Harley-Davidson, kojarzący się tradycyjnie z silnikami V-Twin, wcale nie zaczynał od tego typu konstrukcji. Powód takiego stanu rzeczy był prosty. William Harley i bracia Davidsonowie rozpoczęli prace nad spalinową jednostką napędową na przełomie wieków, kiedy to nie myślano o silniku widlastym, a wyzwaniem było już samo skonstruowanie sprawnej jednocylindrówki.
Właśnie trzy takie prototypowe silniki zbudowali twórcy przyszłej legendy z Milwaukee. Podobno jeden z nich dysponował mocą wystarczającą do napędu małej łodzi. Jednak do dzisiejszych czasów nie zachowały się żadne części ani rysunki tych jednostek. Kolejną próbę Harley i Davidsonowie podjęli około września 1900 roku, kiedy to rozpoczęli intensywne studiowanie problemów związanych z budową silnika przeznaczonego do napędu motocykla. Efekt ich pracy szybko ujrzał światło dzienne.
Już na początku stycznia 1901 roku gotowe były cztery silniki spalinowe przeznaczone do zamocowania w ramie rowerowej. Jednak zachodzące w nich procesy spalania mieszanki przebiegały w sposób niezadowalający. Udoskonalenia wymagał system regulacji dopływu mieszanki. Pierwszym silnikiem „z prawdziwego zdarzenia” była jednocylindrówka z 1903 roku o pojemności 400 cm3. Silnik ten rozwijał moc 3 KM, a napęd wyprowadzany był z niego za pomocą koła pasowego poprzez pas skórzany na tylne koło. O takich „udogodnieniach” jak skrzynia biegów czy sprzęgło nie było jeszcze mowy.
Rolę prymitywnego sprzęgła spełniał w pewnym zakresie napinacz pasa napędowego. Niewielka moc silnika dawała o sobie znać podczas bardziej stromych podjazdów, kiedy to niejednokrotnie trzeba było pomagać silnikowi pedałując. Rok później silnik ewoluował. Wersja z 1904 roku miała pojemność 405 cm3 (24,7 cala sześciennego) uzyskaną w wyniku zwiększenia średnicy cylindra i skoku tłoka. Gaźnik pozwalał na regulację prędkości w zakresie od 8 do 72 km/h. Napęd na tylne koło nadal przekazywał pas skórzany (o szerokości 3,17 cm). Rozwój singla postępował przez lata. W 1912 roku podstawą oferty handlowej Harleya-Davidsona był model X8A. Napędzający go silnik miał pojemność 491 cm3 (30 cali sześciennych).
W osprzęcie jednostki napędowej występował iskrownik usytuowany za cylindrem. Rolę nadal prymitywnego sprzęgła spełniała tzw. dźwignia wolnego koła sterująca mechanizmem umieszczonym w piaście tylnego koła. W 1914 roku dostępny był nawet model jednocylindrowy o pojemności 573 cm3 (35 cali sześciennych). Napęd wyprowadzało z niego koło łańcuchowe, a układ rozrządu był mieszany. W cylindrze znajdował się zawór wydechowy umieszczony tak jak w układzie dolnozaworowym, natomiast od góry w głowicę (zintegrowaną z cylindrem) wkręcany był mechanizm składający się z prowadnicy zaworu ssącego, samego zaworu wraz ze sprężyną oraz dźwigienki.
Udoskonalono także układ rozruchowy. Produkcję opisywanego typu silnika zakończono w 1918 roku. U kresu swych dni miał on pojemność 494 cm3 (30,17 cala sześciennego) i dysponował mocą 4,34 KM. Jednocylindrówka w ramach usprawnień doczekała się także skrzyni biegów o jednym lub trzech przełożeniach. Istniał również model 10C – jedyny singel z dwustopniową skrzynią. Po zaprzestaniu produkcji na specjalne zamówienie wytwarzano jeszcze części zamienne.
To jednak nie koniec historii singla. W latach 1926-1934 produkowany był model BA Peashooter napędzany jednocylindrowym silnikiem o pojemności 350 cm3 (21 cali sześciennych). Istniały dwie wersje tego silnika: dolnozaworowa o mocy 8 KM i górnozaworowa o mocy 12 KM. W układzie zasilania stosowany był gaźnik Schebler, a układ olejenia wyposażono w mechaniczną pompę oleju. Do wyboru był zapłon iskrownikowy lub bateryjny. Charakterystyczny odgłos pracy silnika zadecydował o nadaniu modelowi, w którym był montowany, nazwy Peashooter („Dmuchawka”).
Flathead
Mianem Flathead (Płaskogłowy) określa się widlaste żeliwne dolnozaworowe silniki o charakterystycznych płaskich i użebrowanych głowicach. Rodzina „Płaskogłowych” zawiera silniki o pojemnościach 750, 900, 1200 i 1340cm3. W Europie najbardziej rozpowszechnionym modelem jest siedemsetpięćdziesiątka WLA, używana przez alianckie armie walczące z Niemcami podczas II wojny światowej. Dolnozaworowe motocykle z silnikami 750cm3 produkowano w latach 1929-1951. Do roku 1936 obowiązywały następujące oznaczenia :
Dl – wersja standardowa,
DLD – wersja o zwiększonym stopniu sprężania,
D – wersja przystosowana do jazdy z wózkiem bocznym.
W 1936 roku standardowa wersja otrzymała oznaczenie WL. Zbudowany na tej bazie motocykl wojskowy nosił oznaczenie WLA. Siedemsetpięćdziesiątka miała również wersję sportową WLD oraz wyścigową WLDR. Silniki Flathead 750 cechowała zatem niezwykła różnorodność zastosowań.
Służyły również jako źródło napędu trójkołowych Servi-Carów, budowanych od 1932 do 1974 roku. Pojazdy te były chętnie używane przez mechaników samochodowych i innych rzemieślników, znajdując również uznanie w policji i innych służbach państwowych. Poszczególne wersje Servi-Carów nosiły następujące oznaczenia :
G – wersja standardowa,
GL – wersja z bogatszym wyposażeniem,
GA – wersja wojskowa,
GE – wersja z rozrusznikiem elektrycznym.
Silnik stosowany w trójkołowcach nie różnił się niczym od tego z motocykli, natomiast skrzynia biegów miała bieg wsteczny. Także motocykle z silnikami Flathead o pojemności 1200cm3 wytwarzano w różnych wersjach. Oto stosowane oznaczenia :
V – wersja standardowa,
VL – wersja o zwiększonym stopniu sprężania,
VS – wersja ze skrzynią biegów dostosowaną do uciągu wózka bocznego,
VC – jak wyżej.
Pierwsze duże dolnozaworowce przyniosły rozczarowanie. Harley-Davidson pracował jednak nieustannie nad poprawą niezawodności i w końcu modele te zyskały duże uznanie klientów. Flatheady 1340 budowano w latach 1936-1944. Występowały w dwóch wersjach :
UL – standardowej,
ULH – przeznaczonej do współpracy z wózkiem bocznym.
Największe dolnozaworowce dzięki swej niezawodności cieszyły się dobrą opinią, jednak lepiej sprzedawały się 1200 i Knuckleheady. Po wojnie rodzinę silników Flathead reprezentowały motocykle o oznaczeniu K, budowane w latach 1952-1956.
Knucklehead
Nazwę „Knucklehead” można przetłumaczyć jako „z głowicą jak pięść”. Silniki noszące ten przydomek łatwo rozpoznać patrząc na pokrywy dźwigienek zaworów. Mają one kształt knykci zaciśniętej pięści. Pierwszy model tego widlastego, żeliwnego górnozaworowego silnika pojawił się w 1936 roku i miał pojemność 1000cm3.
Jego oznaczenia to :
E – wersja standardowa,
EL – wersja sportowa,
ES – wersja przystosowana do wózka bocznego.
Górnozaworowy silnik odznaczał się dużą mocą, lecz miał kilka niedociągnięć. Harley-Davidson popracował nad poprawą systemu smarowania i silnik osiągnął wymaganą niezawodność. W 1941 roku bramy fabryki opuścił Knucklehead o pojemności 1200cm3. Jego poszczególne wersje nosiły oznaczenia :
F – wersja standardowa,
FL – wersja sportowa,
FS – wersja przystosowana do wózka bocznego.
Kariera pierwszego seryjnego górnozaworowca zakończyła się w 1947 roku, kiedy zbudowano doskonalszą jego wersję – Panhead.
Panhead
Nowy silnik widlasty, w którym pokrywy głowic przypominały odwróconą do góry dnem patelnię, czemu zawdzięcza swą nazwę („z głowicą jak patelnia”), wprowadzono w 1948 roku. W porównaniu do poprzednika był lżejszy, dzięki zastosowaniu wielu aluminiowych elementów, np. głowicy. Popychacze posiadały hydrauliczne kasowanie luzów zaworowych. Ponadto system smarowania był mniej skomplikowany i bardziej niezawodny. Istniały następujące wersje o pojemności 1000cm3 :
E – standardowa,
EL – sportowa,
ES – przeznaczona do zestawu z wózkiem.
Oprócz tego produkowano modele o pojemności 1200cm3 w analogicznych wersjach : F, FL i FS. Za czasów panowania silników Panhead ciężkie motocykle Harley-Davidson rozwijały się coraz bardziej w kierunku luksusowych krążowników szos do uprawiania długodystansowej turystyki, z kolejnymi modelami Hydra Glide, Duo Glide i wreszcie w 1965 roku Electra Glide. Istniało wiele wersji o oznaczeniach FLH, FLHF, FLE, FLF, FLHB itd. Produkcja motocykli z silnikiem Panhead osiągnęła znaczne rozmiary.
Shovelhead
Silnik Shovelhead („z głowicą jak szufla”) pojawił się na rynku w 1966 roku. Ówczesny wygląd tego silnika odbiegał od wyglądu nowoczesnych Shovelheadów. Korpus silnika przypominał jeszcze Panheada, podczas gdy cylindry i głowice miały już formę właściwą Shovelheadom. W późniejszych latach silniki te nazywano Early Shovelhead lub Pan-Shovel.
W tej postaci V-Twin o pojemności 1200cm3 przetrwał do 1969 roku, kiedy to prądnicę zastąpiono alternatorem, co wiązało się ze zmianą kształtu korpusu silnika. W tej formie można go zobaczyć również we współczesnych silnikch Evolution. W 1978 roku Shovelhead montowany w podwoziu Electry Glide rozrósł się do 1340cm3. Rok później również modele z serii FX dostały powiększony silnik. Shovelhead był produkowany do 1983 roku, a sprzedawany do 1984. Potem nastała era aluminiowego Evolution.
Evolution
Silnik Evolution o pojemności 1340cm3 pojawił się w 1984 roku w kilku modelach motocykli. Jego premiera zbiegła się z premierą zupełnie nowego modelu Softail. Inna nazwa tej jednostki napędowej to Blockhead, która pochodzi od masywnych, jakby wyciosanych z jednego bloku metalu pokryw głowic.
Wszystkie części silnika wykonywane do tej pory z żeliwa zastąpiły elementy aluminiowe. Pierwsze prace projektowe prowadzono już w latach 70., lecz program nowych silników do Sportstera został szybko zarzucony, ponieważ Harley-Davidson musiał skupić się na silniku Big Twin, by wprowadzić go na rynek tak szybko jak to tylko było możliwe. Inżynierom z Milwaukee bardzo się spieszyło, ponieważ stary Shovelhead nie mógł już spełniać nowych, surowszych norm czystości spalin, które miały wejść w życie 1 stycznia 1984 roku.
Aby sprostać zaostrzonym normom, w silniku Evolution zmieniono kształt komory spalania. Nowy silnik odznaczał się niespotykaną do tej pory niezawodnością i trwałością, poza tym został przystosowany do spalania benzyny bezołowiowej. Evolution ma kształt i charakter zbliżony do silników poprzedniej generacji, będąc w ten sposób kontynuacją tradycji firmy. Pasuje doskonale zarówno do modeli Softail, nostalgicznych Heritage, konwencjonalnych Low Riderów, jak i turystycznych Electra Glide.
Twin Cam 88
Twin Cam 88 debiutował w 1999 roku. Nazwę silnika można rozszyfrować w następujący sposób: liczba 88 to oznaczenie pojemności skokowej (88 cali sześciennych, czyli 1450 cm3), natomiast Twin Cam („dwa wałki”) informuje o zastosowaniu dwóch wałków rozrządu umieszczonych jak dotychczas w bloku. Jest to jedna z ważniejszych zmian w stosunku do poprzednika – silnika Evolution, który posiadał jeden wałek. Twin Cam odznacza się ponadto większą trwałością i niezawodnością.
Także charakterystyczne „good vibrations” zostały w nim nieco uspokojone. Przejawy nowoczesności to np. mikroprocesorowy zapłon i dodatkowe chłodzenie cylindrów poprzez natrysk oleju na denka tłoków przez specjalne dysze. Napęd z silnika na tylne koło realizowany jest za pomocą paska zębatego. W zależności od modelu, w którym go zastosowano, Twin Cam 88 może być obficie chromowany lub pokryty warstwą czarnego, tzw. mrożonego, lakieru. W 2000 roku pojawił się Twin Cam 88 B, w którym wibracje zostały jeszcze bardziej wytłumione.
Revolution
Dwucylindrowy silnik Revolution („Rewolucja”) jest rewolucyjny nie tylko z nazwy. Zrywa on z dotychczasową tradycją silników V-Twin Harleya. Przejawia się to np. w zastosowaniu chłodzenia silnika cieczą zamiast dotychczasowego powietrzem. Kąt rozchylenia cylindrów wynosi obecnie 60°, a nie jak dotąd 45°. Koncepcja silnika wywodzi się z modelu VR 1000, startującego w zawodach superbike w USA. Revolution, powstały przy współpracy z Porsche Engineering, zasilany jest sekwencyjnym wtryskiem paliwa Weber Marelli.
Smarowanie odbywa się w układzie z mokrą miską olejową. Wał korbowy oraz wałki rozrządu ułożyskowane są ślizgowo. Cztery wałki rozrządu (po dwa na cylinder) sterują otwieraniem i zamykaniem w sumie ośmiu zaworów (po cztery na cylinder). Nowoczesność konstrukcji jest widoczna także w zastosowaniu cewek zapłonowych zamontowanych bezpośrednio na świecach.
Dzięki zastosowaniu wałka wyrównoważającego pozbyto się tak charakterystycznych dla V-Twinów wibracji. Praca silnika jest gładka i miękka. Także odgłos pracy jednostki napędowej odbiega od tradycyjnego dla wcześniejszych V2, chociaż nie można chyba zaliczyć tego na minus, ponieważ dźwięk ten ma swoją głębię.
Na koniec kilka danych technicznych. Pojemność skokowa wynosi 1130cm3, moc maksymalna to 115 KM (84kW) przy 8500 obr/min, a maksymalny moment obrotowy wynosi 103 Nm osiągane przy 6500 obr/min.
Komentarze