Honda EXP-2

W pierwszej połowie lat 90. nastąpił krótkotrwały i dziwny renesans silników dwusuwowych. Zachodnie rynki brnęły w stronę coraz ostrzejszych norm spalin. Tutaj warto przypomnieć, że to nie jest wymysł współczesności. Pierwsze ograniczenia w tym aspekcie wprowadzano już pod koniec lat 70. Wielu analityków i obserwatorów motoryzacyjnych wieszczyło rychły koniec silników pracujących w rytmie dwóch taktów. Co prawda pod koniec lat 80. pojawiło się wiele spektakularnych maszyn z takimi piecami. Na przykład Suzuki RG500 Gamma, albo Yamaha RD500 LC, ale dla wielu było jasne, że świat jednośladów jednoznacznie pójdzie w stronę czterosuwów, które były oszczędniejsze, mniej trujące i przyjaźniejsze w eksploatacji. Inżynierowie na kanwie rozwoju układów wtryskowych i taniejących podzespołów elektronicznych, doszli do wniosku, że dwusuwa można uratować. Firma Orbital zaprojektowała prototypową trzycylindrową jednostkę o pojemności 1300 ccm do… Forda Fiesty. Prototyp jeździł, nawet nieźle sobie radził. Niestety, nie spełnił norm czystości spalin. Cóż za zaskoczenie. Również Honda postanowiła uratować dwusuwa.

Jest o tyle dziwne, że Honda nigdy nie była zwolennikiem takiego rodzaju napędu. Soichiro przez lata twierdził, że rozwój takich jednostek napędowych nie przekłada się na motocykle seryjne, a to one zawsze były najważniejsze. Przez wiele lat firma opierała się wprowadzeniu ich do Moto GP. Dopiero po porażce NR500, która miała silnik z owalnymi tłokami, szefostwo ugięło się i dało zielone światło dla wyścigówki zostawiającej za sobą niebieski dymek. Wtedy zaczęli wygrywać. W 1991 roku odszedł założyciel Hondy, który był najbardziej oporowy i podobno do śmierci gardził dwusuwami. Czy właśnie dlatego firma wpadła na taki pomysł i nie bała się nad nim pracować? Pewności nie mamy, ale pewne poszlaki wskazują, że mogło tak być.

Warto zaznaczyć, że EXP-2 była przede wszystkim motocyklem eksperymentalnym, a nie wyczynowym. Cóż to za różnica? Dobre wyniki w zawodach nie były celem, a raczej potwierdzeniem słuszności koncepcji. Projektanci skupiali się jednak na przydatności w zastosowaniu komercyjnym, nie zawsze więc dążyli do maksymalnej wydajności, a często sprawdzali pewne pomysły w ekstremalnych warunkach. Nawet kosztem wyników sportowych.

W 1985 roku na terenie większości stanów w USA weszły tak restrykcyjne przepisy, że praktycznie wykosiły dwusuwy o pojemności większej niż 100 ccm. Dla Hondy ten rynek był kluczowy. To tam zarabiało się pieniądze. Pomysł japońskich inżynierów polegał na tym, żeby zatrzymać niespaloną mieszankę paliwowo-powietrzną, która w tradycyjnych silnikach tego typu trafia do układu wydechowego. Stąd głównie brała się wysoka emisja i duże zużycie paliwa.

Co ciekawe koncepcja, na którą wtedy wpadli Japończycy wcale nie była ich autorstwa. Pierwsze prace nad nią prowadził jeszcze w latach 30. Jakow Zeldowicz radziecki fizyk, który wsławił się ogromnym wkładem w projekt bomby atomowej. Jego tezy były raportowane przez pracowników Toyoty w latach 70. ale nikt nie brał ich wtedy na poważnie, ponieważ zbyt mocno odbiegały od utartych cech silnika o zapłonie iskrowym.

No ok, skupmy się na technikaliach. Mam nadzieję, że nic nie pomieszam. Po pierwsze, do eksperymentu wybrano jednocylindrową jednostkę napędową. Zrobiono to dlatego, że spory singiel miał największą tendencję do wyrzucania niespalonej mieszanki do wydechu. Działo się to przez dużą komorę spalania, a co za tym idzie, sporą ilość owej mieszanki. Uznano, że jeśli prototyp w takiej konfiguracji się sprawdzi to będzie pomysł działał wszędzie. Po drugie taki silnik idealnie pasował do rajdówki, a jej eksploatacja w kurzu i błocie to dla inżynierów całe tomy danych, z których można wyciągnąć odpowiednie wnioski.

Sekretem EXP-2 był system Advanced Radical Combustion. Cóż to takiego? Coś co możemy nazywać zapłonem samoczynnym, czyli… tak jak w dieslu. Oczywiście nie do końca. Spróbuję to wytłumaczyć, choć bazuję na angielskiej prasie i jeśli zdarzą mi się jakieś przekłamania, to z góry przepraszam. Zasadniczo ten silnik wiele nie różnił się od standardowego dwusuwa o dużej pojemności. Główną nowinką był zawór wydechowy w formie przypominającej przepustnicę. Jego zadanie polegało na przytrzymaniu niedopalonej mieszanki do momentu, gdy przez okna przelotowe ze skrzyni korbowej wpadnie nowa mieszanka. Poruszający się do góry tłok zwiększał ciśnienie w cylindrze, na skutek tarcia rosła temperatura. Pojawiały się wtedy tzw. wolne rodniki, czyli rozpad cząstek paliwa, które na skutek ciśnienia, temperatury i obecności tlenu mogły wywołać zapłon. Normalnie takie zjawisko jest niepożądane i może skutkować spalaniem stukowym, ale inżynierowie Hondy postanowili je wywoływać w sposób kontrolowany.

Co ciekawe, tak naprawdę jedyną komplikacją był widoczny wyżej zawór. Sterowało nim ECU. Za zasilanie odpowiedzialny był wtrysk paliwa, chociaż inżynierowie twierdzili, że system zadziała również z gaźnikiem. EXP-2 posiadał tradycyjny układ zapłonowy, ale pracował on jakby w trzech trybach: wyłączony, wspomagał, przejmował całkowicie zadanie zapalenia mieszanki. Przeciętny dwusuw najbardziej truje w zakresie niskich i średnich obrotów. Wraz z ich wzrostem wydajność spalania się poprawia. Eksperymentalny silnik miał być czysty w całym zakresie obrotów. Co ciekawe, inżynierowie nie dążyli do wyśrubowania maksymalnych parametrów względem tradycyjnego dwusuwa, a raczej nie obniżania jego potencjału. EXP-2 generował 53 KM przy 6450 obrotach na minutę, czyli bardzo dobrze, ale nie rewelacyjnie. Były to parametry typowe dla takich silników. Niewątpliwie był to sukces. Nie pojawił się on jednak od razu. Problemem było dostrojenie wszystkiego, Tutaj z odsieczą przyszła elektronika jednak nawet ona nie dałaby rady. Przez trzy lata testowano różne rodzaje układów wydechowych, które nie kastrowały mocy i zapewniły odpowiednią czystość spalin. Ostatecznie udało się osiągnąć kompromis. Do ok. 40%  otwarcia singel pracował w trybie zapłonu samoczynnego. Następnie do akcji wkraczał tradycyjny układ zapłonowy i wraz ze wzrostem obrotów jego rola rosła.

Jak przystało na prototyp EXP-2 składana była ręcznie. Ramę wyspawano z profili aluminiowych. Wahacz pochodził z wyczynowej CR500. W przypadku przedniego zawieszenia mieliśmy kilka zestawów w zależności od imprezy, na której Honda miała wystartować. W wersji, którą można nazwać maraton (Dakar i tego typu imprezy) montowano tradycyjny widelec Showa o dużym skoku. Był on stosunkowo prostą i niezawodną konstrukcją. Również amortyzator miał większy skok. Na krótsze i szybsze imprezy montowano widelec USD widoczny na niektórych zdjęciach. Wspomniane już 53 KM musiały poradzić sobie z masą 155 kg na sucho. Było to o 60 kg mniej niż Honda NXR780.

Oprócz układów jezdnych zmieniało się też poszycie. Na Dakar montowano dwa duże zbiorniki paliwa wykonane z aluminium. Szersze siodło i dwa kolejne zbiorniki na ogonie. W konfiguracji Baja mieliśmy lekki zadupek i dużo mniejszy zbiornik paliwa. Do prototypu bardzo niewielu śmiertelników miało dostęp, ale jeden z amerykańskich dziennikarzy miał okazję. Na temat zawieszenia i prowadzenia nie będziemy się rozwodzić. Były one topowe. O wiele ciekawsze jest to, jak zachowywał się silnik. Redaktor pisze tak: „Zjechałem z drogi w trudniejszy teren, obroty spadły, a silnik zaczął dudnić, pracował w trybie samozapłonu. Odkręciłem gaz i chociaż każdy inny dwusuw w tym momencie by zgasł, to Honda poradziła sobie bez żadnych problemów. Zaskoczył mnie jego dźwięk, któremu bliżej do skutera wodnego niż do motocykla. Silnik uruchamia się łatwo, przyjemnie szarpie na niższych obrotach, a na górze pracuje jak ostro i zdecydowanie”

W 1995 roku odbyła się siedemnasta edycja rajdu Dakar. Startował on nie z Paryża, a z hiszpańskiego miasta Granada. W internecie o tej edycji mamy zaskakująco mało materiałów. Nie dotarłem nawet do listy zwycięzców! Mam jednak listę startową. Z numerami 45 i 46 wystartował team HRC. Zawodnicy: Burcy Jean (45) i Richard Sainct (46) wyruszyli na piaski afrykańskiej pustyni. Brucy osiągnął metę na świetnym piątym miejscu. EXP-2 szokowała niskim zużyciem paliwa na poziomie ok. 6 litrów. Było to o tyle ciekawe, że dwusuwy raczej nie słyną z oszczędnego racjonowania paliwa. Kolejny test miał się odbyć w bardzo specyficznej imprezie Baja 1000. W 1995 roku jechała ona na trasie Tijuana-La Paz. Liczyła 1140 mil, czyli 1824 km. Połowę trasy zawodnicy pokonywali w nocy. Motocykle ścigały się wraz z samochodami. To taki terenowy odpowiednik 24h Le Mans. Wielu uważa, że to najtrudniejszy rajd na świecie. Głównie dlatego, że to właściwie jeden gigantyczny odcinek specjalny, gdzie trzeba cały czas jechać na sto procent. Na EXP-2 do rywalizacji stanęła drużyna w składzie: Chuck Miller, Paul Ostbo i Greg Bringle. Prototyp, do tego dwusuwowy, mógł dawać sporo powodów do niepokoju. W takich rolach teoretycznie dużo lepiej sprawdzają się czterosuwy. Ekipa skończyła na świetnym siódmym miejscu po ok. 20 godzinach wyciskania ostatnich soków z eksperymentalnej maszyny.

Wydawać by się mogło, że po zdaniu takich egzaminów przed koncepcją dwusuwa z częściowo samoczynnym zapłonem, droga do salonów jest otwarta. Zwłaszcza, że inżynierowie donosili o spadku emisji dwutlenku węgla o 15%, o 80% węglowodorów, o 90% tlenków azotu. Był to poziom jednostek czterosuwowych o podobnej mocy i pojemności. W 1997 roku w prasie gruchnęła wiadomość o tym, że taki silnik pojawi się w motocyklu produkcyjnym. Następnie przesunięto premierę o rok… i słuch o nim zaginął.