkuji vedoucímu bakalá řské práce panu Ing. Lubomíru Drápalovi za ú činnou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc, panu Ing. Martinu Molcarovi, zástupci firmy Ricardo Prague s.r.o., za svoje poskytnuté poznatky a materiály pro zpracování bakalá řské práce, a přátel ům a koleg ům z FSI VUT Brno, které jsem m ěl čest poznat.

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obsah 1 Úvod...... 1 2 Vývoj motocykl ů s dvoudobým motorem ...... 2 2.1 Vznik dvoudobého motoru ...... 2 2.2 Vznik dvoudobého cyklu v jeho klasické podob ě ...... 4 2.3 Vznik moderního dvoudobého motoru ...... 7 2.4 Objev nesymetrického rozvodu a expanzní komory ve výfukovém potrubí ...... 8 2.5 Použití odd ěleného mazání motoru a ovládání výfukového kanálu ...... 10 2.6 Přímé vst řikování...... 11 3 Konstrukce sportovního dvoudobého motoru...... 12 3.1 Definice a základní popis...... 12 3.2 Srovnání dvoudobého a čty řdobého motoru...... 14 3.3 Druhy řízení rozvodu sání...... 15 3.3.1 Rozvod pístem ...... 16 3.3.2 Rozvod rota čním diskovým šoupátkem...... 16 3.3.3 Rozvod sání posuvným šoupátkem...... 21 3.3.4 Rozvod sání válcovým šoupátkem...... 22 3.3.5 Rozvod sání membránami (jazý čkovým ventilem) ...... 23 3.4 Zp ůsoby vyplachování válce...... 25 3.4.1 Příčné vyplachování...... 26 3.4.2 Souproudé vyplachování...... 27 3.4.3 Vratné vyplachování ...... 28 3.5 Výfuková soustava...... 29 3.5.1 Lad ěné výfukové potrubí s expanzní komorou...... 30 3.6 Výfukové p řív ěry...... 31 3.6.1 Regulace objemu výfuku p řipojováním rezonan ční komory...... 31 3.6.2 Zm ěna časování rozvodu regulací horní hrany výfukového kanálu ...... 34 4 Struktura a historie šampionátu mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů...... 39 4.1 Charakteristika závod ů mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů...... 39 4.2 Historie Velké ceny (Grand Prix) silni čních motocykl ů...... 40 5 Závodní motocykly jednotlivých objemových t říd...... 42 5.1 Třídy do 50 a do 80 cm 3...... 42 5.1.1 Suzuki 50 RP68 (1968)...... 42 5.1.2 Tomos 50 (1971)...... 44 5.2 Třída do 125 cm 3...... 45 5.2.1 Suzuki 125 RS67/68 (1967)...... 46 5.2.2 Aprilia RSA 125 (2007)...... 47 5.3 Třída do 250 cm 3...... 48 5.3.1 Kawasaki KR 250 (1979)...... 49 5.4 Třída do 350 cm 3...... 50 5.4.1 Jawa 350 V4 typ 673 (1968)...... 51

Brno, 2010

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

5.5 Třída 500 cm 3...... 54 5.5.1 Yamaha YZR 500 ...... 54 5.5.2 Honda NSR 500 ...... 61 6 Budoucnost a perspektivy dvoudobého motoru...... 66 Záv ěr bakalá řské práce ...... 69 Seznam použitých zdroj ů...... 71 Seznam použitých zna ček a symbol ů ...... 74

Brno, 2010

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

1 Úvod V této práci je mapována historie a vývoj dvoudobého spalovacího motoru, samostatná kapitola popisuje všechny používané druhy rozvodu vým ěny sm ěsi, tedy oblast konstrukce motoru, která má st ěžejní vliv na parametry dvoudobého motoru. Dále je dvoudobý motor srovnán se čty řdobým z hlediska konstrukce a popsána etapa, kdy dvoudobé motory kralovaly na okruzích šampionátu Grand Prix silni čních motocykl ů, v četn ě představení konstruk čních zajímavostí u p ředstavitel ů každé z jejích t říd. V záv ěre čné části je pojednáváno o možnostech, jakými lze dvoudobý motor modernizovat pro pln ění ekologických norem, které v sou časnosti výrazn ě omezují prodej motocykl ů s těmito motory.

Dvoudobý motor prošel ve 20. století obrovským vývojem, z původn ě mechanicky jednoduchého motoru ur čeného pro velké naftové lokomotivy a stabilní motory do továren vznikl výkonný motor o nízké hmotnosti, používaný ve motocyklech, sn ěžných a vodních skútrech. Práv ě tyto dopravní prost ředky, používané mimo dopravy osob i pro zábavu, požadují nízkou hmotnost a výkonný motor pro svou dynamiku. Od vzniku motocyklu se proto lidé snaží m ěř it rychlost a spolehlivost stroj ů. Už s první zástavbou spalovacího motoru do podvozku vznikla touha porovnat sv ůj stroj s konkurencí a dobrými výsledky v závodech si ud ělat reklamu pro lepší prodej prvních motocykl ů. Vznikaly tak r ůzné závody, jak vytrvalostní, tak okruhové, kde vít ězí nejvyšší pr ůměrná rychlost. Tyto rychlostní závody donutily konstruktéry motor ů ke zvyšování výkon ů. Od okamžiku sestrojení prvního motocyklu Gottliebem Daimlerem m ěly čty řdobé motory dominantní postavení a jejich vývoj byl na vyšším stupni, takže podávaly mnohem vyšší výkony a do 60. let 20. století dominovaly závodním tratím. Vývoj n ěmeckých závodních tým ů však v dalších letech prozkoumal možnosti časování motoru a konstrukce výfuku a dvoudobé motory postupn ě svými výkony deklasovaly i moderní japonské víceválce. Marketingové agentury tým ů závodících v mistrovství sv ěta využily úsp ěch ů na závodních tratích a sv ět zaplavily sportovn ě lad ěné silni ční stroje, v 80. a 90. letech p římo výkonné závodní repliky pro civilní použití. V pr ůběhu 80. let ale ve Spojených státech kv ůli stále se rozr ůstající doprav ě, zhoršujícímu se ovzduší zavedli ekologické normy pro nov ě prodávané dopravní prost ředky, které se v pr ůběhu let stále zp řís ňují, v Evrop ě v sou časnosti platí norma Euro 5, která vylu čuje prodej dvoudobého motocyklu bez ú činného katalyzátoru. Řešením pro ekologický dvoudobý motor spalující část oleje použitou pro mazání motoru je použití p římého vst řiku paliva do válce s účinným katalyzátorem výfukových plyn ů, jako ho má nap ř. skútr Aprilia SR 50 DiTech.

Brno, 2010 1

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

2 Vývoj motocykl ů s dvoudobým motorem 2.1 Vznik dvoudobého motoru

V moderních dějinách se pokoušela o vznik mechanické síly, která by nahradila sílu živo čišnou nebo energii p řírodních zdroj ů, spousta v ědc ů nebo vynálezc ů. V 18. století docházelo k růstu pr ůmyslu a zvýšení t ěžby nerost ů na úkor tradi čního zem ědělství, proto pro pohon velkých stroj ů nap ř. v dolech a transportu materiálu na v ětší vzdálenosti chyb ěla výkonná pracovní síla, která by požadavky doby uspokojila. Výbušný motor ve svých skicách popisoval už legendární Leonardo Da Vinci, šlo ovšem o teoretické úvahy nepodložené experimentem. Stejn ě tak se v roce 1680 holandský fyzik Christian Huygens teoreticky zabýval motorem pohán ěným st řelným prachem, avšak nikdy jej fyzicky nerealizoval v praxi. Jeden z prvních zaznamenaných pokus ů o formu spalovacího motoru pochází z poloviny 17. století, kdy francouzský vědec Hautefeuille experimentoval se st řelným prachem, jakožto palivem. Prudký pr ůběh ho ření ovšem jist ě činil tomuto v ědci problémy, jež zamezily dalšímu vývoji. Základní kinematické uspo řádání podobné spalovacímu motoru m ěl však parní stroj, který nezávisle na sob ě vyvinuli v roce 1769 James Watt, anglický pr ůkopník parního stroje, a francouzský inženýr N. J. Cugnot, jenž umístil svůj parní stroj do t říkolového podvozku s řízeným a pohán ěným p ředním kolem, což byl první dopravní prost ředek s pístovým motorem.[9]

Koncepce spalovacího motoru s vnit řním spalováním ovšem m ěla své z řejmé výhody a v ědci v Evrop ě na ní intenzivn ě pracovali. Výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat. Anglický inženýr Robert Street si v roce 1794 nechal patentovat spalovací motor pohán ěný parami terpentýnového oleje a vzduchu, ale motor pro svoji složitost nebyl prakticky použitelný. Jedním z prvních funk čních dopravních prost ředk ů se spalovacím motorem bylo vozidlo pro pot řeby armády, postavené v roce 1807 Isaacem de Rivazem. Jako válec zde sloužila upravená d ělová hlave ň a elektrickou jiskrou byla pod pístem zapalována výbušná sm ěs svítiplynu a vzduchu. Po zážehu sm ěsi byl píst vymršt ěn nahoru a p řes ozubenou ty č pohán ěl pastorek s lanovým p řevodem na kola. Motorový vozík byl sice funk ční, ale k jeho rozvoji nebo výrob ě ve více kusech nedošlo.

První spalovací motor vyrobitelný ve v ětších sériích, jež byl na takové úrovni, aby se dal použít pro pohon stroj ů a vyráb ět, navrhl Belgi čan J .J. E. Lenoir. V roce 1860 sestrojil dvoudobý motor spalující tehdy b ěžn ě rozší řený svítiplyn. Motor to byl dvoj činný, svítiplyn byl zažehován elektrickou jiskrou, rozvod sm ěsi obstarávala šoupátka. Vým ěna sm ěsi ovšem

Brno, 2010 2

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství probíhala podobn ě jako u čty řdobého motoru, zde šoupátky, u pozd ějších motor ů až do objevu vým ěny sm ěsi p řepoušt ěcími kanály řídily rozvod ventily v hlav ě válc ů jako u motor ů čty řdobých. Účinnost tohoto motoru byla jen 3 %, zkušební motor dával výkon 1 k p ři 80 min -1. Prototyp se nakonec do čkal sériové výroby, podle pramen ů bylo vyrobeno okolo 3000 kus ů ve verzích 0,5-9 k, které byly prodávány jak v domácí Francii, tak i v sousední Anglii. Pozd ěji Lenoir zastav ěl sv ůj motor do podvozku a nahradil svítiplyn odpa řovaným benzínem a tak bylo poprvé použito kapalné palivo pro pohon vozidlového motoru. Lenoir ův motor však vykazoval vysokou spot řebu maziva a nespolehlivé zapalování, proto se p říliš nerozší řil. [5]

Obr. 1: Lenoir ův spal. motor, rok 1861, exponát z Deutsche Museum, Mnichov [8]

Na americkém kontinent ě se pokoušel o vývoj dvoudobého motoru inženýr George Brayton. Motor spalující kerosin z roku 1873 s dv ěma válci se sice neprosadil, p řesto se dá tento motor považovat za jeden z prvních bezpe čných motor ů na tekuté palivo, přičemž bezpe čnost tehdejších motor ů v ůč i požáru byla velmi nízká. S souvislosti s původním návrhem dvoudobého motoru se objevuje n ěkolik jmen, jelikož v 70. a 80. letech 19. století pracovala na vývoji po Evrop ě i Severní Americe spousta nadšenc ů. Jedním z nich byl i skotský inženýr Dugald Clerk (též udávaný jako Clark). Sv ůj dvoudobý motor p ředstavil v roce 1867. Motor nem ěl ješt ě p řepoušt ěcí kanály, jaké známe v dnešní podob ě, ale vým ěna plyn ů probíhala prost řednictvím ventil ů v hlav ě válce ovládaných vačkou jako u čty řdobého motoru. Sm ěs paliva, vzduchu a maziva byla tla čena Brno, 2010 3

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství do válce p řetlakem, který vytvá řel mechanický kompresor, jež si dal Clerk patentovat v roce 1881 a pozd ěji patent tohoto motoru prodal do General Motors, pobo čky Detroit Diesel Company. Tento cyklus s ovládáním vým ěny sm ěsi pomocí ventil ů v hlav ě válc ů je nazýván jako Clerk ův a používal se pozd ěji v dieselových motorech v ětších objem ů, a to v lokomotivách a lodích. Pro spalování benzinu a menší objemy nebyl p říliš vhodný. Též slavný konstruktér prvního automobilu, Karl Benz, p ředstavil v roce 1879 svoji verzi ventily ovládaného dvoudobého motoru. [10]

2.2 Vznik dvoudobého cyklu v jeho klasické podob ě

Skute čný bezventilový dvoudobý motor, jehož koncepce se přiblížila dnešnímu pojetí, nechal patentovat Angli čan Joseph Day v roce 1891. Svému motoru dal název „bezventilový dvoudobý motor“, protože na ventilové motory se vztahoval patent Ottova čty řdobého motoru, představeného v roce 1867. Ve své dob ě byla novinka se zajímavými technickými řešeními. Sání motoru bylo ovládání podtlakovou membránou v kanálu sání, což vlastn ě byla primitivní podoba jazý čkového ventilu používaného u dnešních motor ů se symetrickými rozvodovými daty. Druhá membrána se nacházela v plášti pístu, protože tato verze ješt ě nem ěla p řepoušt ěcí kanály, jak se používají dnes. Přepoušt ěcí kanály Day použil až o n ěkolik let pozd ěji ve své zdokonalené konstrukci. Bylo vyrobeno cca 250 kus ů, které sloužily k pohonu malých generátor ů. Úplné odstran ění jakýchkoliv řídících prvk ů provedl rok po p ředstavení motoru, v roce 1892, Day ův zam ěstnanec Frederic Cock. Sání bylo už ovládáno spodní hranou pístu, tak jak je ovládáno u dnešních symetricky řízených motor ů. Tato dvojice konstruktér ů se dá považovat za tv ůrce dvoudobého motoru dnešního pojetí. Dochovaly se jen dva kusy tohoto pr ůkopnického motoru, jeden se nachází v Deutsche Museum v Mnichov ě. [11]

Obr. 2: Dvoudobý bezventilový motor Josepha Daye [11]

Brno, 2010 4

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Když p řihlédneme k vývoji d ějin, dvoudobý motor vznikl zjednodušením čty řtaktního cyklu. V ětšina konstruktér ů se zaobírala vývojem čty řdobého motoru s ventilovým rozvodem, protože dokud nebyly objeveny p řepoušt ěcí kanály, konstrukté ři m ěli problém během jedné otá čky klikové h řídele vyst řídat v motoru všechny funk ční cykly: sání, kompresi, expanzi, výfuk. Zákazníci prvních spalovacích motor ů požadovali vyšší výkon těchto primitivních jednotek, a dv ě doby byly zp ůsob, jak získat teoreticky dvojnásobný výkon z daného objemu. Přesto se první motory pracující na dv ě doby uplatnily hlavn ě jako naftové motory velkých objem ů, benzínové motory byly však pro svoji jednoduchost, pom ěr výkon/hmotnost ideální jako pohonná jednotka motocykl ů. [11] První motocykl sestrojil n ěmecký inženýr Gottlieb Daimler v listopadu 1885. Do dřev ěného rámu s postranními kole čky zabudoval vertikální čty řdobý motor o objemu 264 cm3 a výkonu 0,5 k při 800 min -1, což jeho stroji s názvem „Reitwagen“ ud ělilo maximální rychlost 12 km/h . Pro zákazníky toužící po jízd ě na novém vynálezu, motocyklu, jej za čal v roce 1894 vyráb ět první sériový výrobce, n ěmecká firma Hildebrand & Wolfmüller. Bylo vyrobeno pár stovek kus ů, p řesto se jednalo o úsp ěch. Motocykl v nábožensky založené dob ě p řelomu 20. století byl ozna čován jako „pekelný stroj“, ostatn ě jako v ětšina v té dob ě neobvyklých dopravních prost ředk ů se spalovacím motorem. Klasické první motocykly byly v podstat ě čty řdobé motory zabudované do neodpruženého bicyklového rámu, nem ěly p řevodovku a p řenos síly p římo z klikové hřídele na zadní kolo zajiš ťoval často padající a prokluzující kožený řemen, který se trhal a vyžadoval posyp kalafunou. Tomuto typu prvního motocyklu se říkalo motocykletta (v českých zemích to byla Laurin&Klement Slavia z roku 1899 s výkonem 1,25 k).

S revolucí v samotné koncepci motocyklu i dvoudobého spalovacího motoru p řišel v roce 1908 anglický konstruktér Alfred A. Scott. Jeho mnoha patenty ov ěnčená konstrukce nastolila koncepci klasického motocyklu pro 20. století. Během vývoje svých motocykl ů si nechal patentovat na 50 technických inovací. Dvoudobý cyklus p řestal být jen výsadou stacionárních pr ůmyslových motor ů nebo pomocných motork ů do jízdních kol, naopak Scott svými vysokootá čkovými dvoutakty hrav ě p řevyšoval výkony čty řdobých konkurent ů stejného zdvihového objemu a od roku. Scott laboroval s dvoudobým motorem pro použití ve člunech a jízdních kolech už od roku 1900, pozd ěji motorek s výkonem 2 k umístil do rámu kola Premier, avšak v roce 1908 p řišel s kompletním motocyklem, jehož technické novinky stojí za zmínku:
svislý dvoudobý řadový dvouválec 450 cm 3, t říkanálový válec, písty s deflektorem, setrva čník mezi válci
kapalinové chlazení hlavy válc ů, pozd ěji i válce (další použití až o 60 let pozd ěji u závodní silniční Suzuki), chladi č kapaliny nad motorem

Brno, 2010 5

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

otev řený trojúhelníkový rám (n ěkdy zvaný též „dámský“) z válcovaných trubek, motor umíst ěn ve spodu rámu pro snížení polohy t ěžišt ě a lepší ovladatelnost (novinka proti upraveným bicyklovým rám ům)
dvoustup ňová p řevodovka s neutrálem řazená nožn ě p ři vypnuté spojce
primární i sekundární p řevod pomocí řet ězu (doposud řemenové p řevody p římo od klikové h řídele)
startovací páka, z čehož plyne i absence šlapátek
pevné ploché stupa čky
prototyp m ěl p řední teleskopickou vidlici, pro výrobu nahrazenou vahadlovou

Obr. 3: Revolu ční motocykl Scott, rok 1908 [13]

Od roku 1911 zna čka Scott Engineering Company používá rozvod sání rota čnímu šoupátky a od roku 1914 je pak použito kapkového ztrátového mazání motoru, pohon rota čních šoupátek z převodovky a slou čení motoru a p řevodovky v jeden celek. Po celou dobu výroby až do 60. let 20. století používá firma Scott výhradn ě dvoudobé motory s kapalinovým i vzduchovým chlazením, p řičemž kapalinou chlazené válce byly opat řeny, pro firmu typickým, rudým nát ěrem. V roce 1939 firma zdokonalila vratné vyplachování Dr. Schnürleho (viz dále) a nechala si patentovat p řídavný, tzv. „boost“ kanálek naproti výfukovému kanálu. Tato konstrukce byla uplatn ěna a zdokonalena v 70. letech 20. století v silni čním sportu. Motocykly Scott byly velmi úsp ěšné také v motocyklových závodech Tourist Trophy.[12]

Po první sv ětové válce došlo k velkému rozvoji dvoudobých motocykl ů malých kubatur, spole čnost cht ěla levné a nenáro čné stroje a dvoudobý motor byl díky objev ům firmy Scott na takové úrovni, že mohl tyto požadavky, oproti dražším čty řdobým stroj ům, naplnit. Hned po 1. sv. válce, v roce 1919, staví dánský inženýr Jorgen Skafte Rasmussen sv ůj první p řídavný dvoudobý motorek o objemu 123 cm 3 pro jízdní kola, což byl za čátek úsp ěšné existence německé zna čky DKW, která se stala v roce 1928 na n ěkolik let nejv ětších sv ětovým výrobcem motocykl ů. DKW vyráb ěla výhradn ě dvoudobé motory, používala je

Brno, 2010 6

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství v automobilech, a svoje motory prodávala po celém sv ětě mnoha malým výrobc ům motocykl ů. Její pokrokový produk ční model DKW RT 125 okopírovaly po válce spole čnosti BSA, Harley Davidson a mnozí jiní. Automobilový víceválec DKW rovn ěž používal švédský Saab, který se svým dvoudobým programem slavil úsp ěchy.

2.3 Vznik moderního dvoudobého motoru

Zna čka DKW spolu se svými pokra čovateli IFA a MZ je nazývána pr ůkopníkem dvoudobého cyklu. Její vývojá ř, ing. Zoller, prosadil do výroby dvoupístové provedení jednoválce, které vyvinul Ital Marcellino pro rakouskou firmu Puch v roce 1923.

Obr. 4: Dvoupístový motor Puch [12]

DKW v mezivále čném období porážela na závodních tratích soupe ře se svými vodou chlazenými motory s přepl ňováním, avšak nejv ětším p řínosem silni ční produkci bylo objevení vratného vyplachování Dr. Schnürlem v roce 1925, který sv ůj patent prodal v roce 1932 firm ě DKW. Nejv ětší konkurent DKW, n ěmecká firma Zündapp, p řevzal tento systém vratného vyplachování, avšak kv ůli hrozb ě finan čního postihu za obcházení patentu její konstruktér ing. Küchen doplnil dva p řepoušt ěcí kanály třetím pomocným „boost“ kanálkem (podobn ě jako patent Scott), který usm ěrňoval proud sm ěsi ve válci. Nové uspo řádání přepoušt ěcích kanál ů dovolilo použít plochý píst, snížit i o t řetinu spot řebu paliva a zvýšit výkonové parametry. Tento systém pozd ěji používali všichni výrobci motocyklových motor ů a u jednodušších motor ů a agregát ů pro zahradní techniku, kde není pot řeba velký výkon a vyžaduje se jednoduchá konstrukce, se používá vratné vyplachování dodnes.

Brno, 2010 7

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 4: Řez motorem Zündapp Derby 200 s vratným vyplachováním s třetím ( řídícím) kanálem [12]

Dvoupístovými motory s nesymetrickým rozvodem se krom ě DKW a Puch zabývaly firmy Trojan, která m ěla podobné uspo řádání jako DKW, a Garelli, která stála u zrodu tohoto systému. [12] V této mezivále čné dob ě existovalo v Evrop ě mnoho výrobc ů motocykl ů s dvoudobými motory, šlo p ředevším o kubatury do 350 cm 3, v ětšinou však výrobci přistoupili na klasický model dvoudobého motoru, a to řízení rozvodu pístem s vratným vyplachováním (nap ř. u nás rozší řená Jawa 350 nebo Jawa 50 Pionýr), které se dalo považovat za moderní až do 60. let 20. století.

2.4 Objev nesymetrického rozvodu a expanzní komory ve výfukovém potrubí

Fakt, že jednoduchá koncepce dvoupístových motor ů nevysta čila konstruktér ům moderních vysokovýkonných dvoudobých motoru do dnešních dní, má na sv ědomí šefkonstruktér závodního odd ělení tehdy východon ěmecké MZ/IFA, ing. Walter Kaaden. Roku 1951 zdokonalil objev konstruktéra továrny DKW Ericha Wolfa, expanzní komoru ve výfukovém potrubí, která umož ňuje mnohem efektivn ější napln ění válce sm ěsí, výrazné zvýšení výkonu a úsporu paliva. V roce 1954 jeho závodní stroj byl prvním motocyklem bez přepl ňování, který p řekro čil litrový výkon 100 k. Kaaden ův pozd ější spolupracovník, Daniel Zimmermann, v roce 1951 na sv ůj soukromý závodní motocykl IFA 125 namontoval rotační Brno, 2010 8

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství diskové šoupátko, karburátor umístil zboku klikové sk řín ě a dovolil tak motoru polohou vý řezu v rota čním šoupátku pln ě m ěnit parametry rozvodu motoru, čímž absolutn ě p řekonal jak klasický rozvod pístem, kdy kanály ve válci řídí poloha pístu, tak i dvoupístové motory, které mají o n ěco výhodn ější časování rozvodu než rozvod pístem levných motor ů.

Obr. 5: Schéma výfukového potrubí s expanzní komorou [4]

Tyto dva nové objevy, rozvod rota čním šoupátkem a výfukové potrubí s expanzní komorou, se staly charakteristické pro závodní stroje MZ a ihned v roce 1951 p řinesly navýšení výkonu o 25 %. Vývoj v laborato řích MZ sm ěř oval až k litrovému výkonu 200 k/l v roce 1961, čímž dvoudobé motory tohoto výrobce výkonov ě p řekonaly nejmodern ější čty řdobé speciály v té dob ě používané. Nebýt studené války mezi Východním N ěmeckem a Západem v té dob ě, zna čka MZ měla podle všech p ředpoklad ů potenciál zúro čit sv ůj velký p řínos ve vývoji dvoudobého motoru v zasloužený titul mistra sv ěta silni čních motocykl ů v roce 1961, ale její jezdec a zárove ň testovací technik Ernst Degner byl uplacen japonskou Suzuki a p ři út ěku s sebou odvezl části motoru a d ůležité poznatky nasbírané za léta vývoje v MZ. Přestože se dá dívat na tuto krádež know-how z různých úhl ů, dalšímu rozvoji konstrukce dvoudobého motoru to jedin ě pomohlo. Jak je známo, ve státech komunistického bloku byl zoufalý nedostatek moderních technologií a materiál ů,proto konstrukté ři z těchto zemí byli zna čně limitováni výb ěrem materiál ů a museli často konstruk čně řešit zdánlivé banality, protože jim bylo zakázáno používat již vyvinuté a osv ědčené moderní komponenty ze Západu. Japonská Suzuki, která teprve n ěkolik let vyráb ěla produk ční motocykly, ze za čátku zda řilé kopie úsp ěšných evropských zna ček, nyní m ěla slušný základ pro úsp ěch ve sportu a tak řka p řes noc se stala s kopií závodní MZ z předešlého roku mistrem sv ěta, a v ůbec prvním mistrem sv ěta s dvoudobým motorem. [8]

Brno, 2010 9

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

2.5 Použití odd ěleného mazání motoru a ovládání výfukového kanálu

V 60. letech nastal pov ěstný „nástup“ japonských zna ček na sv ětové trhy. Dvoudobá technika byl ve sv ětě na vzestupu, Suzuki a Kawasaki nabízely pro zákazníky dvoudobé tříválce o objemu až 750 cm 3. Motory m ěly odd ělené mazání, takže nebylo už nutno p ři tankování u benzinové pumpy pracn ě odm ěř ovat množství oleje, sta čilo nalít olej do odd ělené nádržky a čerpadlo dávkovalo v závislosti na otá čkách množství oleje do sacího kanálu, p řípadn ě jiných míst p římo v motoru. Výhoda tohoto uspo řádání, krom ě v ětšího pohodlí p ři používání, byla i v nižší spot řeb ě oleje a tedy i nižším zanášením motoru karbonem, vznikajícím p ři spalování oleje v palivové sm ěsi. Z toho plynou delší servisní intervaly nutné pro vým ěnu sví ček a dekarbonizaci motoru, snížily se nároky na údržbu. [7] Koncem 60. let japonská Yamaha, velmi úsp ěšná v silni čním sportu i motokrosu, za čala experimentovat s náhradou rota čního šoupátka v sání membránami, tzv. jazý čkovým ventilem. Sání rota čním šoupátkem sice ve sportu fungovalo výborn ě, ale umíst ění karburátoru zboku klikové sk řín ě n ěkdy d ělalo problémy s umíst ěním p řídavných komponent jako alternátor, modul zapalování atd. Membrána se umístila jednoduše do sacího kanálu a otevírala se p ři podtlaku v sání. Je to jednoduchá metoda, prvn ě použitá už u prvních dvoudobých motor ů v 19. století, ale pom ěrn ě nespolehlivá, protože oby čejná plechová membrána se pulzacemi sání rozkmitá a m ůže prasknout. P řesto byla vyvinuta technologie pogumování, která již funguje spolehliv ě a oproti rota čnímu šoupátku tato membrána p řináší lepší pr ůběh výkonu v nižších otá čkách a používá se u výkonných dvoudobých motor ů dodnes. [2]

Obr. 6: Výfuková rota ční p řív ěra Yamaha YPVS [3]

Brno, 2010 10

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Dalším p řínosem Yamahy ze 70. let je její p řevratný systém výfukové p řív ěry YPVS (Yamaha Power Valve System), čili regulace polohy hrany výfukového kanálu, který má za cíl dosáhnout ploché k řivky výkonu a krouticího momentu, což je slabina dvoudobého motoru. Do té doby m ěly výkonné motory úzké pásmo využitelného výkonu ve vyšších otá čkách, bylo nutné často řadit a proto m ěly závodní motocykly 60. let i 16 rychlostních stup ňů . Postupem doby zavedli výfukové p řív ěry všichni výrobci výkonných dvoudobých motor ů. [7]

2.6 Přímé vst řikování

V 80. letech 20. století za čaly v USA platit první emisní normy významn ěji omezující množství uhlovodík ů a oxidu uhelnatého. Z toho d ůvodu se n ěkteré modely s dvoudobými motory p řestaly nabízet a výrobci byli se tímto aspektem vážn ě zabývat. V polovin ě 90. let byly zavedeny katalyzátory, které p ředstavovaly odpor ve výfukové soustav ě, čímž poklesl nejvyšší výkon, avšak množství škodlivin bylo sníženo o významných 70-80 %. Stále zp řís ňující se ekologické limity však zp ůsobily ukon čování prodej ů nejvýkonn ějších sériových motocykl ů s dvoudobými motory (nap ř. Aprilia RS250 v roce 2002) a postupné omezování výroby i v nižších kubaturách. V 90. letech italská Aprilia vyvinula ve spolupráci s australskou spole čností Orbital systém p římého vst řikování benzinu do válce DiTech pro své skútry SR 50, což byl velký pokrok k ú činn ějšímu pln ění motoru a výraznému snížení škodlivin ve výfukových plynech. [7]. Přímé vst řikování vyvinula i exkluzivní italská firma Bimota na svém dvouválci 500 Vdue s výkonem 110 k a vahou 150 kg. Zavedení vst řikování snížilo spot řebu o 60 %, kleslo o 85 % množství škodlivin ve výfukových plynech oproti klasickému dvoudobému motoru a je technologií budoucnosti.[14]

Obr. 7: Sestava pohonné jednotky skútru Aprilia SR50 DiTech [14]

Brno, 2010 11

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

3 Konstrukce sportovního dvoudobého motoru 3.1 Definice a základní popis

Dvoudobý spalovací motor je tepelný stroj s vnit řním spalováním, m ěnící energii expandujících spalin ve válci na mechanickou energii prost řednictvím vratného pohybu pístu. Přímo čarý vratný posuvný pohyb pístu je prost řednictvím klikové h řídele m ěněn na rota ční energii klikové h řídele, která p řes spojku a p řevodovku pohání stroj, ve kterém je motor umíst ěn. Motor je nazýván dvoudobý práv ě proto, že vykoná pracovní cyklus b ěhem dvou zdvih ů (dob) pístu, tj. b ěhem jedné otá čky klikové h řídele, což je v obloukové mí ře 360°. Ve srovnání s čast ěji používaným čty řdobým motorem tedy dvoudobý motor vykoná za stejný po čet otá ček dvakrát více pracovních cykl ů. Dvoudobý motor bývá obecn ě nazýván t říkanálový, nebo ť se p ři vým ěně sm ěsi a vyplachování používají t ři základní druhy kanál ů, a to sací, výfukový a vícenásobný přepoušt ěcí. P řepoušt ěcí kanál propojuje prostor v klikové sk říni pod pístem se spalovacím prostorem nad pístem. Na rozdíl od motoru čty řdobého, dvoudobý cyklus p ři každém zdvihu pístu vykonává dva cykly najednou, takže na každý cyklus (sání, komprese, expanze, výfuk) je mén ě času oproti čty řdobému motoru, který má na každý cyklus samostatný zdvih. Kliková sk říň a dol ů se pohybující píst p ři expanzi spalin na pístem p ůsobí jako dmychadlo a stla čuje v klikovém prostoru nasátou sm ěs. Třecí plochy uvnit ř motoru jsou mazány sm ěsí oleje v palivu (obvykle mísící pom ěr olej/palivo 1:20 – 1:50 ), které se mísí hned do nádrže s palivem. U motoru zah řátého na provozní teplotu se palivo na horkých st ěnách odpa řuje a olej ulpívá na st ěnách a maže t řecí plochy – plochu válce, kde se pohybuje píst s kroužky, pístní a ojni ční čep, ložiska klikové hřídele. P řesto část oleje je palivem strhávána a spálena, což zp ůsobuje typický modrý kou ř při zát ěži motoru nebo po studeném startu, kdy se palivo neodpa řuje od oleje a v ětšinu oleje s sebou unáší do spalovacího prostoru, kde je olej ve v ětší mí ře než obvykle spalován. Nevýhodou tohoto pevně daného pom ěru oleje v palivu je fakt, že se musí p řidat do oleje množství oleje nutné pro maximální zatížení a otá čky, tedy to nejv ětší množství, které motor m ůže pro dostate čné mazání vyžadovat. P řitom pro otá čky volnob ěhu sta čí pro bezpe čné mazání sm ěšovací pom ěr okolo 1:180, což je tém ěř desetina celkového množství. Proto se u moderních motor ů používá odd ělené olejové čerpadlo, které dopravuje do sacího kanálu motoru nebo p římo t řecích ploch množství oleje závislé na otá čkách motoru. Vým ěna sm ěsi ve válcích je řízena pouze pohybem pístu ve válci, píst svou horní hranou (dnem) otevírá a zavírá výfukové a p řepoušt ěcí kanály a spodní hrana pístu zase řídí otev ření kanálu sacího. Sací kanál proto bývá ve válci položen v ětšinou níže sm ěrem ke

Brno, 2010 12

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství klikové sk říni, v případ ě modern ějšího rozvodu šoupátkem a jazý čkovými ventily je sání realizováno p římo do klikové sk řín ě a píst nemá na řízení rozvodu sání žádný vliv. V případ ě dieselových dvoudobých motor ů a n ěkterých starých konstrukcí motor nasával sm ěs paliva skrz ventil v hlav ě válce podobn ě jako u čty řdobého motoru, tento p řípad je však dnes již ojedin ělý. [4]

Činnost dvoudobého motoru Sání: poté, co píst, pohybující se sm ěrem do horní úvrati, uzav ře svým plášt ěm p řepoušt ěcí kanály, vznikne v klikové sk říni vlivem zv ětšování prostoru podtlak 0,02-0,04 MPa. Otev řením sacího kanálu stoupajícím pístem za čne samotné sání do klikového prostoru, v případ ě rota čního šoupátka sání probíhá otev řením sacího kanálu vý řezem v diskovém šoupátku, v případ ě jazý čkového ventilu probíhá sání okamžit ě po vzniku podtlaku v prostoru pod pístem (obr. 8 a)

Komprese : zárove ň se sáním pod pístem probíhá ve spalovacím prostoru nad pístem stla čování (komprese) sm ěsi paliva se vzduchem. Zdrojem energie pro p řekonání tohoto zdvihu, kdy není získávána práce, je kinetická energie rozto čeného setrva čníku klikové hřídele (obr. 8 b)

Expanze : jiskra od zapalovací sví čky, která cca 16° p řed hodní úvratí (HÚ) zažehne stla čenou sm ěs paliva ve spalovacím prostoru. Pln ě proho ření paliva za číná po p řekonání horní úvrati a na dno pístu za číná p ůsobit tlak spalin o velikosti 25-40 MPa. Motor koná práci, probíhá pracovní zdvih motoru. Pohybem pístu sm ěrem k dolní úvrati dohází v prostoru pod pístem k stla čování nasáté sm ěsi paliva (obr. 8 c)

Výfuk : p řibližn ě 65° p řed dolní úvratí pístu (DÚ) kon čí expanzní pracovní zdvih a horní hrana pístu otevírá výfukový kanál. Stla čené spaliny proudí kanálem do výfukového potrubí. Poté hrana pístu odkrývá i p řepoušt ěcí kanály, stla čená sm ěs paliva za číná vytla čovat spaliny ven z válce. Vlivem po čáte čního dynamického tlaku ve výfukové soustav ě se zbytkové spaliny p ři otev ření p řepoušt ěcího kanálu nejd říve vrací sm ěrem ke klikové sk říni, což zvyšuje tlak p ředb ěžného stla čení 0,03 MPa na vyplachovací tlak o velikosti 0,08 MPa. Tvar a úhel kanál ů zde má vliv na proud ění sm ěsi do spalovacího prostoru a na efektivitu, s jakou budou všechny spaliny vytla čeny do výfuku. Rovn ěž je požadováno, aby konstrukce kanál ů a časování rozvod ů zamezilo úniku sm ěsi do výfuku, čemuž se zabraňuje krom vratného vyplachování i vhodn ě navrženým výfukovým systémem s expanzní komorou, přičemž se využívá zp ětné tlakové vlny, která zatla čuje do výfuku unikající čerstvou sm ěs zpátky do válce (obr. 8d) [2]

Brno, 2010 13

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 8: Schéma cykl ů dvoudobého motoru a p-V diagram se závislostí na otev ření kanál ů [5]

3.2 Srovnání dvoudobého a čty řdobého motoru

Výhody dvoudobého motoru oproti čty řdobému
Vyšší m ěrný výkon – vyplývá z dvojnásobného po čtu pracovních zdvih ů, ale z důvodu kratší doby ur čené pro sání a p ředevším kv ůli míšení čerstvé sm ěsi se spalinami p ři výplachu je skute čný výkon vyšší max. o 50 %
Mén ě pohyblivých sou částí – pouze t ři hlavní části: píst, ojnice, kliková h řídel
Jednoduchá konstrukce – absence ventilového rozvodu, menší po čet sou částí, nižší náklady na výrobu, menší setrva čnost pohybujících se sou částí
Pom ěr výkon/hmotnost- výkonn ější motor p ři nižší hmotnosti udává lepší koeficient než t ěžší jednotka o stejném výkonu
Větší pružnost motoru – v ětší nár ůst krouticího momentu p ři poklesu otá ček, maximální moment m ůže být dosažen p ři nižších otá čkách

Brno, 2010 14

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Rovnom ěrn ější pr ůběh krouticího momentu – vlivem dvojnásobného po čtu pracovních zdvih ů má motor rovnom ěrn ější chod, dvoudobý jednoválec se vyrovná plynulostí čty řdobému dvouválci
Nenáro čná obsluha – odpadá rozvodový a tlakový mazací systém
Menší následky p ři p řeto čení motoru – nehrozí p ři velmi vysokých otá čkách (p ři pod řazení) kontaktu ventil ů s pístem
Snadn ější spoušt ění v mrazech – menší odpor pohybujících se sou částí vlivem absence rozvodového mechanismu a díky uložení klikové h řídele na valivých ložiscích
Menší vibrace – zp ůsobeno v ětším po čtem pracovních zdvih ů za otá čku [5] [2]

Nevýhody klasického dvoudobého motoru oproti čty řdobému
Vyšší m ěrná spot řeba paliva – je zp ůsobena nedokonalým vyplachováním a úniky čerstvé sm ěsi p ři výplachu do výfuku. Dvojnásobný po čet sacích cykl ů
Horší pln ění – i p řed dvojnásobný po čet pracovních zdvih ů kv ůli výkon zdaleka nedosahuje dvojnásobku výkonu čty řdobého motoru
Vyšší spot řeba oleje – vlivem spalováním oleje p ři ztrátovém mazání sm ěsí paliva a oleje
Vyšší obsah škodlivin v výfukových plynech – spalováním oleje vzniká v ětší množství nespálených uhlovodík ů, což má za následek problematické pln ění emisních norem u klasických dvoudobých motor ů s karburátorem
Vyšší tepelné zatížení – vlivem dvojnásobného po čtu zážeh ů za otá čku vzniká v motoru více tepla, jsou namáhány p ředevším zapalovací sví čky a píst motoru
Neklidný b ěh naprázdno – je zp ůsoben nedokonalým vypláchnutím prostoru válce od spalin, což ve finále zp ůsobuje, že se nevznítí úpln ě každý pracovní zdvih, protože mezi elektrodami sví čky není dostate čně bohatá sm ěs
Větší hluk motoru – v ětší po čet cykl ů znamená v ětší objem plyn ů, které protékají p řes sání i výfuk. Hluk vytvá ří i valivá ložiska klikového h řídele a proud ění plyn ů členitými kanály v motoru
Obtížné vyvažování víceválcových klikových h řídelí – čepy h řídelí jsou lisované v setrva čnících, taktéž ojni ční čepy jsou zalisovány, proto je nutná vysoká p řesnost [5] [2]

3.3 Druhy řízení rozvodu sání

Za 150 let vývoje dvoudobého motoru se konstrukce kanál ů a zp ůsob rozvodu sm ěsi zdokonalila natolik, že v dnešní dob ě je rozvod sm ěsi ve válci pln ě nesymetrický, což je pro dobré výkonové parametry nezbytné.

Brno, 2010 15

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Symetri čnost rozvodu zjednodušen ě vyjad řuje, jak brzy se p řed dolní úvratí kanály (výfukový, p řepoušt ěcí) otev řou, tak brzy se i zav řou. Tento jev je nežádoucí p ředevším u sání, kdy symetrický rozvod dovolí otev ření sání cca 55° p řed HÚ a 55° za HÚ se zavírá. Pokud bychom cht ěli tento úhel sání zv ětšit a pln ě využít podtlaku v klikové sk říni k nasátí maximálního množství sm ěsi, m ůžeme otev řít sací kanál spodní hranou pístu už n ěkolik stup ňů za DÚ, avšak zav řen musí kanál být bezpodmíne čně v úhlu 55° za HÚ jako u symetrického rozvodu. Proto se i stejný úhel p řed HÚ musí otev řít. Pokud bychom toto neu činili, píst by pohybem sm ěrem k DÚ nestla čoval sm ěs v prostoru pod pístem, tak jak má, ale stále ješt ě otev řeným sacím kanálem by vytla čoval zp ět již nasátou sm ěs zpátky do karburátoru, což by m ělo za následek velké zvýšení spot řeby a motor by nemohl fungovat, protože by nebyla v klikové sk říni stla čována sm ěs na tlak nutný k přepoušt ění stla čené sm ěsi do válce a tedy výtlaku spalin do výfuku (vyplachování). [2]

3.3.1 Rozvod pístem

Nejstarším typem ovládání sání je tedy klasický symetrický rozvod pístem, kdy otev ření a zav ření sacího kanálu řídí spodní hrana pístu (obr. 8). Kanál je tedy umíst ěn ješt ě ve válci a z hlediska konstrukce je tento zp ůsob sání nejjednodušší, avšak výkonov ě není příliš uspokojivý, protože je pevn ě dán okamžik zav ření sacího kanálu, který vlivem konstrukce dvoudobého motoru nem ůže byt v ětší mírou m ěněn. Okamžik zav ření kanálu bývá okolo 55° za HÚ. Pokud se tento úhel zv ětší, dramaticky roste spot řeba a výkon m ůže nepatrn ě vzr ůst jen v nejvyšších otá čkách, pak prudce padá. Sání vlivem symetri čnosti se tedy otevírá relativn ě pozd ě a na krátkou dobu, celkov ě cca 110° otá čky klikové h řídele. Tento systém je používán od samého za čátku bezventilových dvoudobých motor ů a u levných motor ů pro zahradní techniku se používá dodnes. Nevyžaduje žádné další mechanismy k řízení sání a je dán čist ě jen polohou sacího kanálu v ůč i spodní hran ě pístu. [4]

3.3.2 Rozvod rota čním diskovým šoupátkem

Tento typ nesymetrického sání poprvé vyzkoušel v roce 1951 technik závodního odd ělení východon ěmecké MZ, Daniel Zimmermann. Princip spo čívá v sání p římo do klikové sk řín ě p řes clonu, která sestává z tenkého kotou čku z ot ěruvzdorného materiálu, jež je pohán ěn se stejnými otá čkami od klikové h řídele. Kotou č je nasazen s malou axiální v ůli na klikové h řídeli – m ůže se tedy posunovat v drážkovaném vedení, a protože se otá čí s malou bo ční v ůli do 0,5 mm mezi dv ěma rovnob ěžnými st ěnami, vlivem p řetlaku pod pístem p ři uzav řeném sání se kotou č tla čí na vn ější víko komory a tím je ut ěsn ěn. První primitivní šoupátko bylo vyrobeno z řezného ocelového kotou če cirkulárky, pozd ěji se osv ědčil pertinax (Jawa 90) a jiné pevné materiály, které snáší ot ěr. Dnes se používají krom ocelového plechu jak speciální plasty, tak materiály na bázi prysky řic. [8]

Brno, 2010 16

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 9: Karbonové (vlevo) a plechové rota ční šoupátko s příslušnými st ěnami [15]

Šoupátko je za b ěhu mazáno sm ěsí oleje a paliva z karburátoru, p řesto je nutno p ři konstrukci volit vhodnou kombinaci šoupátko-komora, aby nedocházelo k přílišnému opot řebení (obr.9). Rovn ěž pro jeho excentrický tvar je vhodné, aby použitý materiál byl co nejleh čí, z důvodu odst ředivých sil ve vysokých otá čkách. Dobu otev ření sání ur čuje práv ě vý řez v diskovém šoupátku, což bylo p ředevším u závodních stroj ů výhodné, nebo ť se dá vým ěnou šoupátka m ěnit výkonová charakteristika motoru, nap ř. úzké pásmo výkonu v nejvyšších otá čkách u silni čního motoru nebo plochý pr ůběh krouticího momentu u terénního stroje. Rozvod rota čním šoupátkem byl vždy populární hlavn ě u sportovních a závodních stroj ů. Velká výhoda spo čívá ve velmi krátkém sacím kanálu do klikové sk řín ě, kanál m ůže mít velký pr ůř ez s minimálními ztrátami proud ění a oproti jazý čkovému ventilu p ři otev řeném sání nestojí v kanále žádná p řekážka, která by zp ůsobovala odpor a vznik turbulencí. Vysokootá čkový motor také vyžaduje co nejkratší dobu otevírání i zavírání sacího kanálu. Tyto aspekty jsou také d ůvodem, pro č rozvod rota čním šoupátkem stále používá zna čka Aprilia u svých silni čních závodních stroj ů ve t říd ě 125 cm 3. [1]

Brno, 2010 17

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 10: Schéma funkce sání p řes rota ční diskové šoupátko [4]

Naopak nevýhodou tohoto uspo řádání je karburátor umíst ěny zboku klikové sk řín ě, což p ředevším u řadového dvouválce či čtvercového čty řválce (závodní Jawa 350 V4 673) s karburátory po stranách motoru znamená velké zv ětšení stavební ší řky a v případ ě kapotovaného motocyklu zv ětšení aerodynamického odporu. Karburátor po stran ě také m ůže clonit umíst ění alternátoru a zapalování na klikové h řídeli.

Důmyslným řešením byla konstrukce použitá u skútr ů Piaggio Vespa, kdy rota čním šoupátkem bylo p římo rameno setrva čníku klikové h řídele, takže karburátor byl upevn ěn přímo na odlitku klikové sk řín ě a rozvod řídil obvodový vý řez v setrva čníku, takže net ěsnil bok klikové h řídele, ale obvod (obr. 11; šipky zna čí po čátek a konec otev ření sacího kanálu). Karburátor byl umíst ěn nad motorem, takže odpadl problém široké zástavby. Jedinou nevýhodou zde je ut ěsn ění, které se nehodí na velmi vysoké otá čky.

Brno, 2010 18

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 11: Kliková h řídel Piaggio Vespa s vý řezem na obvodu setrva čníku [1]

Jiná modifikace rota čního šoupátka využívá klasické bo ční šoupátko, ale sací kanál je sto čen sm ěrem za motor, kde je umíst ěn i karburátor. Nevýhodou je p říliš dlouhý kanál sání, který není ideální pro maximální výkon ve vysokých otá čkách, ale p řináší lepší pr ůběh krouticího momentu, proto se toto uspo řádání používalo spíše v motokrosových a enduro motocyklech, nap ř. Jawa 125/657. Výhodou také je, že karburátor není tolik vystaven poškození jako p ři bo čním umíst ění a odpadají problémy s umíst ěním vzduchového filtru a tlumi če sání. [16]

Obr. 12: Řez motorem Jawa 125/657 [34]

Brno, 2010 19

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Jiným typem bylo zase rota ční šoupátko, které nebylo umíst ěno na klikové h řídeli, ale pomocí pravoúhlého p řevodu bylo vyvedeno za válec (válce) a ovládalo diskové šoupátko s osou otá čení kolmou na klikovou h řídel. Výhodou tohoto uspo řádání bylo prostorové uspo řádání jako u klasického pístového rozvodu, tzn. karburátor se nacházel za válcem. Nevýhoda spo čívala v řešení p řevodu o 90°. P ůvodní patent na tuto konstrukci m ěla československá Jawa, která řešila p řevod h řídelí s kuželovým p řevodem (obr. 13).

Obr. 13: Rota ční šoupátko umíst ěné kolmo na osu klikové h řídele [34]

Neobvykle řešený pohon rota čního šoupátka m ěly lodní a závodní čty řválce typu boxer n ěmecké firmy König. Jedno šoupátko ovládalo najednou karburátory pro dv ě dvojice válc ů a p řevod byl řešen ozubeným řemínkem, který byl pomocí dvou kladek usm ěrňován od klikové h řídele a pohán ěl velké rota ční šoupátko. Protilehlé válce m ěly spole čnou klikovou komoru a konají souhlasn ě stejné zdvihy. Tato konstrukce inspirovala rakouskou firmu Rotax u svých sn ěžných skútr ů, jen p řevod k šoupátku zajiš ťovala ozubená kola. Systém, kdy jedno šoupátko ovládá dva válce, se používá dodnes u závodních silni čních speciál ů. Stejn ě tak i japonská Yamaha použila tento upravený systém na svém V4 motoru stroje YZR 500, kdy jsou použita šoupátka dv ě, každé ovládající dvojici válc ů (obr. 42) [1]

Brno, 2010 20

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 14: Čty řválec typu boxer n ěmecké firmy König s řemenovým pohonem šoupátka [17]

3.3.3 Rozvod sání posuvným šoupátkem

S tímto provedením experimentovala v 70. letech československá Jawa. Ovládání sacího kanálu ovládala posuvná desti čka spojená čepem s táhlem (v podstat ě malou ojnicí) pohán ěnou klikovou h řídelí. Desti čka podle otá ček klikové h řídele jezdila v úzké šacht ě šoupátka s minimální v ůli a byla ut ěsn ěna rozdílem tlak ů podobn ě jako rota ční šoupátko. Toto provedení se vyzna čovalo karburátorem umíst ěným klasicky za motorem a m ělo vynikající pr ůběh k řivky krouticího momentu, proto bylo použito u sportovního trialového motocyklu. [16]

Brno, 2010 21

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 15: Motor Jawa Trial s rozvodem sání posuvným šoupátkem [34]

3.3.4 Rozvod sání válcovým šoupátkem

Válcové šoupátko používala bylo populární p ředevším pro pom ěrn ě jednoduchou přestavbu z klasického rozvodu pístem na nesymetrický rozvod. Jednalo se o válec s příčným otvorem ve tvaru části sacího kanálu, který se otá čel ve válcové komo ře rovnob ěžn ě s klikovou h řídelí a byl pohán ěn jednoduchým p řevodem od klikové h řídele, nej čast ěji ozubeným řemínkem, v pom ěru otá ček 1:2, což dovolovala symetrie rozvodu obou zdvih ů dvoudobého motoru. Toto řešení sice p řinášelo prodloužení doby sání, avšak kv ůli malému funk čnímu pr ůměru válce a pomalému otev ření kanálu trvalo plné otev ření sacího kanálu jen krátce. Podobné řešení bylo použito u závodních p řepl ňovaných motor ů DKW v roce 1938 (obr. 22). [5]

Obr. 16: Schéma sání řízeného válcovým šoupátkem [5]

Brno, 2010 22

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

3.3.5 Rozvod sání membránami (jazý čkovým ventilem)

V 70. letech p řišel japonský výrobce motocykl ů Yamaha s modernizací sání p řes membránu ovládanou podtlakem v sacím kanálu, které je u dvoudobých motor ů známo od 20. let 20. století, avšak nebylo tehdy spolehlivé, nebo ť plechová membrána v té dob ě trp ěla rozkmitáním a praskáním v míst ě pevného uchycení k ráme čku. Tehdejším limitem pro pravidelný b ěh motoru bylo 5000 min -1. Yamaha vyrábí též hudební nástroje, proto má s kmitáním a membránami bohaté zkušenosti. Navrhla st řechovitý ráme ček z hliníkové slitiny nebo polyuretanu, ve kterém je umíst ěno více menších membrán, které jsou v maximální otev řené poloze bržd ěny dorazy. V míst ě dosedání membrán je ráme ček pogumován pro omezení ráz ů. Membrány byly d říve vyrobeny z tenkého plechu o max. tlouš ťce 0,3 mm, nyní se vyráb ějí ze syntetických materiál ů jako kevlar, textit atd. Membrány (jazý čky) se otevírají už p ři sebemenším podtlaku v klikové sk říni, jakmile se píst za čne vracet do dolní úvrati a na membránu p ůsobí přetlak, dosedne do svého sedla a zabra ňuje vracení sm ěsi paliva ke karburátoru. [2]

Obr. 17: Motor Rotax 125 s membránovým sání a výfukovou p řív ěrou RAVE [16]

Rozvod membránami p řinesl oproti rozvodu kotou čovým šoupátkem více krouticího momentu do nízkých a st ředních otá ček, nebo ť sání probíhá podle aktuálního podtlaku vznikajícího pod pístem, který se otá čkami m ění, není tedy nastaveno pevn ě dané otev ření pro nejvyšší otá čky, což je zde nevýhoda rota čního šoupátka vhodného spíše pro závodní silni ční motory. Výhodou tohoto uspo řádání je prostorová nenáro čnost, když se komora s tělesem membrán umístí mezi motor a karburátor a palivo se sáno p římo do klikové sk řín ě. V 80. letech byly šoupátka p řivedeny k dokonalosti a staly se spolehlivým rozvodem sání, který se Brno, 2010 23

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství v dnešní dob ě používá u všech výkonných dvoudobých motor ů. Jedinou nevýhodou systému je odpor ráme čku s membránami, které v otá čkách nad 10 000 min -1. p ůsobí odpor v sání a vznik turbulencí. Tyto ztráty jsou však malé a má smysl je potla čit jen u závodních motor ů, kde je d ůležitý p ředevším výkon v otá čkách. Účinnost membránového sání lze zvýšit využitím pulzací v sání, kdy lze vhodn ě navrhnout objem sacího systému v četn ě tlumi če sání. K sacímu kanálu se p řipojuje potrubí s komorou ur čitého objemu, navrženou pro nej čast ěji používané otá čkové pásmo. P ři daných otá čkách pak lze s pulza ční komorou dosáhnout dokonalejšího pln ění využitím dynamického přepl ňování setrva čným proudem sm ěsi paliva. [4]

Obr. 18: Pohled na otev řené membránové sání p ři podtlaku [18]

V 80. letech bylo firmou Yamaha sání membránami dopln ěno pulza ční nádobkou, umíst ěnou mezi válec a karburátor. Tento systém YEIS (Yamaha Energy Induction System) sloužil k lepší odezv ě motoru po p řidání plynu a cílem byl nár ůst krouticího momentu v nízkých a st ředních otá čkách. Funkce spo čívá v hromad ění (indukci - odtud český název „induk ční systém“) čerstvé sm ěsi v nádobce vlivem setrva čnosti proud ění plyn ů po uzav ření jazý čkového ventilu a tato nahromad ěná sm ěs pak může být okamžit ě nasána p ři dalším sacím zdvihu, aniž by se musela nejprve tvo řit sm ěšováním v karburátoru. [19]

Brno, 2010 24

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 19: Induk ční systém sání Yamaha YEIS [19]

3.4 Zp ůsoby vyplachování válce

Metodika vyplachování dvoudobého motoru má zásadní vliv na výsledný výkon a krouticí moment, spot řebu paliva a množství škodlivin ve spalinách. Vým ěna plyn ů, tj. spalin a čerstvé směsi paliva a vzduchu, probíhá u dvoudobého motoru během jednoho zdvihu, což obnáší ur čité problémy s ideálním vypláchnutím. Doba výplachu je relativn ě krátká, cca 100-130° celkové otá čky h řídele. Pro dvoudobý motor je d ůležitý co nejmenší volný objem v klikové sk říni, nebo ť čím menší objem zde bude, tím více se zde nasátá sm ěs m ůže stla čit a tím lépe funguje přepoušt ění do válce. Proto setrva čníky klikové h řídele mají válcový tvar, aby je kliková sk říň mohla co nejvíce kopírovat, n ěkdy se vkládají i mezi setrva čníky tzv. podkovy, aby se co nejvíce eliminoval i škodlivý prostor mezi setrva čníky mimo oblast pohybu ojnice. [5]

Pro míru stla čení sm ěsi pod pístem se používá pojem „primární kompresní pom ěr“ a jedná se o pom ěr sou čtu zdvihového objemu a volného objemu klikové h řídele ku objemu klikové sk řín ě. Čerstvá sm ěs je pak stla čována pístem v klikové sk říni na tlak 0,03 MPa. Tento tlak je po otev ření p řepoušt ěcích kanál ů navýšen až na 0,08 MPa, nebo ť spaliny se vlivem po čáte čního dynamického tlaku po otev ření kanál ů tla čí sm ěrem do klikové sk řín ě a ješt ě více stla čují množství čerstvé sm ěsi. Jakmile píst odkryje svou horní hranou p řepoušt ěcí kanály, stla čená sm ěs proudí do válce a spalovacího prostoru a svým proudem vytla čuje ven zbytky spalin, jejichž p řetlak již významn ě poklesl otev řením výfukového kanálu, p řičemž výfukový kanál se otevírá o n ěco d říve než kanály p řepoušt ěcí. U dvoudobých motor ů s tímto srážením se dvou typ ů plyn ů ve válci je tedy rozhodující metoda, jakou vytla číme všechny spaliny z válce do výfuku, avšak nedojde k promísení čerstvé sm ěsi a nevyužitelných spalin, které snižují ú činnost motoru. Tento

Brno, 2010 25

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství aspekt vícemén ě úsp ěšn ě řeší systém více p řepoušt ěcích kanál ů, které formují čerstvou sm ěs z jejich ústí do pomyslného bloku, který vytlá čí spaliny sm ěrem k výfuku. U nedokonalého vyplachování s primitivním výfukovým systémem s rovnou trubkou však dochází k únik ům sm ěsi do výfuku, palivo nasáté motorem není pln ě využito a roste spot řeba. Narozdíl od čty řdobého motoru, pro správnou funkci vyplachování válce sm ěsí je důležitý protitlak ve výfukovém potrubí, který zamezí p ři výplachu úniku sm ěsi do výfukového kanálu. Tento protitlak lze vytvo řit konstrukcí výfukového systému s expanzní komorou, jehož kónické zúžení na konci objemové části komory odráží tlakové vlny, které se pohybují zp ět sm ěrem k válci a zatlá čí úniky čerstvé sm ěsi zp ět do válce. Daný protitlak však funguje pouze pro ur čité relativn ě úzké pásmo otá ček, p ři jiných otá čkách, než pro které je konstruováno, je protitlak menší a dochází k únik ům paliva do výfuku, p ři v ětším protitlaku je do válce zatla čena i část spalin a klesá ú činnost spalování. [2]

3.4.1 Příčné vyplachování

Jedná se o nejstarší zp ůsob použitý už na prvních dvoudobých motorem s kanály. Příčné se nazývá z toho d ůvodu, že p řepoušt ěcí kanál se nachází naproti výfukovému kanálu, tedy p ři výplachu se sm ěs pohybuje nap říč válcem sm ěrem k výfuku. Proud ění sm ěsi ve válci je usm ěrňováno výb ěžkem na pístu, tzv. deflektorem, který musí být vyšší než výška výfukového kanálu a usm ěrňuje prou čerstvé sm ěsi z jednoho či více p řepoušt ěcích kanál ů po přilehlé stran ě válce sm ěrem k hlav ě válce a pak dol ů sm ěrem k výfuku (obr. 19-1).

Obr. 20: Zp ůsoby vyplachování válce [5]

Brno, 2010 26

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Nevýhodou tohoto systému byla nízká ú činnost vyplachování, kdy p řes hranu deflektoru část sm ěsi proudila p římo do výfuku. Další problémy činila velká hmotnost pístu a různá teplotní roztažnost poloviny pístu na stran ě deflektoru, rovn ěž píst nem ěl t ěžišt ě v ose pístu, proto docházelo k nestejnom ěrnému opot řebení a zvýšení setrva čnosti pístu. Spalovací prostor musel kopírovat tvar pístu, docházelo ke vzniku horkých oblastí na tvarových hranách, proto vývoj spalovacího prostoru byl zna čně limitován. Kv ůli v ětší mase dna pístu musela být pro v ětší roztažnost dna pístu volena v ětší v ůle pístu ve válci, proto tyto motory ve studeném stavu po startu klepaly. Deflektor byl vystaven žáru spalovacího prostoru, proto se o n ěj čerstvá sm ěs oh řívala. [5] V sou časnosti se tato konstrukce pro svoje zna čné nevýhody nepoužívá.

Obr. 21: Píst s deflektorem [1]

3.4.2 Souproudé vyplachování

Vyplachování se nazývá souproudé z důvodu stejného sm ěru proud ění stla čené sm ěsi z přepoušt ěcího kanálu i vytla čovaných výfukových plyn ů. Tento zp ůsob výplachu je typický především pro dvoupístové motory, které se staly populárními od roku 1920 pro sv ůj nesymetrický rozvod, nebo ť písty byl ve stejné rovin ě pouze p ři horní úvrati, jinak byl vždy jeden píst výše než druhý vlivem geometrie rozvidlené ojnice p ři otá čení klikové h řídele (obr. 19-3). Výhodou tohoto uspo řádání v té dob ě, krom ě r ůzného okamžiku otev ření kanál ů v ůč i zav ření, byl fakt, že písty nepot řebovaly deflektor, byly tedy ploché, m ěly v ůč i své ose soum ěrnou roztažnost, mohly být tedy ve válcích umíst ěny s menšími v ůlemi. Čerstvá sm ěs proudila z přepoušt ěcího kanálu v jednom cylindru válce, obtékala spalovacím prostorem přepážku odd ělující oba cylindry. Tato p řepážka tvo ří u dvoupístového motoru clonu, která brání proud ění sm ěsi p římo do válce, což by u jednopístového motoru bez usm ěrňovacího výb ěžku na dn ě pístu jist ě nastalo. [5]

Brno, 2010 27

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Nevýhodou dvoupístového uspo řádání byl nevhodný (oválný) tvar spalovacího prostoru, velká hmotnost dvojice píst ů a konstrukce ojnice, která byla rozvidlená do tvaru písmena Y (motory Puch) nebo byla použita centrální ojnice a na ní pomocí čepu p řipojena druhá, takže soustava ojnic tvo řila pohyblivý tvar písmena U (systém DKW). Dvoupístové motory slavily úsp ěchy p řed 2. sv ět. válkou u závodních p řepl ňovaných motor ů DKW 250 typ SS a ULD, což byly vodou chlazené dvoupístové jednoválce s přepl ňováním pomocí pístového dmychadla a rozvodem sání válcovým šoupátkem. [12]

Obr. 22: Dvoupístový motor DKW ULD 250 ccm s přepl ňováním, model 1938 [20]

3.4.3 Vratné vyplachování

Princip vrtaného vyplachování je prozatím vrcholem vyplachování válce sm ěsí, který se používá dodnes. Vyvinul jej v roce 1926 německý konstruktér Dr. Adolf Schnürle pro vzn ětové dvoudobé motory, avšak v roce 1932 jeho patent odkoupila n ěmecká firma DKW a po vypršení autorských práv po 2. sv ětové válce se tento systém uplatnil ve všech moderních dvoudobých motorech. Vytla čení spalin z válce obstarává proud čerstvé sm ěsi z páru nebo více pár ů p řesn ě sm ěrovaných p řepoušt ěcích kanál ů, nejmén ě však mohou být použity dva kanály ústící ze strany výfukového kanálu, které sm ěrují proud sm ěsi na zadní st ěnu válce, ve spalovacím prostoru se sm ěs obrací zpátky k výfukovému kanálu - odtud název vratné vyplachování (obr. 4 a obr. 19-2). Tento systém nevyžaduje žádné zvláštní prvky na výrobu, pouze je nutné sladit páry přepoušt ěcích kanál ů p řesn ě proti sob ě a pod úhlem sm ěrem ke spalovacímu prostoru, aby se

Brno, 2010 28

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství vytvo řila celistvá vlna sm ěsi proudící kolmo vzh ůru a nedocházelo k ví ření čerstvé sm ěsi, kv ůli kterému by docházelo k únik ům čerstvé sm ěsi p římo do výfuku. Základní uspo řádání se dvěma kanály bylo dopln ěno firmami Zündapp a Scott ve 30. letech 20. století pomocným, tzv. boost kanálkem naproti výfukovému kanálu, čímž byl hlavní proud lépe sm ěrován a vyplachování v prostoru nad pístem se zdokonalilo. Továrny tento poznatek rychle zúro čily v závodech a japonské továrny v 60. letech vratné vyplachování zdokonalily použitím p řídavných p řepoušt ěcích kanál ů, ale stále musí platit, že pravá strana válce musí být p řísn ě symetrická s levou, tudíž je d ůležitá p řesná výroba odlitk ů a frézování kanál ů (obr. 21). Vratné vyplachování p řineslo výhodu mnohem dokonalejšího vypláchnutí válce sm ěsí než u všech jiných variant výplachu, umožnilo použít píst s plochým dnem a p ředevším výrazn ě snížit spot řebu a zvýšit výkon, neboť čerstvá sm ěs již takovou m ěrou neuniká do výfuku jako u p ředchozích systém ů. [12]

Obr. 23: Vratné vyplachování dvoudobého motoru [3]

3.5 Výfuková soustava

Výfukové potrubí bylo u dvoudobých motor ů až do poloviny 20. století totožné s čty řdobým, výfuková trubka s tlumi čem sloužily pouze k utlumení unikajících plyn ů z výfukového kanálu. U klasického dvoudobého motoru část čerstvé sm ěsi uniká p ři výplachu válce do výfuku, což je d ůvod vyšší spot řeby a menší ú činnosti.

Brno, 2010 29

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

3.5.1 Lad ěné výfukové potrubí s expanzní komorou

Problém s únikem sm ěsi do výfuku odstranili ve vývojových laborato řích n ěmecké DKW, kde po 2. sv ětové válce pracovali na dalším vývoji dvoudobého motoru, nebo ť čty řdobá konkurence m ěla stále lepší výkonové parametry a nižší spot řebu. Práce na vývoji nového výfuku se ujal konstruktér Erich Wolf. Perspektivu shledával v řešení, jak tlakovou vlnou ve výfukovém traktu zatlačit zp ět do válce unikající čerstvou sm ěs. Zformoval proto objemnou kuželovitou komoru se strmým koncovým kuželem, která slouží k primárnímu odrazu tlakových vln sm ěrem zp ět k válci. Tato komora prokázala, že motor má lepší parametry než s oby čejnou trubkou zakon čenou tlumi čem. V ětších úsp ěch ů však s tímto výfukovým systémem dosáhl v roce 1951 až šéf závodního odd ělení východon ěmecké MZ, ing. Walter Kaaden, který s vědeckým p řístupem analyzoval a zkoušel délky potrubí, úhly kužel ů a pr ůměry potrubí. Zjistil tak, že lad ěný výfuk ideáln ě pracuje jen pro ur čité pásmo otá ček, a práv ě v tomto funk čním pásmu jeho lad ěné potrubí s expanzní komorou pracuje jako dmychadlo, který zatla čuje unikající sm ěs výfukem zpátky do válce a motor tak stla čuje a zapaluje více sm ěsi, než by stla čoval bez tohoto potrubí. Analýza chování tlakových vln je však i v dnešní dob ě t ěžko p ředvídatelná, proto se s výfuky experimentovalo na brzd ě a zkoušely se jednotlivé verze. Pro vysoké otá čky je vhodné kratší potrubí menšího objemu s menším pr ůměrem trubek, naopak pro dobrý krouticí moment v nižších otá čkách je ideální v ětší objem komory s většími jednotlivými pr ůměry. Existují univerzální vzorce, pomocí kterých se dají p řibližn ě vypo čítat základní rozm ěry, avšak jemné dolad ění probíhá experimentáln ě. Délka potrubí musí být navržena tak, aby tlaková vlna, pohybující se rychlostí zvuku 343 m/s, dorazila do výfukového kanálu přesn ě v okamžiku p řed zav řením kanálu pístem. Na obr. 24 naho ře se práv ě od strmé kuželovité části odrazila tlaková vlna a do výfukového potrubí uniká čerstvá sm ěs, vyobrazena zelen ě. Na spodním obrázku už tlaková vlna dorazila k válci a zatla čuje sm ěs zp ět do válce, zatímco výfukové plyny unikají z výfuku ven. Je tedy z řejmé, že potrubí nem ůže ú činn ě pracovat ve všech otá čkách, ale je navrženo pro ur čité otá čkové pásmo podle použití motocyklu. Proto sportovní motocykly mají jemné odstup ňování p řevodových stup ňů , aby motor mohl pracovat v pásmu otá ček, kdy je motor nejlépe pln ěn. [4] [1]

Brno, 2010 30

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 24: Princip využití tlakové vlny u lad ěné výfukové komory [10]

3.6 Výfukové p řív ěry

Technologický vývoj dvoudobých motor ů se stal od 60. let 20. století doménou japonských výrobc ů. Dvoudobý motor se stal výkonn ější než čty řdobý, avšak problémem bylo v případ ě vysokovýkonných motor ů úzké pásmo využitelného výkonu a krouticího momentu, což bylo dáno konstrukcí výfuku, jenž zamezoval úniku čerstvé sm ěsi do výfuku většinou pouze ve vysokých otá čkách. Proto se hledal zp ůsob, jak u činit k řivku plošší. Účinným řešením zde byly výfukové p řív ěry ve válci, řídící bu ď horní hranu výfukového kanálu a tím pádem i rozvod motoru, nebo ovládající pomocné výfukové kanály, p řípadn ě měnily objem výfukového systému p řipojováním pomocných rezonan čních komor. [7]

3.6.1 Regulace objemu výfuku p řipojováním rezonan ční komory

Protože pro správnou funkci vyplachování je p ři r ůzných otá čkách pot řeba r ůzný objem výfukového systému, používají se odd ělené rezonan ční kom ůrky s ovládáním v závislosti na otá čkách motoru. Při nízkých otá čkách je rezonan ční komora pln ě otev řena a navyšuje svým objemem kapacitu výfukového systému, nebo ť píst se v nižších otá čkách pohybuje pomaleji a proto by p ři objemu výfukového systému pro vysoké otá čky docházelo

Brno, 2010 31

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství k před časnému doražení tlakové vlny k válci a tlaková vlna by zatla čila sm ěs do válce až příliš, takže by se do válce zpátky dostala i část výfukových plyn ů. Plné otev ření kanálu komory zajistí dostate čný rozpínavý ú činek výfukových plyn ů a zabra ňuje vniknutí čerstvé sm ěsi do výfuku. S rostoucími otá čkami se kanál vedoucí k rezonan ční komo ře p řivírá, takže objem komory se zmenšuje a rytmus pulzování výfukového plynu se p řizp ůsobuje otá čkám. Při vyšších otá čkách je rezonan ční komora úpln ě zav řena a motor pracuje jako klasický motor s výfukovým systémem vylad ěným na vysoké otá čky. Každá firma vyráb ějící sportovní a závodní dvoudobé motory má sv ůj zp ůsob ovládání:

3.6.1.1 Kawasaki KIPS KIPS (Kawasaki integrated power valve system) – hlavní výfukový kanál je dopln ěn o dva pomocné kanálky, v nichž se nachází dv ě svisle umíst ěna válcovitá šoupátka s vý řezy odst řediv ě ovládaná pomocí souty čí s převodem. Jeden z pomocných kanálk ů je spojen s rezonan ční komorou, která je pro nízké otá čky pln ě otev řena, pomocné kanálky jsou zav řeny a motor má navíc funk ční jen hlavní výfukový kanál, což prospívá pr ůběhu krouticího momentu v nižších otá čkách. Pro vysoké otá čky je komora zav řena a pomocné výfukové kanály jsou pln ě pr ůchozí, což zase sv ědčí vyplachování ve vysokých otá čkách. Tento systém d ůmysln ě využíval zapojování rezonan ční komory [7]

Obr. 25: Rezonan ční komora Kawasaki KIPS [3]

Brno, 2010 32

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

3.6.1.2 Honda ATAC ATAC (Auto Control Torque Amplification Chamber) – rezonan ční komora je umíst ěna vedle výfukového kanálu a s ním je propojována pomocí ventilu, ovládaného odst řediv ě řízeným mechanismem. Tento systém Honda používala u svých motokrosových, produk čních i závodních GP stroj ů. P ředchozí verze používala oto čnou škrticí klapku místo ventilu, avšak příliš se neosv ědčila kv ůli častému zanášení karbonem. [7]

Obr. 26: Rezonan ční komora Honda ATAC [3]

3.6.1.3 Suzuki SAEC SAEC (Suzuki Automatic Exhaust Chamber) – válcové vodorovné šoupátko s vý řezem připojuje k výfukovému systému rezonan ční komoru v dutin ě hlavy válce. Funkce je podobná jako u systému KIPS od Kawasaki, specialitou je ovšem ovládání p řív ěry pomocí servomotoru, do kterého zasílá impulsy řídící jednotka. Graf na obr. 27 znázor ňuje význam otev řené rezonan ční komory. P ři otev řené komo ře (1) má motor plynulý pr ůběh k řivky, avšak s brzkým maximem. Nár ůstem otá ček vyšle řídící jednotka signál k servomotoru k odpojení komory (2) a motor pracuje s maximálním výkonem ve vyšších otá čkách. Z grafu je patrno, že k přepnutí p řív ěry by m ělo dojít v okamžiku, kdy již motor má lepší výkonové parametry s odpojenou komorou. Skloubením silných úsek ů jednotlivých graf ů získáme výkonovou k řivku s plynulým pr ůběhem, bez propadu v nízkých otá čkách, který by nastal u motoru bez p řív ěry.

Brno, 2010 33

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 27: Schéma funkce systému Suzuki SAEC a vliv otev ření na pr ůběh výkonu [34]

3.6.2 Zm ěna časování rozvodu regulací horní hrany výfukového kanálu

Jiným zp ůsobem, v sou časnosti u sportovních motor ů používan ějším pro svoji vyšší účinnost, je pohyblivá poloha horní hrany výfukového kanálu ve válci. Pohyblivá hrana má velmi d ůležitý vliv na kvalitu vyplachování a zabra ňuje velkou m ěrou únik ům sm ěsi do výfuku.

3.6.2.1 Yamaha YPVS Vůbec první systém tohoto druhu p ředstavila v roce 1977 japonská Yamaha na svém závodním stroji YZR 500 OW 35 a hned první závod byl vít ězný. V míst ě horní hrany výfukového kanálu bylo vodorovn ě umíst ěna válcová p řív ěra s vý řezem ve tvaru hyperboloidu, takže vý řez p řív ěry p ři natá čení stále kopíruje tvar válce. P řív ěra byla ovládána převodem pomocí servomotoru, který byl ovládán odst řediv ě, pozd ěji elektronickou řídící jednotkou. Tento systém pracoval pom ěrn ě spolehliv ě a netrp ěl zadíráním jako posuvné přív ěry (obr. 6).

Výhodou regulace polohy výfukového je zlepšení pr ůběhu výkonu v nízkých a st ředních otá čkách a odstran ění úniku sm ěsi do výfuku p ři výplachu válce. P ři nízkých otá čkách p řív ěra významn ě sníží horní hranu výfukového kanálu, takže výfukový kanál má jen tak řka polovi ční výšku oproti pln ě otev řenému stavu, což má pozitivní vliv na krouticí

Brno, 2010 34

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství moment v nízkých otá čkách. Rostoucími otá čkami se hrana zvyšuje až do plného otev ření, pot řebného pro plný výkon a maximální pr ůtok plyn ů z válce. Nevýhodou výfukové p řív ěry je omezená životnost a nutnost údržby, nebo ť samotná přív ěra je v přímém styku s horkými spalinami, tudíž musí být vyrobena z materiál ů odolných opalování, s dobrou tepelnou roztažností a p řív ěru je nutno čistit od karbonu, který se na ní usazuje v pr ůběhu činnosti motoru, nebo ť dochází ke spalování oleje ve sm ěsi. Proto se p ři její konstrukci musí uvažovat samo čisticí schopnost od karbonu, jinak dochází k zadírání p řív ěr a nadm ěrnému opot řebení ovládacím mechanism ů p řív ěry, což zp ůsobuje vznik v ůlí a nep řesnou funkci. [5]

Obr. 28: Schéma funkce výfukové p řív ěry YPVS od Yamahy [34]

Yamaha používala p řív ěru válcovou, pozd ěji p řešla na p řív ěry tzv. gilotinového typu – p řív ěra m ěla tvar šikmého nože, který zajížd ěl sm ěrem do válce. Další velcí výrobci preferovali p ředevším nožové p řív ěry, nebo ť byly prostorov ě výhodn ější a kompaktn ější:

Brno, 2010 35

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

3.6.2.2 Rotax RAVE Rakouský Rotax vyvinul v roce 1986 systém RAVE (Rotax Advanced Variable Exhaust), kdy je posuvná p řív ěra ve výfuku ovládána p řetlakem ve výfukovém potrubí. Kanálek vede z výfukového potrubí do komory s membránou, na které je upevn ěn n ůž p řív ěry. Se stoupajícími otá čkami a rostoucím p řetlakem ve výfukovém systému se p řív ěra nadzvedává a otevírá více pr ůř ez výfukového kanálu. Zp ětný návrat zajiš ťuje vinutá pružina p ůsobící proti přív ěř e. Ovládání p řetlakem z výfuku bylo pozd ěji nahrazeno ovládáním servomotorem pomocí ocelového lanka, kdy servomotor otevíral p řív ěru a zp ětný chod zajiš ťovala vratná pružina. [21]

Obr. 29: Výfuková p řív ěra Rotax RAVE s nožovým šoupátkem [21]

3.6.2.3 Suzuki AETC Suzuki AETC (Automatic Exhaust Timing Control) – válcová posuvná p řív ěra je složena z většího po čtu nož ů: verze AETC je složena ze dvou nož ů, u verze Super AETC se používají na jednu p řív ěru části t ři, z různých materiál ů o podobné teplotní roztažnosti. Funkce je podobná jako u systému RAVE, p řív ěra zajíždí šikmo pod úhlem do válce a reguluje horní hranu výfukového kanálu, avšak je ovládána elektronicky servomotorem pomocí řídící jednotky a jeden válec má dv ě takovéto válcové p řív ěry, tudíž jedna složená p řív ěra ovládá polovinu výfukového kanálu. Uspo řádání je voleno z důvodu optimálního tvaru vý řezu v přív ěrách, aby p řív ěry kopírovaly dvoudílné oválné okno výfukového kanálu d ělené uprost řed p řepážkou. Suzuki tento systém používala u všech svých vysokovýkonných dvoudobých motor ů v četn ě závodních stroj ů kategorie GP. [10]

Brno, 2010 36

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 30: Trojdílná výfuková p řív ěra Suzuki Super AETC z motoru Suzuki RGV 250 Gamma [22]

3.6.2.4 Honda RC-Valve RC-Valve (Honda Remote Control Valve) – systém pracuje podobn ě jako AETC od Suzuki, pouze s tím rozdílem, že výfukový kanál ovládá dvojice jednoduchý nožových p řív ěr ovládaných servomotorem pomocí řídící jednotky v závislosti na otá čkách. Tento systém byl použit u sportovních silni čních stroj ů modelové řady NSR. Honda dále vyvinula systém HPP (Honda Power Port), který ve své první vývojové fázi ovládal pomocí škrticí klapky p řipojování rezonan ční komory k výfukovému systému, v následující fázi už byla použita válcová p řív ěra podobná systému YPVS regulující horní hranu výfukového kanálu a v závislosti na otá čkách p řipojovala a v nízkých otá čkách odpojovala pomocné výfukové kanálky. [10]

V pr ůběhu vývoje výfukových p řív ěr byly p ředstaveny i další konstrukce, avšak většinou napodobují nebo kombinují výše zmín ěné uspo řádání. V sou časnosti se u dvoudobých sportovních motor ů používají p ředevším posuvná šoupátka nožového typu jako na obr. 31. Vývoj dvoudobého motoru od roku 1998 se p řesunul p ředevším do sféry motokrosových stroj ů a popis t ěchto systém ů již p řesahuje nápl ň práce. [3]

Brno, 2010 37

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 31: Moderní nožové výfukové p řív ěry (Yamaha YZ 125) [34]

Brno, 2010 38

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

4 Struktura a historie šampionátu mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů 4.1 Charakteristika závod ů mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů

Mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů je nejvyšší formou silni čního motocyklového závod ění, v sou časnosti vypsanou pro t ři objemové kategorie: 125 cm 3, Moto 2 (která nahradila d řív ější dlouholetou kategorii 250 cm 3 čtyřdobými stroji o obsahu 600 cm 3) a nejvyšší t řídou MotoGP, omezenou objemem na 800 cm 3. Tyto motocykly jsou speciální závodní stroje ru čně stav ěné v ur čitém po čtu kus ů, využívají nejmodern ější technologie bez omezení náklad ů a nevycházejí se sériových stroj ů tak jako litrové závodní motocykly z kategorie mistrovství sv ěta Superbike. Z tohoto d ůvodu tudíž nemohou být provozovány jinde než na závodních tratích. Pro motocykl je krom ě nejvyššího dovoleného obejmu válc ů předepsána nejnižší pohotovostní hmotnost celého stroje, po čet válc ů motoru a další limity, které zajiš ťují vyrovnanost startovního pole a zamezují vzniku konstrukcí, které by se vzdalovaly klasickému pojetí motocyklu. První Velká cena (Grand Prix) silni čních motocykl ů byla poprvé uspo řádána v roce 1949 Mezinárodní motocyklovou federací (FIM – Fédédration Internationale de Motocyclisme). Ve řejná práva pro televizní p řenosy a sponzoring od té doby vlastní asociace Dorna. Jednotlivé závodní týmy jsou sdružovány do asociace IRTA (International Road Racing Team Association) a výrobci závodních stroj ů hájí svá práva pod asociací MSMA (Motocycle Sport Manufacturers Association). MSMA má právo veta v případ ě hlasování o technických zm ěnách na motocyklech. P ředpisy a zm ěny v pravidlech mají na starost tyto čty ři asociace, které jsou souhrnn ě ozna čovány jako „komise“. V každé kubatu ře startuje okolo dvacítky závodník ů. Pozice na startu závisí na výsledku z kvalifika ční jízdy (d říve více kvalifika čních jízd, tzv. trénink ů), která se jede p řed hlavním závodem a výsledný nejlepší čas rozhoduje o nejlepším umíst ění na startovním roštu. Zde jsou jezdci se řazeni v několika řadách, do hlavního závodu vjížd ějí z místa za řazením prvního rychlostního stupn ě, avšak až do roku 1987 motocykl startoval do závodu roztla čením. V sou časnosti seriál sestává z 18. závod ů po celé planet ě, z důvodu krize byly týmy nuceny omezit tradi ční páte ční kvalifikace, p řesto pronájem špi čkového motocyklu na jednu sout ěžní sezonu stojí v p řepo čtu 60-70 milion ů korun. [23]

Brno, 2010 39

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

4.2 Historie Velké ceny (Grand Prix) silni čních motocykl ů

V pr ůběhu více než 50-ti let bylo zavedeno vícero závodních kategorií, omezených objemem válc ů, a to 50, 80, 125, 250, 350 a 500 cm 3. Od za čátku závodní série v roce 1949 přibližn ě do poloviny 60. let pat řily vít ězství ve všech objemových t řídách jednozna čně čty řdobým stroj ům, avšak v pr ůběhu 60. let pokro čil vývoj dvoudobého motoru do fáze, kdy čty řdobý motor zaostával výkonem. Ve t řídách 50 cm3 a 125 cm 3 tento jev byl patrný už od po čátku 60. let, v roce 1962 získala Suzuki v kategorii 50 cm 3 titul mistra sv ěta jako první motocykl s dvoudobým motorem, v pr ůběhu 70. let už dvoudobé závodní motory kompletn ě vytla čily čty řdobé stroje ze závodních tratí a krom ě experimentu továrny Honda, kdy byl vyvíjen nakonec neúsp ěšný čty řdobý čty řválcový motor s oválnými písty a 32 ventily, se až do roku 2002 výhradn ě používaly dvoudobé motory pro sv ůj vyšší m ěrný výkon. Třída 50 cm 3 byla pro rok 1984 nahrazena t řídou 80 cm 3, která se stala doménou především italských a špan ělských výrobc ů, avšak v 90. letech byla zrušena a nejnižší t řídou se staly stroje o obsahu 125 cm 3. V roce 1996 se také jel poslední závod motocykl ů s postranním vozíkem, sidecar ů. Nejvyšší t řída mistrovství sv ěta, MotoGP (d říve tradi ční 500 cm 3) prošla za poslední léta velkými zm ěnami. Od poloviny 70. let do roku 2002 se jí ú častnily maximáln ě čty řválce dvoudobé nebo čty řdobé, avšak čty řdobé motory na výkony dvoudobých stroj ů by pot řebovaly tém ěř dvojnásobný objem. Dvouválce a t říválce se také objevovaly, nebo ť m ěly nižší váhový limit a stroje mohly být p ři menším špi čkovém výkonu leh čí, avšak maximální rychlosti čty řválc ů byly vyšší a proto tyto konstrukce nem ěly moc šancí na úsp ěch. Nap ř. v roce 2002 byl váhový limit pro dvouválce a t říválce 135 kg, pro čty řválce 145 kg, což činí 10 kg rozdílu, ale v ětší po čet válc ů znamená také v ětší po čet sacích kanál ů (ventil ů), v ětší množství nasáté sm ěsi do motoru, a tím v ětší výkon. [6]

V roce 2002 byly výrazn ě zm ěněny pravidla umož ňující start čtyřdobých stroj ů o obsahu 990 cm 3, které v té dob ě produkovaly p řibližn ě stejný výkon. D ůvod této zm ěny je prostý, nákladný vývoj dvoudobých speciál ů již nem ěl žádný p řínos pro sériové stroje, nebo ť poslední silni ční dvoudobý motocykl o obsahu 500 cm byl vyroben od tohoto ukon čení před 15. lety v roce 1987. P řestože náklady na vývoj nového čty řdobého motoru byly obrovské, poda řil se využít p řidaný objem 490 cm 3 a postupem času podávaly vyšší špi čkový výkon než dvoudobé p ůllitry, proto se od roku 2003 ve startovním poli dvoudobé p ůllitry neobjevily a jejich éra v této t říd ě zanikla. Od roku 2007 je objem omezen na 800 cm 3 a uspo řádání maximáln ě 6 válc ů, p řičemž s po čtem válc ů roste i minimální p řípustná hmotnost stroje. Pro rok 2012 se plánuje návrat na litrový objem. Rokem 2010 kon čí etapa dvoudobých motor ů obsahu 250 cm 3, spolu s nimi jezdí čty řdobé stroje o obsahu 600 cm 3 a od sezony 2011 budou závodit čist ě jen čty řdobé motory. Důvod je obdobný jako u zaniklé t řídy 500 cm 3 – poslední silni ční 250ka byla prodána v roce

Brno, 2010 40

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

2002, a vývoj čty řdobých motor ů obsahu 600 cm 3 je velmi p řínosný pro využití poznatk ů pro vývoj sportovních silni čních stroj ů téhož objemu, jež jsou na sv ětě velmi populární. V sou časnosti jsou dvoudobé stroje t řídy 125 cm 3 p ředepsány nejnižší hmotností stroje 80 kg, motor m ůže být pouze jednoválcový. Na tomto stroji nem ůže startovat jezdec starší 28. let nebo 25 let p řípad ě nasazení závodníka do konkrétního závodu, který neabsolvuje celý seriál mistrovství sv ěta, tzv. nasazení na divokou kartu. Ve t říd ě 250 cm 3 v případ ě dobíhajících dvoudobých motor ů je po čet válc ů omezen na dva a nejnižší hmotnost je minimáln ě 100 kg. [23] Vývoj v datech: 1949: Za čátek šampionátu mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů Grand Prix 1962: Otev řena nová t řída 50 cm 3 1962: Ernst Degner jedoucí na Suzuki získává ve t říd ě 50 cm 3 první titul mistra sv ěta na dvoudobém motocyklu 1976: Jede se poslední ro čník na nejslavn ějším, ale i nejnebezpe čnějším závod ě celého šampionátu, Isle of Man Tourist Trophy, který byl vy řazen z řet ězce závod ů pro nevyhovující bezpe čnost a častá úmrtí jezdc ů 1977: Yamaha YZR 500 OW35 p ředstavuje motor s prom ěnlivým časováním výfuku pomocí výfukové p řív ěry 1982: Yamaha YZR 500 OW61 poprvé použila koncepci vidlicového čty řválce ve t říd ě 500 ccm, která se pozd ěji stala standartem až do roku 2002 1983: Zrušena t řída 350 cm 3 1984: Koncern Michelin p ředstavil radiální pneumatiky pro motocykly 1987: Upušt ění od startu závodu roztlá čením motocyklu jezdcem 1988: Poprvé použity karbonové brzdy na závodním motocyklu, Wayne Rayney s nimi vít ězí na Yamaze p ři VC Velké Británie 1992: Honda jako první představuje u své NSR 500 zapalování dvou válc ů najednou, tzv. „Big-Bang“ 1993 Honda NSR 500 vybavená vst řikováním paliva p řekonává rychlostní hranici 320 km/h 1998: Pro závodní motocykly je p ředepsáno pouze bezolovnaté palivo 2002: Povolen start čtyřdobých stroj ů o objemu 990 cm 3 2010: Poslední rok, kdy startují dvoudobé stroje v kubatu ře 250 cm 3, nahrazeny jsou čty řdobými řadovými čty řválci objemu 600 cm 3 [23]

Brno, 2010 41

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

5 Závodní motocykly jednotlivých objemových t říd 5.1 Třídy do 50 a do 80 cm 3

Nejmenší kubatura bývala vždy nazývána jako „kolib ří“ t řída, v kalendá ři mistrovství sv ěta byla vypsána mezi léty 1962 – 1983. Od roku 1984 byl objem motoru navýšen na maximáln ě 80 cm 3, s tímto objemem závodily motocykly nejmenší t řídy až do roku 1989. Celá éra t ěchto malých motor ů pat řila dvoudobých stroj ům, které ze za čátku sekundovala čty řdobá Honda, které se poda řilo v roce 1965 se svým modelem RC115 získat jediný titul mistra sv ěta pro čtyřdobý stroj v této kategorii. Tento technicky zajímavý čty řdobý motor m ěl 2 válce, dva ventily na válec, devítistup ňovou p řevodovku, rozvod DOHC a podával 15 k při 20000 min -1 a čkoliv bylo možné krátkodob ě to čit i 23000 min -1. Stroje t říd 50 a 80 cm 3 m ěly specifickou stavbu – úzká 18“ kola, štíhlou nádrž, vysoko umíst ěný motor a kapotáž tvarovanou tak, aby vzduch obtékal stroj i pod motocyklem. V roce 1968 p řišlo v platnost na řízení omezující po čet válc ů na jeden a po čet rychlostí převodovky na 6. Omezení m ělo za ú čel vyvíjet koncepci motor ů použitelných i pro sériovou výrobu a redukovat vývoj technicky zajímavých, ale p říliš složitých monster. Honda i Suzuki kv ůli této reguli odstoupily pro další sezony ze závodů, což umožnilo nástup mnoha pozd ěji tradi čních evropských zna ček s menšími rozpo čty: Kreidler a proti n ěmu jeho úsp ěšný úpravce Van Veen-Kreidler, Derbi, Jamathi (konstruovaný slavným Janem Thielem), Tomos, Morbidelli, Minarelli, Zündapp, Bultaco, Garelli, ABF, československá AHRA, dále Maico, Villa a jiní. Třída 50ccm, i po zv ětšení maximálního objemu na 80 cm 3, se v 80. letech vyzna čovala úsp ěchy špan ělských zna ček Derbi a Bultaco, které používaly kapalinou chlazené jednoválce a klasické konstrukce rámu. Proti nim stála konkurence výrobc ů z Německé spolkové republiky Kreidler, Zündapp a Krauser, z nichž posledn ě jmenovaný proslavil samonosný rám z hliníkových profil ů a s tímto strojem Krauser LCR 80 získal výrobce dva tituly mistra sv ěta. Firma Kreidler byla specialistou na malé dvoudobé motory, pro ni typický byl horizontální jednoválec s kapalinovým chlazením a sáním pomocí rota čního šoupátka. Její výkony v 60. a 70. letech ji díky 7. titul ům mistra sv ěta (budeme-li po čítat i stroje závodící s úpravou holandské ladi čské dílny Van Veen) řadí mezi nejúsp ěšn ější zna čky této kubatury. [6]

5.1.1 Suzuki 50 RP68 (1968)

Hned první ro čník t řídy 50 cm 3 vyhrála japonská Suzuki, jejíž stroje zaznamenaly oproti sezon ě 1961 pozoruhodného zvýšení výkon ů u svým strojů o 50 i více procent. Bylo tomu tak díky emigraci závodníka východon ěmecké MZ, Ernsta Degnera. Degner s sebou do

Brno, 2010 42

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství týmu p řinesl cenné poznatky s konstrukcí rota čních šoupátek a stavbou výfukových komor, rovn ěž výfukový kanál oto čený dozadu a použití p římého výfukového potrubí bylo z dílen MZ. U Suzuki nastal prudký vývoj, odm ěněný tituly mistra sv ěta v letech 1962-1964, 1966-1968. Práv ě pro sezonu 1968 byl vyvinut prototyp vidlicového tříválce s dv ěma klikovými h řídeli, kdy jeden válec stál svisle a dvojice válc ů šikmo dol ů pod úhlem 100º. Vrtání malých pístk ů činilo 28 mm, zdvih byl 25 mm, jednotlivý válec m ěl objem 16 cm 3. Motor byl vodou chlazený a m ěl olejové čerpadlo, které potrubím p řivád ělo tlakový olej do všech kritických mazacích míst. P řípravu sm ěsi zajiš ťovaly t ři karburátory Mikuni VM20 s plovákovou komorou vcelku s tělesem karburátoru (tzv. monoblok), což bylo v té dob ě neobvyklé a standardem se toto řešení stalo až mnoho let pozd ěji. Spojka byla suchá vícelamelová, nebyla krytá takže mohla být chlazena proudícím vzduchem. Zapalování obstarávalo magneto s bezkontaktním zapalováním Kokusan. Motor byl nalad ěn na výkon 19,8 k při 20 000 min -1, což bylo o 2 kon ě více než dvouválcový p ředch ůdce. Využitelné pásmo otá ček kdy motor podával výkon bylo jen velmi úzké, cca 500 otá ček, proto motocykl, přestože m ěl 14 rychlostních stup ňů , nebyl na okruhu rychlejší než jeho p ředch ůdce. Pomalejší byly p ředevším výjezdy ze zatá ček, takto nalad ěný motor podle testovacího jezdce pot řeboval ne 14, ale 18 rychlostních stup ňů , aby se dal potenciál motoru využít. Litrový výkon tohoto motoru činil 395 k/ l . Tento technický unikát však nikdy do závod ů nenastoupil kv ůli následné zm ěně pravidel. [24]

Obr. 32: V3 motor Suzuki 50 RP68 [24] Obr. 33: RP68: pístní skupina s hřídelí [24]

Brno, 2010 43

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 34: Detail 14-tistup ňové p řevodovky Suzuki 50 RP68 [24]

5.1.2 Tomos 50 (1971)

Jugoslávský Tomos p řišel v roce 1971 s horkou novinkou v ůbec v celém startovním poli nap říč t řídami, a to samonosným plastovým rámem. V pozd ější dob ě byl tento typ rámu, ať už z hliníkových plech ů nebo jiného materiálu, i u jiných výrobc ů populární. V 80. letech tento lehký rám proslavila firma Krauser, která ve spolupráci s ladi čskou firmou LCR tímto rámem vybavila v 80. letech svoje úsp ěšné stroje v kategorii 80 cm 3. Jednalo se o polyesterovou sko řepinu monokok, která v sob ě obsahovala dutinu s nádrží na 9 l paliva, otvor pro baterii, tvo řila sedlo a zadní část se formovala v aerodynamické zakon čení zád ě motocyklu. Hmotnost tohoto rámu, bez kyvné vidlice, byla pouhých 7 kg a celý stroj vážil 55 kg. V přední části sko řepiny byl zabudován kovový krk řízení pro oto čné spojení s přední vidlicí Marzocchi s přední dvouklí čovou bubnovou brzdou Fontana. Kapalinou chlazený motor s parametry vrtání-zdvihu 40 x 39,6 mm m ěl kompresní pom ěr 13:1, rota ční šoupátko v sání, karburátor Dell’Orto 27 SS a podával výkon 15,5 k při 15 500 min -1. P řes tak vysoké otá čky bylo stále použito mechanické kladívkové zapalování. Stroj se v sezon ě 1971 umístil s jezdcem Luigi Rinauldem na celkovém 13. míst ě. Po dobu své existence se Tomos řadil k předním zna čkám startovního pole, p řestože se jednalo o firmu z Východního bloku s omezenými technologickými možnostmi. [24]

Brno, 2010 44

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 35: Tomos 50 1971 s polyesterovou sko řepinou rámu [24]

5.2 Třída do 125 cm 3

Tato kubatura je od roku 1990 nejnižší t řídou mistrovství sv ěta a po celou její dvoudobou éru byla výsadou p ředevším špan ělských a italských výrobc ů, kde mají silni ční závody velkou tradici. Do roku 1967 bylo možno vídat na okruzích technické unikáty, nebo ť nebyl limitován po čet válc ů ani rychlostí, tudíž vznikaly speciální konstrukce vzdalující se pozd ějšímu použití v sériové výrob ě. Pozd ější stroje byly omezeny limitem dvou válc ů a 6. převodovými stupni. Těsn ě p řed zavedením technického omezení oboje japonské značky, čty řdobá Honda i dvoudobá Yamaha, byly na takovém stupni vývoje, že jejich motory produkovaly litrový výkon až 350 k/l. Protože v ětším po čtem válc ů lze motor ú činn ěji zásobit sm ěsí paliva a díky většímu po čtu válc ů mohla být zv ětšena efektivní plocha sacích kanál ů a v ětší celkový pr ůř ez karburátor ů, po čty válc ů rok od roku rostly, Honda používala čty řdobý řadový p ětiválec a Suzuki byla nucena držet krok vývojem dvoudobého čty řválce s uspo řádáním do čtverce a dv ěma klikovými h řídeli. V pr ůběhu 70. let a 80. let se na scén ě objevovaly stroje p ředevším jedno- a dvouválcové, nej čast ěji kapalinou chlazené, s rozvodem rota čním šoupátkem. Někte ří výrobci experimentovali se sáním pomocí jazý čkových ventil ů, ty ale zpo čátku p ůsobily ve vysokých otá čkách problémy, kdy vynechávaly a motor ztrácel špi čkový výkon. Minimální hmotnost stroj ů byla stanovena na 60 kg, výkony motor ů se pohybovaly okolo 40 k, stroje měly šestistup ňové p řevodovky, 18“ ráfky z lehkých slitin (n ěkte ří výrobci kombinovali jedno 18“ kolo s druhým 16“ pro adekvátní jízdní vlastnosti), brzdy v pr ůběhu 70. let p řešly na kotou čové vp ředu i vzadu (vp ředu dvojité). Úsp ěšné byly japonské stroje Yamaha, Kawasaki a Bridgestone, ale v pr ůběhu 70. let je pln ě vytla čily italské stroje Garelli, Morbidelli (MBA), Minarelli, Piovaticci, Aermacchi a špan ělské Derbi, Bultaco, Malanca. Brno, 2010 45

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

V 90. letech na scénu pronikla do dnešních dní úsp ěšná italská firma Aprilia a s vývojem dvoudobých 125 cm 3 motor ů znovu za čali též u Hondy, kde vyvinuli úsp ěšnou RS 125, a Yamahy, která sestrojila model YZR 250. Konstrukce motoru byla po čátkem 90. let omezena na jeden válec, výkony se pohybovaly do 50 k. Podvozky t ěchto model ů tvo ří hliníkový prostorový rám typu Deltabox, zadní odpružení zajiš ťuje centrální pružicí a tlumicí jednotka. Kola se zmenšily, standardní jsou 17“ ráfky, avšak lze se setkat i s půlpalcovými rozdíly oproti této hodnot ě. Tuto dekádu ovládly stroje Aprilia RSW 125 a Honda RS 125. Po roce 2000 se mistrovské tituly staly záležitostí stroj ů Aprilia, používající modifikované motory Rotax, a japonské Hondy. Motocykly Aprilia v této etap ě závodily i pod zna čkami Derbi a Gilera, nebo ť je spolu s Aprilií vlastní motocyklový koncern Piaggio. V sou časnosti je třída 125 cm 3 poslední dvoudobou t řídou v mistrovství sv ěta silni čních motocykl ů. Pro rok 2011 nebo 2012 komise mistrovství sv ěta plánuje nahrazení této kubatury čty řdobými stroji o objemu 250 nebo 450 cm 3, zatím je zm ěna pravidel ve stádiu jednání.

5.2.1 Suzuki 125 RS67/68 (1967)

Z technického hlediska p ředstavuje Suzuki 125 RS67/68 jednu z nejzajímav ějších konstrukcí motoru objemu 125 cm 3 v celé é ře t řídy. Jednalo se o dvoudobý vidlicový čty řválec s rozev řením dvojic válc ů 90º, s dv ěma klikovými h řídeli, spojenými ozubenými koly a to čícími se proti sob ě. Vrtání a zdvih činilo 35,5 x 31,5 mm, kompresní pom ěr m ěl velikost 8,4:1, rozvod sání řídila rota ční šoupátka na obou bocích motoru s karburátory Mikuni VM24. Spojka byla suchá a vzduchem chlazená, zm ěna rychlostí probíhala ve 12. stup ňové p řevodovce. Zážeh na sví čkách řídilo dvojité bezkontaktní zapalování Kokusan s magnetem, p řičemž každá kliková h řídel m ěla svoje zapalování pro dvojici válc ů. Výkon motoru činil 42 k p ři 16200 min -1. Podvozek používal dvojitý rám z ocelových trubek, 18“ kola vp ředu i vzadu a bubnové brzdy, vp ředu byla bubnová brzda dvojitá a dvojklí čová. Hmotnost stroje bez paliva byla 95 kg a p ři závodech byla nam ěř ena maximální rychlost 220 km/h. Stroj se zú častnil pouze posledního závodu v roce 1967, GP Japonska, a umístil se na druhém míst ě. Nasazení pro rok 1968 však bylo zm ěnou pravidel ukon čeno a zna čka Suzuki odstupuje z mistrovství sv ěta. [25]

Brno, 2010 46

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 36: Suzuki 125 V4 RS67/68 [25]

5.2.2 Aprilia RSA 125 (2007)

Tento model v poslední dekád ě nejúsp ěšn ějšího závodního motocyklu t řídy 125 ccm Aprilia p ředstavila v roce 2007. Motor tvo řila nová kompaktní jednotka s parametry 54 x 54,5 mm se suchou vícelamelovou spojkou a šestistupňovou převodovkou tém ěř pod klikovou h řídelí. Oproti p ředchozí verzi motoru RSW 125 se lišil rozvodem sání - RSW m ěl sání řízen jazý čkovým ventilem v sání, stejn ě jako konkuren ční Honda. Holandský konstruktér Jan Witeveen řešil problém, jak motor naladit na ješt ě vyšší výkon v nejvyšších otá čkách. Jazý čkový ventil je známý tím, že podává výborné výkonové výsledky v nízkých otá čkách, protože sání probíhá p řesn ě p ři podtlaku v klikové sk říni, tedy kdy motor pot řebuje. Ale v nejvyšších otá čkách zp ůsobuje ráme ček jazý čkového ventilu významný odpor v proud ění čerstvé sm ěsi z karburátoru a vznik turbulencí. A tento aspekt hodlal odstranit úsp ěšný konstruktér mnoha maloobjemových závodních stroj ů z 80. let, Jan Thiel, použitím rota čního kotou čového šoupátka velkého pr ůměru, umíst ěného za válcem a pohán ěného od klikové h řídele pravoúhlým p řevodem. Toto řešení není žádnou novinkou, představil ho rakouský Rotax a systém používají i sn ěžné skútry Ski Doo. Velký pr ůměr šoupátka zp ůsobuje prudké otev ření a zav ření sání, což je ve vysokých otá čkách žádoucí. Drobnou nevýhodou m ůže být o n ěco menší pružnost v nižších otá čkách, daná pevn ě daným rozvodem, který však lze m ěnit podle charakteru trati, takže na tra ť s bez stoupání a s málo zatá čkami lze volit ostré časování pro výkon v otá čkách a slabší spodní část a na zatá čkovou tra ť s častými stoupáními lze zvolit tvar rota čního šoupátka s konzervativn ějším časováním pro lepší pr ůběh výkonu ve st řední pásmu otá ček pro rychlé výjezdy motocyklu ze zatá ček. Šoupátko bylo vyrobeno z karbonového plátku. Pln ění motoru probíhalo prost řednictvím karburátoru Keihin 42 mm s plochým šoupátkem. Prom ěnlivý rozvod výfuku zajiš ťovala elektronicky řízená výfuková p řív ěra RAVE, vyvinutá rakouským Rotaxem, který zásoboval Aprilii motory v 90. letech a z jehož motoru

Brno, 2010 47

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství tento motor stále vychází (viz str. 35). P řív ěru ovládá podle otá ček servomotor, který dostává podn ět z řídící jednotky. Platí že na volnob ěh do cca 3000 min -1 je p řív ěra otev řená, pak je zav řená pro lepší krouticí moment a pak se otevírá ve vyšších otá čkách (okolo 10 000 min -1. – podle nastavení řídící jednotky). Chlazení motoru zajiš ťovalo vodní čerpadlo na pravé stran ě motoru, kapalina proudila do chladi če s modifikovaným tvarem. Motor m ěl ve fázi lad ění problémy s karburací, ty byly ale v pr ůběhu test ů odstran ěny použitím v ětšího karburátoru. Takto nov ě navržený motor produkoval o 3,5 k více než jeho předch ůdce, což je ve t říd ě 125 cm 3 významný p řír ůstek, a motor pak m ěl kone čný výkon 56,5 k při 13500 min -1. Aprilia jezdila v této dob ě pod zna čkou Derbi i Gilera, technika byla vícemén ě stejná podle týmu, který tento stroj jezdil. Stroje Aprilia a Derbi, pohán ěné tímto motorem, získaly tituly mistra sv ěta v letech 2008 a 2009 pilotované Mike DiMegliem a Juliánem Simónem. [26]

Obr. 37: Motor Aprilia RSA 125, pohled zezadu (vlevo) a zprava [26]

5.3 Třída do 250 cm 3

V kubatu ře 250 cm 3 se datuje p řekonání čty řdobého motocyklu dvoudobým v roce 1964, kdy japonská Yamaha získala první titul pro dvoudobý motor v této kategorii. V tomto desetiletí svád ěla vyrovnané souboje s čty řdobou Hondou a MV Agustou, ze souboj ů vycházela dvouválcová kapalinou chlazená Yamaha se ziskem 7. mistrovských titul ů mezi

Brno, 2010 48

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství lety 1964 – 1973. Následující etapa pat řila kapalinou chlazenému řadovému dvouválci v rota čními šoupátky Harley Davidson-Aermacchi RR 250, což byl dvoudobý stroj vyvinutý v Itálii pod patronací amerického výrobce čty řdobých vidlicových dvouválc ů. V letech 1978 – 1981 dominovala závodním okruh ům ve t říd ě 250 cm 3 japonský stroj Kawasaki se svou neobvyklou konstrukcí dvouválce KR 250 s válci za sebou ve sm ěru jízdy a dv ěma klikovými h řídeli. Následující 80. léta pat řily Hond ě RS 250 a Yamaze YZR 250, 90. léta a období po roce 2000 p ředevším italské zna čce Aprilia, která se svými modely AF1 250, RSW 250 a RSA 250 vycházela p ůvodn ě z rakouského motoru Rotax, což byl vidlicový kapalinou chlazený dvouválec s válci v úhlu 90º a sáním pomocí rota čních šoupátek na stran ě motoru. Výkon tohoto motoru se pohyboval okolo 100 k. V roce 2009 se jela poslední sezona stroj ů s maximálním objemem stanoveným na 250 cm 3, nové pravidla umožnily start čty řdobým čty řválcovým stroj ům o objemu 600 cm 3, které motory zásobovala výhradn ě zna čka Honda, specialista na čty řdobou techniku. Tyto motory produkují okolo 150 k, takže nedávají dvoudobým dv ěst ěpadesátkám, p řestože mají nižší váhový limit díky po čtu válc ů, šanci díky mnohem lepší akceleraci. [23]

5.3.1 Kawasaki KR 250 (1979)

Japonský konstruktér Nagato Sato zvolil pro pozd ěji velmi úsp ěšný závodní motor koncepci tandemového dvouválce, tj. motoru s dv ěma válci za sebou v řad ě, dv ěma klikovými h řídeli a rota čními šoupátky s karburátory na jedné stran ě motoru. Cht ěl tím docílit p ředevším úzké stavby motocyklu a co nejmenší čelní plochy motocyklu, čímž pak roste aerodynamický odpor. Jeho řešení vtipn ě odstranilo problém typický pro řadový dvouválec v té dob ě obvyklý – rota ční šoupátka musela být z prostorových d ůvod ů koncepce umíst ěna na obou stranách motoru, takže i karburátory musely být umíst ěny na každé stran ě jednotky a dramaticky rostla ší řka kapotáže, nemluv ě o nutnosti umístit motor vysoko v rámu, aby p ři náklonech v zatá čkách nedocházelo ke kontaktu této části motocyklu s vozovkou. Motor byl p ředstaven v roce 1974 a byl chlazen kapalinovým chlazením s čerpadlem, což v té dob ě ješt ě nebylo samoz řejmostí – stroje Aermacci Harley Davidson vít ězily se vzduchem chlazenými motory. Kapalinové chlazení nabízelo lepší odvod tepla z kritických míst, p ředevším hlavy válce a oblasti výfukového kanálu, což dovolovalo použít konstruk ční zásahy pro vyšší výkon, nap ř. menší v ůle pístu ve válci, vyšší kompresní pom ěr atd. Klikové h řídele byl spojeny ozubenými koly a ojni ční čepy byly v ůč i sob ě p řesazeny o 180º. Pozd ější verze m ěly p řesazení 360º kv ůli eliminaci vibrací, kterou první verze motoru vydávala.

Brno, 2010 49

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Ve svém prvním závod ě v roce v roce 1977 skon čil motocykl t ěsn ě druhý, v další velké cen ě už zvít ězil a s jezdci Korkem Ballingtonem a Antonem Mangem získal 4 tituly mistra sv ěta v řad ě mezi lety 1978 – 1981. [27]

Obr. 38: Kawasaki KR 250 mistra sv ěta 1979, Korka Ballingtona [27]

5.4 Třída do 350 cm 3

Tato kubatura byla zavedena už p ři vzniku mistrovství sv ěta v roce 1949, avšak v 80. letech tato t řída p řestala být atraktivní pro výrobce, nebo ť na sv ětových trzích byla poptávka především po strojích 125 a 250 cm 3 a t řída 350 cm 3 se stala jakousi „mezit řídou“, proto komise mistrovství sv ěta od sezony 1983 tuto kubaturu zrušila. V 60. letech byla tato t řída díky jezdeckému obsazení populárn ější než pozd ěji královská t řída 500 cm 3. Tak jako v jiných t řídách, celá 50. a 60. léta pat řila čty řdobým stroj ům jako Norton, Moto Guzzi, Honda a p ředevším MV Agusta, jejichž nadvládu dvoudobé motocykly prolomily v roce 1969, kdy v jednom závod ě zvít ězila československá Jawa 350 V4 a v dalším japonská Yamaha TZ 350. První titul v této t říd ě dvoudobý motocykl získal v roce 1974, byla to Yamaha sedlaná Giacomem Agostinim. Další tituly do zrušení t řídy získaly dvoudobé stroje zna ček Kawasaki a Harley Davidson a v ětšinou se jednalo o kapalinou chlazené víceválcové motory s rozvodem sání rota čními šoupátky. [6]

Brno, 2010 50

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

5.4.1 Jawa 350 V4 typ 673 (1968)

Tento vrchol československé dvoudobé konstrukce použil koncepci čty řválce do V, což se pozd ěji ve t říd ě 500 cm 3 ukázalo jako nejlepší řešení z hlediska vedení expanzních komor výfuku, prostorového uspo řádání a nízké polohy t ěžišt ě. Stroj jako jeden z prvních ve tříd ě 350 cm 3 dokázal konkurovat čty řdobým MV Agustám. Protože se jedná o stroj vyvinutý československými konstruktéry, bude mu v ěnována v ětší pozornost.

Vývoj stroje za čal v roce 1966, tj. ješt ě v dob ě, kdy na závodních tratích dominovaly čty řdobé víceválcové motocykly japonské produkce. Omezení po čtu válc ů po sezon ě 1967 znamenalo p říležitost pro dvoudobý cyklus, kdy z menšího po čtu válc ů šlo u dvoudobého motoru získat lepší výkonové parametry. U zrodu vidlicového dvoudobého čty řválce se dv ěma klikovými h řídeli stála skupina konstruktér ů pod vedením Ji řího Sirotka, p ředevším však ing. Zden ěk Tichý. Byla zvolena konstrukce s dvojicí válc ů do V, jenž svíraly mezi sebou úhel 30°, což přinášelo kompaktnost konstrukce a snížení vibrací. Válce a hlavy válc ů byly vyrobeny z hliníkové slitiny se zalisovanými vložkami ze speciální litiny, tzv. nirezistu, vrtání válce je 48mm a zdvih činí 47,6 mm, čímž je dán výsledný objem pod čtvercového motoru 344 cm 3. Použity byly kované písty zna čky Schmidt. Dvojice klikových h řídelí byly mezi sebou rota čně propojeny vloženou h řídelí s ozubeným kolem, které zajiš ťovalo otá čení obou klikových h řídelí ve stejném smyslu. Tato hřídel sloužila k odb ěru krouticího momentu z obou klikových h řídelí motoru, p řičemž toto soukolí bylo realizováno uprost řed každé dvojice válc ů, čímž se dosáhlo rovnom ěrného namáhání klikových h řídelí. Jedna strana této hřídele pohán ěla vícelamelovou suchou spojku a na druhé stran ě hřídele bylo umíst ěno čerpadlo chladicí kapaliny a rotor zapalování.

Pln ění sm ěsí zajiš ťovaly čty ři karburátory zna čky Amal na pružných potrubích. Zapalování bylo vyvinuto ve spolupráci s Povážskými strojírnami, konstrukce byla bezkontaktní tyristorová, takže odpadly problémy s kladívky, a zažehnutí sm ěsi obstarávaly sví čky zna čky Lodge nebo Bosch. Každý válec má vlastní výfukový systém, dva válce spodní mají vedeny výfukové potrubí pod motorem, zbývající dva horní válce mají vyvedeny koncovky pod sedlo. Převodovka kazetové konstrukce m ěla 7 rychlostních stup ňů a dala se vyjmout bokem motoru bez demontáže motoru z rámu a jeho p ůlení v dělicí rovin ě, jak to bylo d říve obvyklé.

Brno, 2010 51

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 39: Schéma sestavy motoru Jawa 350 V4 typ 673 [28]

Výkon motoru se lišil podle použitého stupn ě komprese, p ři kompresním pom ěru 15:1 byl výkon okolo 70 k, p ři zvýšení kompresního pom ěru na 17:1 motor produkoval 80 k p ři 13200 min -1, samoz řejm ě za použití speciálního paliva. Podle použitého sekundárního převodu na zadní kolo stroj dosahoval rychlosti kolem 250 km/h, p ři VC N ěmecka 1968 na Hockenheimu byla stroji pilotovanému Billem Ivym nam ěř ena rychlost 264 km/h.

Rám motocyklu byl dvojitého otev řeného typu, sva řen z chrommolybdenových trubek kruhového pr ůř ezu, odpružen vp ředu teleskopickou vidlicí vlastní konstrukce s pr ůměrem trubek 34 mm. Duralové ráfky pr ůměru 18 palc ů nesly zna čku Cerianni a byly brzděny bubnovými brzdami, p řední dvojitou dvouklí čovou o pr ůměru 240 mm a zadní bubnovou o pr ůměru 200 mm, alternativn ě s jedním nebo dv ěma ovládacími klí či. Hmotnost stroje kolísala podle použitých komponent a kapotáží mezi 138 až 143 kg.

Brno, 2010 52

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 40: Jawa 350 typ 673 bez kapotáže [28]

Na motocyklu v sezon ě 1968 závodil Angli čan Bill Ivy, známý svým citem pro dvoudobý motor. Senzací sezony byly jeho vyrovnané souboje s dlouhá léta nep řemožitelným Italem Agostinim na čty řdobé MV Agusta. Tento talentovaný pilot však zahynul na okruhu Sachsenring v srpnu 1969. Po Billu Ivym p řevzal stroj Ital Sylvio Grasseti, jenž na stroji zvít ězil na VC Jugoslávie 1969 a celkov ě si zajistil druhé místo v sezon ě 1969.

Každý motor má svoje slabiny, problém tohoto motoru nebyla konstrukce, ale nedostatek kvalitních materiál ů a technologií v celém komunistickém bloku. P ři vysokých otá čkách docházelo k enormnímu namáhání jehlových ojni čních ložisek, což vedlo k zad ření a následnému zablokování zadního kola, pokud nebyla v čas vypnuta spojka. Práv ě tento problém se stal osudným i talentovanému závodníkovi Billu Ivymu. V celém východním bloku se nenašel dodavatel, který by dokázal zkonstruovat dostate čně kvalitní jehly. P řesto se poda řilo pracovník ům Jawy navázat kontakty se západon ěmeckým výrobcem INA a podílet se na vývoji jehlového ložiska p římo pro použití na tomto agregátu. Bylo navrženo jehlové ložisko s dv ěma řadami jehel, jež byly kratší a stabiln ější. P řesto i tyto jehly stále m ěly stále tendenci ke zkrutnému kroucení, tzv. šroubování, a zadírání bok ů. Problém bylo nutno po tragické havárii Ivyho řešit, proto bylo navrženo tlakové přídavné mazání válc ů a klikové skupiny olejovým čerpadlem, podobn ě jako u čty řdobého motoru.

Brno, 2010 53

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Jawa 350 typ 673 byla ve své dob ě špi čkou dvoudobé techniky a jedním z nejrychlejších strojů té doby, protože t řída 350 cm 3 byla v té dob ě t řídou královskou, podobn ě jako t řída 500 cm 3 o pár desetiletí pozd ěji a MotoGP v sou časnosti. [28]

5.5 Třída 500 cm 3

Nejvyšší objemová t řída je dlouhá léta nazývána královskou t řídou, protože je od 80. let finálním stanovišt ěm nejlepších jezdc ů, kte ří vzešli z nižších t říd, a zárove ň se dá ozna čit jako výkladní sk říň motocyklové technologie. Od po čátku kalendá ře mistrovství sv ěta v roce 1949 až do roku 1974 byla tato t řída více než menší kubatury výsadou výhradn ě čty řdobých stroj ů, kde poslední etapa pat řila výhradn ě italské zna čce MV Agusta s legendárními jezdci Giacomem Agostinim, Mike Hailwoodem, Philem Readem a Johnem Surteesem. Tuto bariéru však v roce 1975 ukon čila japonská Yamaha a dvoudobé stroje získaly p řevahu i v této nejvyšší kategorii. Yamaha se zasadila spolu s pozd ěji nastupivší Hondou o velký rozvoj motocyklové konstrukce a v posledních letech dvoudobé éry kon čící v roce 2002 se na závodních tratích konaly velké souboje p ředevším mezi t ěmito dv ěma zna čkami, kterými o krok dále sekundovala Suzuki, výborná v 80. letech a napadající Hondy a Yamahy v 90. letech, kdy získala titul mistra sv ěta v roce 1993 s Kevinem Schwantzem v sedle modelu RGV 500 a v roce 2000 pilotovaná Kenny Robertsem mladším. Výkon této nejvyšší t řídy se v roce 2002, v dob ě nahrazení této kategorie motory objemu 990 cm 3, pohyboval okolo 190 k při hmotnosti stroj ů 130 kg. [23]

5.5.1 Yamaha YZR 500

Yamaha ukon čila v roce 1973 dlouholetou dominanci čty řdobých stroj ů v této kubatu ře, p ředevším zna čky MV Agusta. Spolu s Hondou je nejúsp ěšn ější zna čkou této kubatury, mezi léty 1973 a 2002 jí pat ří 10 titul ů mistra sv ěta a 8 titul ů v poháru konstruktér ů. V roce 1973 se stroj YZR 500 OW20 pilotovaný Jarno Saarinenem hned v první svojí velké cen ě umístil na 1.míst ě a v tomto roce skon čila Yamaha druhá v poháru zna ček. Pro sezonu 1974 se poda řilo závodnímu odd ělení Yamahy angažovat dlouholetého jezdce čty řdobé MV Agusty Giacoma Agostiniho, který prom ěnil svoje zkušenosti v první titul mistra sv ěta pro stroj YZR 500 a druhý titul v poháru konstruktér ů v řad ě po roce 1974. [29]

10 titul ů mistra sv ěta pro Yamahu YZR 500: 1975 – Giacomo Agostini 1978, 1979, 1980 – Kenny Roberts sr.

Brno, 2010 54

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

1984, 1986, 1988 – Eddie Lawson 1990, 1991, 1992 – Wayne Rainey

Pohár konstruktér ů ( pohár zna ček): 1974, 1975, 1986, 1987, 1988, 1990, 1993, 2000

Yamaha YZR 500 byla nositelkou mnoha technických inovací jako výfuková p řív ěra YPVS, hliníkový rám Deltabox, koncepce vidlicového čty řválce, karbonové p řední brzdy nebo elektronicky řízené odpružení, proto bude uveden její vývoj rok po roce až do konce dvoudobé éry v roce 2002.

1973 OW20: Pro první sezonu v roce 1973 byl nasazen kapalinou chlazený řadový čty řválec s parametry válce 54 mm x 54 mm se sáním skrz jazý čkové ventily, chrom-molybdenovým ocelovým rámem a kotou čovými brzdami na obou kolech. Stroj vycházel ze 700 cm 3 stroje pro americkou sérii Daytona.. Už p ři debutu p ři VC Francie stroj vít ězí s Jarno Saarinenem

1974-1975 OW23: V roce 1974 byl vyvinut motocykl speciáln ě pro třídu 500 ccm, stroj byl leh čí a kompaktn ější s menším rozvorem než p ředch ůdce. Byla použita vyjímatelná kazetová převodovka s hřídeli a řadicím bubnem jako jednou kompaktní jednotkou. P řevodovka byla zám ěnná se slabším modelem pro kubaturu 250 cm 3.

1976: tovární tým Yamaha se neú častní šampionátu, p řesto Johnny Cecotto se starým modelem obsadil celkovou 2. pozici v tabulce

1977 OW35: Byl p ředstaven nový motor s větším vrtáním 56 mm x 50,6 mm, čímž motoru narostly otá čky a továrna zvolila ro ční obnovovací cyklus svých závodních model ů. P ři VC Finska byl poprvé tajn ě vyzkoušen p řevratný systém YPVS m ěnící podle otá ček časování výfuku. Tato inovace zlepšila výjezdy ze zatá ček a výrazn ě zkrátila časy na kolo. Rozvod sání byl proveden klasicky pomocí pístu, nebo ť mohly být podle p ředpis ů výrazn ě zv ětšeny kanály ve válcích. Dále byly provedeny úpravy rámu pro nižší aerodynamický odpor

1978 OW35K: Oficiáln ě p ředstavena výfuková p řív ěra YPVS a Kenny Roberts získává sv ůj první titul mistra sv ěta vít ězstvím 4. závod ů z 11-ti.

Brno, 2010 55

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 41: YZR500 OW35K s řadovým čty řválcem a systémem YPVS, bez kapotáže [29]

1979 OW45: Konstrukce řadového čty řválce z minulé sezony byla zdokonalena úpravou okolí výfukového kanálu pomocí speciálního honování, čímž byla zvýšena spolehlivost výfukové p řív ěry YPVS, což vedlo k dalšímu titulu mistra sv ěta pro Kennyho Robertse.

1980 OW48+OW48R: Poprvé byl použit hliníkový rám. Základ tvo řily trubky čtvercového pr ůř ezu, což p řineslo výraznou úsporu hmotnosti, dále byly z hliníkové slitiny t řmeny předních brzd. Byly p řepracovány mnohé sou části na podvozku, nap ř. odpružení, za ú čelem zmenšení rozm ěrů a snížení hmotnosti. Pro VC Holandska byl použit typ OW48R, jenž m ěl znovu ocelový rám z předchozího ro čníku, ale byly p řemíst ěny výfukové kanály vn ějších dvou válc ů sm ěrem dozadu, což p řineslo i díky lepšímu tvarování expanzních komor výfuk ů 7 k výkonu navíc.Kenny Roberts získal sv ůj t řetí titul mistra sv ěta, když v pr ůběhu sezony třikrát vyst řídal ob ě modelové verze.

1981 OW53: Poslední řadový čty řválec s rozvodem pístem, v ětšina prvk ů v četn ě hliníkového rámu se shodovala s konstrukcí p ředchozího ro čníku. Na stroji závodil první t ři závody roku 1981 Barry Sheene

1981 OW54: Vzhledem k limit ům řadového čty řválce byl p ředstaven nový motor s koncepcí čty ř válc ů do čtverce s rota čními šoupátky po stranách motoru zasazen do hliníkového rámu. Rota ční šoupátka byla použita pro sv ůj vynikající výkon ve vysokých otá čkách. Roberts vít ězí ve dvou závodech a pro sm ůlu a problémy ve zbytku sezony kon čí celkov ě t řetí.

Brno, 2010 56

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

1982 OW60: Model vychází z předchozího ro čníku, byl o 6 kg leh čí. V rámu se testoval nastavitelný úhel řízení

1982 OW 61: První vidlicový čty řválec ve t říd ě 500 cm 3 p řinesl svým uspo řádáním pozd ější standart v této kategorii. Úhel rozev ření dvojic válc ů činil 60°, byly použity dv ě klikové hřídele otá čející se ve stejném smyslu (obr. 33). Rozvod sání byl d ůmysln ě řízen jedním rota čním šoupátkem pro dvojici válc ů a karburátory mezi válci, čímž odpadl problém s karburátory po stranách. Dalším inovativním prvkem bylo zadní odpružení s bo čně umístěným tlumi čem oto čeným o 90°.

Obr. 42: Rozvod sání rota čními šoupátky u V4 motoru Yamaha YZR500 OW61 [29]

1983 OW70: Byl p ředstaven revolu ční páte řový rám Deltabox, dílo špan ělského inženýra Antonia Cobase, který výrazn ě zvýšil tuhost mezi hlavou řízení a zadní kyvnou vidlicí a je standartem dnešních sportovních motocykl ů. Zadní tlumicí jednotka byla p řemíst ěna do spodní části rámu a místo 16“ kola vp ředu bylo použito 17“, používané u sou časných motocykl ů. Kenny Roberts svád ěl úchvatné souboje s konkurentem Freddie Spencerem na tříválcové Hond ě NS500, ve finále vyšel ze souboje jako druhý.

1984 OW76: Eddie Lawson získává v tomto ro čníku sv ůj první titul. Rota ční šoupátka byla nahrazena jazý čkovými ventily ze speciální prysky řice, což p řineslo uspokojivou funkci oproti starším typ ům

1985-1986 OW81: Vidlicový čty řválec byl modifikován použitím dvou klikových h řídelí otá čejících se proti sob ě, což p řineslo odstran ění gyroskopického momentu jednoduché klikové h řídele a p řineslo lepší stabilitu řízení. Výkon verze pro rok 1986 dosahoval 145 k, o

Brno, 2010 57

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

5 k více než verze pro rok 1985. Eddie Lawson získává na tomto stroji druhý titul mistra sv ěta

1987 OW86: Hlukové limity pro tuto sezonu, které omezily maximální hlukový limit ze 110 dB na 105 dB, vynutily úpravu výfukového systému – prodloužení koncové trubky. P řesto došlo k zvýšení výkonu na 148 k úpravou na motoru, zv ětšeným chladi čem a lepší cirkulací kapaliny. V tomto roce OW86 zvít ězila pilotovaná Eddie Lawsonem a Randy Mamolou v devíti závodech a získala pohár konstruktér ů

1988 OW98: U motoru došlo ke zv ětšení úhlu mezi válci na 70°, aby bylo více prostoru pro rota ční šoupátka (princip funkce viz obr. 33) a objemn ější sací box. Ob ě výfuková potrubí předních dvou válc ů jsou od tohoto modelu vyvedena na pravou stranu stroje. Eddie Lawson získává t řetí titul mistra sv ěta a zna čka Yamaha t řetí pohár konstruktér ů v řad ě za sebou. Týmová dvojka Wayne Rainey používá poprvé v sout ěži Grand Prix karbonové p řední brzdy.

Obr. 43: YZR 500 OW98, mistr sv ěta 1988 s Eddie Lawsonem [29]

1989 OWA8: Tento model p řišel s plnohodnotným systémem sbírání informací z čidel na motoru i podvozku a umožnil tak získávat informace pro další vývoj a optimální nastavení stroje. Senzory snímaly otá čky motoru, teploty ve spalovacím prostoru v četn ě detonací, rychlost stroje, úhel zato čení řízení a pono ření vidlice.

1990 OWC1: Byly uplatn ěny poznatky z data-recordingu, zavedeného p ředchozí sezonu, výkon se zvedl o dalších 5 koní a Wayne Rainey získává sv ůj první titul mistra sv ěta a továrna pohár konstruktér ů. Yamaha poskytla evropským konstruktér ům n ěkterá data rámu a Brno, 2010 58

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství motoru pro simulaci a to umožnilo vstup soukromým tým ům na scénu s netovárními stroji (tj. jsou to stroje, které nejsou podporovány výrobcem a nepoužívají nejnov ější vyvinuté komponenty, ale obvykle jsou po sezon ě nabídnuty soukromým tým ům, které je m ůžou dovybavit továrním kitem a modernizovat) jako Harris Yamaha.

1991 OWD3: Poprvé bylo na motocyklu použito elektronické řízení tuhosti odpružení CES (Eletronic Control Suspension) vyvinuté ve spolupráci se švédským výrobcem pružicích jednotek Öhlins. Systém používá samostatnou řídící jednotku, která podle p řednastavených map podle sníma če pono ření vyhodnocuje jízdní situaci a dává impuls do selenoidového ventilu v tlumicí jednotce, kde reguluje pr ůtok tlumicí kapaliny. CES umož ňuje aktivn ě reagovat na danou jízdní situaci, rychle nastavit tuhost podvozku podle požadavk ů jezdce a na externím po číta či analyzovat nasbírané data a upravovat charakteristiku. Wayne Rainey získává sv ůj druhý titul mistra sv ěta

1992 OWE0: Yamaha od poloviny sezony používá simultánní zapalování „big-bang“, kdy vždy dva válce do k říže čty řválce jsou zapalovány sou časn ě a v 90° odstupu oproti předchozímu modelu, kdy dva válce zapalovaly sou časn ě a další dva po 180°. P řineslo to zlepšení trakce zadního kola p ři nižších a st ředních rychlostech. Poprvé byly nabízeny motory k prodeji soukromým tým ům, které si stav ěly svoje podvozky. Wayne Rainey získává sv ůj t řetí titul mistra sv ěta.

Obr. 44: Yamaha YZR 500 mistra sv ěta 1992, Wayne Raineyho ve svém typickém zbarvení [29]

Brno, 2010 59

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

1993 OWF2: Představen nový rám z hliníkových výlisk ů, zabra ňující ohýbání rámu p ři stále větším výkonu motoru a rychlostech. K hlavní části rámu byly p řiva řeny t ři pomocné části. Výkon motoru sko čil o rovných 10 k proti minulé sezon ě na 170 k.

1994-1995 OWF9: Byla upravena aerodynamika kapotáže, zesílen rám, a pro rok 1995 bylo evropskou pobo čkou Yamahay, firmou Activa v Londýn ě, vyvinuto náporové sání „Ram- Air“, které m ělo fungovat ve vyšších rychlostech jako p řepl ňování

1996 OWJ1: Byl p ředstaven nový motor, kdy z ůstala stejná koncepce, ale vrtání a zdvih bylo upraveno z původní výrazn ě pod čtvercové charakteristiky na čtvercových 54x54 mm. Bylo to zvoleno z důvodu lepšího pln ění ve vysokých otá čkách tohoto motoru s náporovým sáním. Pokrokový byl materiál píst ů, píst byl vytvo řen ze spékaného prášku, m ěl výborné vedení tepla a nízkou roztažnost. Norick Abe s tímto modelem o 2 sekundy zlepšil tra ťový rekord na VC Japonska

1997 OWH0: Rozev ření válc ů bylo dále navýšeno na 75° pro použití objemn ějšího boxu sání. Ve válcích byly použity výfukové kanály ve tvaru „T“ místo klasických dvou nebo t ří okének a hnací h řídel byla umíst ěna výše pro zvýšení stability řízení.

1998-1999 OWK1: P řepisy pro tuto sezonu zavedly použití bezolovnatého benzinu s maximáln ě 100 oktany. Rozev ření motoru se vrátilo na 70°, kv ůli použití bezolovnatého paliva musely být p řepracovány spalovací prostory a upravena komprese, pozm ěněn byl tvar výfukových komor, dodavatelem karburátor ů se stal Keihin místo p ředchozích Mikuni. Na kapotáž stroje Maxe Biaggiho byly v roce 1999 na zkoušku p řipevn ěny p řítla čná k řidélka, která m ěla zvýšit p řítlak p ředního kola, avšak pro problémy se stabilitou byly v půli sezony sejmuty. Druhým jezdcem Yamahy byl Carlos Checa

2000 OWK6: Na tomto modelu prob ěhly inovace p ředchozího modelu OWK1 v konstrukci válc ů, hlav ě válc ů a výfukovém potrubí. Yamaha YZR500 v této sezon ě t řikrát zvít ězila pod rukama Garry McCoye, dvakrát Maxe Biaggiho a jednou Noricka Abeho. Proto získala v tomto roce Yamaha pohár konstruktér ů.

2001 OWL6: Byly modifikovány válce, hlavy válc ů, upravena funkce YPVS výfukové přív ěry a zm ěna map zapalování za ú čelem zvýšení akcelerace a maximální rychlosti. Podle požadavku jezdc ů bylo v závodech použita kratší nebo delší zadní kyvná vidlice

Brno, 2010 60

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 45: Yamaha YZR 500 OWL6 pro rok 2001, bez kapotáže [29]

2002 OWL9: Poslední, 28. ro čník tohoto úsp ěšného modelu se vyzna čoval posunutím t ěžišt ě více dop ředu za ú čelem posunu masy motocyklu pro ú činn ější dvojitou p řední brzdu. Olivier Jacque získal první místo na startu VC N ěmecka, ale dále už byly dvoudobé stroje poko řeny výhodou dvojnásobného objemu čty řdobých stroj ů a výkonov ě za čaly ztrácet, což zp ůsobilo logicky nahrazení dvoudobých p ětistovek čty řdobými stroji objemu 990 cm 3. Konec dvoudobého čty řválce YZR500 v šampionátu GP500.

5.5.2 Honda NSR 500

Honda NSR 500 je za svoji kariéru od roku 1984 do roku 2002 s 11. tituly mistra sv ěta a 112. vít ězstvími v závodech vůbec nejúsp ěšn ějším dvoudobým závodním motocyklem v novodobé éře mistrovství sv ěta nap říč kategoriemi.

Honda byla považována od svého nástupu na sv ětové okruhy v roce 1959 specialistou na čty řdobé motory, její víceválcové motory se vyzna čovaly skv ělými konstruk čními nápady, ale nástup dvoudobých stroj ů a jejich prudký rozvoj v 70. letech zp ůsobil, že parametry stroj ů této zna čky zaostávaly za výkony konkuren ční dvoudobé Suzuki i Yamahy. Revolu ční zbraní proti dvoudobým motor ům, po odchodu Hondy ze sv ětových tratí v roce 1967, m ěl být vysokootá čkový čty řválec NR 500 s oválnými písty, 32 ventily, dv ěma sví čkami na válec a 8 ojnicemi, avšak tato konstrukce trp ěla problémy, nebo ť byla p říliš nabitá novinkami, které nebyly d ůkladně otestovány a nejlepším výsledkem po sérii poruch a pád ů jezdc ů tak bylo 13. místo v roce 1981.

Brno, 2010 61

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Pro sezonu 1982 se Honda rozhodla porazit protivníky jejich zbraní a vyvinula vidlicový dvoudobý t říválec NS 500 o výkonu 130 k, se kterým v sezon ě 1983 s Freddie Spencerem v sedle získala jak mistrovský titul tak pohár konstruktér ů. Stroj byl slabší než konkuren ční Yamaha, ale m ěl lepší podvozek a tím se výkonovou ztrátu poda řilo eliminovat. [30] Nedostatek výkonu proti konkurenci technici závodního odd ělení HRC (Honda Racing Corporation) vy řešili pro rok 1984 koncepcí vidlicového čty řválce s úhlem 90° s jednou klikovou h řídelí za ú čelem nízkých ztrát t řením v ložiscích, kompaktnosti motoru a nízké hmotnosti proti dvouh řídelovým čty řválc ům. Rozvod sání do klikové h řídele byl realizován pomocí jazý čkových ventil ů. Výkon činil 140 k p ři 12500 min -1. Novinkou bylo umíst ění nádrže pod motorem, aby nad motorem místo nádrže mohly být vedeny výfukové komory ze zadní strany oto čených válc ů řadového čty řválce. Karburátory tedy byly umíst ěny v přední části motoru, palivem je zásobovalo palivové čerpadlo, nebo ť nádrž umíst ěna pod motorem nedovolovala tok paliva samospádem jako u běžné koncepce nádrže nad motorem. U p řední vidlice byl použit nový systém vidlice zvaný upside-down, kdy pružina a tlumicí systém je umíst ěn ve spodní části vidlice – kluzáku. Použit byl masivní rám z hliníkových profil ů s motorem umíst ěným níže pro vyšší p řesnost řízení.

Obr. 46: Umíst ění výfukové soustavy místo nádrže u Hondy NSR 500 1984 [30]

V úsp ěšném roce 1985 získává Freddie Spencer další titul mistra sv ěta jak na NSR 500, tak v kategorii 250 cm 3 na Hond ě NS250 a získává dohromady 14 vít ězství a pro Hondu dva poháry konstruktér ů. NSR 500 má v tomto roce výkon 150 k.

Brno, 2010 62

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

V sezon ě 1986 nastal problém, že stroj m ěl tolik výkonu, že se nedal řídit. M ěl prudký náb ěh výkonu, vibroval a špatn ě se řídil, proto týmová dvojka Wayne Gardner po zran ění Spencera t ěžce vybojoval celkové druhé místo v sezon ě. Bylo nutno zavést opat ření, jak výsledných 150 koní v motoru p řenést na tra ť bez prokluzu zadního kola a u činit stroj pro jezdce ovladatelný.

Proto bylo pro rok 1987 bylo zvoleno rozev ření vidlicového čty řválce na 112° pro více místa pro čtve řici karburátor ů Keihin ø36 mm a objemn ější sací komoru, v motoru přibyl vyvažovací h řídel otá čející se v opa čném smyslu než kliková h řídel. Výkonová k řivka byla nap římena pomoci elektronicky řízené výfukové p řív ěry RC-Valve (str. 33), tím motoru přibylo výkonu v nižších otá čkách a nástup výkonu ve vysokých otá čkách nebyl tak prudký jako d říve. V tomto roce NSR 500 získává s Wayne Gardnerem další titul mistra sv ěta a zna čka získává pohár konstruktér ů. V roce 1989 p řišel do továrního týmu konkurent od Yamahay Eddie Lawson a získává pro Hondu další titul mistra sv ěta. Jeho verze motoru měla výkon 165 k při 12000 min -1. Přesto technici Hondy řešili velké problémy s ovladatelností stroje, kterého i zkušení jezdci jako Lawson m ěli problém na výjezdech ze zatá ček uřídit. To byl také jeden z důvodu, pro č Eddie Lawson odešel zpátky k Yamaze. I kv ůli tomuto jevu se tento model stal pro fanoušky mistrovství sv ěta synonymem syrové síly závodního dvoudobého stroje.

Obr. 47: Stroj Eddieho Lawsona, Honda NSR 500 rok 1989, v typických barvách Rothmans [30]

Sezona 1990 je ve znamení novinky, která má za úkol u činit p řemotorované 170ko ňové monstrum z předchozího roku říditelné. D řív ější zapalování čty řválc ů probíhalo

Brno, 2010 63

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství jednotliv ě a pravideln ě, tj. s každou otá čkou klikové h řídele o 90° byl zapálen jeden ze čty ř válc ů, kdežto u big-bangu zapálí každých 180° zárove ň jedna dvojice válc ů. Toto uspo řádání zapalování nebylo navrženo za ú čelem zvyšování výkonu, ale hlavní význam spo čívá ke zlepšení trakce zadního kola, kdy na zadní pneumatiku motor p řenáší menší, i když siln ější po čet torzních kmit ů zp ůsobených polovi čním po čtem zážeh ů. Jednoduše řečeno, pneumatika zadního kola má p ři dvou silných zápalech za otá čku více času znovu získat adhezi s asfaltem než p ři krátce po sob ě jdoucích čty řech. Tato inovace m ěla za cíl výrazn ě zlepšit akceleraci především ze za čátek, což bylo spln ěno, i když V4 motor tím sám o sob ě nemohl být dynamicky vyvážen, což odstranila upravená vyvažovací h řídel. P řesto ješt ě nebyl motor natolik ovladatelný jak technici čekali, p ři výjezdu ze zatá ček hrozilo nepozornému jezdci vyhození se sedla, tzv. highsider. Další inovace se dotkla hmotnosti stroje, byla použita titanová slitina na části rámu a pro stavbu expanzních komor výfuk ů, čímž se dosáhlo snížení hmotnosti o 15 kg na 115 kg, minimální povolenou hranici, navíc tím byla zvýšena pevnost rámu. V roce 1992 byla p ředstavena druhá generace simultánního (sou časného) zapalování, nazývaná Big-Bang. Tato revolu ční verze zapálí sou časn ě 2 válce, po 68° otá čky klikové hřídele jsou najednou zapáleny další dva válce a cyklus se opakuje až po 292°, čímž je dokon čena celá otá čka klikové h řídele. Tento druhá generace Big-Bangu p řinesla motocyklu výrazné zlepšení trakce zadního kola s asfaltem a stroj kone čně p řestal být postrachem pilot ů. Tento typ motoru bylo obtížné řídit v deštivém po časí, p řesto s ním Mick Doohan, nová posila továrního týmu, hned v prvním závod ě sezony zvít ězil. Doohan se ale tento rok oškliv ě zranil, p řesto jiní jezdci na stroji zvít ězili v sedmi z 13. závod ů. Následující rok 1993 byl ve znamení nahrazení karburátor ů za elektronické vst řikování PGM-FI, které p řineslo zvýšení výkonu na 170 koní, díky čemuž maximální rychlost stroje p řesáhla 320 km/h. Avšak pozd ěji se prokázalo, že soudobé vst řikování nepracuje lépe než karburátory, proto byly další rok použity zase karburátory. Důvod byl ten, že pro závodní použití, kde není p říznivá spot řeba ani nízké množství škodlivin ve výfukových plynech, karburátor podával stejný výkon p ři mnohem nižší hmotnosti. Dalším problémem byla p říliš rychlá odezva motoru na polohu plynové rukojeti daná konstrukcí elektronicky řízeného vst řikování se škrticí klapkou místo karburátorového šoupátka, což jezdc ům p ůsobilo problémy.[30]

Inžený ři závodní divize HRC vyvinuli pro rok 1994 vodní vst řikování do výfukových komor, které zdokonalilo pln ění spalovacího prostoru sm ěsí v nižších otá čkách díky zm ěně tlakových pom ěrů ve výfukovém potrubí p ři odpa řování vody. Další inovací bylo elektronicky řízené odpružení zadního kola. Zotavujícímu se Doohanovi byla p řemíst ěna zadní nohou ovládaná brzda na pravé řídítko vedle spojky a s takto upraveným motocyklem zvít ězil v 9. ze 14 závodních podnik ů a vybojoval jak titul mistra sv ěta, tak pohár konstruktér ů. Tímto za čala série 5. mistrovských titul ů v řad ě, kterou Mick Doohan na Hond ě

Brno, 2010 64

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

NSR až do roku 1999, kdy zanechal závod ění a titul po n ěm pro Hondu NSR 500 vyjel Alex Crivillé. Ve všech t ěchto letech Honda získala i pohár konstruktér ů. V roce 1995 bylo p ředstaveno nové aktivní zadní odpružení a za řízení, které zabra ňovalo p ři startech stav ění se motocyklu na zadní kolo (tzv. wheelie). Tovární jedni čka týmu, jezdec Mick Doohan doslova zakázal inženýrům v ětší zm ěny v dalším vývoji motocyklu, p řesto si Honda NSR 500 bez problému pohlídala jak titul mistra sv ěta, tak pohár konstruktér ů až do roku 1999. V roce 1997 díky velkému pokroku ve vývoji pneumatik se továrna vrátila k zapalování typu „Screamer“, tj. zapalování dvojic válc ů s pravidelným odstupem 180°. Jakkoliv v roce 1990 činila trakce s tímto zapalováním problémy, v tomto roce už pneumatiky dovolily použití tohoto typu zapalování bez nervózního chování motocyklu. Sezona 1997 byla pro Hondu NSR 500 nejúsp ěšn ější v historii, zvít ězila ve všech z 15. závod ů v seriálu mistrovství sv ěta. Výkon tohoto typu činil 185 k při 12000 min -1.

Obr. 48: Sestava motoru s výfukovým systémem Honda NSR 500 1997 [31]

Poslední titul zajel na NSR 500 Valentino Rossi v roce 2001, zvít ězil v 11. závodech ze 16. Pro rok 2002 byl povolen start čty řdobých motocykl ů, Honda proto vyvinula soub ěžn ě s NSR 500 nový motor RC211V, který její dvoudobý p ředch ůdce nikdy na závodním okruhu neporazil, nebo ť tento nový motor m ěl díky dvojnásobnému objemu okolo 200 k, v sou časnosti mají stroje kategorie MotoGP výkon okolo 240 k při suché hmotnosti okolo 150 kg. Honda NSR 500 p ředstavovala v 90. letech stroj tém ěř bez konkurence, o čemž sv ědčí 54 vít ězství Micka Doohana na tomto modelu mezi léty 1990 – 1998. [30]

Brno, 2010 65

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

6 Budoucnost a perspektivy dvoudobého motoru Dvoudobý motor zažil v 60. letech 20. století velký vývoj sm ěrem ke zvyšování výkonu a jeho použitelnosti nap říč otá čkovému spektru. V 70. letech za čaly ve sv ětě, především v USA, platit první ekologické limity. Do té doby byly u silni čních motocykl ů velmi populární sportovní velkoobjemové dvoudobé motory o obsahu 750 cm 3, jejichž prodej podporovaly úsp ěchy dvoudobých stroj ů v kategorii Superbike, které se ú častnily závodní motocykly stejného zdvihového objemu. První ekologické normy platné v USA tyto motory již p řestávaly plnit a výrobci tedy za čali vyráb ět sportovn ě lad ěné čty řdobé modely. Dvoudobé motory o objemu pod 500 cm 3 však první ekologické p ředpisy plnit dokázaly, částe čně i díky nižšímu objemu a tedy nižšímu množství spáleného oleje. Další omezení přišla v 90. letech, kdy byla v Evrop ě v roce 1992 zavedena ekologická norma Euro 1. Pro pln ění norem Euro 2 a Euro 3 musely dvoudobé motocykly být vybaveny katalyzátorem výfukových plyn ů, což mnohé motocyklové výrobce odradilo a p ředevším japonští výrobci se za čali i v těchto maloobjemových t řídách orientovat na čty řdobou techniku, za cenu mnohem nižšího výkonu a dražší konstrukce motoru. Dvoudobé silni ční motocykly pro použití na pozemních komunikacích západních trh ů se v sou časnosti vyrábí pouze ve t řídách 125 cm 3 a menších. Prodej posledního vysokovýkonného silničního stroje kubatury 250 cm 3 byl ukon čen v roce 2002 - byla to Aprilia RS250, replika úspěšného závodního stroje z GP silni čních motocykl ů, t řídy 250 cm 3. I když sou časný sv ětový trend prosazuje čty řdobý motor jakožto ideální pohonnou jednotku pro ekologickou budoucnost a v očích laické ve řejnosti je použití dvoudobých motor ů p ředur čeno použití v zahradní technice, dvoudobý motor vybavený p římým vst řikováním paliva se už osv ědčil u sn ěžných a vodních skútr ů a v této oblasti je dále vyvíjen. Tento systém p římého vstřiku paliva do válce vyvinula v 90. letech australská firma Orbital Engine Company speciáln ě pro dvoudobé motory. Ve svých po čátcích sestrojila automobilový motor, který produkoval podobný výkon jako srovnatelný tehdejší čty řdobý motor, m ěl podobnou spot řebu, avšak vážil o 100 kg mén ě, vykazoval nižší vibrace a výrobní náklady byly nižší o 300 – 500 dolar ů. [33] Systém se vyzna čuje d ůmyslným řešením, jak pomocí relativn ě nízkého tlaku palivového čerpadla dokonale rozprášit b ěhem kompresního zdvihu ve válci palivo na dokonale vznítitelné částe čky pomocí stla čeného vzduchu, který se do válce vst řikuje spolu s palivem. Jako jeden z prvních motocyklových výrobc ů tento systém licen čně koupila Aprilia a nabízí jej ve svém skútru SR 50 pod názvem DiTech. Pro výplach motoru je u tohoto systému použit pouze čistý vzduch. Ložiska klikové hřídele, ojni ční a pístní čep a pláš ť válce jsou mazány tlakovým olejovým čerpadlem řízeným elektronicky v závislosti na otá čkách a zatížení motoru. P ři expanzi je stla čován pouze čistý vzduch bez paliva, a v okamžiku kdy píst uzav ře výfukový kanál, vst řikovací jednotka

Brno, 2010 66

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství vst říkne do válce rozprášenou sm ěs paliva. Tímto krokem byl odstran ěno míšení sm ěsi paliva s výfukovými plyny a jejich únik do výfukového kanálu, což krom ě vyšší spot řeby vede k enormnímu zhoršení kvality spalin. Dalším p řínosem tedy je odd ělení mazacího média od paliva, takže do spalovacího prostoru je pohybem vzduchu unášeno pouze minimum oleje z klikové sk řín ě oproti sm ěsi paliva s olejem, kdy kapi čky paliva unášely olej s sebou. Rozprášení paliva na částe čky o velikosti 50 mikron ů zajiš ťuje vzduchový kompresor pohán ěný klikovou h řídelí, vyvíjející tlak 500 kPa a mazaný p římo motorem. Tlakový vzduch se v kom ůrce vst řikovací jednotky mísí s palivem dávkovaným vst řikova čem, který je konstruk čně tém ěř shodný s automobilovým vst řikova čem a takto je zajišt ěna dostate čná ionizace sm ěsi, aby mohla dokonale proho řet, p řitom palivové čerpadlo pracuje s tlakem 600- 800 kPa. Regulaci tlaku paliva zajiš ťuje podobn ě jako u vst řikování čty řdobého motoru palivový regulátor. Množství dávkovaného paliva ur čuje elektronická řídící jednotka (ECU), která sbírá data z jednotlivých čidel, a to sníma č polohy škrticí klapky TPS, sníma č otá ček a sníma č zatížení. Otá čky motoru jsou regulovány škrticí klapkou, sání probíhá p řes jazý čkový ventil. DiTech umožnil snížit spot řebu oleje oproti klasickému skútru o 60 %, úsporu paliva až 40 %, p řičemž díky lepšímu využití paliva se zvýšil i o 15 % výkon motoru. Schéma systému ukazuje obr. 50 a srovnání produkovaných škodlivin obr. 49. Výhodou tohoto systému jsou nízké náklady na vst řikovací čerpadlo, nebo ť rozprášení zajiš ťuje stla čený vzduch, který ovšem nemá funkci p řepl ňování, ale pouze dostate čné rozptýlení atom ů paliva. [14] Původní technologii spole čnosti Orbital odkoupila spousta velkých sv ětových výrobc ů. Krom ě Aprilie jsou to motocyklové koncerny zabývající se skútry Piaggio, Kymco, výrobci sn ěžných skútr ů Bombarier a Ski Doo a mnoho dalších.

Podle mnohých sv ětových odborník ů z vývojových laborato ří (Lotus a Ricardo) sou časný trend p říklonu ke čty řdobým motor ům nemá racionální d ůvod, nebo ť p římé vst řikování dvoudobých motor ů nabízí neskýtané možnosti k vývoji a odd ělení mazacího oleje od paliva a výplach motoru čistým vzduchem tém ěř odstranil primární problém tohoto motoru v očích ve řejnosti - spalování oleje. Proto vývoj elektronicky řízeného dvoudobého motoru m ůže vést k mnohem lepším parametr ům co se tý če spot řeby paliva i produkovaných škodlivin, i když marketingové výzkumy prokázaly, že dvoudobé motory to nebudou mít se svou reinkarnací jednoduché. [32]

Brno, 2010 67

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Obr. 49: Srovnání emisních hodnot vývojových fází dvoudobého motoru [1]

Obr. 50: Schéma návrhu p římého vst řikování paliva do válce Orbital - Aprilia [14]

Brno, 2010 68

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Záv ěr bakalá řské práce Vysokovýkonné dvoudobé motory se ve 20. století osvědčily jako ideální pohonná síla pro zástavbu do závodních motocykl ů, a to jak terénních, tak p ředevším silni čních pro uzav řené kruhy. Práv ě vývoj závodních tým ů p ředevším v 50. až 70. letech 20. století posunul parametry dvoudobého motoru o velký kus vp řed, výrazn ě vzrostl výkon a technologie m ěnící p ůvodní pevn ě daný rozvod sm ěsi umožnily rozší řit využitelné pásmo výkonu. Rozvoj v této dob ě zap říčinil, že výkon sportovn ě lad ěného dvoudobého motoru se stal cca o 50 % vyšší než u čty řdobého motoru srovnatelného objemu a toto procent platí dodnes. V případ ě sou časných závodních dvoudobých motor ů se jedná o číslo p řibližn ě 450 k/l, což je o 90 % více než v případ ě závodních čty řdobých motocykl ů. Pro použití v závodních strojích se proto za čaly používat výhradn ě dvoudobé stroje pro svoji výkonovou hmotnost, tj. pom ěr hmotnosti na jednotku výkonu. Následná vlna popularity silni čních závod ů zp ůsobila zvýšení prodej ů dvoudobých produk čních stroj ů po celém sv ětě jakožto lehkého a vysoce výkonného motocyklu. V polovin ě 60. let 20. století za čaly p ředevším díky vstupu velkých japonských výrobc ů na závodní trat ě doslova technologické závody, litrový výkon jejich motor ů se za čal blížit met ě 400 k/l a tyto motory svými avantgardními konstrukcemi p řestaly mít p řínos pro běžn ě vyráb ěné stroje, protože výkon motor ů se za čal získávat zvyšováním po čtu válc ů a rychlostních stup ňů – tedy velmi úzkým výkonovým spektrem na úkor pružnosti motoru v širším pásmu otá ček. Byly tedy vydány p ředpisy omezující po čet válc ů v každé kategorii, čímž sice klesly výkony, ale nové konstruk ční řešení, nap ř. výfuková p řív ěra YPVS a rezonan ční výfukové potrubí, se staly velmi p řínosnými objevy pro použití v sériov ě vyráb ěných motorech. Jak bylo popsáno v druhé polovin ě práce, dvoudobý motor je mazán sm ěsí paliva a oleje, který je částe čně spalován v podob ě škodlivých uhlovodík ů, jejichž produkcí klasický dvoudobý motor n ěkolikanásobn ě p řevyšuje čty řdobé motory. Tento ekologický problém v sou časné dob ě velmi omezuje prodeje vysokovýkonných dvoudobých motocykl ů, nebo ť přísné ekologické normy, v sou časnosti Euro 5, nedovolují prodej takových motocyklů bez účinného katalyzátoru, p řípadn ě za řízení snižující tvorbu CO a HC. Zmín ěný trend se projevuje i v GP silni čních motocykl ů, kde p ředpisy znevýhod ňují další nasazení dvoudobých motor ů a prioritou je vývoj čty řdobého motoru, který se jeví na první pohled jako ekologi čtější.. Tento fakt byl shledán jako d ůvod, pro č v sou časnosti dvoudobé modely ustupují z MS silni čních motocykl ů i sortimentu motocyklových výrobc ů, p řestože v tradi ční dvoudobé oblasti p řív ěsných lodních motor ů, vodních a sn ěžných skútr ů se používá elektronické vst řikování paliva, elektronicky řízené p řív ěry výfuku, elektronicky regulované odd ělené mazání p římo namáhaných míst a tyto motory se na tradi čně ekologických trzích v USA a

Brno, 2010 69

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Kanad ě výborn ě prodávají a plní p říslušné normy mnohdy lépe než konkuren ční stroje se čty řdobým motorem. Pro motocykly použití p římého vst řikování paliva do válce a jeho další vývoj podobn ě jak jej vyvinula spole čnost Orbital v 90. letech a pod jejíž licencí v sou časnosti funguje tento systém u v ětšiny výrobc ů používajících p římé vst řikování do válce dvoudobého motoru. Toto řešení vede k výraznému snížení podílu škodlivin ve výfukových plynech, snížení spot řeby paliva i mazacího oleje a je jednou z možností, jak udržet výkonné dvoudobé motory ve výrob ě v budoucnosti, která pat ří ekologickým motor ům s nízkou spot řebou paliva.

Brno, 2010 70

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Seznam použitých zdroj ů [1] BLAIR, Gordon P. Desing and simulation of two-stroke engines , Society of Automotive Engineers, 1996. 623 s. ISBN 1-56091-685-0 [2] GSCHEIDLE, R. a kolektiv. Příru čka pro automechanika , Sobotáles, 2002. 652 s. ISBN 80-85920-83-2 [3] HAYNES. Motorcycle Basics Techbook, 2 nd edition , Haynes Publishing, 224 s. ISBN 1-85960-515-X [4] BELL, A. G. Two-stroke performance tuning , Haynes Publishing, 272 s. ISBN 1- 85960-619-3 [5] RAUSCHER, J. Spalovací motory , Studijní opory. VUT Brno. 235 s. [6] WOHLMUTH, J. Sv ět velkých cen, 2. dopln ěné vydání , Nakladatelství dopravy a spoj ů, 1985. 375 s. [7] NEPOMOUCK, B. L., JANNECK, U. Technická rukov ěť motocyklisty , Kopp, 1999. 478 s. ISBN 80-7232-059-9 [8] WALKER, M. German racing motorcycles , Redline Books, 1999. 224 s. ISBN 0- 9531311-2-2 [9] KHEMANI, H . Internal combustion engine basics: The history and development of IC engines (The Lenoir Engine) [online]. 2007, poslední revize 24.9.2008 [cit.2010-04- 28] Dostupné z: http://www.brighthub.com/engineering/mechanical/articles/8250.aspx [10] Wikipedia. Two-stroke engine [online]. 2004, poslední revize 19.5.2010 [cit.2010-04-23] Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Two-stroke_engine [11] BOOTHROYD, D. The man, who invented the two-stroke engine [online]. 2001, duben [cit.2010-04-20] Dostupné z: http://www.the-vu.com/2001/04/the-man-who-invented-the-two-stroke-engine/ [12] KRUGER, R. The two-stroke engine: A short review of a long revolution [online]. 2002, poslední revize 27.3.2009 [cit.2010-04-25] Dostupné z: http://www.motohistory.net/news2009/news-mar09.html [13] Scott Owner’s Club. Scott motorcycle history [online].[cit.2010-04-28] Dostupné z: http://www.scottownersclub.org/scott_motorcycle_history.htm [14] California Speed-Sports. Aprilia DiTech information [online]. 2004 [cit.2010-05-02] Dostupné z: http://www.speed- sports.com/motorscooters/scooter_models/aprilia_scooters/ditech.html [15] GHN-Racing. Motorteile [online]. 2008 [cit.2010-05-12] Dostupné z: www.ghn-racing.de/Drehschieber.jpg

Brno, 2010 71

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

[16] MOLCAR, M. Sout ěžní Jawy let 80., 4. část . Supermoto 4/2010, Bussines Media CZ ISBN 978-80-86411-6 [17] KRUGER, R. More about boxer two-strokes [online]. 2002, poslední revize 9.2.2007 [cit.2010-05-09] Dostupné z: www.motohistory.net/images/Konig.jpg [18] BAUDILLE, R., BIANCOLINI M. E. FSI makes FLUENT more flexible [online]. 2002 [cit.2010-05-14] Dostupné z: http://www.fluent.com/about/news/newsletters/05v14i1/img/a12i2.jpg [19] Yamaha Motor. Les technologies YPVS, YEIS, YICS et YDIS de Yamaha 1984 [online]. 2000, poslední revize 8.9.2005 [cit.2010-05-11] Dostupné z: http://www2.yamaha-motor.fr/actu/spip.php?article1063 [20] Appeldephare. Le D.K.W. [online]. 2001 [cit.2010-05-17] Dostupné z: www.appeldephare.com/photo3/dkw5.gif [21] Motovelosport. RAVE [online]. 2005 [cit.2010-05-11] Dostupné z: http://www.motovelosport.ru/articles/2008_08_26_tuning_moto_izh_p5/2008_08_26 _tuning_moto_izh_p5_2.php [22] Aprilia RS 250. Kontrola a poškození p řív ěr [online]. 2001 [cit.2010-05-01] Dostupné z: http://apriliars250.webgarden.cz/privery [23] Wikipedia. Grand Prix motorcycle racing [online]. 2004, poslední revize 21.5.2010 [cit.2010-04-23] Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Prix_motorcycle_racing [24] ELSBERG, D. 50 cc roadracing story [online]. 2002 [online]. [cit.2010-04-23] Dostupné z: http://www.elsberg-tuning.dk/the%20championships.html [25] Suzukicycles. Suzuki racing models 1960 - 1967 [online]. 2008 [cit.2010-04-20] Dostupné z: http://www.suzukicycles.org/history/history_04-race-1960-1967.shtml [26] Team Nerdspeed. Wind beneath my wings [online]. 2008, poslední revize 22.2.2010 [cit.2010-04-25] Dostupné z: http://team-nerdspeed.blogspot.com/ [27] Motorcycle Search Engine. Kawasaki KR 250 History [online]. 2006 [cit.2010-04-29] Dostupné z: http://motorbike-search-engine.co.uk/classic_bikes/kawasaki-kr250-history.php [28] STRAKA, M. Jawa typ 673 čty řválec , Supermoto 4/2010, Bussines Media CZ. ISBN 978-80-86411-6 [29] MCnews. Thirty years of the YZR 500 GP Racer [online]. 2003 [cit.2010-05-02] Dostupné z:

Brno, 2010 72

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

http://www.mcnews.com.au/features/2003/YZR_History/Yamaha_YZR_History_Pag e1.htm [30] STAFF, J. Honda NSR500 / GP Racing History [online]. 13.2.2010 [cit.2010-05-03] Dostupné z: http://www.ultimatemotorcycling.com/Honda_NSR500_MotoGP_Racing_History [31] Wikipedia. Honda NSR500 engine front Honda Collection Hall [online]. 2005, poslední revize 7.11.2009 [cit.2010-05-04] Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Honda_NSR500_engine_front_Honda_Colle ction_Hall.jpg [32] PROCTER, G. Two strokes strike back [online]. 29.6.2009 [cit.2010-05-24] Dostupné z: http://twostrokemotocross.com/2009/06/two-strokes-strike-back/ [33] MICKELSON, P. Why 2-stroke Direct Injection is a Big Deal [online]. [cit.2010-05- 24] Dostupné z: http://www.snowgoer.com/output.cfm?id=1836523 [34] Osobní archiv ing. Martina Molcara, Ricardo Prague s.r.o.

Brno, 2010 73

Ústav automobilního BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Vít Opluštil a dopravního inženýrství

Seznam použitých zna ček a symbol ů ADI Air Direct Injection AETC Automatic Exhaust Timing Control ATAC Auto Control Torque Amplification Chamber CO oxid uhelnatý DITECH Direct Injection Technology ECU Electronic Control Unit FIM Fédédration Internationale de Motocyclisme HC nespálené uhlovodíky IRTA International Road Racing Team Association KIPS Kawasaki integrated power valve system GP Grand Prix HPP Honda Power Port MotoGP Moto Grand Prix MS Mistrovství sv ěta MSMA Motocycle Sport Manufacturers Association PGM-FI Programmed Fuel Injection RAVE Rotax Advanced Variable Exhaust RC-Valve Honda Remote Control Valve SAEC Suzuki Automatic Exhaust Chamber TPS Throttle Position Sensor VC Velká cena YEIS Yamaha Energy Induction Systém YPVS Yamaha Power Valve System

Ozna čení Jednotka Název n [min -1] Otá čky za minutu p [Pa] Tlak P [k] Výkon v [km/h] Rychlost V [cm 3] Objem

Brno, 2010 74