1955-1991
Trabant.cz
Motiv dne
... články
přihlášení





Nejste zaregistrovaní? Registrace na Trabant.cz je zdarma a přinese Vám řadu výhod.

 
 

Trabant 601 s novým motorom

Motoristov sympatizujúcich s malým automobilom Trabant 601 iste poteší skutočnosť, že od prvého štvrťroku 1969 sa bude montovať do vozidla miesto pôvodného motora P-60 nový, vylepšený motor s typovým označením P-63. Táto novinka je určitým prekvapením, pretože výrobca VEB Barkas-Werke v Karl-Marx-Stadte realizoval výrobu nového motora o rok skôr ako pôvodne plánoval. Cieľom vývojových prác bolo zlepšenie užitkových vlastností motora — menovite zvýšenie výkonu a krútiaceho momentu a zníženie spotreby paliva. Tieto zlepšenia sa podarilo dosiahnuť okrem iného aj zavedením nového predného tlmiča výfuku.

Válce a piesty. — Nový tvar kanálov vo valci je výsledkom rozsiahleho výskumu pomerov vyplachovania valca. Celkove z 9 skúmaných možností tvarov prepúšťacích kanálov bola zvolená ako optimálna varianta s výstupným vertikálnym uhlom 5° a horizontálnym uhlom 110°. Porovnanie prierezu prepúšťacích kanálov starého a nového valca ukazuje obr. 2. Väčším zakrivením kanálu v strednej a hornej časti sa dosiahlo priaznivejšie prúdenie. Osobitná pozornosť sa venovala kontinuálnemu zúženiu prierezu kanálu smerom k výstupu vyplachovacieho prúdu. Pre zlepšenie stálosti tvaru valca počas prevádzky sa preskúmala a zmenila poloha a hĺbka štrbín medzi chladiaciml rebrami.

VEB Metallgusswerke Leipzig vyvinul pre tento valec nový piest, ktorý má lepší tepelný tok (obr. 1). Bočné okienka na pieste sú rozšírené a prispôsobené tvaru prepúšťacích kanálov. Piestne krúžky majú výšku 2 mm kvôli lepšiemu tesneniu a prestupu tepla; okrem toho dosiahne sa tiež rovnomernejšie rozdelenie radiálnej prítlačnej sily k stene valca. Počas vývoja sa mohla hmota piesta zmenšiť o približne 18 g čo pôsobí priaznivo na vyváženie motora. Tesnenie medzi hlavou a valcom je riešené novým spôsobom.

Obr. 1: Porovnanie prierezu novým a starým piestom

Kľukový hriadeľ. — Počas vývoja pracoval motor s osvedčeným kľukovým hriadeľom doterajšej konštrukcie. So započatím sériovej výroby motora P-63 sa však zmení prierez drieku ojnice, čím sa dosiahne jej lepšie prispôsobenie podmienkam tepelnej rozťažnosti v priebehu prevádzky motora. V spolupráci s VEB Sächsische Metallwerke Freiberg boli vyvinuté ojničné puzdra z nového druhu bronzu (plynulé liatie). Táto technologická zmena viedla k lepšiemu rozdeleniu olova v základnej štruktúre a tým i k zvýšeniu pevnosti materiálu o 35 %. Po skúmaní tlakových a krutových síl, ako aj prestupu tepla sa prikročilo k zväčšeniu prekrytia medzi ojničným puzdrom a ojnicou o 50 %. Pre zmenšenie napätia medzi valivými telieskami a obežnou dráhou hlavného ložiska zaviedli sa do ložiska 2 až 4 valčeky súdkového tvaru.

Zmena otáčok ventilátora a dynama. — Kvôli dosiahnutiu priaznivejšej teplotovej hladiny zmenil sa prevodový pomer medzi kľukovým hriadelom a ventilátorom z pôvodných 1,8 na 2,0. V súvislosti s tým v záujme lepšieho nabíjania baterie zvýšil sa tiež prevodový pomer medzi kľukovým hriadeľom a dynamom z 1,4 na 1,9. U doterajšieho motora P-60 sa batéria začala dobíjať pomerne neskoro — pri 1960 ot/min. U motora P-63 začíná dobíjanie baterie už po dosiahnutí 1360 ot/min. V zimnej prevádzke sa preto bude rýchlejšie doplňovať úbytok kapacity batérie ako doposiaľ. Zvýšenie životnosti klínového remeňa sa dosiahlo výmenou pôvodného remeňa 13×975 TGL 6554 za užší.

Obr. 2: Porovnanie prepúšťacích kanálov valca P-60 a P-63

Obr. 3: Kmitanie plaváku počas jazdy na dlaždenej vozovke pri rýchlosti 70 km/h (IV. prev. st.)

Karburátor. — V spolupráci s VEB Berliner Vergaser- und Filterwerke sa uskutočnil výskum vplyvu pohybu plováku na hladinu paliva v plavákovej komore a tým i na spotrebu paliva automobilu. Pohyb plavákovej ihly sa pritom meral induktívne a registroval pomocou sľučkového oscilografu. Konstatovalo sa nežiaduce intenzívne kmitanie plaváka, ktoré sa zosilovalo pri jazde po kockovej dlažbe a horších cestách. Z výsledkov merania sa získal zaujímavý poznatok, že odperovaním plavákovej ihly sa kmitanie plováku podstatne utlmí a súčasne sa získa zníženie spotreby paliva (obr. 3). Hlavná dýza HD 113 horizontálneho karburátora 28 HB sa vymenila za väčšiu HD 115.

Zapaľovací systém. — Okrem zvýšenia tepelnej hodnoty zapaľovacích sviečok z 240 na 260 nie sú na zapaľovaní žiadne zmeny.

Výfukový systém. — V spolupráci s VEB Blechverformungswerk Leipzig a s finálnym výrobcom VEB Sachsenring Zwickau bol vyvinutý nový predný tlmič výfuku. Zmeny sa vzťahujú na jeho vnútornú konštrukciu (vonkajšie rozmery zostali nezmenené) a sú výsledkom rozsiahlych skúšok s celkom 11 variantmi rôznych tlmičov výfuku. Vyššie výkonové parametre nového motora nebudú mať vplyv na životnosť výfukového systému vďaka použitiu lepšieho ohňovzdorného materiálu pre tepelne vysoko namáhavú vnútornú konštrukciu tlmiča.

Palivo. — Pomer miešania oleja s benzínom zostal nezmenený 1:33,3. Motor je však o niečo náročnejší na kvalitu paliva; vyžaduje benzín o oktánovom čísle 88 (VM). Prevádzka motora s doposiaľ používaným palivom v podstate je možná, treba ale počítať so zvýšeným sklonom motora k detonáciam a so zhoršeným výkonom (prípadne s dalšími negativnými následkami, ktoré by mohli vzniknúť pri dlhodobej práci motora v oblasti intenzívnych detonácií).

Obr. 4: Porovnanie technických parametrov nového motora P-63 s pôvodným P-60 z hľadiska priemernej svetovej úrovne, ktorá je v obrázku vyznačená bodkovanou čiarou (100 %)

Nová spojka. — VEB Renak-Werke nahradil doterajšie skrutkové pružiny na obvode spojky za jedinú tanierovú pružinu. Potrebná sila na spojkový pedál je teraz podstatne menšia. Pri športovej akcelerácii je zreteľný o niečo dlhší čas preklzovania spojky, čo priaznivo ovplyvňuje priebeh zrýchlenia. (Tento zjav pravdepodobne nebude mať škodlivé následky pri bežnom používaní spojky.) Spočiatku sa prejavovalo ľahké trhanie spojky, ktoré však neskôr skoro celkom zmizlo. V priebehu nultej série bol tento nedostatok odstránený a funkcia spojky je teraz bezchybná. Nová spojka príde do sériovej výroby o niečo neskôr ako predtým vymenované zlepšenia.


Tabulka 1: Porovnanie technických parametrov motora P-60 a P-63
s motormi niektorých malých automobilov vo svete

Typ motoru
Spôsob práce4444444242
Chladenievzvzvzvzvvvzvzvzvz
Objem valcovcm2425598598598767747747595599595
Počet valcov2222442222
Zdvih/vŕtaniemm62/6670/7470/7466/7663,5/6280/54,565/85,573/7269,6/7473/72
Stredná piestová rychlosť pri maximálnom výkonem/s9,8110,5011,1012,109,4512,008,708,7016,2410,22
Maximálny stredný efektívny tlak vo valcikp/cm38,608,008,459,457,708,409,755,6010,905,81
Maximálny výkon/otáčkyk/ot/mln.18,0
4750
21,0
4500
24,5
4750
30,0
5500
23,0
4500
23,0
4500
26,0
4000
23,0
3600
43(SAE)
7000
26,0
4200
Maximálny krútiaci moment/ot.kpm/ot/min.2,9
3200
3,8
3000
4,0
3300
4,5
3250
4,7
3000
5,0
2600
5,8
2800
5,3
2850
5,2(SAE)
3000
5,5
3000
Litrový výkonk/l42,435,141,050,230,030,834,938,771,843,7
Litrový krútiaci momentkpm/l6,826,356,687,526,146,707,788,908,789,24
Kompresný pomer7,887,307,707,507,508,507,507,608,507,60
Požadovaná kvalita palivaOČ (VM)929292929292927988
Špecifická spotreba palivag/kh230210278250
Výkonová váha (výkon/váha vozidla)kp/k32,5029,5027,0018,3526,6726,1026,5826,7023,63
Momentová váha (moment/váha vozidla)kmp/t4,966,136,078,187,658,338,408,628,94

Výsledky zkúšok nového motora automobilu Trabant 601

Výkon a krútiaci moment

Diagram na obr. 5 porovnáva rýchlostné charakteristiky nového motora P-63 s pôvodným motorom P-60. Lepším plnením a vyplachovaním valcov ako aj zásluhou nového výfukového systému sa dosiahlo zvýšenie výkonu a krútiaceho momentu prakticky v celom rozsahu otáčok motora. Kompresný pomer a objem valcov sa pritom nezmenili. Potešiteľné je i to, že zisk na výkone nie je zaplatený výrazným stúpnutím otáčok a väčším opotrebením motora.

Maximálny výkon sa zvýšil o viac ako 13 % z  pôvodnej hodnoty 23 k pri 3600 ot/min. na 26 k pri 4200 ot/min. podľa DIN. Najväčší krútiaci moment bol doposiaľ 5,3 kpm pri 2850 ot/min.; teraz 5,5 kpm pri 3000 ot/min. podľa DIN. V rozsahu nižších otáčok do 2750 1/min. síce zvýšenie výkonu nepresahuje hodnotu 0,5 k, no i tak je motor schopný plynule zrýchľovať automobil už zo zvýšených voľnobežných otáčok z rýchlosti 20 km/hod. na IV. prevodovom stupni. Z hľadiska techniky jazdy kladie si nový motor menšie nároky na obsluhu ako doposiaľ. Prirodzene ale ako každý dvojtaktný motor aj Trabant P-63 znáša lepšie vyššie otáčky ako nižšie.

Obr. 5: Rýchlostné charakteristiky motorov P-60 a P-63

Obr. 6: Stúpavosť automobilu s novým a starým motorom

Lepšie zrýchlenie a vyššia maximálna rýchlosť

Zvýšenie krútiaceho momentu sa priaznivo prejavilo na zrýchlení a stúpavosti vozidla. Kým prvý Trabant 500 akceleroval z kľudu na rýchlosť 80 km/hod. za 36,0 sek., posledný model 601 s motorom P-63 potrebuje na dosiahnutie rovnakej rýchlosti iba 19,5 sek.! (V porovnaní s predchádzajúcim typom 601 s motorom P-60 je to čas o 1,2 sek. lepší).

Zrýchlenie malého Trabanta (z 0 na 80 km/hod.) sa teraz dá v praxi porovnať s akceleračnými schopnosťami podstatne silnejšieho automobilu Volga; z čoho môžu vzniknúť na cestách dosť kuriózne situácie. V hustej mestskej premávke Trabant svojimi malými rozmermi, váhou a podivuhodnou pohyblivosťou bude pred veľkými vozidlami neraz vo výhode. Diagram na obr. 6 nám poskytuje názorný prehľad o stúpavosti automobilu s novým a starým motorom. Vidíme, že maximálna stúpavosť na prvom prevodovom stupni (pri polovičnom obsadení vozidla) sa zvýšila z pôvodných 39 na 40,5 %.

Maximálna rýchlosť vzrástla na 105 km/hod.; výrobný závod v Sachsenringu však bude i naďalej uvádzať hodnotu 100 km/hod. Pôvodnú maximálnu rýchlosť 100 km/hod. bude teraz nový motor dosahovať už pri čiastočnom zaťažení (plyne).

Spotreba paliva

Rozdiely v priebehu špecifickej spotreby paliva v závislosti na otáčkach pri plnom plyne u nového a starého motora nie sú príliš markantné (obr. 5). V rozsahu od 2750 ot/min. do 3000 ot/min. sa špecifická spotreba paliva znížila približne o 25 g/kh, teda o necelých 8 %; (môžeme si to vysvetliť zväčšením hlavnej dýzy karburátora z hodnoty 113 na 115). Vďaka lepším výkonovým parametrom však bude motor častejšie pracovať v rozsahu čiastočného zaťaženia, kde klesla minimálna špecifická spotreba paliva z pôvodných 278 na 250 g/kh. Táto skutočnosť má priaznivý vplyv na prevádzkovú spotrebu paliva, ktorá sa zreteľne znížila v celom rozsahu rýchlosti jazdy o 0,5 až 0,7 l/100 km (obr. 7). Na znížení spotreby paliva má okrem zlepšeného plnenia a vyplachovania svoj podiel aj odperovanie plavákovej ihly. Škoda, že pri testovaní v NDR sa nedosiahli práve lichotivé výsledky; snáď preto, že meranie prebiehalo na prelome roku 1968/69, teda v zimnom období pri teplotách pod 0 °C, často dokonca pod –10 °C. V mestskej prevádzke vystúpila spotreba za týchto podmienok na 9,7 až 9,9 l/100 km. Najnižšia priemerná spotreba sa dosiahla na diaľnici pri rýchlostiach 75–95 km/hod — 7,9 l/100 km. V letnom období sa dá očakávať citeľne menšia spotreba paliva.

Obr. 7: Spotreba paliva vzhľadom k rýchlosti

Chladenie motora a kúrenie

Aby sa mohlo odviesť zvýšené množstvo tepla, ktoré sa vytvára pri maximálnom výkone, muselo sa zväčšiť množstvo chladiaceho vzduchu zvýšením otáčok ventilátora. Chladenie je teraz ale tak intenzívne, že motor pri chladnom počasí dosiahne prevádzkovú teplotu ešte menej ako doteraz. Vo zvýšenej miere sa tu natíska otázka dômyselnej automatickej regulácie chladenia. Dá sa predpokladať, že regulácia otáčok (v najjednoduchšom prípade vypínaním a zapínaním ventilátora) by mohla o poznanie znížiť zimnú spotrebu paliva.

Samotné kúrenie vo vozidle by si zaslúžilo tiež väčšiu pozornosť. Nateraz je to pri miernom a silnom mraze tak, že pokiaľ motor nie je teplý, väčšie množstvo chladného vzduchu nielen že nerozmrazí predné sklo ale vzduch sám vyvoláva ďalšiu námrazu. Východiskom by bola dodatočná montáž samostatne poháňaného ventilátora kúrenia. Pri malých mrazoch od 0 do –5 °C potrebuje motor síce hodne času kým dosiahne svoju prevádzkovú teplotu, potom však prúdi do vnútra vozidla vďaka vyšším otáčkam ventilátora väčšie množstvo teplého vzduchu ako doteraz.

Hladina hluku

Zavedením nového výfukového systému sa hladina hluku podstatne zmenila. Zvonku vozidla znie hluk zo spaľovania tvrdšie ako doteraz. Je to spôsobené tým, že výfukové plyny v prednom tlmiči prúdia priamejšie k výfuku.

Vo vnútri vozidla počujú vodič a spolujazdec dvojtaktný, ventilátorom chladený motor zreteľnejšie. Spolu s novým predným tlmičom výfuku sa sériove montuje prídavný tlmič hluku kúrenia. Vďaka tomu je ešte hladina vnútorného hluku vo vozidle o 1 dB nižšia ako maximálna prípustná hodnota 82 dB. V oblasti rýchlosti asi ad 50 do 80 km/hod. na IV. prevodový stupeň je hluk motora príjemnejší ako doposiaľ (znie temne a mocne).

Zníženie hluku si bezpodmienečne vyžiada ďalšiu pozornosť konštruktérov. Určitým riešením by mohol byť účinnejší zadný tlmič výfuku, odhlučnenie skrine chladiaceho vzduchu, úplné utesnenie prednej medzisteny vozidla a pod. Výrobný závod VEB Barkas-Werke a VEB Sachsenring Automobilwerke sa mali zjednotiť na ekonomickom, ale predovšetkým účinnom kompromise. Vo vývoji je tichobežný ventilátor z plastickej hmoty. Skúma sa tiež vplyv vzdialenosti kotvy a statora dynama na hlučnosť. Bol zavedený prídavný tlmič vzduchu kúrenia (ako mal svojho času Trabant 500), ktorý zredukoval vnútorný hluk pri zapnutom kúrení na hodnotu porovnateľnú s doterajším Trabantom 601 (P-60).

Náchylnosť motora na detonácie

V priebehu vývoja sa venovala pozornosť tiež preskúmaniu detonačných pomerov nového motora. Zistilo sa, že i napriek zvýšeniu stredného efektívneho tlaku vo valci je motor P-63 menej citlivý na detonácie ako predtým. V oblasti rýchlosti medzi 60 a 70 km/hod. sa však objavovali detonácie. Určite má na tom svoj podiel lepšie plnenie valcov. Zmiernenie sklonu motora k detonáciám zrejme nastalo vlivom zníženia teploty valca a hlavy valca účinkom intenzívnejšieho chladenia; v nemalej miere k tomu prispieva aj skutočnosť, že požiadavka motora na oktánové číslo paliva sa zvýšila zo 79 na 88 oktánov (podľa VM). V našich podmienkach pokiaľ u predchádzajúceho motora stačil benzín Normál (80 okt.), teraz u nového motora bude vhodné prejsť na Špeciál (90 okt.). V tej súvislosti si môžeme dovoliť zaujímavú úvahu: prechod na kvalitnejšie a drahšie palivo bude mať pre majiteľov Trabanta 601 s novým motorom P-63 rovnaký finančný dôsledok ako priemerné zvýšenie spotreby paliva o 1 l/100 km.

Štartovateľnosť motora v zime

Štartovacie schopnosti motora pri nízkych teplotách sa skúmali v chladiacej komore s batériami o rozličnom stave nabitia. Hranica štartovateľnosti motora sa zistila pri –18 °C (s plne nabitou batériou 6 V 56 Ah) a pri –12 °C (s polovičným nabitím batérie). Motor P-63 má v tomto smere podobné dobré vlastnosti ako predchádzajúci typ P-60.

Znečisťovanie ovzdušia výfukovými plynmi

Pri vývojových prácach sa prihliadalo na svetovú tendenciu obmedzovania podielu škodlivých látok vo výfukových plynoch motorových vozidiel. Príslušný výskum a merania sa uskutočnili v Skúšobni výfukových plynov NDR vo VEB Spezialfahrzeugwerk BERLIN. Jednalo sa predovšetkým o tvorbu škodlivých emisií pri voľnobehu. Výsledky pokusov ukázali, že pri kontrolovanom nastavení voľnobežného systému karburátora sa neprekročí dovolená maximálna hodnota kysličníka uhoľnatého (CO) vo výfukových plynoch. Pred zavedením do sériovej výroby bol nový motor P-63 podrobený intenzívnym dlhodobým skúškam na skúšobnom okruhu vo VEB Sachsenring a Barkas. Osem skúšobných vozidiel celkove ubehlo 520 000 km.


Zdroj článku: Auto Moto, č. 10+11/1969

Vloženo: 16/3/2006 • Zpracoval: eins • Z vlastních podkladů

© 2017 Trabant.cz  •  Všechna práva vyhrazena. Chcete-li něco veřejně použít, raději se nás zeptejte, rádi pomůžeme.  •  info@trabant.cz TOPlist