transfactor3665
Opublikowane 17 gru, 2017

Ciężarówki z dwusuwowymi silnikami diesla – Detroit Diesel z serii 71 oraz 92, a także ich cechy szczególne

kenworth_k100_1963

Autor tekstu: Michał Jędrzejczyk

Co to właściwie znaczy, że silnik jest dwusuwowy? Zacznijmy od tego, że pojedynczy suw jest to każde przemieszczenie tłoka, z pozycji skrajnie dolnej do skrajnie górnej lub na odwrót. Zatem, silnik dwusuwowy wykonuje swój pełny cykl pracy za każdym pełnym obrotem wału korbowego, oznaczającym właśnie dwa suwy. W silniku czterosuwowym, analogicznie, cykl pracy następuje po dwóch pełnych obrotach wału, a więc czterech suwach.

Silniki czterosuwowe mają suw ssania, suw sprężania, suw pracy oraz suw wydechu. W dwusuwach występuje jedynie suw sprężania oraz suw pracy. Dwa pozostałe zastępuje tak zwane płukanie, przeprowadzane przez pompę ładującą. W skrócie, polega to na usunięciu spalin z przestrzeni roboczej silnika, przez wtłoczenie do niej świeżego ładunku. Obieg pracy dwusuwa składa się więc z suwu sprężania oraz suwu pracy, pod koniec którego może rozpoczynać się początek cyklu płukania.

Silniki dwusuwowe, teoretycznie, powinny osiągać większą moc jednostkową. W praktyce, przez mniejszą precyzję wymiany ładunku w silniku, różnie z tym bywa. Do największych zalet silników dwusuwowych należą przede wszystkim prostota konstrukcji, niskie koszty napraw oraz obsługi, stosunkowo niska masa, wysoka moc i duży moment obrotowy w wysokich partiach obrotów, a także łatwość rozruchu i szybkie tempo osiągania temperatury roboczej. Z wad wymienić należy „słaby dół”, wysoką emisję spalin, na ogół wysokie zużycie paliwa, hałaśliwość oraz duże obciążenie cieplne.

Silniki o dwóch suwach występują jako nisko-, średnio- oraz wysokoprężne. Dzisiaj są to na ogół silniki najmniejsze (np. napędy kosiarek) oraz największe (np. silniki okrętowe). Jeszcze dwie dekady temu dwusuwy często się jednak spotkało w ciężarówkach, jako silniki zasilane olejem napędowym. Najsłynniejsze z nich stworzyła amerykańska firma Detroit Diesel, w ramach serii 51, 71, 92, 110 oraz 149. Dwie z nich – serie 71 oraz 92 – napędzały samochody ciężarowe. To właśnie przy nich zatrzymamy się teraz na dłużej.

Detroit Diesel serii 71

Historia tej rodziny silników wysokoprężnych sięga czasów przed II Wojną Światową, kiedy to 6-cylindrowy, rzędowy silnik Diesla serii 71 został wprowadzony jako flagowy produkt Detroit Diesel Engine Division of General Motors. Następnie, w 1957 roku, pojawiła się wersja o układzie widlastym.

Co ciekawe, oznaczenie serii 71 odnosi się do pojemności skokowej pojedynczego cylindra mierzonej w calach sześciennych. Tutaj dokładnie było to 70,93 cala sześciennego , czyli 1162,4 centymetry sześcienne. Znając więc ilość cylindrów i ich pojemność, bardzo łatwo obliczyć całkowitą pojemność skokową całego silnika. Na przykład 8V71 miał 8 razy 1162,4 ccm (ca. 71 cui) czyli 9296 ccm (9,29 litra).

Rzędowe silniki miały jeden, dwa, cztery lub sześć cylindrów i nosiły oznaczenia odpowiednio 1-71, 2-71, 4-71, 6-71. Jednostki widlaste miały 6, 8, 12, 16 lub 24 cylindrów i oznaczano je jako 6V71, 8V71, 12V71, 16V71 i 24V71. Ponadto dwie największe jednostki używały wielu głowic mniejszych silników, w celu zachowania rozsądnych wymiarów oraz wagi. Jednostka 16-cylindrowa więc używała czterech głowic rzędowego silnika 4-71, natomiast 24-cylindrowa aż czterech głowic motoru 6-71. Rozwiązanie to pozwoliło także w znaczący sposób zredukować koszta budowy oraz obsługi, gdyż wiele części było wspólnych z mniejszymi silnikami.

Ciekawą rzeczą dotyczącą jednostek rzędowych była ich symetryczność, co oznaczało, że poszczególne elementy osprzętu mogły być montowane po obu stronach silnika, w zależności od zastosowania. Wiele modeli mogło działać także zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwbieżnie. Silniki pracujące „w lewą stronę” były zwykle wykorzystywane w łodziach i autobusach.

Wszystkie silniki serii 71 w cyklu płukania wykorzystują, tzw. dmuchawy Rootsa. Są to zamontowane na zewnątrz pompy powietrza wykorzystujące przeciwsobnie obracające i zazębiające się tłoki do wtłaczania powietrza pod niskim ciśnieniem do cylindrów, przez kanały rdzeniowe w bloku i otwory w ściankach cylindra.

Silniki posiadały dwa lub cztery zawory na cylinder oraz jednostkowy wtrysk paliwa (jeden wtryskiwacz na jeden cylinder). Występowały zarówno w wersjach wolnossących (oznaczenie N), jak i turbodoładowanych (T) oraz wyposażonych dodatkowo w intercooler (TA). W ciężarówkach i autobusach oczywistym wyposażeniem był także słynny hamulec „Jake brake” (opisywany tutaj, w tekście na temat DAF-a 95.500).

Widlaste motory z serii 71 osiągały od 10 do 1800 KM. W samochodach ciężarowych najczęściej występowały jednostki 6-, 8- lub 12-cylindrowe. Najmniejsze z nich, przez swą charakterystyczną pracę, nazywane były „Screaming Jimmy” czyli „Krzyczący Jimmy” (Jimmy jako zdrobnienie od nazwy General Motors). Osiągały one moc 238 lub 304 KM w wersji turbodoładowanej. Wariant V8 rozwijał 318 lub 384 KM, a 12-cylindrowy model nosił przydomek „Buzzin Dozen” (Buczący Tuzin) i w przypadku ciężarówek generował od 450 do 550 KM. Były też mocniejsze warianty wersji 12-cylindrowej, osiągające do 900 KM. Stosowano je jednak w innych pojazdach niż ciężarówki lub jako silniki przemysłowe. Co ciekawe, każda z tych jednostek swoją moc maksymalną osiągała dopiero po przekroczeniu granicy 2000 obr/min.

Seria 71 była w Stanach Zjednoczonych bardzo popularna. Silniki te napędzały niemal wszystko. W latach 60. i 70. praktycznie każdy autokar międzymiastowy napędzany był takimi silnikami Detroit Diesel o 6 lub 8 cylindrach. O charakterystycznym odgłosie pracy rzędowych sześciocylindrówek często wspominali także żołnierze biorący udział w II Wojnie Światowej. Niepodważalne zalety, z prostotą na czele, sprawiły, że Detroity w różnych konfiguracjach masowo trafiały do wozów piechoty oraz czołgów.

To, co docenili konstruktorzy wozów bojowych, masowo wykorzystywali także producenci sprzętu budowlanego. Na amerykańskich placach budów pracowało mnóstwo maszyn napędzanych dwusuwowymi silnikami diesla z serii 71. Zapylenie otoczenia podobno kompletnie nie robiło na tych silnikach wrażenia – ważne było jedynie, aby silnik miał olej i paliwo.

Pisząc ten artykuł, natknąłem się na całą masę zapisków wspomnień ludzi, którzy użytkowali silniki serii 71. Niemal każdy podkreślał te same cechy. Były nimi charakterystyczny odgłos pracy, a także wysoki poziom hałasu. Istotne okazywały się niskie koszty napraw – na przykład wymiana kompletnego tłoka kosztowała nie więcej niż 70 USD, a wtryskiwacz do 20 USD. Wspominano też niską moc w dolnym zakresie obrotów oraz… problemy z uszczelnieniem wczesnych wersji. Podobno problem ten był na tyle duży, że w latach 60. na całych betonowych odcinkach autostrad dało się zauważyć ciemne ślady od oleju silnikowego (poprawę przyniosło zastosowanie uszczelek typu o-ring). Zarazem jest to świadectwo tego, jak popularnymi silnikami były jednostki Detroit Diesel serii 71.

Detroit Diesel serii 92

Seria 92 to dwusuwowe diesle występujące tylko w układzie widlastym. Produkowane były w wersjach od sześciu do szesnastu cylindrów. Wprowadzono je na rynek w roku 1974. Była to rodzina silników siostrzana względem serii 71, lecz o powiększonej pojemności skokowej i poprawionych parametrach użytkowych. Większość silników serii 92 posiadała turbodoładowanie, a spora część także intercooler. Najczęściej stosowanymi były warianty 6- i 8-cylindrowe, rozwijające od 270 do 550 KM. W latach 80. i 90. silniki Detroit Diesel serii 92 były głównym napędem autokarów w USA. Sporo z nich trafiało także do samochodów ciężarowych.

Początkowo, silniki serii 92 borykały się z tzw. chorobami wieku dziecięcego, z którymi inżynierowie GM uporali się na początku lat 80. Późniejsze jednostki, oznaczane jako „Silver 92 Series”, były już niemal wolne od wad konstrukcyjnych. Broszury reklamujące poprawiony silnik zachwalały znaczną poprawę walorów napędowych i eksploatacyjnych oraz obniżenie zużycia paliwa, większą czystość oraz poprawioną ekologię.

Seria 92 została wycofana z produkcji latem 1995 roku, podobnie jak starsza seria 71. Ustąpiły one miejsca cichszym, czystszym i bardziej przyjaznym kierowcom silnikom czterosuwowym, z serii 60. Pięć lat później sama firma Detroit Diesel została sprzedana przez General Motors, trafiając do koncernu Daimler. Dzisiaj silniki Detroit Diesel często są amerykańskimi odpowiednikami ciężarowych silników Mercedesa.

Dwusuwowe Detroity w Europie

Dwusuwowe jednostki Detroit Diesel w pewnych ilościach trafiły także na europejskie drogi. W latach 80. sporo silników z USA płynęło na Wyspy Brytyjskie. Tamtejsi producenci wykorzystywali co prawda głównie Cumminsy, ale zdarzyły się też silniki Detroit Diesel. Bedford, będący częścią koncernu General Motors, w modelach KM oraz TM montował silniki Detroit Diesel z serii 71 oraz 92. Pojazdy tej marki oferowane były także z kierownicą po lewej stronie, m.in. na rynkach norweskim oraz niemieckim, jako Bedford Blitz.

Kolejnym producentem ze Starego Kontynentu na szeroką skalę stosującym dwusuwowe diesle był legendarny holenderski FTF. I tutaj trafiały silniki serii 71 oraz 92 ze szczególnym uwzględnieniem turbodoładowanych wariantów 6-cylindrowych. Ciekawostką jest fakt, że z racji na wysoką specjalizację pojazdów tej marki, silniki Detroita często łączono z automatycznymi przekładniami Allison. Więcej o ciężarówkach FTF można przeczytać tutaj.

Poniżej: Bedford TM oraz Bedford Blitz

bedford_tmbedford_blitz

Jak brzmiały dwusuwowe diesle?

1. 12-cylindrowy 12V71 „Buzzin Dozen” w Kenworthcie z 1973 roku:

2. Rzędowy 6-71 w ciężarówce GMC z 1951 roku:

3. Silnik 8V71 z hamulcem „Jake Brake”, w Kenworthcie z 1967 roku:

4. Całkiem współczesny silnik 8V92 Silver w Kenwothcie W900:

Dawne reklamy dwusuwowych silników Detroit Diesel:

1. 12-cylindrowy silnik 12V71, reklamowany jako najmocniejszy silnik dla długodystansowych ciężarówek

detroit_diesel_dwusuwowe_ciezarowki_52. Reklama ciężarówki GMC z rzędowym silnikiem 6-71. Określa się go jako najchętniej wybierany silnik diesla w Ameryce.

detroit_diesel_dwusuwowe_ciezarowki_63. Ogólna reklama dwusuwowych silników Detroit Diesel.

detroit_diesel_dwusuwowe_ciezarowki_34. Skandynawska reklama silników Detroit Diesel V6 oraz V8 w ciężarówkach marki Bedford.

detroit_diesel_dwusuwowe_ciezarowki_45. Reklama późniejszych silników Detroit Diesiel Silver 92.

detroit_diesel_dwusuwowe_ciezarowki_1

WYKOP ten tekst!

Ten wpis ma 19 komentarzy

  1. kieromen pisze:

    swietny artykul Panie Filipie dlatego czesto tu zagladam :)

  2. Apostou pisze:

    Świetny materiał!!

  3. Marek pisze:

    Super artykuł:-) uwielbiam te silniki. Warto też wspomnieć, ze te silniki w latach 30 były projektowane równolegle z silnikami lokomotyw, również dwusuwowymi. Były to silniki EMD 567.

  4. maniekkw pisze:

    W Polsce najpopularniejszym dwusuwem wagi ciężkiej jest motor stosowany w radzieckiej lokomotywie tzw.Gagarinie ST 44 mające niesamowite brzmienie.

    • Tomasz pisze:

      w czasach gierka nakupiono cale stada tych maszyn i zaraz po zakupie ladowaly na bocznicach. Zuzycie paliwa bylo tak gigantyczne ze PKP nie bylo stac ich eksploatowac. I tak przestaly na tych bocznicach do czasow dzisiejszych ,az firma newag je remontuje tzn wymienia silniki na amerykanskie i osprzet lacznie z karoseria. i tak powstaja mechagagariny. bodajze gagarin potrafil zezrec 30 l oleju silnikowego na 100km tj 2 mth

    • dono pisze:

      Gagariny chyba jeszcze jezdza. 2000 KM bodajze. To takze kopia opisywanego silnika, z tym ze w radzieckim wykonaniu.

  5. arturk998 pisze:

    Kilka wozów pożarniczych z z takimi silnikami trafiło do polski w ramach eksperymentów, miałem okazje jechać takim:
    https://www.czerwonesamochody.com/details.php?image_id=10526
    wrażenia niesamowite.

  6. Damian pisze:

    Długo wyczekiwany przeze mnie artykuł.
    Ciągniki balastowe Wilemme wykorzystywane przez zte radom również miały te motory.

  7. Alan pisze:

    Czy to też przykład 2-stroke Detroit Diesel?
    https://www.youtube.com/watch?v=-yKGzcv2DyU

  8. Pinokio pisze:

    Silniki takie widziałem w wozach M-113 na pokazach w 10 BKPanc miały już chyba z 50 lat ale jeszcze żwawe.

  9. pete379 pisze:

    6-71 zawstydzil hondziarzy z puszkami po kukurydzy zamiast tłumików… 😉

  10. jj pisze:

    A jaki silnik był w starych Krazach? Czy nie był to również jakiś dwusuw?
    Krążył po Polsce jeszcze jakiś czas temu taki czarny show truck ze sporą ilością chromu i zamontowanym agregatem prądotwórczym na pace. Brzmienie niesamowite.

  11. krazinsky pisze:

    Kraz ma zwykły diesel v8 jamz238.

    • Tomasz pisze:

      wystarczy wejsc na neta to zadna tajemnica wszystko pisze jamz 238 kopia cummins v8-265

    • Sinecod pisze:

      Ale to dotyczy nowszych modeli od 256 w górę. Wcześniej KrAZ-y 214, a w zasadzie JaAZ-y (bo produkcję tych ciężarówek zaczęto w Jarosławiu, który potem przebranżowił się na produkcję silników) oraz MAZ-y serii 200 (jak i inne samochody radzieckie z lat 50-tych) korzystały z kopii silników serii 71, jednostek rzędowych 4 i 6 cylindrowych (silniki JAZ-204 i JAZ-206). Zostały skopiowane w czasie 2 wojny światowej, kiedy to w ramach lend-lease silniki serii 71 trafiały do Związku Radzieckiego i były używane np. w ciągnikach artyleryjskich.

  12. MP pisze:

    A co z serią 53? Nie została wymieniona w tekście, a z tego co się orientuje też jest dwusuwowa.
    Manual: http://manuals.chudov.com/Detroit-Diesel/Detroit-Diesel-Series-53/Detroit-Diesel-Series-53-Service-Manual-01.pdf

    Na Youtubie można zobaczyć amerykańskie pick-upy przerobione na te silniki, kiedyś myślałem nawet, że seryjnie były produkowane z tymi silnikami.
    https://www.youtube.com/watch?v=E0o1o5W_f6o

Odpowiedz