MZ ETZ 150

Jest to znacznie rozszerzenie artykułu o wymianie uszczelniaczy, który powstał 26.02.2008 i znajduje się pod linkiem tutaj. Nie da się ukryć, że zawieszenie przednie w instrukcji serwisowej MZ, niezależnie od modelu, zostało potraktowane strasznie po macoszemu jeżeli chodzi o dane serwisowe. Zdania typu "musi być wyczuwalna amortyzacja" lub "otwory w rurach oporowych nie mogą mieć zmienionej średnicy" bez podania wymiarów projektowych są tak pomocne, jak dziura w moście.

Temu wszystkiemu spróbujemy zaradzić. Zdobyłem oryginalne nowe podzespoły, z których można było pozyskać odpowiednie dane.

Zacznę od krótkiego omówienia zasady działania amortyzatora przedniego stosowanego w ETZ. Jest to typowa konstrukcja wykorzystująca tzw. rurę oporową z otworami o stałej, wybranej doświadczalnie na stanowisku testowym średnicy. Dolne otwory mają za zadanie przepuszczać masę oleju nad rurę, czyli pracują razem z poduszką powietrzną nad olejem jako amortyzator ugięcia sprężyny oraz wpuszczać go z powrotem. Górny otwór, o średnicy mniejszej odpowiada za faktyczną amortyzację odbicia, czyli tłumienie energii, która zgromadziła się w ściśniętej sprężynie.

Powyżej znajduję się przekrój widelca z oryginalnej instrukcji. Zaczynamy od początku. Czyli amortyzatorów w pozycji ustalonej na postoju. Wyobraźmy sobie teraz, ze najeżdżamy na dużą nierówność. Olej, który jest zgromadzony u dołu amortyzatora musi zostać przetłoczony wyżej. Tutaj pracują części zamontowane w rurze chromowanej u dołu. Dławik teleskopu (15) z podkładką (14) i sprężyną niewidoczną na schemacie oraz dolne otwory rury oporowej. Ciśnienie oleju powodują ugięcie sprężynki, podkładka (14) unosi się i olej, bez większych oporów, przez dławik (15) dostaje się do przestrzeni między dławikiem a pierścieniem uszczelniającym na rurze oporowej (8). Reszta jest tłoczona większymi otworami dolnymi nad rurę oporową, czyli do przestrzeni nad pierścieniem uszczelniającym (8). Sprężyna się ugina, gromadzi energię. W zależności od ilości oleju a tym samym wysokości lustra cieczy, działa też poduszka powietrzna, która w miarę kompresji stawia coraz większy opór - mamy omówione ugięcie.

Po zakończeniu cyklu ugięcia, energia zgromadzona w sprężynie próbuje wyprostować widelec. Szybka droga przez dławik (15) zostaje odcięta przez sprężynę z podkładką (14). Jedyna droga ucieczki oleju zgromadzonego w tej przestrzeni jest przez mały kalibrowany otwór górny. Mamy więc silne zdławienie możliwości przepływu a tym samym efekt amortyzacji odbicia. Dla pełnego obrazu omówię jeszcze amortyzację całkowitego odbicia i dobicia.

Całkowite odbicie jest realizowane przez pozycję otworu górnego względem dławika. Na ostatnich około 2 cm, górny mały otworek przechodzi pod dławik, więc nie ma prostej drogi ucieczki oleju zgromadzonego w przestrzeni między pierścieniem a dławikiem. Olej może się wydostać tylko przez szczeliny luzów roboczych tych części. Następuje więc drastyczne ograniczenie przepływu i kilkukrotne zwolnienie ruchu goleni w dół.

Dobicie jest realizowane przez blaszkę zderzaka (16) i sprężynę (17). W momencie maksymalnego ugięcia amortyzatora, rura chromowana szybko naciska na blaszkę (16), pod którą jest zgromadzona pewna ilość oleju. Przy próbie jej gwałtownego wypchnięcia ten olej stawia oczywiście opór tym większy, im szybciej następuje dobicie, co wynika wprost z teorii przepływu oleju przez szczelinę.

Tak to działało jak wyjechało z fabryki a znając i rozumiejąc zasadę funkcjonowania powinieneś już drogi czytelniku czuć i rozumieć jak nieszczelności czy nieprawidłowości w montażu czy ocenie pasowań drastycznie niekorzystnie wpływają na jego pracę. Czy widelec w ETZ jest w jakikolwiek sposób wadliwy czy źle zaprojektowany - nie. Nie różni się on w istocie działania niczym, od zawieszeń tego typu (z rurą oporową) stosowanych w dużych endurakach typu dr 650, xr 650, xt650 itd i jego możliwości dynamiczne są w istocie działania dokładnie takie same. Jego największą bolączką jest trwałość goleni dolnych. Prawdopodobnie ze względów ekonomicznych i produkcyjnych czasów DeDeeR, widelec uproszczono konstrukcyjnie rezygnując ze stosowania ślizgów teflonowych, które biorą na siebie całość tarcia i ruchu liniowego i bocznego. Rury chromowane pracują więc bezpośrednio w goleniach aluminiowych, co jak nietrudno się domyślić powoduje ich znacznie szybsze wycieranie. Fabryka w średnich warunkach oceniła tę trwałość na okolo 40 tyś km, co nie jest niestety wartością wybitną. Najbardziej cierpi goleń po stronie tarczy. Gwałtowne hamowanie przekrzywia ją na luzach a jednoczesne silne ugięcie w tym stanie wyciera ściankę mniej więcej w połowie długości skoku. Próbowano to ratować dodatkiem dwusiarczku molibdenu, który choć na pewno pomagał, nie jest cudownym środkiem, który całkowicie zniweluje niekorzystne warunki pracy całego tego układu.

Pomijając już wady i ograniczenia amortyzatorów z rurą oporową i doboru średnicy stałych otworów, których amortyzacja jest zawsze kompromisem wynikającym z przeznaczenia pojazdu i doświadczenia samych konstruktorów, (tak, tak. Hund, Suzuków i Yamahów też to dotyczy ;) ) biorąc pod uwagę powyższe informacje - przypuszczalnie 90% wszystkich MZ, biorąc pod uwagę ich wiek, jeżdżących w czasie pisania tego tekstu ma ten widelec albo niedziałający albo wyeksploatowany do granic możliwości. Jak to ocenić.

Podstawowym i najpewniejszym sposobem oceny na motocyklu jest sprawdzenie, czy tłumik i pierścień na rurze oporowej jest szczelny. Wykorzystamy do tego zasadę działania tłumika całkowitego odbicia. Motocykl stawiamy na podnóżkach centralnych. Następnie naciskamy na przedni widelec aby mocno się ugiął i gwałtownie podnosimy przednie koło w powietrze. Amortyzator będzie swoim tempem wracał do stanu maksymalnego odprężenia. W pewnym momencie, przy samej końcówce opadanie koła bardzo wyraźnie zwolni by miękko siąść na ograniczniku. Jeżeli ten efekt widzimy, możemy być pewni, że tłumienie działa w całym zakresie pracy przynajmniej w jednej z dwóch goleni przedniego widelca. Jeżeli tego efektu nie ma a dodatkowo słyszymy wyraźne metaliczne uderzenie rury oporowej o podkładkę i seger u dołu rury chromowanej - tłumienie nie działa wcale. Cały widelec to tylko opór hydrauliczny jaki stanowi olej, który się przelewa gdzie chce. O żadnych właściwościach drogowych nie ma mowy a całość zachowuje się jak łajba na wodzie.

Widać i przede wszystkim czuć to w zakręcie na drodze, która nie jest równa jak tafla szkła. (czyli większość ;) ) Motocykl ma w przechylę tendencję do pływania przednim kołem i nie potrafi utrzymać zadanego toru jazdy. Niczym nie tłumione bujanie przedniego zawiasu przenosi się na pojazd co wymaga subtelnego ciągłego korygowania kierownicą. Przyczepność przedniego koła i jego klejenie od asfaltu też nie jest optymalne, więc daje to nieodparte wrażenie, że całość straci przyczepność przy byle delikatnym przechyle.

Z drugiej strony widelec niezużyty i działający prawidłowo (zakładam oczywiście, że reszta jest w tak samo dobrym stanie) zapewnia niemal perfekcyjne prowadzenie i kontrolę toru jazdy na poziomie nie gorszym, a często lepszym (przez ogólnie bardzo dobre wyważenie i asymetryczną ramę, która miała równoważyć kierowcą ciężar tłumika z prawej strony) od konkurencji tzw zachodniej tamtego okresu. Można było to znaleźć w testach w zachodniej prasie lat 80 i 90. Gdzie choć oczywiście wytykano przestarzałość konstrukcji jako całości, bardzo dobre prowadzenie zawsze było na liście niezaprzeczalnych plusów, bo bardziej zależało od inżynierii niż możliwości technicznych. Oponę z tyłu można spokojnie "zamknąć" czego oczywiście na widelcu typu "łajba na morzu" nie polecam testować ;)

Dane, potrzebne do oceny stanu poszczególnych części i dopuszczalnych odchyłek i tolerancji, są podane niżej. Moża się posiłkować oficjalnym fabrycznym sposobem. Pojedyncza laga w stanie odprężonym, nie może sie bujać na końcówce więcej niż 2,2 mm. Stan nowy fabryczny to 0,8 do 1,2 mm. Jest to jednak pomiar oględny. Goleń, szczególnie ta od strony tarczy, zużywa się trochę niżej, mniej więcej w połowie skoku. Najpewniej jest po prostu zmierzyć golenie i rury średnicówką i mikrometrem.

Przechodzimy do uzupełnienia serwisówki o dane potrzebne do diagnozy, które były w oryginalnej instrukcji pominięte.

• średnica rury: 14,75 mm.
• średnica górnego otworu: 2,80 mm.
• średnica dolnego otworu: 5,50 mm.
• wysokość rowka na pierścień z tworzywa: 3,40 mm.
• średnica zatoczenia pod talerzyk tłumika 13,80 mm +/- 0,1 mm.
• średnica zewnętrzna podkładki fibrowej: min. 14,50 mm.
• dopuszczalna krzywizna: 0,05 mm.

Oryginalne rury nie są szczytem precyzji wykonania, szczególnie jeżeli chodzi o wiercenie otworów. Wymiary należy traktować jako punkt odniesienia. Jeżeli górny otwór mamy np. 3,2 mm to wymieniamy na nową/inną, niezużytą. Jeżeli wymiar będzie np. 2,70 mm albo 2,90 mm - rura zostaje. Podobnie otwory dolne. Występowały co najmniej 2 rodzaje rur z zatoczeniem na połowę otworu z większym otworem rzędu 8,20 mm w połowie zakrywanym talerzykiem oraz rura z zatoczeniem pod otwór (foto).

Rura z większym otworem pochodzi z 91 roku. Nie wiem do końca, jakie była idea tej przeróbki. Być może chodziło o wprowadzenie zawirowania i wymianę oleju pod tłumikiem, który inaczej gdy nie ma nigdy dobicia jest miejscem sedymentacji np. oryginalnie stosowanego dwusiarczku molibdenu lub chodziło o łatwiejszy wyrzut oleju w pierwszej fazie gwałtownego dobicia przez część otworu pod talerzykiem. To niestety moje gdybania.

Nie mam niestety danych na temat nominalnej średnicy otworu dolnego w nowym typie rury. Moja po 65 tyś km ma ten otwór rozbity w zakresie o 7,90 mm do 8,30 mm zależnie od strony. Przypuszczalnie wiertło miało średnicę 8 mm, ale to tylko przypuszczenia.

• średnica wewnętrzna otworu: 15 mm.
• średnica zewnętrzna: 31,10 mm.
• jakiekolwiek rysy w otworze lub uszkodzenie płaskiej powierzchni współpracy z podkładką = wymiana.

• wysokość w stanie nowym: 3,00 mm.
• szerokość w stanie nowym: 3,50 mm.

Pierścień nadaje się do wymiany, jeżeli ma rysy na swojej powierzchni uszczelniającej, oraz gdy nie ma już żadnej sprężystości. Opisowo, pierścień nowy, ma taką sprężystość, że jego zamek (tj, dwie nachodzące na siebie części) ledwo na siebie nachodzą. Wymaga więc ściśnięcia, aby można go było włożyć do rury chromowanej. Pierścień pozbawiony sprężystości będzie miał zamki prawie w całości jeden na drugim i da się włożyć do rury bez żadnych problemów. Zdjęcia wszystko wyjaśnią obrazowo.

• średnica otworu wewnętrznego: 14,20 mm.
• średnica zewnętrzna: 33,50 mm.

• średnica wewnętrzna w stanie nowym: 34,90 mm.
• dopuszczalne owalizacja i wytarcie od średnicy nominalnej: 0,05 mm.

• średnica zewnętrzna w stanie nowym: 34,75 mm.
• dopuszczalna odchyłka i błędy kształtu: 0,05 mm.
• wżery, bruzdy, braki chromu na części roboczej = wymiana.

W latach wcześniejszych stosowano mieszanki tego co było dostępne na rynku. Dzisiaj z praktycznego punktu widzenia, można o tym zapomnieć. Napiszę to jedynie w ramach ciekawostki. Jak podaje serwisówka stosowano mieszaninę tzw. płynu do amortyzatorów 50% (który +/- odpowiadał dzisiejszemu oznaczeniu 5W dla olejów do zawieszenia) oraz oleju do 2T - 50% (w Polsce był to miksol S) Niektóre wydania książek serwisowych zawierały informacje o dodatku dwusiarczku molibdenu. Podawano następująco: 45 części w/w mieszanki, 1 część dwusiarczku molibdenu. Także receptura jak na laboratorium z chemii w szkole podstawowej. :)

Ta ilość ma znaczenie i zmienia pracę amortyzatora. Najbardziej w zakresie ugięcia. Im oleju jest więcej, tym mniejsza objętość powietrza dostępna do sprężania. Działa to jak dodatkowa sprężyna pneumatyczna. Jeżeli pojazd użytkuje osoba lekka, 50 - 70 kg, oleju lejemy mniej. Jeżeli obciążmy motocykl masą dopuszczalną, możemy nalać więcej. Pojawi się znacznie większy opór w końcowej fazie skoku i nie będzie takiej tendencji do siadania przodu. Oczywiście to są generalne uproszczenia. Chodzi o zasadę i zrozumienie zasady działania, aby świadomie wybrać ilość pod siebie i swój styl jazdy. Ta ilość nie jest magiczna, wynika z pewnych fizycznych prawideł.

• dla ETZ 125/150 - średnica drutu 3,6 mm, śr. zew: 25,6 mm; długość 527 mm (+/- 4 mm), ilość zwojów: 52,5; stała sprężyny 3,12 N/mm
• dla ETZ 250/251/301 - średnica drutu 4 mm; śr. zew: 26 mm; długość 527 mm (+/- 4 mm); ilość zwojów: 62,5; stała sprężyny 4,06 N/mm
• dla ETZ 250/251/301 z koszem - średnica drutu 4,5 mm; śr. zew: 26 mm; długość 527 mm (+/- 4 mm); ilość zwojów: 73,5; stała sprężyny 5,9 N/mm
• dla MZ 500 tour/fun/country - średnica drutu 4,5 mm; śr. zew: 26 mm; długość 527 mm (+/- 4 mm); ilość zwojów: 73,5; stała sprężyny 5,9 N/mm
• dla MZ 500 SilverStar - średnica drutu 4,5 mm; śr. zew: 26 mm; długość 527 mm (+/- 4 mm); ilość zwojów: 71,5; stała sprężyny 6,1 N/mm
• dla MZ 500 Silverstar z koszem oraz Voyager - średnica drutu 4,5 mm; śr. zew: 26 mm; długość 512 mm (+/- 4 mm); ilość zwojów: 71,5; stała sprężyny 6,1 N/mm

Stała sprężyny wynika z grubości drutu sprężynowego oraz z ilości zwojów. Należy trzymać się fabrycznego zalecenia odnośnie tej wartości. Problematyczne w dniu dzisiejszym są druty typu 3,6 mm. Natomiast tą samą stałą można uzyskać na drucie 3,5 mm. Trzeba tylko nawinąć odpowiednio mniejszą liczbę zwojów. Niemniej rozważanie w tym zakresie wykracza poza ramy tego tekstu. Sprężyny oczywiście muszą być zeszlifowane na płasko chociaż od strony rury oporowej. Po samych danych widać, że utrzymana jest konsekwencja w doborze twardości sprężyny do masy motocykla i uzyskania tym samym koniecznego wstępnego ugięcia. Stała 3.12 przy masie 150'tki - 120 kilo daje stosunek tych wartości na poziomie 0,026. 250'tka ze stałą 4.06 i masą 153 kg ma ten stosunek o wartości 0,0265. Praktycznie identyczny. Dużej różnicy tutaj być nie może, bo to w końcu koncepcyjnie ta sama rama i widelec. Pokazuje to tylko, że całość kręci się wokół pewnej wybranej wartości zbadanej na stanowisku pomiarowym.