Dniepr MT 10-32 silnik Pipcyka

Silnik made by Pipcyk
Ponieważ wszyscy rasują Urale, ja postanowiłem (trochę na przekór) zrobić wariacje na temat Dniepra.

Silnik made by Pipcyk
Ponieważ wszyscy rasują Urale, ja postanowiłem (trochę na przekór) zrobić wariacje na temat Dniepra.

Jako materiał na obróbkę miała posłużyć maszyna która jeździłem dosyć długo (około 6 lat) – Dniepr MT 12-36. Największy nacisk postanowiłem postawić na silnik. W tym celu zakupiłem w październiku 2002 silnik do Dniepra wersja MT 10-32. Rozpocząłem od umycia, rozkręcenia, a następnie weryfikacji części. Niestety w silniku jak się okazało fabrycznie nie zamontowano pierścienia segera, zabezpieczającego sworzeń tłoka przed wysunięciem. Z związku z tym jeden cylinder został zniszczony i nie nadawał się do naprawy. Następnie powstała wstępna lista przeróbek i usprawnień. Zacząłem rozglądać się za odpowiednimi częściami zamiennymi.

Tłoki i cylindry.

Zakupiłem używane cylindry, a następnie zasięgnąłem informacji na temat dostępnych tłoków do Dnieprów. Okazuje się, że do Dnieprów są dostepne na rynku tłoki polskiej produkcji – od renomowanego producenta którego nazwy nie wymienię. Wszedłem w posiadanie tych „super” tłoków a ponieważ chciałem wiedzieć na czym stoję, dokonałem pomiarów geometrii rozszerzalności oraz ich wagi.

Tutaj dla porównania tłok oryginalny i Polskiej produkcji

Tłoki wykonane zgodnie z wszystkimi kanonami sztuki. Kształt tłoka to przenikający się stożek i owal. Wymiary zgodne co do setnych milimetra, a różnica wagi wynosiła 0.2 grama. Po nagrzaniu do 150 stopni tłok zwiększył swoje wymiary o 0,12 mm – pomiar wykonany na samym dole płaszcza. Po ostygnięciu tłok wrócił do swoich poprzednich wymiarów. Dobrze to świadczy o wyrobie bo wskazuje o przeprowadzonej obróbce cieplnej. Postanowiłem spasować tłoki na 0,06mm luzu montażowego w cylindrach. Tłoki ponadto zostały odchudzone każdy po 8.5 grama w dolnej części płaszcza, a denka wypolerowane.

Sworznie tłokowe zostały dorobione na zamówienie, nawęglone i hartowane powierzchniowo. Każdy sworzeń jest lżejszy od fabrycznego o 14 gramów.

Cylindry zostały zmodyfikowane, a mianowicie została zmniejszona ich wysokość o  2 mm każdy, na drodze planowania ich podstawy. Dzięki temu został zwiększony stopień sprężania do 8.5. Cylindry można więcej z planować bez obawy kolizji tłoka z głowicą – tylko po co ?? Myślę że stopień 8.5 czy 9.0 to rozsądna granica. Potem silnik zacznie prawdopodobnie posiadać więcej wad niż zalet.Cylindry na koniec zostały obróbce mającej na celu wyrównanie powierzchni i zlikwidowanie nadlewów. Na koniec zostały pokryte cienka warstwa specjalnej farby żaroodpornej czarny mat, mającej na celu zintensyfikowanie wymiany ciepła z otoczeniem. Grubość warstwy to 0,006 mm

Kadłub

Miedzy czasie kiedy były wykonywane prace zlecone ja polerowałem kadłub silnika. Codziennie przez dwie trzy godziny poprawiałem toporny odlew. Najpierw papierem ściernym i pilnikiem a następnie pasta polerska. Kosztowało mnie to mnóstwo pracy, ale pod koniec kadłub na szczęście zaczął wyglądać tak jak powinien.

Wszystkie otwory w kadłubie zostały fazowane a krawędzie po obróbce ogradowane. Wszystkie otwory gwintowane okazały się niezniszczone i naprawa nie była konieczna.

Układ korbowy.

Czopy wału korbowego wyglądały na niezbyt zużyte i nie były porysowane. Korbowody oryginalne wyglądały tragicznie, nierówne powierzchnie, aż się wierzyć nie chce że ruskie potrafią coś takiego wypuścić. Korbowody miały zostać odchudzone i wypolerowane. Dorobiłem w tym celu nóż kształtowy i odpowiednim promieniu oraz odpowiedni czop na który nasadziłem korbowód a następnie całość zamontowałem na tokarce.

Wał oryginalny

Całe korbowody zostały odchudzone i wypolerowane do lustrzanego połysku. Każdy jest lżejszy od fabrycznego o 44 gramy a waga jest jednakowa.

Po modyfikacji

Ważone były także główki i stopy korbowodu, tzn. po podparciu w główce korbowodu była ważona stopa i na odwrót. Wagi stóp i główek pierwszego i drugiego korbowodu zostały porównane i po delikatnych korektach są równe z dokładnością do 0,2 gr. Po oddaniu wału do naprawy okazało się że w gniazdo panewki w stopie korbowodu ma owal 0.05 mm. Podobno fabryka dopuszcza owal 0,03 czy 0,04 ale dla mnie to było stanowczo za dużo. Korbowody zostały przeszlifowanie w płaszczyźnie podziału a następnie powtórnie zostało szlifowane gniazdo pod panewki. W ten sposób owal został zlikwidowany do zera (w ramach dokładności przyrządu pomiarowego). Po regeneracji wału i skręceniu na nowych panewkach aż miło było poobracać korbowodami. Leciutki opór wynikający z lepkości oleju, żadnych zacięć – po prostu super.

Zbliżenie na korbowody

Następną rzeczą do przeróbki było koło zamachowe. Zostało lekko przetoczone od góry i wewnątrz. Jest teraz lżejsze i waży około 3.7.kg. Zostały nabite nowe znaki, całość została skręcona z wałem i została podana sprawdzeniu wyważenia statycznego. Okazało się, że nie trzeba było korygować. Stożek wału przylegał na całej szerokości go gniazda w kole zamachowym i także nie wymagał żadnej korekty.

Koło zamachowe po modyfikacji

Układ smarowania

Ponieważ chciałem trochę zmodyfikować układ smarowania i przystosować go do zwiększonego obciążenia cieplnego postanowiłem zwiększyć wydajność pompy. Wykonałem pomiary starej pompy i na ich podstawie opracowałem rysunki wykonawcze nowej. Moduł kół zębatych i ich średnica pozostały te same natomiast zwiększyłem ich wysokość. Oryginalnie maja one 12mm ja zwiększyłem do 20mm.

Koła zębate pompy oleju, z lewej nowe 20 mm z prawej oryginalne wysokość 12 mm

Widać jakość wykonania, nie porównywalna do rosyjskiej W ten sposób wydajność pompy wzrosła o 66%. Nowe koła zostały wykonane od podstaw, natomiast (ciecia w budżecie) nowa obudowa nie została zrobiona.  Przerobiłem na potrzeby starą – tzn wykonana została podkładka o wysokości 8 mm i osadzona na kołkach ustalających i dla pewności przyklejona specjalnym klejem z kompozytami ceramicznymi, wytrzymującym 350 stopni. Po tych zabiegach całość został poddana obróbce skrawaniem. Dodatkowo został zablokowany kanał obejściowy łączący króciec ssący z zaworem przelewowym. Gniazdo sprężyny (cylinder zabezpieczany zawleczką) został przerobiony w ten sposób, że możliwy jest przezeń przepływ. W ten sposób olej który przepływa przez zawór przelewowy nie trafia z powrotem na króciec ssący tylko wypływa na zewnątrz pompy. Po co to było zrobione napisze dalej.

W układzie chłodzenia znalazła się także chłodnica oleju która pochodziła z samochodu marki zaporożec i ładnie mieściła się miedzy belkami ramy. Dodatkowo została wykonana dysza natryskująca olej na górę gładzi lewego cylindra, w celu poprawienia jego chłodzenia i smarowania. Teraz wracam do wątku pompy oleju. Chłodnica została wpięta w obieg w taki sposób, że to co przelewa się przez zawór przelewowy trafia na chłodnicę oleju. Została w ten sposób rozwiązana sprawa regulacji temperatury oleju. Im większe obroty silnika tym więcej oleju przepływa przez zawór i chłodzony jest przez chodnice poczym z powrotem trafia do miski olejowej. Gdy obroty silnika są małe przepływ oleju także jest mniejszy i mniej intensywne jest także chłodzenie. Układ ma tylko jedna wadę: przy niskich temperaturach w skutek dużej lepkości oleju przepływ przez chłodnicę jest bardzo intensywny. Mam  już pomysł na ulepszenie tego systemu w postaci prostego elektrozaworu który dopiero po uzyskaniu przez olej odpowiedniej temperatury skieruje olej do chłodnicy. Do póki olej będzie zimny zawór będzie kierował go baypass’em.

Głowice

W głowicach wymieniłem prowadnice i zawory na nowe. Okazało się że zawory wymagają naprawy przed założeniem. Grzybek zaworu miał bicie w stosunki do trzonka. Grzybki zaworów zostały wypolerowane zarówno od strony kanału ssącego jak i komory spalania. Gniazda zaworowe zostały rozwiercone i skorygowane . Wszystkie ostre krawędzie zostały stępione i zastąpione płynnymi przejściami. Przekrój poprzeczny przez gniazdo jest zbliżony kształtem do paraboli a nie do przenikających się stożków o coraz to większych kątach tworzącej. Według niektórych publikacji taki kształt gniazda daje zwiększenie przepływu do 30 %. Średnica gniazd ssących uległa powiększeniu do 35 mm. Całe kanały wydechowe w głowicach zostały wypolerowane, a ssące zostały skorygowane. Istnieje tu duża rezerwa mocy do wykorzystania. Oryginalnie w kanałach jest pełno nierówności i wad odlewniczych. Gniazda zaworowe są tak wprasowane że ostre krawędzie wystają we wnętrzu kanału co na pewno owocuje zawirowaniem przepływu. Wszystkie te niedociągnięcia fabryczne zostały skorygowane.

Komora spalania została wypolerowana.  Głowice: z lewej przed modyfikacjami, z prawej w trakcie modyfikacji, po polerowaniu komory spalania

Po tych zabiegach głowice zostały poddane obróbce na celu usuniecie z zewnątrz nadlewów i wad powierzchni. Po czym zostały one pokryte farbą żaroodporna tą sama co cylindry.

Gaźniki

Zostały zastąpione przez nowe pochodzące od MZ 250 typ 30N2-5. Stosunek średnicy gardzieli do śr. gniazda zaworu ssącego mieści się w granicach 1.1-1.3. W celu zamocowania gaźników wykonałem odpowiednie króćce. Zapewniają one płynna zmianę średnicy od gaźnika do kanału ssącego. Oryginalnie pomiędzy gaźnikiem a głowicą jest papierowa uszczelka która jest wypychana do wnętrza kanału i powoduje duże zakłócenia w przepływie. Poza tym ciekawie jest to zaprojektowane: oryginalny gaźnik posiada średnice 26 mm, potem jest uszczelka która działa jak kryza, a następnie kanał dolotowy o średnicy 35 mm. Jak tam ma być laminarny przepływ?!

Rozrząd  Ponieważ nie dysponuje żadna hamownią i w związku z tym żadnych prób hamownianych przeprowadzić nie mogłem wałek rozrządu postanowiłem pozostawić w spokoju. Planując zwiększenie szybkobieżności silnika skupiłem się na zmniejszeniu masy całego układu. Z związku z skróceniem cylindrów skróciłem także popychacze. Uzyskałem przez to zmniejszenie masy o 9 gr każdy. Można było skrócić laski popychaczy ale że jako są one wykonane ze stopu lekkiego zysk na masie byłby mniejszy. Z dźwigni rozrządu zostały usunięte wypływki i zbędny materiał. Całość polerowano. Każda dźwignia lżejsza jest o około 17 gr. Jako że zawory były polerowane także straciły kilka gramów. Laski popychaczy zostały wypolerowane. Pod sprężyny zaworowe umieszczono podkładki grubości 3mm zwiększające wstępne ich napięcie. Koła rozrządu zostały wykonane na nowo. Oryginalne miały bicie promieniowe i osiowe, a koło na wale korbowym miało twardość około 13 HRC. Koło duże wykonane z żeliwa a koło małe ze stali 40 H, zostało nawęglane i poddane ulepszaniu cieplnemu. Po zabiegach koło miało twardość około 40 HRC. Koło duże  zostało lżej wykonane i wywarzone statycznie. Planuje jeszcze wykonanie koła napędzającego alternator z tekstolitu. Spodziewam się, że wyciszy to znacznie pracę silnika.

Układ wydechowy

Rury wydechowe bez zmian. Średnica wewnętrzna 33 mm, tłumik zmodyfikowany poprzez usunięcie całego środka i wykonanie małego tłumika interferencyjnego. O dziwo układ jest tylko nieznacznie głośniejszy od oryginalnego

Reszta

Wszystkie śruby zostały zastąpione nowymi. Do mocowania przedniej podpory wału zastosowałem szpilki, zamiast rosyjskich śrub. Rosyjskie łożyska zostały zastąpione markowymi zamiennikami, a simmeringi zastosowałem silikonowe Corteco

Składanie sprzęta.

Po dokładnym umyciu i wysuszeniu podzespołów przystąpiłem do montażu silnika.  Podczas składania nie wystąpiły poważniejsze trudności tylko podczas składania kół zębatych rozrządu, okazało się że wkradł się jakiś błąd przy pomiarach i że koła po założeniu nie maja luzu między zębnego i występują opory podczas pracy przekładni. Zrobiłem prosty przyrząd zamontowałem koła, posmarowałem je pastą do docierania i uruchomiłem na kilkanaście minut. Na zasadzie kolejnych prób w końcu doszedłem do odpowiedniej pracy przekładni. Wszystkie śruby dokręcone kluczem dynamometrycznym z odpowiednimi momentami. Mając już skręcony silnik, wziąłem się za skrzynie biegów. Nie będę się nad nią rozwodził bo szkoda pisania. Wymieniłem łożyska, simmeringi na markowe odpowiedniki rosyjskich, kadłub wypolerowałem.

Motocykl

Tu opisze w skrócie co zostało zmienione w reszcie motocykla. Jako że oryginalny Dniepr nie grzeszy pięknością trzeba go było trochę optycznie postarzeć. Zbiornik paliwa został zaadoptowany z K750 , tylni błotnik został przedłużony, przedni przerobione mocowanie i obniżony. Tylne siedzenie usunięte. Lampa przednia pochodzi z motocykla Iż, a jej wkład wraz z ramka to MZ ETZ 250 , tylna to SHL Gazela. Migacze pochodzą z jednej z firm akcesoryjnych. Zmiany w instalacji elektrycznej: prostownik alternatora 9 diodowy umieszczony po siedzeniem kierowcy, regulator elektroniczny, przekaźniki świateł drogowych i mijania, elektroniczny przerywacz kierunkowskazów, likwidacja kontrolki migaczy, cewka zapłonowa podwójna sucha Pf 126p, przewody zapłonowe silikonowe.

Pierwsze oznaki życia

Po zapakowaniu silnika do ramy przyszła kolej na odpalenie. Z lekkim dreszczykiem przystąpiłem do odpalania. Maszyna po kilku kopnięciach ożyła. Praca bardzo równa, ciśnienie oleju zgasło już przy kopaniu silnika. Trochę się obawiałem co do tej wydajności pompy czy nie będzie za duża. Ale pomiary ciśnienia mnie uspokoiły. Silnik ładnie reagował na gaz, nie wystąpiły problemy z nierównością pracy na wolnych obrotach (lżejsze koło zamachowe)

Pierwsze kilometry.

Okazało się że silnik przy obrotach poniżej 2000 wykazywał twardą pracę a po silniejszym rozgrzaniu występowało spalanie stukowe. W życiu czegoś takiego nie słyszałem. Książkowy przykład. Po dodaniu gazu na 4 biegi przy około 2000 obr stukało tak jakby walić młotkiem po cylindrach. Jako inżynier wiedziałem jaka to katorga dla silnika i zatrzymywałem się w celu ostygnięcia maszyny. Poza tym motocykl miał tendencje do przegrzewania się. Na szczęście po ściągnięciu cylindrów okazało się że tłoki naprawdę są super i przy takim przegrzaniu nie było ani jednego śladu zatarcia. Byłem załamany, pomyślałem że przegiąłem z ulepszanie silnika i z tym stopniem sprężania. Ale po kolejnym wjechaniu o garażu i częściowym demontażu motocykla, przyjrzałem się baczniej aparatowi zapłonowemu. Okazało się że były rozciągnięte sprężynki odśrodkowego przyspieszacza i dawał on prawie całe przyspieszenie przy małych obrotach. Po wymianie na nowy wszystkie bolączki znikły. Silnik odzyskał miękkość pracy na niskich obrotach, całkowicie znikło spalanie stukowe i nie występowało w żadnym zakresie obrotów i obciążenia. Co do założeń układu smarowania, to okazały się one trafne. Ciśnienie w całym zakresie obrotów utrzymuje się wysokie, nawet podczas znacznego nagrzania silnika, podczas wolnych obrotów które oscylują koło 800-900 nie ma mowy o świeceniu kontrolki ciśnienia oleju. Silnik trzeba zgasić żeby się zaświeciła. (Docieranie na mineralnym oleju 10W40)  Pierwsze 500 km silnik ładnie pracuje, coraz więcej odkręcam gazu. Niestety zaczął się pojawiać następny problem. Kolega jadący za mną zauważył że w rury wydechowej wydobywa się błękitny dymek, zwłaszcza podczas przyspieszania i hamowania silnikiem. Problemem okazała się dysza natryskująca olej i ogólnie większa wydajność pompy oleju. Oryginalne pierścienie nie radziły sobie po prostu z taka ilością oleju i nie zgarniały go. w między czasie pojawiły się znaczne wycieki oleju w okolicach miski olejowej. Powodem tego okazała się wadliwa uszczelka miski olejowej. Spuchła ona od oleju i popękała w okolicy otworów na śruby mocujące miskę. Rada na spalanie oleju i błękitny dymek okazały się specjalne pierścienie do wersji eksportowej Dniepra składające się w dwóch cienkich pierścieni i sprężyny dociskającej je do brzegów rowka. 1500 km niespodzianki przestały się zdarzać. Silnik coraz lepiej pracuje. Nie mogę się doczekać kiedy będę mógł iść na całość.

Wrażenia.

Silnik charakteryzuje się od poprzednika trochę niższym spalaniem i oscyluje ono około 5 litrów przy spokojnej jeździe. Silnik ładnie wychodzi na obroty. Na niskich obrotach około 1500 daje się odczuć twardą pracę ale kto przy takich obrotach jeździ. Przy dwóch tysiącach praca jest równa i reakcja na gaz jest dobra, od 3000 tysięcy silnik na bardzo dobre przyspieszenia ( jak na ruska) ma bardzo ładny ciąg i ciągnie ładnie do 4500 a potem zmieniam bieg (docieranie). Koledzy którzy jeździli na nim mieli bardzo pozytywne wrażenia: przyspieszenia lepsze niż w standardowym motocyklu, lepsza reakcja na gaz, cicha praca silnika. Zaczynam się zastanawiać nad 5 biegowa skrzynią żeby w pełni wykorzystać możliwości silnika

Koszty

Niestety są niebagatelne. Koszty zakupu części, wykonania na zamówienie, obróbka cieplna itp. Sam silnik to koszt około 3000 Pln. Nie wliczając pracy własnej. Czas poświęcony to około 600 godzin intensywnej pracy, codziennie kilka przez 9 miesięcy. Gdybym teraz wiedział jaki to nakład pracy, mocno bym się zastanowił przed zabraniem się do takiej modyfikacji.

pozdrawiam  Andrzej

2 thoughts on “Dniepr MT 10-32 silnik Pipcyka

  1. Amaya, tus palabras me han llegado al alma. Que trabajo trabajo tan enfocado y valioso. Con lagrimas en los ojos te digo mil felicitaciones para ti, para Mario y para todos estos niños que existían y nadie veía.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *