Silniki spalinowe 1 2007

3SILNIKISPALINOWE,nr1/2007(128)
Rozwój konstrukcji silników przyczepnych do ³odzi motorowych Konstrukcja/Design
Krzysztof WIS£OCKI*
Jakub CZAJKA
Rozwój konstrukcji silników przyczepnych do ³odzi motorowych
W artykule omówiono systematykê i wa¿niejsze cechy konstrukcyjne silników zewnêtrznych stosowanych do napêdu
ma³ych jednostek p³ywaj¹cych. Przestawiono krótki rys historyczny rozwoju konstrukcji polskich silników zaburtowych
oraz scharakteryzowano ich wa¿niejsze cechy konstrukcyjne. Zwrócono uwagê na wystêpuj¹ce kierunki rozwoju takich
silników i wartoœci wskaŸników pracy w silnikach wspó³czesnych.
S³owa kluczowe:zewnêtrzny (zaburtowy) silnik spalinowy, wskaŸniki pracy, cechy konstrukcyjne
Development of outboard boat engines
The paper presents the systematics and major engineering characteristics of outboard engines used to power small
vessels. It also includes a brief outline history of the structural and design development of Polish outboard engines and
their major design features. The development trends and rating of contemporary engines were pointed out.
Keywords: attached(outboard)combustionengine,enginerating,designcharacteristics
1. Wprowadzenie
W powszechnym przekonaniu silniki spalinowe s³u¿¹
g³ównie do napêdu pojazdów l¹dowych. Jednak znacz¹ca
czêœæ produkcji silników spalinowych na œwiecie przezna-
czona jest do napêdu jednostek p³ywaj¹cych. Silniki wyko-
rzystywanedotakiegocelumo¿napodzieliæna,rys.1:
– silnikiokrêtowenapêdug³ównego,
– silnikiokrêtowewewnêtrzneiagregatowe,
– silnikizewnêtrzne(przyczepne,zaburtowe).
Do napêdu g³ównego du¿ych statków stosowane s¹ z
regu³ywolnoobrotowesilnikidwusuwoweozap³oniesamo-
czynnym(ZS),zwtryskiembezpoœrednim,turbodo³adowa-
ne.Charakteryzuj¹siêonedu¿¹moc¹,du¿¹sprawnoœci¹oraz
1. Introduction
Combustion engines not only serve to power land vehi-
cles, but significant part of their global production is desig-
nated to drive vessels. The engines used to power vessels
maybedividedasfollows(Fig.1):
– majordrivemarineengines,
– inboard and aggregate marine engines,
– outboard (attached) engines.
Marine engines used for the major drive of large ships
areusuallytwo-stroke,low-speed,self-ignitionengines,with
direct injection, turbo charged. They are characterized with
highpower,highefficiencyandlowenginespeed,thenom-
inalvaluethereofnotexceeding200rpm.
Rys. 1. Przyk³ady silników okrêtowych:
a) silnik okrêtowy firmy Sulzer, b) silnik
wewnêtrzny typu Volvo Penta, c) silnik
przyczepny firmy Mercury
Fig. 1. Examples of marine engines: a) Sulzer
marine engine, b) Volvo Penta inboard
engine, c) Mercury outboard engine
a) b)
c)

4 SILNIKISPALINOWE,nr1/2007(128)
ma³¹prêdkoœci¹obrotow¹,którejwartoœænominalnazwykle
nieprzekracza200obr/min.
Silnikimniejsze,omniejszychpojemnoœciachskokowych,
ale o wiêkszej nominalnej prêdkoœci obrotowej stosowane
s¹jakojednostkiagregatowewdu¿ychjednostkachp³ywa-
j¹cych lub do napêdu ma³ych i œrednich statków oraz ku-
trów,jachtówmotorowychlubjakosilnikipomocniczewjach-
tach ¿aglowych. W tej grupie napêdów wystêpuj¹ zwykle
silniki czterosuwowe, o zap³onie samoczynnym w jednost-
kach wiêkszych u¿ywanych do frachtu towarów lub wiêk-
szychgrupludzi,orazozap³onieiskrowym–wzastosowa-
niu do jednostek o charakterze rekreacyjnym, np. jachtów
¿aglowychimotorowych.S¹tosilnikistacjonarne,zabudo-
wywanewewn¹trz³odzibliskorufy,coumo¿liwia³atwepo³¹-
czeniezprzek³adni¹napêdow¹,np.przek³adni¹typu„Z”.W
tejgrupiezastosowañspotykasiêczêstosilnikisamochodo-
we,którezosta³y zmarynizowane (tzn.specjalnieprzystoso-
wane do jednostek p³ywaj¹cych).
Silnikiprzyczepne(zwanetak¿ezaburtowymi)s³u¿¹do
napêduma³ych³odzi,zazwyczajwykorzystywanychdoce-
lów rekreacyjnych lub jako napêd pomocniczy ³odzi ¿aglo-
wych.S¹toprzedewszystkimdwu-lubczterosuwowesilniki
o zap³onie iskrowym (ZI). Spotyka siê równie¿ przyczepne
silniki ZS, ale ich du¿a masa i znaczny koszt produkcji nie
umo¿liwiaj¹upowszechnienia.
2. Ogólna charakterystyka silników
zaburtowych,przyczepnych
DefinicjêsilnikazaburtowegopodajeRegulaminMiêdzy-
narodowejFederacjiMotorowodnej U.I.M(Union Interna-
tionale Motonautique).Wed³ugniegosilnikprzyczepny(za-
burtowy)jesttomechanicznyzespó³napêdowy,którymo¿e
byæodjêtyod³odzijakoca³oœæ,³¹czniezjegoskrzyni¹prze-
k³adniow¹,któryniemo¿eprzekazywaænapêduprzezkad³ub
w¿adnymmiejscu.Dopuszczasiêwnimzastosowanieurz¹-
dzenia przeznaczonego do zmiany k¹ta po³¹czenia z burt¹
³odziiwysokoœcijegomocowania.Silniktenodjêtyod³odzi,
postawionynabrzeguizasilanyzw³asnegozbiornikapaliwa
powiniendaæsiêuruchomiæ[1].Znacz¹c¹zalet¹silnikaprzy-
czepnego jest to, ¿e mo¿na zastosowaæ go do ka¿dego ro-
dzaju³odzi,atak¿edoinnychobiektówp³ywaj¹cych.Mo¿e
s³u¿yæjakonapêdg³ównylubpomocniczy(najczêœciejspo-
tykany na jachtach).
Silnik zaburtowy montowany jest poza obrysem ³odzi i
zawieszanynapawê¿y.Dziêkitemuca³apowierzchniapok³a-
du³odzimo¿ebyæprzeznaczonadozagospodarowaniaprzez
u¿ytkownika.Jedyneelementypo³¹czonezsilnikiem,które
musz¹znajdowaæsiênapok³adzie,tozbiornikpaliwaiaku-
mulator.Spotykanes¹rozwi¹zania,wktórychnajednejpa-
wê¿yzawieszones¹dwasilnikiprzyczepne,cowrazieawarii
jednegoznichumo¿liwiaci¹g³ynapêd³odzi,zwiêkszaj¹czna-
cz¹cobezpieczeñstwojej¿eglugi.Równie¿zewzglêdówbez-
pieczeñstwaw³odziachwyposa¿onychwsilnikwewnêtrzny
zak³adasiêsilnikiprzyczepne,któreumo¿liwiaj¹dop³yniêcie
do brzegu w razie awarii napêdu g³ównego. Atutem silnika
przyczepnego jest jego nieskomplikowana budowa, ³atwa
obs³ugaorazprostakonserwacjanaczaszimowania.
Smaller engines with lower cubic capacity and higher
nominal engine speed are used as aggregate units in large
vessels or to power small and medium ships or cutters, mo-
toryachtsorasauxiliaryenginesinsailingyachts.Thispro-
pulsiongroupusuallyincludesfour-strokeengineswithself-
ignition in larger vessels used for freight of goods or larger
groupsofpeopleandwithsparkignitionusedinrecreation-
al vessels, e.g. sailing yachts and motorboats. These are
inboard engines, mounted inside the boat, near the stern,
which enables easy connection with the Z type transmis-
sion. Within this group of applications marinized car en-
gines often appear (i.e. specially adapted to vessels).
The attachable (also called outboard) engines serve as
smallboatpropulsionandareusuallyappliedforrecreation-
al purposes or as auxiliary drive in sailing boats. These are
first of all two- or four-stroke engines with spark ignition.
Self-ignition outboard engines also occur, but their weight
and production costs impede their proliferation.
2. General characteristics of outboard, attach-
able engines
The definition of an outboard engine is provided by In-
ternational Motorboat Union U.I.M. (Union Internationale
Motonautique) Rules. According to the rules, the attach-
able(outboard)engineisamechanicaldriveunitthatmaybe
detachedfromtheboatasawhole,togetherwithitsgearbox
and may not transmit the drive through the body in any
point. It is admitted to use a device designed for changing
the angle of connection with the boat side and the height of
its mounting. The start of such an engine detached from the
boat placed on the shore should be possible when powered
from its own fuel tank [1]. A significant advantage of the
attachable engine is the fact that it may be used in any type
of boat as well as other vessels. It may serve both as major
andauxiliarydrive(mostfrequentlyappearinginyachts).
The outboard engine is outside the boat’s outline and it
is hung on the escutcheon. Hence, the whole surface of the
boat’s deck may be utilized by the user. The only elements
connectedtotheenginethatmustbeplacedonthedeckare:
the fuel tank and the battery. There are solutions where two
attachable engines are hung on one escutcheon, which in
case of a malfunction enables continuous boat drive, which
significantly increases safe sailing. For the purpose of safe-
tytheattachableenginesarealsousedinboatswithstation-
ary engines, which allows reaching the shore in case of ma-
jor drive breakdown. Another advantage of the attachable
engine is its uncomplicated structure, easy operation and
simplewinteringmaintenance.
The outboard engine works in specific, difficult condi-
tions.Suchenginesusuallyworkovercooledandwithlarge,
rapid load changes. The thermal stresses occurring then,
combined with the large power concentration indexes and
mechanical loads require great engineering effort and pro-
viding good quality of technological processes. The out-
boardenginesshownumerousspecificstructuralcharacter-
istics;someofthemwillbediscussedbelow.The particular
systems:intakeandexhaust,feedingorcoolingpresentsig-

Silnik zaburtowy pracuje w specyficznych, trudnych
warunkach. Zwykle silniki takie pracuj¹ w stanie przech³o-
dzenia i przy du¿ych, gwa³townych zmianach obci¹¿enia.
Wystêpuj¹ce wówczas du¿e naprê¿enia cieplne w po³¹cze-
niuzdu¿ymiwskaŸnikamikoncentracjimocyiobci¹¿eniami
mechanicznymiwymagaj¹du¿egowysi³kukonstrukcyjnego
i zapewnienia dobrej jakoœci procesów technologicznych.
Silnikizaburtowewykazuj¹wielespecyficznychcechkon-
strukcyjnych; niektóre z nich zostan¹ omówione poni¿ej.
Szczególnie uk³ady: dolotowy i wylotowy, zasilania, ch³o-
dzenia wykazuj¹ istotne ró¿nice w stosunku do konstrukcji
znanychzsilnikówsamochodowychczynawetsilnikówna-
pêdu g³ównego statków.
Silnikizaburtowemo¿naby³odoniedawnapodzieliæogól-
nie na dwa typy: boczne i tylne (kolumnowe). Taki podzia³
by³ aktualny jeszcze w latach 80-tych, gdy silniki boczne,
zwane te¿ kajakowymi, by³y dostêpne w handlu. Obecnie
silniki spalinowe przyczepne boczne stosowane do napêdu
ma³ych³odzilubkajakówzosta³yzast¹pioneprzezma³eici-
chesilnikielektryczne,którewytwarzaj¹wystarczaj¹c¹moc
doporuszaniama³ychjednostekp³ywaj¹cych.
Obecnie silniki przyczepne wystêpuj¹ wy³¹cznie w po-
staci silników kolumnowych mocowanych z ty³u ³odzi; do-
stêpnes¹onejakosilnikidwusuwowelubczterosuwowew
przedzialemocyod1,5dook.220kW(2do300KM).
3. Konstrukcja silników zaburtowych
Silnik boczny przyczepny(rys. 2) by³ to z zasady silnik
jednocylindrowy, dwusuwowy, o zwartej budowie i mocy
nie przekraczaj¹cej 3,7 kW (5 KM). Wa³ œruby napêdowej
napêdzany by³ od wa³u korbowego w sposób bezpoœredni
lubpoœredniprzezprzek³adniêzêbat¹.Wa³œrubyby³moco-
wany w ³o¿ysku, którego obudowa by³a przytwierdzona do
komorykorbowejsilnika.Nadsilnikiemumocowanyby³nie-
wielkizbiornikpaliwaumo¿liwiaj¹cypracêsilnikaprzezoko-
³o2godziny.
Zbokusilnikabocznegoumieszczanourz¹dzeniemocu-
j¹cegodoburty,któreumo¿liwia³ojegoustawieniewdwóch
pozycjach. Pierwsza pozycja pozwala³a na wyjêcie œruby z
wody,adruga–najejzanurzenie.
Silnikbocznymia³kilkaistotnychwad.Wad¹zasadnicz¹
by³akoniecznoœæmocowaniagodo³odziwtakisposób,aby
k¹tmiêdzylustremwodyawa³emnapêdowymnieprzekra-
cza³20°.Koniecznoœæspe³nieniategowymaganiapowodo-
wa³a problemy przy monta¿u w ³odziach z wysok¹ burt¹.
Dodatkowo,powp³yniêciunamieliznêwa³œrubyniewychy-
la³ siê samoczynnie. Inn¹ istotn¹ wad¹ by³o niebezpieczeñ-
stwozanurzeniasilnika(„przytopienia”)zewzglêdunajego
monta¿ blisko lustra wody. Zastosowanie silnika bocznego
w³odziwymaga³ododatkowou¿yciap³etwysterowejwcelu
zapewnienia sterowalnoœci ³odzi. Mimo tych wad silniki te
znajdowa³ywielunabywcówzewzglêdunaniskikosztzaku-
pu, niskie koszty eksploatacji i prostotê obs³ugi.
Silnikprzyczepnykolumnowy sk³adasiêzzasadniczego
silnikazosprzêtemorazpionowejkolumnyzwa³emnapêdo-
wym,przek³adni¹kó³zêbatychzwa³kiempoziomymiœrub¹
napêdow¹orazuchwytuwidlastegos³u¿¹cegodozawiesze-
nificant differences in relation to the structure of the well
knowncarenginesorevenmajordrivemarineengines.
Not so long ago the outboard engines could generally
bedividedintotwotypes:sideandrear(column)ones.Such
division still existed in the 1980’s when the side engines,
otherwisecalledkayakengineswereavailableinthemarket.
Today the division is not up to date anymore as the side
attachablecombustionenginesthatwereusedtopowersmall
boats or kayaks, gave way to small and low-noise marine
electricenginesthatgeneratepowersufficienttodrivesmall
vessels. The side combustion engines, however, had a few
structuralcharacteristicsthatwillbeindicatedfurtherherein
Presently the attachable engines appear in the form of
column engines mounted in the back of the boat: they are
available as two-stroke of four-stroke engines in the power
rangefrom1.5toca.220kW(2to300HP).
3. Outboard engine structure
Thesideattachableengine (Fig.2)principallywasasin-
gle-cylinder, two-stroke engine, of compact structure and
power not exceeding 3.7 kW (5 KM). The screw propeller
shaft was powered from the crankshaft by the gear, directly
orindirectly.Thescrewshaftwasmountedinabearingwhose
housingwasattachedtotheenginecrankchamber. There is
a small fuel tank above the engine, allowing for ca. 2-hour
engine operation.
Onthesideofthelateralengineadeviceformountingit
on the boat side was placed in order to set the engine in two
positions.Thefirstoneallowedtakingoutofthescrewfrom
thewaterandtheother–forimmersingitinthewater.
The side engine had several significant disadvantages.
The principal one was the necessity to mount it on the boat
insuchawaythattheanglebetweenthewaterlevelandthe
screw propeller did not exceed 20°. The necessity to meet
thisrequirementcausedproblemswithmountingitonhigh-
sided boats. In addition, upon entering the shoal the screw
shaft did not deflect automatically. Another significant dis-
Rys. 2. Przyk³ady silników bocznych, przyczepnych (kajakowych):
a) silnik boczny Warta, b) SM-98, WNP, Zuch, konstrukcji S.
Malcherka [2]
Fig. 2. Examples of side attachable (kayak) engines: a) SM-98,
WNP, Zuch, b) engine constructed by S. Malcherek [2]

niasilnikanapawê¿y³odzi(rys.3).Kolumnasilnikaumoco-
wanajestdouchwytuwosipoziomejipionowej.Oœpozio-
mapozwalanawychyleniesilnikadoprawie90°odp³aszczy-
zny dna, pionowa s³u¿y do sterowania ³odzi¹ przez zmianê
kierunku si³y ci¹gu, któr¹ wytwarza œruba napêdowa. Prze-
k³adniaznajduj¹casiêwkolumniesilnikaumo¿liwiaw³¹cza-
niebieguwprzód,bieguneutralnegoibieguwty³.Wdolnej
czêœcikolumnyznajdujesiêpompawody,którapobierawodê
z otoczenia do otwartego, przep³ywowego uk³adu ch³odze-
niasilnika.
Cech¹charakterystyczn¹ma³ychsilnikówprzyczepnych
jest rumpel, czyli r¹czka do sterowania ³odzi¹. W rumplu
umieszczonajestobrotowamanetkadosterowaniaprzepust-
nic¹gaŸnikalubuk³ademwtryskowympaliwa,któranajczê-
œciejjestsprzêgniêtazr¹czk¹doprzyspieszaniak¹tazap³o-
nu. Po³¹czenie to pozwala na sterowanie ³odzi¹ i regulacjê
prêdkoœciobrotowejsilnikajedn¹rêk¹.Mo¿liwejestmonto-
wanie rumpli w silnikach, które rozwijaj¹ moc nawet do 30
kW(40KM),jednakprowadzenie³odzizsilnikiemomocy
powy¿ejok.20kWwyposa¿onymwrumpeljestuci¹¿liweze
wzglêdu na konieczne u¿ycie znacznej si³y do sterowania.
Silnikiowiêkszychmocachwyposa¿anes¹wspecjalnema-
advantage was the danger of the engine’s immersion („par-
tial sinking”), due to its mounting close to the water level.
Theapplicationofthesideengineinaboatrequiredanaddi-
tional use of the rudder blade in order to ensure the boat’s
controllability.Despitethedisadvantages,theenginesfound
numerous buyers, due to low purchase cost, low operating
cost and simple operation.
Attachable column engine is composed of the principal
engine with fittings and a vertical column with a propeller
shaft,transmissionwithahorizontalshaft,apropellerscrew
and a fork holder to hand the engine on the boat’s escutch-
eon (Fig. 3). The engine column is mounted to the holder in
the horizontal and vertical axes. The horizontal axis allows
the engine deflection by up to 90° from the bottom surface,
the vertical one serves for controlling the boat through the
change of the direction of the draught force, formed by the
propeller screw. The gear placed in the engine’s column is
fixed to the propeller and allows switching to the forward,
neutral and the reverse gear. There is a water pump in the
lowerpartofthecolumntakingwaterfromtheenvironment
to the open, flow-through engine cooling system.
Acharacteristicofsmallattachableenginesistherudder
crosshead, i.e. handle to steer the boat. There is a rotating
throttle lever in the rudder crosshead to control the carbure-
tor’s throttling/choke valve or fuel injection system, most
frequentlyconnectedtothehandletoacceleratetheignition
angle. The connection enables steering the boat and adjust-
ing the engine speed with one hand. It is possible to install
rudder crossheads in the engines of even 30 kW (40 HP),
however, steering the boat with 20 kW engine fitted with a
rudder crosshead is strenuous, due to the necessary use of
considerableforcetosteer.Enginesofhigherpowerarefur-
nishedwithspecial throttlelevers installedinsidetheboat’s
cockpit. The throttle levers allow switching on gears, in-
creasing the engine’s rotation speed or lifting the engine
abovethewaterlevel.Insomesolutionssoundsignalingon
defective engine operation is used.
The attachable engine, depending on the cubic capacity
and power attained may have 1, 2, 3, 4, or even 6 cylinders.
The cylinders may be arranged vertically in-line or in a V-
arrangementwithbifurcationangle55°(Fig.4),60°,76°and
90°; the V-type engines are also set vertically. The vertical
set of the engine block is a result of an easier power trans-
mission by means of the shaft and transmission gear onto
the propeller screw. The in-line engines are usually 1-, 2-,
3-, 4- and 6-cylinder with cubic capacity between 74,6 cm3
and ca. 2500 cm3
. The V-type engines have cubic capacity
above2500cm3
andreaching4000cm3
;theseareusuallyV-
4orV-6.
4. Polish attachable engines
The first attachable boat engines appeared in Poland in
1922; they were made by western companies, mainly by
Evinrude and Johnson. The GAD 125 built by Gajêcki and
Danielewicz, was an acknowledged the first Polish engine,
the prototype of which was made as late as in 1935.
The GAD 125 was a one-cylinder engine with cubic ca-
pacityof124 cm3
.Itwasbuiltwiththeuseofcraftsmanmeth-
Rys. 3. Przekrój silnika firmy Suzuki, model DF 250 ZX [4]
Fig. 3. Suzuki engine cross-section, model DF 250 ZX [4]
1 – Silnik z osprzêtem (tzw. g³ówka silnika)/Engine with fittings
(engine’s head); 2 – Uchwyt mocuj¹cy silnik do pawê¿y ³odzi
(tzw. kozio³ek lub zawiesia)/Handle fixing the engine to the
boat’s escutcheon („lifting – sling”); 3 – Pionowa kolumna z
wa³em napêdowym/Vertical column with driving haft; 4 –
Przek³adnia kó³ zêbatych z wa³kiem poziomym i œrub¹
napêdow¹ (tzw. stopa silnika)/Transmission gear with
horizontal shaft and propeller screw (engine foot); kolor ¿ó³ty
– uk³ad wydechowy (wydech spalin przez œrubê); kolor
niebieski – uk³ad ch³odzenia silnika/ yellow – exhaust system
(gas exhaust through the screw); blue – engine cooling system

netkimontowanewewn¹trzkokpitu³odzi.Manetkiteumo¿li-
wiaj¹ za³¹czanie biegów, zwiêkszanie prêdkoœci obrotowej
silnika lub unoszenie silnika nad poziom wody. W niektó-
rychrozwi¹zaniachu¿ywanejestdŸwiêkowepowiadamianie
o nieprawid³owoœciach w pracy silnika (np. braku ch³odze-
nia).
Silnikprzyczepny,wzale¿noœciodpojemnoœciskokowej
irozwijanejmocy,mo¿emieæ1,2,3,4,anawet6cylindrów.
Cylindry te mog¹ byæ ustawione pionowo w rzêdzie lub w
uk³adzie V o k¹cie rozwidlenia 55° (rys. 4), 60°, 76° i 90°;
silniki typu V s¹ posadowione równie¿ pionowo. Pionowe
po³o¿enieblokusilnikawynikaz³atwiejszegoprzeniesienia
napêdu za pomoc¹ wa³u i przek³adni zêbatej na œrubê napê-
dow¹.Silnikirzêdowes¹zwykle1-,2-,3-,4-i6-ciocylindro-
we,opojemnoœciskokowejod75dooko³o2500cm3
.Silniki
typuVmaj¹pojemnoœæskokow¹przekraczaj¹c¹2500cm3
i
dochodz¹c¹do4000cm3
;s¹tozwyklesilnikiV-4lubV-6.
4. Polskie silniki przyczepne
Pierwszesilnikiprzyczepnedo³odzipojawi³ysiêwPol-
sce w 1922 roku; by³y to silniki produkcji firm zachodnich,
g³ównieEvinrudeiJohnson.Zapierwszypolskisilnikprzy-
czepny uznajesiêsilnikGAD125konstrukcjiGajêckiegoi
Danielewicza,któregoprototyppowsta³dopierow1935roku.
GAD125by³silnikiemjednocylindrowymopojemnoœci
skokowej124 cm3
.Budowanyby³sposobemrzemieœlniczym,
jednakwykazywa³siêdobrymiosi¹gamiiwaloramiu¿ytko-
wymi.Literaturaodnotowujefaktpokonania³odzizsilnikami
marekamerykañskichopojemnoœciskokowej250cm3
wza-
wodachnatrasieWarszawa–Wilanów–Warszawa[3].Nie-
stety do dnia dzisiejszego nie ocala³o wiele dokumentów,
któreumo¿liwia³ybyrzetelneprzedstawieniecechkonstruk-
cyjnych tego silnika.
W1936rokuGajêckiiDanielewiczzaprojektowalikolejny
silnikprzyczepny,tymrazemopojemnoœciskokowej250cm3
ioznaczyligojakoGAD250.Budow¹tegosilnikazajê³ysiê
warsztatyin¿.RodkiewiczawWarszawie.Dowybuchuwoj-
ny Gajêcki i Danielewicz startowali w licznych zawodach
motorowodnych,bij¹cwielerekordówprêdkoœciwswoich
klasach.Jesieni¹1938rokuGajêckizacz¹³próbyzprototypo-
wymsilnikiemGAD500,jednakwybuchwojnyniepozwoli³
nawprowadzeniesilnikadoprodukcji.
Powojniesytuacjaekonomicznaispo³ecznaniesprzyja-
³a szybkiemu odrodzeniu siê sportu motorowodnego. Do-
pierow1947rokuGajêckiwznowi³rzemieœlnicz¹produkcjê
silnikaGAD250zocala³ychprojektówizwysi³kiemzdoby-
wanychmateria³ów.OdtworzonysilnikGAD250(rys.5)by³
przeznaczony g³ównie do sportu motorowodnego i by³ wy-
korzystywanywklasie³odzizsilnikiemopojemnoœcido250
cm3
.
GAD250by³silnikiemozap³onieiskrowym,dwusuwo-
wymzprzep³ukaniemzwrotnym,jednocylindrowym,opo-
jemnoœciskokowej248cm3
,ch³odzonymciecz¹.G³owicai
kad³ub skrzyni korbowej wykonano ze stopów lekkich, zaœ
kad³ub z ¿eliwa. Wa³ korbowy by³ kuty, a jego konstrukcja
by³ask³adana(rys. 6).Czopdolny(1)zprzeciwciê¿arem(2)
stanowi³yjedn¹czeœæwa³u,adrug¹czêœæ–czopgórny(3)z
ods, however, showed good performance and usable val-
ues. The references note the fact of beating the boats with
Americanmakers’engineswithcubiccapacity250cm3
inthe
raceWarsaw–Wilanów–Warsaw [3]. Unfortunately, very
few documents survived that would let us check the engi-
neering characteristics of the engine.
In 1936 Gajêcki and Danielewicz designed another at-
tachableengine,thistime,withthecubiccapacityof250cm3
markingitGAD250.Theworkshopsof Eng.Rodkiewiczin
Warsaw took up the building of the engine. By the time of
the war outbreak, Gajêcki and Danielewicz participated in
numerous motorboat races, breaking a lot of speed records
in their class. In the autumn 1938 Gajêcki started tests with
the GAD 500 engine, however, the outbreak of the war im-
peded the engine production.
After the war the economic and social situation did not
enhanceanyfastrebirthofthemotorboatssport.Itwasonly
in1947thatGajêckiresumedthecraftsmanproductionofthe
GAD 250 based upon the saved design blueprints, using
materialsobtainedwithagreatdealofdifficulty.Therecon-
structedengine(fig.5)wasmainlydesignatedforthemotor-
boatsportsandusedintheclassofboatswithupto250cm3
capacity.
GAD250wasaone-cylinder,sparkignition,two-stroke,
back-flow scavenging, liquid-cooled engine with 248 cm3
cubic capacity. The head and crank case were made with
Rys. 4. Przyk³adowy blok silnika przyczepnego V-6
o k¹cie rozwidlenia 55° [7]
Fig. 4. Example of a V-6 attachable engine with bifurcation
angle 55° [7]

ramieniemtarczowym(4)orazczopemkorbowym(5).Wa³
³¹czy³siêprzezwsuniêciekoñcaczopukorbowego(6)wotwór
wykonanywprzeciwciê¿arze(7).Wa³korbowymia³równie¿
dodatkoweprzeciwciê¿ary(8)wceludobregowyrównowa-
¿eniamaswuk³adziekorbowo-t³okowym.
Korbowód³o¿yskowanyby³nawalezapomoc¹³o¿yska
igie³kowego smarowanego olejem zawartym w mieszance
paliwowejwstosunku1:25(olej/paliwo).T³oksilnikawyko-
nany by³ ze stopów lekkich (rys. 7); na jego denku umiesz-
czonyzosta³garb,tzw. deflektor (1), s³u¿¹cy do odchylenia
struginap³ywaj¹cego³adunkuwkierunkug³owicyiograni-
czeniastratwynikaj¹cychzucieczkiœwie¿ego³adunkubez-
poœrednio do uk³adu wydechowego typowych dla silnika z
przep³ukaniempoprzecznym.
GaŸnikowyuk³adgrawitacyjnegozasilaniasilnikazawie-
ra³zbiornikpaliwaopojemnoœci7,5dm3
.Uk³adzap³onowy
tworzy³iskrownikzmagnesemwiruj¹cymumieszczonympod
ko³emzamachowym.Silniktenosi¹ga³mocmaksymaln¹16
KM (12 kW) przy 6000 obr/min. Ciekawostk¹ jest fakt, ¿e
silnikGAD250by³wykorzystanydonapêdumotocyklaotej
samejnazwie,któryw1953 rokuzdoby³pierwszypowojenny
light alloys, while the body was made with cast iron.
The crank shaft was forged and its structure assem-
bled (Fig. 6). The lower journal (1) with counterbal-
ance (2) comprised one part of the shaft, while the
other part – the upper journal (3) with the crank disk
(4) and the crank journal (5). The shaft was connect-
ed through inserting the end of the crank journal (6)
intheholemadeinthecounterbalance(7).Thecrank-
shaft also had additional counterbalances (8), in or-
der to balance the weights well in the crank-piston
assembly.
Theconnecting-rodwasmountedontheshaftbymeans
of a needle bearing lubricated with the oil contained in the
fuel mix in the 1:25 oil/fuel ratio. The engine’s piston was
made with light alloys (Fig. 7); a kind of lump, a so-called
deflector was placed on its bottom (1), for deflecting the
Rys. 5. Silnik przyczepny GAD 250 z pocz¹tku lat 50-tych [3]: l) blok
silnika, 2) pokrywa ko³a zamachowego, 3) ko³o zamachowe, 4) podstawa
iskrownika, 5) gaŸnik, 6) uchwyt, 7) kolumna, 8) górna czêœæ obudowy
przek³adni, 9) dolna czêœæ obudowy przek³adni, 10) œruba napêdowa
11) rurka do wody ch³odz¹cej, 12) wylot wody ch³odz¹cej, 13) wylot
spalin, 14) t³umik, 15) g³owica, 16) œwieca zap³onowa, 17) zbiornik paliwa
Fig. 5. The GAD 250 attachable engine of the early 1950’s [3]:
a) description, b) view; l) engine block, 2) the flywheel cover, 3) the
flywheel, 4) the magneto base, 5) the carburetor, 6) the handle, 7) column,
8) upper part of gear casing, 9) lower part of gear casing, 10) propeller
screw, 11) cooling water tube, 12) Cooling water outlet, 13) exhaust outlet,
14) silencer, 15) head 16) spark plug, 17) fuel tank
Rys. 6. Uk³ad korbowy silnika GAD 250 [3]; opis w tekœcie
Fig. 6. The crank system of the GAD 250 engine [3];
description included in the text
Rys. 7. T³ok silnika GAD 250; 1) deflektor [3]
Fig. 7. Piston of the GAD 250 engine; 1) deflector

polski rekord prêdkoœci (124,5 km/h) w klasie 250 cm3
. W
1951rokudotychczasowerzemieœlniczewytwarzaniesilni-
kówGADprzej¹³PolskiZwi¹zekMotorowyirozpocz¹³ich
produkcjê seryjn¹ w specjalnie utworzonym do tego celu
dziale.
GAD500by³dwucylindrowymsilnikiemozap³onieiskro-
wym,dwusuwowym,zprzep³ukaniemzwrotnym,opojemno-
œciskokowej496cm3
,ch³odzonymciecz¹.Poniewa¿powsta³
przezpowiêkszeniesilnikaGAD250,mia³dok³adnietak¹sam¹
konstrukcjê g³owicy, kad³uba i skrzyni korbowej. Podobnie,
wa³korbowyby³kutyisk³adany,at³okiotakimsamymkszta³-
ciewykonaneby³yzestopówlekkich.Silniktenrozwija³moc23
KM(17kW)przy4500obr/min.Ciekawostk¹jestto,¿esilnik
GAD 500 po doœæ du¿ych zmianach konstrukcyjnych zosta³
zastosowanydonapêdumikrosamochoduonazwieGAD.
Powodzenie, jakim cieszy³y siê silniki GAD, wywo³a³o
zainteresowanie innych konstruktorów. W latach 60-tych
powsta³ykolejnesilnikipolskiejkonstrukcji:NiesobiWarta.
By³ytosilnikiprzyczepneboczne(kajakowe)opojemnoœci
skokowej 123 cm3
i mocy 4 KM (3 kW) wykorzystywane
g³ówniedonapêduma³ych³odzi.Niestety,silnikiteniecie-
szy³y siê du¿ym uznaniem u¿ytkowników i zosta³y szybko
zast¹pione przez lepsze silniki obcej produkcji. Wœród nie-
korzystnych cech u¿ytkowych silników krajowych trzeba
wymieniæ m.in. bardzo ha³aœliw¹ pracê wynikaj¹c¹ z braku
t³umików wydechu oraz znaczne dymienie spowodowane
b³êdamiwkonstrukcjisystemuspalania.Te cechysilników
krajowych spowodowa³y, ¿e w roku 1970 zaprzestano ich
produkcji.
Wlatach60-tychwPoznaniurozpoczêtoprodukcjêsilni-
kówonazwieASwwersji500i1000cm3
.Silnikitezaprojek-
towa³iprodukowa³AntoniSchneider.W1967rokuprzyst¹-
pionodoprodukcjisilnikaosymboluAS1000.By³tosilniko
zap³onieiskrowym,dwusuwowy,czterocylindrowy,wuk³a-
dzie „podwójny bokser”, o pojemnoœci skokowej 996 cm3
(rys.8).Wuk³adziezasilaniaumieszczono
zbiornikpaliwaopojemnoœci20dm3
,który
by³ po³¹czony z silnikiem za pomoc¹ prze-
wodów ciœnieniowych, a zamocowana na
silnikupompapaliwadostarcza³apaliwodo
czterechgaŸników,oddzielnychnaka¿dycy-
linder.Dopaliwamusia³byædodawanyolej
smaruj¹cy w stosunku 1:25 (smarowanie
mieszankowe).Silnikby³ch³odzonyciecz¹,
a obieg cieczy ch³odz¹cej by³ wymuszony
przezpompêwodn¹umieszczon¹wspodzi-
nie.Uk³adwydechowyby³takskonstruowa-
ny,¿ewydechspalinnastêpowa³przezœrubê
napêdow¹, co zapewnia³o znaczne obni¿e-
niepoziomuha³asuemitowanegoprzezsil-
nik.Zastosowanorównie¿urz¹dzeniezwa-
ne rewersem, które zapewnia³o w³¹czenie
bieguwprzód,bieguwsteczorazbieguneu-
tralnego.Silnikwa¿y³–jakpodajejegopro-
ducent – 89 kg. Przy stopniu sprê¿ania 8,5
silnikrozwija³moc58–60KM(43–44kW)
przy6000–6300obr/min.
stream of charge flowing in the head direction and restrict
thelossesresultingfromthefreshchargeoutflowdirectlyto
theexhaustsystemwhicharetypicalforengineswithcross-
flow scavenging.
The carburetor gravity feed system included a fuel tank
of7,5dm3
capacity.Theignitionsystemcomprisedamagne-
to with a rotating magnet placed under the flywheel. The
maximumpowerobtainedbytheenginewas16HP(12kW)
at6000rpm.CuriousisthefactthattheGAD250enginewas
used to power a motorcycle of the same name that won the
firstpostwarPolishspeedrecordin1953 (124,5 km/h)inthe
250cm3
class.In1951,theexistingcraftsmanproductionof
the GAD engines was taken over by the Polish Automobile
and Motorcycle Federation that started its serial production
at a special department established for this purpose.
TheGAD500wasaspark-ignition,two-stroke,back-flow
scavenging,two-cylinder,liquid-cooledenginewith496cm3
cubic capacity. As it was made through enlarging the GAD
250, the structure of the head, body and crankcase were
exactly the same. Similarly the crankshaft was forged and
assembledandthepistonsofthesameformweremadewith
lightalloys.Theengineobtainedpowerof23HP(17kW)at
4500rpm.AnothercuriosityisthattheGAD500.uponsig-
nificant structural changes was used to power a microcar of
thenameGAD.
ThepopularitygainedbytheGADenginestriggeredthe
interest of other design engineers. In the 1960’s further en-
ginesmadeinPolandarrived:NiesobandWarta.Thesewere
attachableside(kayak)engineswith123cm3
cubiccapacity
and 4 HP (3 kW) power, mainly used to power small boats.
Unfortunately, the engines were not highly valued by the
users and soon were replaced with better overseas prod-
ucts. The disadvantages of the domestic engines include,
without limitation, very noisy operation, caused by the lack
of exhaust silencers and substantial smoke caused by com-
Rys. 8. Silnik AS1000 [4]
Fig. 8. The AS1000 engine

Najwiêksz¹iloœæsilnikówprodukcjipolskiejwprowadzi-
³ynarynekZak³adyMetaloweim.T.D¹balawNowejDêbie.
Zak³adyteprodukowa³ysilnikiowspólnymsymboluDE,o
ró¿nychmocach:6,18,25i35KM(4,5;14;18;26kW).Pierw-
szesilniki,któreukaza³ysiêwprodukcjiw1967roku,by³y
oznaczonesymbolemDE-6.Jednostkitemia³yzast¹piænie-
udane silniki Warta i Niesob, gdy¿ zapotrzebowanie rynku
nama³esilnikipomocniczeby³ocorazwiêksze.
DE-6by³jednocylindrowymsilnikiemozap³onieiskro-
wym,dwusuwowym,zprzep³ukaniemzwrotnym,opojemno-
œciskokowej123cm3
,ch³odzonymciecz¹.Œrednicacylindra
wynosi³a52mm,askokt³oka58mm;stopieñsprê¿aniaby³
równy7,5.Silniktenrozwija³moc5,2KM(3,8kW)przy5000
obr/min.KonstrukcjasilnikaDE-6by³ozbli¿onadopopular-
negosilnikamotocyklowegoWSK-125.Wobusilnikachza-
stosowanowspólneelementy:t³ok,uk³adkorbowy,iskrow-
nik,gaŸnik,awiêczespo³ymaj¹cedecyduj¹cywp³ywnajego
pracê.W1969rokuwprowadzononarynekpoprawion¹wer-
sjêsilnikaDE-6(rys.9),któryrozwija³moczwiêkszon¹do9,5
KM(7kW)przy6000obr/min.Zastosowanoprzytymnowy
gaŸnikbezp³ywakowy,zredukowanozu¿yciepaliwado2,7
dm3
/horazwagêsilnikado20kg.
W 1969 roku prowadzono intensywne próby nad proto-
typowymsilnikiemosymboluDE-25.By³todwucylindrowy
silnik o zap³onie iskrowym, dwusuwowy, z przep³ukaniem
zwrotnym, o pojemnoœci
skokowej 350 cm3
, ch³o-
dzony ciecz¹. Œrednica
cylindrawynosi³a61mm,
askokt³oka59,5mm,sto-
pieñ sprê¿ania okreœlono
na7,8.Ciê¿arsilnikawy-
nosi³ 45 kg. Do silnika
tego adaptowano cylin-
dryorazt³okizsilnikamo-
tocyklowego„Wiatr”. W
uk³adziezap³onowymza-
stosowano iskrownik i
mechanizm przyspiesze-
nia zap³onu szwedzkiej
firmyHaldex.Wuk³adzie
zasilania wykorzystano
gaŸnikiprzeponow¹pom-
pê paliwa firmy Bing.
Istotn¹ wad¹ tego silnika
by³jednakbraktzw.rewer-
su,czylibieguwsteczne-
go i biegu neutralnego.
Silniki przyczepne
polskiejprodukcjiocenianeby³ywsporciemotorowodnym
jako bardzo dobre konstrukcje. Zastosowano w nich wiele
prostych,azarazempraktycznychiskutecznychrozwi¹zañ.
Niestety polscy producenci tych silników nie byli w stanie
zapewniætakiejwielkoœciprodukcji,którapokry³abyzapotrze-
bowanierynku.Inn¹,istotn¹przeszkod¹wichupowszechnie-
niuby³brakczêœæzamiennych,któryzahamowa³zapotrzebo-
wanieidalszyichrozwój.
bustionsystemstructureimperfections.Asignificantdraw-
back for the users was the lack of spare parts. Such charac-
teristics of the domestic engines caused the discontinuation
oftheirproductionin1970.
TheproductionofenginesunderthenameASin500and
1000cm3
versionswasstartedinPoznañinthe1960’s.They
were designed and manufactured by Antoni Schneider. In
1967theproductionoftheAS1000enginewascommenced.
This was a spark ignition, two-stroke, four-cylinder engine
ina“doubleboxer”arrangementand996cm3
cubiccapacity
(Fig. 8). A fuel tank of 20 dm3
capacity was put in the feed
system. The tank was connected with the engine by means
of pressure conduits and the fuel pump fixed in the engine
suppliedthefueltofourcarburetors,separateforeachcylin-
der.Thelubricantoilhadtobeaddedtothefuelat1:25ratio
(mixlubrication).Theenginewasliquid-cooledandthecool-
ant circulation was forced by water pump placed in the bot-
tom. The exhaust system was so constructed that the ex-
haust gases escaped through the propeller screw, which
provided substantial reduction of noise emitted by the en-
gine. A device called reverse was also applied, this assured
the forward, back and neutral gear switching. The engine
weighed 89 kg, according to its manufacturer – 89 kg. With
compression ratio 8,5 the engine reached power 58–60 HP
(43–44kW)at6000–6300rpm.
MetalWorks[Zak³adyMetaloweim.T.D¹bala]inNowa
Dêba launched on the market the largest number of engines
made in Poland. They produced engines marked with com-
monsymbolDE,ofvariouspowervalues:6,18,25and35HP
(4,5; 14; 18; 16 kW). The first engines that were manufac-
turedin1967weremarkedwithsymbolDE-6.Theywereto
replacethefailedWartaandNiesobengines,duetothecon-
tinuousgrowthindemandforsmallauxiliaryengines.
DE-6wasaone-cylinder,sparkignition,two-stroke,back-
flow scavenging, liquid-cooled engine with 123 cm3
cubic
capacity.Thecylinder’sdiameterwas52mmandthepiston
stroke was 58 mm; the compression grade was 7.5. the en-
gineobtainedpower5.2KM(3.8kW)at5000rpm.Thestruc-
tureoftheDE-6wasclosetothatoftheWSK-125motorcy-
cleengine.Inbothenginescommonelementswereused:the
piston, the crank system, the magneto, the carburetor, i.e.
units that decided on the engine’s operation. In 1969 the
improvedversionoftheDE-6engine(Fig.9)wasintroduced,
itspowerbeingincreasedto9.5HP(7kW)at6000rpm.The
new floatless carburetor was used then, the fuel consump-
tionwasreducedto2.7l/handtheengineweight–to20kg.
In 1969intensivetestswerecarriedoutontheprototype
DE-25 engine. It was a two-cylinder, spark ignition, two-
stroke,back-flowscavenging,liquid-cooledenginewith350
cm3
cubiccapacity.Thecylinder’sdiameterwas61mmand
thepistonstroke59.5mm,thecompressiongradewasdeter-
minedas7.8.Theengine’sweightwas45kg.Thecylinders
and pistons for that engine were adapted from the „Wiatr”
motorcycle engine. In the ignition system the magneto and
ignitionaccelerationmechanismfromHaldex,Swedenwere
applied.ThecarburetorandfuelpumpfromBingwereused
in the feeding system. A significant disadvantage of the en-
Rys. 9. Silnik DE-6 z roku 1970 [4]
Fig. 9. The DE-6 engine of 1970 [4]

5. Wspó³czesne rozwi¹zania konstrukcyjne
silników przyczepnych
5.1. Ogólne uwarunkowania
Rozwój konstrukcji silników przyczepnych nastêpowa³
niezale¿nie w grupach silników dwu- i czterosuwowych.
Obecnieznacznyudzia³wstymulowaniuzmiankonstrukcyj-
nychmaj¹corazbardziejwymagaj¹cenormydotycz¹ceochro-
ny œrodowiska. W odniesieniu do silników przyczepnych
normy te okreœlaj¹ przepisy United States Environmental
Protection Agency –USEPA(tabela1).
Spe³nienie ostrych
normemisjiwêglowodo-
rów w dwusuwowych
silnikachprzyczepnych
wymaga wyposa¿enia
ich we wtrysk paliwa
oraz wtryskowe dozo-
wanieolejusmaruj¹ce-
go.Dziêkiwprowadze-
niu bezpoœredniego
wtrysku paliwa silniki
dwusuwowe sta³y siê
ponowniekonkurencyj-
newstosunkudowpro-
wadzonych na pocz¹t-
ku lat 90-tych silników
czterosuwowych. Jed-
naksilnikiczterosuwo-
we wykazuj¹ mniejsze
zu¿yciepaliwaiha³aœli-
woœæpracy,icorazbar-
dziej dominuj¹ na ryn-
gine,however, was the lack of the so-called reverse, i.e. the
back and neutral gear.
The Polish attachable engines contributed in the history
of the motorboat sports as very good designs. Numerous
simple, bur practical and efficient solutions were applied.
Unfortunately,thePolishmanufacturersoftheengineswere
notabletoprovidetheproductionvolumetocoverthemar-
ketdemand.Anothersubstantialobstacleintheirlarge-scale
distribution was the lack of spare parts that impeded the
demand and their further development.
5. New structural solutions in the attachable
engines
5.1. Main overall conditions
Thedevelopmentofmodernattachableenginesoccurred
independentlyinthegroupsoftwo-andfour-strokeengines.
Presentlythelargecontributioninstimulationthestructural
changes are the more and more stringent environment pro-
tection standards. As far as the attachable engines are con-
cerned, the standards are determined by the rules of United
States Environmental Protection Agency –USEPA(Table1).
Itisrequiredtofittheengineswithfuelandlubricantoils
injection and injection in order to meet the stringent hydro-
carbonemissionstandardsfortwo-strokeattachableengines.
Thanks to the introduction of direct fuel injection, the two-
stroke engines have again become competitive towards the
four-strokeenginesintroducesintheearly1990’s.However,
the four-stroke engines outrank them in terms of fuel con-
sumption and noise of operation and are more and more
dominant on the market. Numerous manufacturers an-
nouncedterminationoftwo-strokeengineproductionin2008,
justified by further, more stringent emission standards. The
comparison of the main usable characteristics of the out-
board engines is presented in Table 2.
* dla silników osi¹gaj¹cych moc powy¿ej 4,3 kW emisja jest okreœlo-
na w funkcji mocy silnika P podanej w kilowatach/for engines atta-
ining power above 4,3 kW the emission in defined in the function of
underwater power of the engine P (kW).
koR
ijckudorp
/uledom ledoM
foraey
erutcafunam
ON+CH x
)h·Wk(/g,
akinliscoM
/Wk3,4je¿inop
rewopenignE
Wk3.4woleb
akinliscoM
/*Wk3,4je¿ywop
rewopenignE
*Wk3.4evoba
8991 872 P/755+151(·719,0 9,0
44,2+)
9991 362 P/755+151(·338,0 9,0
98,2+)
0002 622 P/755+151(·057,0 9,0
33,3+)
1002 402 P/755+151(·766,0 9,0
87,3+)
2002 971 P/755+151(·385,0 9,0
22,4+)
3002 551 P/755+151(·005,0 9,0
76,4+)
4002 031 P/755+151(·714,0 9,0
11,5+)
5002 501 P/755+151(·333,0 9,0
65,5+)
6002 18 P/755+151(·052,0 9,0
00,8+)
Tabela 1. Wymagania normy EPA w odniesieniu do emisji HC+NOx
,
g/(kW·h)
Table 1. EPA requirements – HC+NON
(g/kW·h)
/ainalisazuda³kujazdoR
metsysgnideeffoepyT
/ahceC citsiretcarahC
/ywowusuwdkinliS
enigneekorts-owT
/ywowusoretzckinliS
enigneekorts-ruoF
/kinŸaG
roterubraC
ywoksyrtwda³kU
/IFD
leuftceriD
IFDnoitcejni
da³kU
ywoksyrtw
/)*IFE
leuFcinortcelE
)*IFEnoitcejnI
/kinŸaG
roterubraC
da³kU
ywoksyrtw
/IFE cinortcelE
noitcejnIleuF
IFE
/aneC ecirP ++ -/+ + - --
/agaW thgieW ++ -/+ + -- --
/awilapeicy¿uZ noitpmusnocleuF -- ++ -/+ + ++
/einezseipsyzrP noitareleccA + ++ ++ - -
/usa³ahmoizoP levelesioN - + -/+ - ++
/ywarpanytzsoK stsocriapeR ++ - -/+ ++ ++
/æœondowazeiN ytilibaileR -/+ + -/+ -- --
Tabela 2. Porównanie zalet i wad silników przyczepnych w zale¿noœci od zastosowanego uk³adu zasilania
Table 2. Comparison of advantages and disadvantages of attachable engines, depending on the feeding
system used
DFI – Direct Fuel Injection
EFI – Electronic Fuel Injection; *)
jedynie firma Mercury/Mercury only + zaleta, - wada

ku. Na rok 2008 zosta³o
przez wielu producentów
zapowiedzianezakoñcze-
nie produkcji silników
dwusuwowych uzasad-
niane dalszym zaostrze-
niem norm toksycznoœci.
Porównanie g³ównych
cechu¿ytkowychsilników
zaburtowychprzedstawio-
nezosta³owtabeli2.
Firmy wspó³czeœnie
produkuj¹cesilnikizabur-
toweoferuj¹ró¿neichty-
poszeregi i wiele wersji
mocy. Rozwijane moce
zale¿¹wdu¿ymstopniuod
zastosowanego uk³adu
zasilania,tabela3.
5.2. Rozwi¹zania konstrukcyjne silników dwusuwowych
Pocz¹tkirozwojusilnikówzaburtowychzwi¹zaneby³yz
silnikami dwusuwowymi, co wynika³o z prostoty ich kon-
strukcjiima³ychkosztówprodukcji.Niewystêpowa³ywnich
istotneproblemyzzasilaniem,smarowaniemich³odzeniemw
specyficznych, trudnych warunkach pracy. Prowadzone w
kolejnychlatachpracenaddoskonaleniemkonstrukcjispo-
wodowa³y, ¿e silnik tego typu by³ najczêstszym rozwi¹za-
niem stosowanym do napêdu ³odzi w charakterze napêdu
przyczepnego.
GaŸnikowe systemy zasilania silników dwusuwowych
Silniki dwusuwowe o mocach nie przekraczaj¹cych 25
KM(18kW)mog¹spe³niæwspó³czesnenormyemisjimimo,
¿es¹onezregu³ywyposa¿onewgaŸnik.Warunkiemosi¹ga-
niazadowalaj¹cegopoziomuemisjiwêglowodorówjestjed-
nakzastosowaniewtryskowegodozowaniaolejusmaruj¹ce-
godowa¿niejszychwêz³ówkonstrukcji.
W typowym uk³adzie zasilania stosowana jest membra-
nowapompapaliwapracuj¹cazgodniezcyklempracysilni-
ka.Przestrzeñnadmembran¹jestpo³¹czonazeskrzyni¹kor-
bow¹,wktórejodbywasiêprocesrozprê¿ania,aprzestrzeñ
podmembranapo³¹czonajestzdrug¹czêœci¹skrzynikorbo-
wej, w której odbywa siê sprê¿anie. Powstaj¹ca w trakcie
pracycyklicznazmianaciœnieniawywo³ujeugiêciemembra-
ny powoduj¹ce t³oczenie paliwa do komory p³ywakowej w
gaŸniku. Tê zasadê dzia³ania ilustruje rysunek 10. Urucho-
mienie silnika nastêpuje po wczeœniejszym zalaniu pompy
paliwemprzeznaciskanienatzw.„gruszkê”,któraznajduje
siênaprzewodziepaliwowym.
Systemy wtryskowe wykorzystywane do zasilania silników
dwusuwowych
Napocz¹tkulat90-tychwszystkiefirmyprodukuj¹cesil-
niki przyczepne prowadzi³y intensywne badania nad zasto-
sowaniemwtryskupaliwadosilnikówdwusuwowych;nie-
któreznichzakoñczy³ysiêniepowodzeniem.Oczekiwano,¿e
wprowadzeniewtryskowegosystemuzasilaniadotakichsil-
nikówpozwolinauzyskaniepodobnychwskaŸnikówporów-
The companies manufacturing outboard engines nowa-
days offer various series of types and power versions. The
powervalueslargelydependonthefeedingsystemapplied,
Table3.
5.2. Two-stroke engine structural solutions
The beginnings of outboard engine development were
related to the two-stroke engines, which resulted from the
simplicity of their structure and low production costs. No
significant problems with feeding, lubrication and cooling
occurred in them in the specific, hard operation conditions.
The work done in the subsequent years on the structure
improvement caused that this type of engine was the most
frequent solution applied to power the boats within the at-
tachable power group.
Carburetor systems of feeding two-stroke engines
Two-stroke engines with powers not exceeding 25 HP
(18kW)maycomplywiththecontemporaryemissionstan-
dards, despite the fact that they are furnished with carbure-
tor, as a rule. The condition for reaching satisfactory hydro-
carbonemissionlevel,however,istheapplicationoflubricant
injectionformoreimportantstructuraljoints.
In a typical feeding system the membrane fuel pump is
beingapplied,whichoperatesaccordingtotheengineoper-
ation cycle. The space over the membrane is connected to
the crankcase where the decompression takes place and the
space under the membrane is connected to the other part of
the crank case where the compression takes place. The cy-
clic change of pressure arising during the operation evokes
the membrane’s deflection causing the fuel being pumped
intothefloatchamberinthecarburetor.Thisoperatingprin-
cipleisillustratedbyFig.10.Inordertostarttheengine,the
fuelpumpmustbeprimedbythefuel;thisisdonebypress-
ing the so-called “bulb”, mounted on the fuel conduit.
Injection systems used for feeding two-stroke engines
Intheearly1990’salltheattachableenginemanufactur-
ers carried out intensive research on the application of fuel
*)
dla ró¿nych producentów mo¿e wystêpowaæ ró¿ny przedzia³ oferowanych mocy/various rages of powers
offered may apply to various manufacturers
Tabela 3. Zestawienie wybranych silników przyczepnych z zaznaczeniem stosowanego uk³adu zasilania
(tabela nie obejmuje wszystkich silników)
Table 3. Comparison of selected attachable engines indicating the feeding system applied (the table does
not include all the manufacturers of such engines)
/ywowusuwdkinliS
enigneekorts-owT
/ywowusoretzckinliS
enigneekorts-ruoF
uda³kujazdoR
/ainalisaz foepyT
metsysgnideef
/kinŸag
roterubrac
ywoksyrtwda³ku
/IFD leuftcerid
IFDnoitcejni
da³ku
ywoksyrtw
/)*IFE
leuFcinortcelE
)*IFEnoitcejnI
/kinŸag
roterubrac
ywoksyrtwda³ku
/IFE leuFcinortcelE
IFEnoitcejnI
iamriF
einezcanzo
/akinlis ynapmoC
enignedna
gnikram
cissalCyrucreM
ekorts-2ahamaY
ekorts-2nosnhoJ
THCIFedurnivE
hceT-EedurnivE
xamitpOyrucreM
IDPHahamaY
IFEyrucreM
ekorts-4yrucreM
ekorts-4ahamaY
ekorts-4nosnhoJ
ekorts-4adnoH
ekrots-4ikuzuS
IFEekorts-4yrucreM
IFEekorts-4adnoH
IFEekorts-4ahamaY
ekrots-4ikuzuS
/)*ycom³aizdezrP
)*egnarrewoP
MK52-2
)Wk5,81-5,1(
MK052-57
)Wk581-55(
MK052-051
)Wk581-011(
MK07-2
)Wk15-5,1(
MK522-03
)Wk561-22(

nawczych,jakwewchodz¹cychnaryneksilnikachcztero-
suwowych, z jednoczesnym zachowaniem korzystnych
wartoœcimasowegowskaŸnikamocy.
Pierwsz¹firm¹,którawprowadzi³abezpoœredniwtrysk
paliwadodwusuwowychsilnikówprzyczepnych,by³afir-
maEvinrude,stosuj¹csystemonazwieFICHT.Nastêpnie
w1996rokufirmaMercurywprowadzi³asystemwtrysko-
wyonazwieOptimaxdosilnikaomocy200KM(ok.150
kW), a kolejn¹ firm¹ by³a Yamaha ze swoim systemem o
symboluHPDI.Wtabeli4przedstawionoparametrytech-
nicznetychsilników.
W silnikach przyczepnych powietrze zasysane jest z
otoczenia przez specjalnie skonstruowan¹ obudowê, któ-
rauniemo¿liwiadostawaniesiêwodydoprzewodówdolo-
towych.WsystemieOptimaxpowietrzeznajduj¹cesiêju¿
pod obudow¹ silnika dostajê siê do przewodu dolotowe-
go i do przepustnicy. Na osi przepustnicy umieszczony
jestczujnikjejpo³o¿enia.Wkanaledolotowymprzedprze-
pustnic¹znajdujesiêczujniktemperaturyzasysanegopo-
wietrza.Poprzejœciuprzezprzepustnicêpowietrzetrafiado
zasobnika, który jest od do³u zamkniêty p³yt¹ kieruj¹c¹
przep³ywpowietrzaiwyposa¿on¹wzaworyp³ytkowe.Po
przejœciuprzezzaworyp³ytkowepowietrzetrafiadoskrzy-
ni korbowej, a nastêpnie – zgodnie z ruchem t³oka po od-
s³oniêciuoknadolotowego–docylindra.Konstrukcjêuk³a-
dudolotowegosilnikaMercury150DFIOptimaxpokazano
na rysunku 11.
Zastosowanawsilnikusprê¿arkajestch³odzonawod¹
wceluzmniejszeniatemperaturypowietrzamieszaj¹cego
siêzpaliwem.Powietrzejestzasysaneprzezfiltr,anastêp-
nieprzezzawórp³ytkowytrafiadosprê¿arki,gdyt³okpo-
rusza siê w dó³. Po zmianie
kierunku ruchu t³oka nastê-
pujezamkniêciezaworup³yt-
kowegoisprê¿aniepowietrza.
Sprê¿onepowietrzetrafiado
przewodurozdzielaj¹cego.Po
przekroczeniu ciœnienia 550
kPanastêpujeotwarciezawo-
ru regulatora ciœnienia, a
upuszczanepowietrzedosta-
jesiêdouk³aduwydechowe-
goiwyp³ywarazemzespali-
nami przez œrubê napêdow¹
(w innych wersjach silnika
powietrzetrafiadokana³udo-
lotowego).
Uk³ad paliwowy sk³ada
siêztypowegozbiornikapa-
liwaumieszczonegow³odzi,
przewodów paliwowych z
tzw.gruszk¹,filtrapaliwa,któ-
rype³nitak¿efunkcjêsepara-
torawody,pompymembrano-
wej niskiego ciœnienia i
pompy wysokiego ciœnienia
(rys.12).Paliwot³oczonejest
Rys. 10. Typowy uk³ad paliwowy silnika dwusuwowego [5]:
a) przewód doprowadzaj¹cy paliwo do gaŸnika, b) membrana w
pompie paliwa, c) zawór kontrolny, d) filtr paliwa, e) po³¹czenie
przewodów paliwowych, f) przewód paliwowy, g) „gruszka”,
h) zbiornik paliwa, i) wlew paliwa, j) smok zasysania paliwa
Fig. 10. Typical fuel system of a two-stroke engine: a – the conduit
leading the fuel to the carburetor; b – membrane in the fuel pump;
c – control valve; d – fuel filter; e – fuel conduit connection; f –
fuel conduit; g – „bulb”; h – fuel tank; i – filler; j – suction rose
/ledoM ledoM xamitpOIFD051yrucreM IDPH051ahamaY
/ycarplkyC elcycnoitarepO
meinaku³pezrpz,ywowusuwd
/myntorwz htiwekorts-owt
gnignevacswolfkcab
meinaku³pezrpz,ywowusuwd
/myntorwz htiwekorts-owt
gnignevacswolfkcab
/wórdnilycabzcil-wórdnilycda³kU rednilyC
srednilycforebmun-tnemegnarra
06aineldiwzort¹k,6-V o
/
06elgnanoitacrufib,6-V o
67aineldiwzort¹k,6-V o
/
67elgnanoitacrufib,6-V o
/awokoksæœonmejoP yticapaccibuC mc8052 3
mc6952 3
/ako³tkokS ekortsnotsiP mm3,76 -
/ardnilycacinderŒ retemaidrednilyC mm5,29-88 -
/coM tuptuorewoP )Wk8,111(MK051 )Wk3,011(MK051
myn³epyzrpawotorboæœokdêrP
/uine¿¹icbo daolllufhtiwdeepsenignE
nim/rbo0575-0525 nim/rbo0055-0054
/ogewo³ajugeibawotorboæœokdêrP
nureldinideepsenignE
nim/rbo52±055 nim/rbo52±055
dezrpeizdowezrpweineinœiC
/mezcawiksyrtw tiudnocehtnierusserP
rotcejnierofeb
aPk8,31±5,316 hcynadkarb
/einaworamS htiwnoitacirbuL
ximtnacirbul/leuf
,yc¹juramsjelo/owilap¹knazseim
,1:004mywo³ajugeiban
1:06uine¿¹icbomyn³epyzrp
ujeloksyrtw
/agaW thgieW gk591 gk612
Tabela 4. Dane techniczne dwusuwowych silników zaburtowych: Mercury 150 DFI Optimax i Yamaha
150 HPDI
Table 4. Technical data of the Mercury 150 DFI Optimax engine

injection in two-stroke engines some of which
failed. It was expected that the introduction of
fuel injection system to two-stroke engines
would allow obtaining similar comparable in-
dexesasinthefour-strokeenginesenteringthe
market with simultaneous maintenance of fa-
vorable values of the mass power index.
Thefirstcompanythatintroduceddirectfuel
injection to its two-stroke attachable engines
wasEvinrudeapplyingasystemnamedFICHT.
Next,in1996Mercuryintroducedinjectionsys-
temnamedOptimaxina200HP(ca.150kW)
engine,andthenextcompanywasYamahawith
Rys. 12. Schemat obiegu paliwa i powietrza w silniku Mercury 150 DFI
Optimax [5]; 1) doprowadzenie paliwa z gruszki, 2) pulsacyjna pompa
paliwa za³o¿ona na silniku, 3) przewód doprowadzaj¹cy paliwo do fitra
paliwa, 4) filtr paliwa z separatorem wody, 5) odp³yw paliwa z separatora
wody, 6) dolot paliwa do elektrycznej niskociœnieniowej pompy, 7) odp³yw
paliwa z elektrycznej niskociœnieniowej pompy, 8) doprowadzenie paliwa
do elektrycznej pompy wysokociœnieniowej, 9) kana³ przejœciowy, 10)
dop³yw powietrza do separatora wody, 11) odp³yw paliwa z elektrycznej
pompy wysokociœnieniowej, 12) doprowadzenie paliwa pod wysokim
ciœnieniem do szyny powietrzno-paliwowej, 13) z³¹cze elektryczne
umo¿liwiaj¹ce sterowaniem wtryskiwacza, 14) dop³yw powietrza do
sprê¿arki powietrza, 15) sprê¿arka powietrza, 16) wylot powietrza pod
zwiêkszonym ciœnieniem, 17) doprowadzenie powietrza pod wysokim
ciœnieniem do szyny powietrzno-paliwowej, 18) wtrysk mieszanki
paliwowo-powietrznej do komory spalania, 19) zawór skaluj¹cy ciœnienie
powietrza, 20) zawór skaluj¹cy ciœnienie paliwa, 21) membranowy zawór
reguluj¹cy ciœnienie robocze powietrza, 22) przewód odprowadzaj¹cy
powietrze do uk³adu wydechowego, 23) membranowy zawór reguluj¹cy
ciœnienie robocze paliwa, 24) przewód odprowadzaj¹cy paliwo do
separatora wody, 25) zawór poch³aniaj¹cy pulsacje paliwa powsta³e przy
dzia³aniu pomp paliwa, 26) zawór kontrolny, 27) powrót paliwa do
elektrycznej pompy wysokiego ciœnienia, 28) dolot wody ch³odz¹cej szynê
paliwowo-powietrzn¹ oraz sprê¿arkê powietrza, 29) powrot wody
ch³odz¹cej do otoczenia
Fig. 12. Fuel/air circulation diagram in the Mercury 150 DFI Optimax
[5] engine; 1) fuel supply from the filter 2) pulsating fuel pump mounted
on the engine, 3) hose supplying fuel to the filter, 4) fuel filter with water
separator, 5) fuel outflow from the water separator, 6) fuel intake to the
electric low-pressure pump, 7) fuel outflow from the electric low-pressure
pump, 8) fuel supply to the high-pressure electric pump, 9) transition
hose, 10) air inflow to the water separator, 11) fuel outflow from the
electric high-pressure pump, 12) fuel supply under high pressure to the
air-fuel rail, 13) electric coupling enabling injector control, 14) air intake
to the air compressor, 15) air compressor, 16) air outflow under
increased pressure, 17) air supply under high pressure to the air-fuel rail,
18) air-fuel mixture injection into the combustion chamber, 20) valve
scaling the fuel pressure, 21) membrane valve regulating the air
operating pressure, 22) duct directing the air to the exhaust system, 23)
membrane valve regulating the fuel operating pressure, 24) hose taking
off the fuel to the water separator, 25) valve absorbing fuel pulsations occurring when the fuel pumps operate, 26) control valve, 27) fuel
return to the high-pressure electric pump, 28) inflow of water cooling the fuel-air rail and the air compressor, 29) cooling water return to
the environment
Rys. 11. Uk³ad dolotowy silnika Mercury 150 DFI
Optimax [5]: 1) p³yta kieruj¹ca przep³yw powietrza,
2, 3) uszczelki, 4) zawór p³ytkowy, 6) pompa oleju,
11) zasobnik powietrza, 12) czujnik temperatur,
15) obudowa przepustnicy, 19) czujnik podciœnienia
Fig. 11. The inlet system of the Mercury 150 DFI
Optimax engine; 1 – plate directing air flow; 2, 3 –
gaskets; 4 – plate valve; 15 – throttling valve casing;
11 – air container

przezpompêwysokiegociœnieniadoprzewodurozdzielaj¹-
cego pod ciœnieniem ok. 620 kPa. Paliwo znajduj¹ce siê w
przewodzierozdzielaj¹cymmusimieæciœnieniewy¿szeook.
70 kPaodpowietrzaznajduj¹cegosiêwtymprzewodzie.Taka
ró¿nica ciœnieñ zapewnia w³aœciwe sterowanie i kalibracjê
uk³adu.Zawórprzelewowypaliwazapewniautrzymaniesta-
³egociœnienia(620kPa),alerównie¿stalekorygujewartoœæ
ró¿nicyciœnieñmiêdzypaliwemapowietrzem.Wzaworzena
jedn¹ stronê membrany dop³ywa paliwo, a na drug¹ powie-
trze.Membranajestpo³¹czonazesprê¿yn¹zapewniaj¹c¹od-
powiedni¹ró¿nicêciœnieñ.Ugiêciemembranypowodujeza-
mkniêcie lub otwarcie dop³ywu paliwa. Paliwo z zaworu
przelewowegozapoœrednictwemprzewodówtrafiadofiltra
paliwazwbudowanymseparatoremwody.Wceluunikniê-
cia pulsacji ciœnienia paliwa i powietrza pochodz¹cych od
pompypaliwaisprê¿arkiwprzewodzierozdzielaj¹cymwbu-
dowano gumow¹ membranê, która ugina siê pod wp³ywem
pulsacjiciœnieniait³umije.
G³ówn¹ cech¹ systemu Optimax jest wtrysk mieszanki
paliwowo-powietrznejdocylindrasilnika.Wceluutworze-
niatejmieszankistosujesiêwtryskpaliwadoprzewoduroz-
dzielaj¹cego pod ciœnieniem 6,2 bar, w którym znajduje siê
powietrze.Zprzewodumieszankajestwtryskiwanadocylin-
drasilnikaprzywykorzystaniuwtryskiwaczaspecjalnejkon-
strukcji,wktórymiglicaotwierasiênazewn¹trz,wg³¹bko-
moryspalania(rys.13).Tazasadapracyprzypominasystem
zasilaniasilnikatypuOrbital(wgkoncepcjiSaricha).
Uk³adwtryskowysterowanyjestkomputerem,któryana-
lizujesygna³yzczujników:po³o¿eniawa³ukorowego,po³o-
¿eniaprzepustnicy,podciœnieniawprzewodziedolotowymi
temperatury silnika. Na podstawie uzyskanych informacji
program komputerowy dokonuje doboru czasu pocz¹tku
wtrysku, czasu trwania wtrysku oraz czasu wyst¹pienia za-
p³onu.
Jednym z systemów wtryskowych wykorzystywanych
do zaburtowych silników dwusuwowych jest system firmy
YamahaosymboluHPDI(High-Pressure Direct Injection).
Zosta³ on zastosowany w siedmiu wersjach silników o po-
jemnoœci2596cm3
,V6ok¹cierozwidlenia76o
;silnikiteroz-
wijaj¹mocwprzedzialeod150do300KM(110–220kW),a
dziêki zastosowaniu uk³adu wtryskowego HPDI spe³niaj¹
normyemisjiEPA2006.Wtabeli4porównawczoprzedsta-
wionodanetechnicznesilnikaYamaha150HPDI.
Zasadadzia³aniauk³aduwtryskowegoHPDIjestpodob-
nadouk³aduOptimax.FirmaYamahawprowadzi³atylkonie-
wielkie zmiany konstrukcyjne w budowie poszczególnych
elementów sk³adowych uk³adu, wœród których najistotniej-
szajestinnakonstrukcjawtryskiwacza.Wtryskiwaczotwie-
rasiêniewg³¹bkomoryspalania,jakwsystemieOptimax,
leczjakklasycznywtryskiwaczsamochodowy.
W nowoczesnych silnikach zaburtowych rezygnuje siê
zesmarowaniamieszankowegonarzeczoddzielnegouk³adu
smarowania, czêsto o skomplikowanej budowie. W silniku
Mercury150DFIOptimaxstosujesiêuk³adolejeniaz³o¿ony
zdwóchzbiornikówoleju(jednegoca³kowiciewype³nione-
go),pompolejowychiprzewodówdostarczaj¹cycholej(rys.
14). Olej smaruj¹cy t³oczony jest dziêki wykorzystaniu ci-
its HPDI system.InTable4thetechnicalparametersofthese
engines have been presented.
The air in the attachable engines is sucked into the en-
gine from the environment by special casing that stops the
water getting into the inlet conduits. The air right under the
engine housing in the Optimax system gets to the inlet con-
duitandtothethrottlingvalve.Thethrottlingvalvelocation
sensor is placed on the throttling valve axis. After passing
through the throttling valve, the air gets in the storage tank
closed from the bottom with the plate directing the air flow
and fitted with plate valves. The air having passed the plate
valves gets in the crank case and then – according to the
pistonmovementafteropeningtheinletwindow–getsinto
thecylinder.ThestructureoftheMercury150DFIOptimax
engineisshowninFig.11.
The compressor used in the engine is water-cooled, in
order to reduce temperature of the air mixed with the fuel.
The air is sucked in through the filter and then reaches the
compressor through the plate valve while the piston is in its
downwardmovement.Afterthepistonmovementdirection
changes, the plate valve locks and the air is compressed.
Uponexceedingthepressureof550kPa,thepressureregu-
lator valve opens and the air released passes to the exhaust
system and flows out together with the exhaust through the
screwpropeller(inotherversionsoftheenginetheairpass-
es into the intake duct).
The fuel system consists of a typical fuel tank fitted in
the boat, fuel hoses with a so-called bulb, fuel filter also
functioning as the water separator, low-pressure membrane
pump and high-pressure pump (Fig. 12). The fuel is forced
through the high-pressure pump to the separator hose un-
der the pressure of approximately 620 kPa. The fuel in the
separator hose must reach the pressure by approximately
70 kPa above that of the air inside the same hose. Such a
pressure difference provides appropriate control and cali-
brationofthesystem.Thefueloverflowvalveprovidesmain-
tenance of constant pressure (620 kPa), but also continu-
ouslyadjuststhefuel/airpressuredifferencevalue.Fuelflows
ononesideofthemembraneinthevalve,whiletheairflows
ontheother.Themembraneisconnectedtoaspringprovid-
ingappropriatepressuredifference.Bendingthemembrane
causesalockingoropeningofthefuelinflow.Thefuelfrom
the overflow valve flows along the hoses to the fuel filter
with a built-in wa-
ter separator. To
avoidfuelpressure
and air pulsations
coming from the
fuel pump and the
compressor, a rub-
bermembranewas
builtintheseparat-
inghose.Themem-
brane bends under
thepressurepulsa-
tion and attenu-
ates it.
Rys. 13. Konstrukcja rozpylacza
w uk³adzie Optimax
Fig. 13. Spray nozzle structure in the
Optimax system

œnieniawskrzynikorbowejzg³ównegozbiornikadodrugie-
go zbiornika zamontowanego na silniku, z którego dostar-
czana jest do pompy olejowej. Pompa olejowa sterowana
jest przez komputer i ma siedem sekcji t³ocz¹cych. Szeœæ z
nichwykorzystywanychjestdosmarowaniaposzczególnych
cylindrów, a siódma dostarcza olej do sprê¿arki powietrza.
Iloœæolejudostarczanadopunktówsmarnychzale¿yodprêd-
koœciobrotowejiobci¹¿eniasilnika.ZarównowsilnikuMer-
cury, jak i w silniku Yamaha zaleca siê stosowanie specjal-
nycholejówsmaruj¹cych.
5.3. Rozwi¹zania konstrukcyjne silników czterosuwowych
Silniki czterosuwowe zastosowane do napêdu ³odzi po-
jawi³y siê na du¿¹ skalê w latach 90. Ich cicha praca i ma³e
zu¿yciepaliwaspowodowa³y,¿eobecniezaczynaj¹oneprze-
wa¿aænasilnikamidwusuwowymi.Problemytakiejaksma-
rowanie silnika czy uk³ad rozrz¹du i du¿a waga silnika nie
stanowi¹ju¿problemu.Silnikiczterosuwowedostarczanes¹
wzakresiemocyod2KMdo250KM.Wpocz¹tkowejfazie
produkcjisilnikima³ejmocyby³ywyposa¿onewgaŸnik.Nowe
silnikiczterosuwowemaj¹ju¿uk³adwtryskowy.
Systemy wtryskowe do zasilania silników czterosuwowych
Do zasilania czterosuwowych silników przyczepnych
wykorzystywany jest uk³ad wtryskowy.We wszystkich sil-
ThemaincharacteristicoftheOptimaxsystemisthein-
jection of the fuel-air mixture into the engine cylinder. In
order to form such a mixture, the fuel injection is applied
under 6.2 bar pressure into the separating hose containing
the air. From the hose the mixture is injected to the engine
cylinder with the use of injector with specific structure in
which the needle opens outside into the combustion cham-
ber(Fig.13).ThisprincipleofoperationresemblestheOrbit-
al engine supply system (according to the Sarich concept).
The injection system is controlled by a computer that
analyzesthesignalsfromthecrankshaftposition
sensors, throttling valve position sensors, vacu-
um in the intake duct and engine temperature.
Basedontheacquiredinformationthecomputer
programselectsthemomentofinitializingthein-
jection, the injection duration and the point of
ignition.
One of the injection systems used for out-
board two-stroke engines is the system from
YamahabearingthesymbolHPDI(High-Pressure
Direct Injection). It was used in seven versions
ofthe2596cm3
V6with76o
bifurcationangleen-
gines; the power of such engines is within the
rangefrom150to300hp(110–220kW),andthanks
totheinjectionsystemapplied,theHPDIengines
meettheemissionstandardsofEPA2006.Table4
presents the comparative technical data of the
Yamaha150HPDIengine.
The injection system operating principle in
HPDI engines is similar to that of the Optimax
system.Yamahaimplementedsomeminordesign
modificationsonlyintheconstructionofthepar-
ticular system components. Instead of opening
intothecombustionchamber,likeintheOptimax
system, the injector opens like a classic car en-
gineinjector.
In modern outboard engines mixed lubrica-
tion is replaced by separate lubrication system,
oftenofacomplexstructure.IntheMercury150
DFI Optimax engine, the lubrication system is
composedoftwooiltanks(onecompletelyfilled),
oil pumps and oil supply ducts (Fig. 14). The lu-
brication oil is pumped under pressure in the
crankcase from the main tank to the other tank
mounted on the engine and from the latter tank – further to
the oil pump. The oil pump is computer controlled and has
sevenpumpingsections.Sixofthemareusedforlubricating
the particular cylinders and the seventh one supplies the oil
to the air compressor. The quantity of oil supplied to the
lubricating points depends on the engine speed and load.
Both in the Mercury and the Yamaha engines the use of
speciallubricatingoilsisrecommended.
5.3. Design solutions of four-stroke engines
The four-stroke engines used for boat propulsion be-
came widely used in the 1990’s. Their low-noise operation
and low fuel consumption have recently made them prevail
over the two-stroke engines. Such issues as engine lubrica-
Rys. 14. Uk³ad smarowania silnika Mercury 150 DFI Optimax [5]:
a) g³ówny zbiornik oleju, b) drugi zbiornik oleju, c) filtr oleju, d) przewód
olejowy, e) przewód olejowy doprowadzaj¹cy olej do dolnego ³o¿yska wa³u
korbowego, f) pompa oleju, g) przewód doprowadzaj¹cy olej do cylindra, h)
przy³¹cze z zaworem, i) przewód olejowy doprowadzaj¹cy olej do górnego
³o¿yska wa³u korbowego, j) przewód doprowadzaj¹cy olej do sprê¿arki
Fig. 14. The lubricating system of the Mercury 150 DFI Optimax [5] engine: a)
main oil tank, b) second oil tank, c) oil filter, d) oil duct, e) oil duct supplying
the oil to the lower bearing of the crankshaft, f) oil pump, g) duct supplying the
oil to the cylinder h) terminal with valve, i) oil duct supplying oil to the upper
crankshaft bearing, j) duct supplying oil to the compressor

nikachMerkuryjesttosystemonazwieEFI(Electronic Fuel
Injection). W silnikach o mocach 40/50/60 KM stosowany
jest taki sam uk³ad, jedynie jednostka steruj¹ca (komputer)
mainn¹mapêwtryskupaliwa,copozwalanazró¿nicowanie
osi¹ganych mocy. W tabeli 5 zestawiono dane techniczne
zaburtowych silników czerosuwowych: Mercury 60 EFI i
SuzukiDF250.
Uk³addolotowysilnikaMercury60EFIzosta³przedsta-
wiony na rysunku 15. Wyposa¿ony jest w przepustnicê z
czujnikiempo³o¿eniaisilnikiem
krokowym biegu ja³owego.
Uk³admazasobnikpowietrza,
osobne przewody dolotowe
dlaka¿degocylindraorazczuj-
nikpodciœnieniawkanaledo-
lotowymiczujniktemperatu-
rypowietrzadolotowego.
Wuk³adziezasilaniazsys-
tememwtryskowymEFI jest
zastosowana mechaniczna
pompaniskiegociœnienia(rys.
16. poz. 3) podaj¹ca paliwo
przezspecjalnez³¹cze(poz.1)
dofiltrapaliwa(2).Pompajest
ch³odzonawod¹iodizolowa-
na przez specjaln¹ obudowê
od nagrzewania silnika, pali-
wo dostarczane jest do sepa-
ratorawody(4).
tion or timing-gear system and heavy weight of the engine
cause no problems any more. The four-stroke engines are
availablewithinthe powerrangefrom2hpto250hp.Atthe
initial production stage the low-power engines were fitted
withacarburettor.Thenewfour-strokeenginesalreadyhave
an injection system.
Injection systems for four-stroke engines
Theinjectionsystemisusedtofeedfour-strokeattached
engines. For all the Mercury engines, it is a system called
EFI(Electronic Fuel Injec-
tion). In engines with the
power 40/50/60 hp the
same system is applied,
exceptthatthecontrolunit
(computer)hasadifferent
fuel injection map that al-
lows different power rat-
ings.Table5liststhetech-
nical data of the outboard
four-stroke engines: Mer-
cury60EFIandSuzukiDF
250.
The intake system of
theMercury60EFIengine
has been presented in Fig.
15.Itisfittedwithathrot-
tling valve with position
sensor and idle run step-
permotor.Thesystemhas
an air chamber, separate
supply ducts for each cyl-
inder and vacuum sensor
in the intake duct and in-
takeairtemperaturesensor.
Tabela 5. Dane techniczne zaburtowych silników czterosuwowych: Mercury 60 EFI i Verado 250 oraz
Suzuki DF 250
Table 5. Technical data of outboard four-stroke engines: Mercury 60 EFI, Verado 250 and Suzuki DF
2 5 0
/ledoM ledoM
yrucreM
IFE06
yrucreM
052odareV
ikuzuS
052FD
/akinlisjazdoR epytenignE
,ywowusoretzc
ud¹zrzorke³aw
/yciwo³gw ,ekorts-ruof
tfahsmacdaeh-ni
,ywowusoretzc
42,CHOD
/yrowaz ,ekorts-ruof
sevlav42,CHOD
,CHOD,ywowusoretzc
/yrowaz42 ,ekorts-ruof
sevlav42,CHOD
/wórdnilycabzcilida³kU tnemegnarrA
srednilycforebmundna
/4,ywodêzr
4,enilni
/6,ywodêzr
6,enilni
,6-V
55aineldiwzort¹k o
/
,6-V
55elgnanoitacrufib o
/awokoksæœonmejoP tnemecalpsiD mc599 3
mc8952 3
mc4163 3
/ardnilycacinderœxako³tkokS eroB
ekortsdna
mm56x57 - -
/coM rewoP )Wk7,44(MK06 )Wk481(MK052 )Wk481(MK052
¹icbomyn³epyzrpawotorboæœokdêrP
/uine¿ daollluftadeepsenignE
nim/rbo0006-0055 nim/rbo0046-0085 nim/rbo0016-0055
ajugeibawotorboæœokdêrP
/ogewo³ deepsenignenureldI
nim/rbo52±527 - -
/ywoksyrtwmetsyS metsysnoitcejnI IFE IFE -
/agaW thgieW gk7,211 gk882 gk362
Rys. 15. Uk³ad dolotowy silnika Mercury 60 EFI [5] a) przewody dolotowe i zasobnik powietrza, b)
obudowa przepustnicy, c) czujnik po³o¿enia przepustnicy, d) silnik krokowy biegu ja³owego, e) czujnik
podciœnienia, f) czujnik temperatury
Fig. 15. The Mercury 60 EFI engine intake system [5] a) Intake ducts and air chamber, b) throttling
valve housing, c) throttling valve position sensor, d) idle run stepper motor, e) vacuum sensor, f)
temperature sensor

Wobudowieseparatorawodyjest
umieszczonyzawórp³ywakowy(5)i
elektryczna pompa paliwa (6), która
przezkróciec(10)t³oczypaliwopod
ciœnieniemok.300kPadofiltrawyso-
kiego ciœnienia (11) i do przewodu
rozdzielaj¹cego(12).Przezprzewody
paliwowepaliwojestdostarczanedo
wtryskiwaczy(13).Wuk³adziewystê-
pujerównie¿ch³odnicapaliwa(8)znaj-
duj¹ca siê na obudowie separatora
wodyorazregulatorciœnieniapaliwa
(9),przezktórynadmiarpaliwawraca
doseparatorawody.Zadaniemregu-
latoraciœnieniapaliwajestutrzymy-
wanie sta³ego ciœnienia miêdzy
pomp¹ wysokiego ciœnienia a wtry-
skiwaczem.
Wtryskiwaczeelektromagnetycz-
ne s¹ sterowane z jednostki central-
nej(ECU),którapodajesygna³otwar-
cia wtryskiwacza; zamykanie
nastêpuje po zwolnieniu napiêcia z
InthefuellingsystemwiththeEFIinjectionsystem,
amechanicallow-pressurepumpisapplied(Fig.16.item
3) supplying the fuel through a special connector (item
1) to the fuel filter (2). The pump is water cooled and
isolated from the engine heating by special casing, the
fuel is supplied to the water separator (4).
A float valve (5) and an electric fuel pump (6) are
installed in the water separator casing. The fuel pump
pumpsthefuelunderthepressureofapproximately300
kPa into the high-pressure filter (11) and to the separat-
ing duct (12). The fuel is supplied to the injectors (13)
through the fuel ducts. The system also includes a fuel
cooler (8) mounted on the water separator casing and a
fuel pressure regulator (9), along which the excessive
fuel returns to the water separator. The fuel pressure
regulator task is to maintain the constant pressure be-
tween the high-pressure pump and the injector.
The solenoid injectors are controlled from the cen-
tral unit (ECU), that gives the injector the opening sig-
nal; locking occurs after a release of voltage from the
coil by the spring force installed in the injector casing.
The injectors are placed in the intake ducts of the indi-
vidualcylindersanddirectedontothesupplyvalve.Fig.
17 presents the injector cross-section of the EFI system
and a comparative photograph of the EFI and Optimax
injectors.
Intake system
Particularly good effects of dynamic supercharging
thatallowsanincreasedcylinder chargingefficiency and
an increase in the engine power, may be achieved by
using intake ducts of various lengths. Suzuki proposed
Rys. 16. Uk³ad zasilania silnika Mercury 60 EFI [5]; opis w tekœcie
Fig. 16. The Mercury 60 EFI [5] engine fuelling system; description in
the text
Rys. 17. Budowa wtryskiwacza uk³adu wtryskowego EFI (a) oraz porównanie wtryskiwaczy
typu EFI i (b)wtryskiwacz z uk³adu Optimax: a) zawór iglicowy, b) dysza, c) koñcówka
wtryskiwacza, d), g), m), s) O-Ring, e) nasadka zaworu iglicowego, f) rdzeñ, h) sprê¿yna, i)
obudowa, j) uzwojenie cewki, k) taœma, l) szpula, n) pierœcieñ wewnêtrzny, o) nak³adka, p)
przy³¹cze, q) wtyczka, r) filtr
Fig. 17. Structure of the EFI injector (a) and comparison of the EFI injectors and (b)
Optimax injector: a) needle valve, b) nozzle, c) injector terminal, d), g), m), s) O-Ring, e)
needle valve cap, f) core, h) spring, i) casing, j) coil winding, k) tape, l) spool, n) internal
ring, o) cap, p) terminal, q) plug, r) filter

cewki przez si³ê sprê¿yny, która znajduje siê w obudowie
wtryskiwacza.Wtryskiwaczeumieszczones¹wprzewodach
dolotowych poszczególnych cylindrów i skierowane na za-
wórdolotowy.Narysunku17pokazanoprzekrójwtryskiwa-
cza z uk³adu EFI oraz porównawcze zdjêcie wtryskiwaczy
typuEFIiOptimax.
Uk³ad dolotowy
Uzyskanie szczególnie dobrych efektów do³adowania
dynamicznego,którepozwalanazwiêkszeniewspó³czynni-
kanape³nianiacylindrówiwzrostmocysilnika,mo¿naosi¹-
gn¹æ przez zastosowanie przewodów dolotowych o zmien-
nejd³ugoœci.Takierozwi¹zaniezaproponowa³afirmaSu-
zukiwsilnikuDF250(tab.5).Zastosowanywnimuk³ad
(rys. 18) sk³ada siê z dwóch przewodów dolotowych na
ka¿dycylinder.Pierwszy,d³ugiprzewóddolotowy,wyko-
rzystywany jest przy ma³ych prêdkoœciach obrotowych
silnika,adrugi–przydu¿ych.Sterowaniewykorzystaniem
przewodówodlotowychprzyodpowiedniejprêdkoœciob-
rotowejsilnikajestwykonywaneprzezzawór,któryzamy-
kalubotwierakrótkiprzewóddolotowy.Takierozwi¹zanie
konstrukcyjnepozwalanakorzystn¹zmianêprzebiegumo-
mentu obrotowego przy mniejszych i œrednich prêdko-
œciachobrotowych(rys.19).
Uk³ad rozrz¹du silników czterosuwowych
Uk³adrozrz¹duwczterosuwowychsilnikachprzyczep-
nych wystêpuje w dwóch wersjach: OHV (pojedynczy
wa³ekrozrz¹duwkad³ubie, Overhead Valves)iDOHC(dwa
wa³ki rozrz¹du w g³owicy, Double Overhead Camshaft).
Uk³adyzpojedynczymwa³kiemrozrz¹dus¹wykorzysty-
wanewsilnikachrzêdowych,zazwyczajma³ejmocy.Dwa
wa³kirozrz¹dustosowanes¹zsilnikachouk³adziecylin-
drówVosi¹gaj¹cychdu¿emoce.
FirmaSuzukiwswoimmodeluDF250zastosowa³auk³ad
rozrz¹duzezmiennymifazamitypuVVT(Variable Valve
this solution in the DF 250 engine (Tab. 5). The system ap-
plied in DF 250 (Fig. 18) consists of two intake ducts per
eachcylinder.Thefirstlongductisusedatlowenginespeeds
oftheengineandthesecond,shortone–athighenginespeeds.
The valve that locks or opens the short intake duct controls
the use of exhaust ducts at appropriate engine speed. Such
engineering solution allows a advantageous change to the
torquecourseatlowandmediumenginespeeds(Fig.19).
Four-stroke engine valve-timing system
The valve-timing system in the four-stroke attached en-
ginesappearsintwoversions:OHV(singlecamshaft in cyl-
Rys. 18. Konstrukcja uk³adu dolotowego silnika Suzuki DF 250 [9]
Fig. 18. The Suzuki DF 250 [9] engine intake system
Rys. 19. Przebieg momentu obrotowego w zale¿noœci od prêdkoœci
obrotowej z zastosowaniem przewodu o zmiennej d³ugoœci (Suzuki
DF 250) [9]
Fig. 19. The torque course depending on the engine speed with the
use of various length ducts (Suzuki DF 250) [9]

inder block, Overhead Valves) and DOHC (Double Over-
head Camshaft).Thesystemswithsinglecamshaftareused
forin-lineengines,usuallyoflowpower.Twocamshaftsare
usedinhighpowerV-engines.
SuzukiinitsDF250modelappliedVVTvalve-timingsys-
tem(Variable Valve Timing),DOHCandfourvalvespercyl-
inder. The possibility of changing the timing of the valve
opening by using appropriate camshaft design was imple-
mentedforintakevalves.Fig.20presentsthetimingforthe
intakeandexhaustvalveandtheviewofthecamshaftsused.
The introduction of the possibility to adjust the valve-tim-
ing allowed a significant improvement of the torque course
onfullpowercharacteristics(Fig.21).
Supercharging
The mechanical supercharging known in car engines is
also used in attached engines. In 2005 Mercury launched a
four-stroke,six-cylinder,Veradoin-lineengine(Fig.22)on
the market, with the capacity of 2598 cm3
mechanically su-
percharged. The engine of unified design is produced in
200, 225, 250and 275hp(150–200kW)varieties.Thevaria-
tion of power is the result of applying a different ECU con-
trolling the operation of EFI sequential injection. Table 5
presents the technical data of the Verado engine in 250 hp
(184kW)powerversion.
In the Verado engine supercharging system design a lot
of focus was put to the noise reduction that is generated
during the air intake and during the operation of the com-
pressor. The air is sucked into the engine through a special
lidthatabsorbsthenoisesresultingfromambientairflowto
the intake duct. In addition, a filter preventing the contami-
nants from coming getting into the system was applied in
the lid. The air gets to the suction noise silencer through the
intake ducts. The volume of air sucked into the engine is
controlled by a set of two throttling valves with a position
sensor and temperature sensors for the sucked air and vac-
uum in the intake duct.
Intheintakesystem,adevicewasappliedthatoperatesin
the same way as the idle run stepper motor and enabling the
operationonlowloadswithoutthenecessitytoopenthethrot-
tlingvalveandfacilitatingtheappropriatedosageoftheinject-
edfuel.Further,theairgetsintothedisplacementcompressor
withtwospiralshafts(Fig.22b),drivenfromtheenginecrank-
Timing),dwomawa³kamirozrz¹duwg³owicyDOHCizczte-
remazaworaminacylinder.Mo¿liwoœæzmianyczasoprzekro-
ju otwarcia zaworu przez zastosowanie odpowiedniej kon-
strukcjiwa³karozrz¹duwprowadzonodlazaworówss¹cych.
Narysunku20przedstawionoczasoprzekrojedlazaworudo-
lotowego i wylotowego oraz widok stosowanych wa³ków
rozrz¹du.Wprowadzeniemo¿liwoœciregulacjifazrozrz¹du
pozwoli³onaznacz¹c¹poprawêprzebiegumomentuobroto-
wegonacharakterystycepe³nejmocy(rys.21).
Do³adowanie
Znanezsilnikówsamochodowychdo³adowaniemecha-
niczne stosowane jest tak¿e w silnikach przyczepnych. W
2005rokufirmaMercurywprowadzi³anarynekczterosuwo-
wy, szeœciocylindrowy, rzêdowy silnik Verado (rys. 22) o
pojemnoœci 2598 cm3
wyposa¿ony w do³adowanie mecha-
niczne.Silniktenozunifikowanejkonstrukcjijestproduko-
wanyomocach200, 225, 250i 275KM(150–200kW).Zmia-
na mocy wynika z zastosowania innej jednostki steruj¹cej
Rys. 20. Uk³ad rozrz¹du silnika Suzuki DF 250: a) wykres czasoprzekrojów dla zaworów dolotowych i wylotowych, b) konstrukcja wa³ków
rozrz¹du
Fig. 20. The Suzuki DF 250 valve timing system: a) timing diagram for intake and exhaust valves, b) camshaft structure
Rys. 21. Przebieg momentu obrotowego w silniku Suzuki DF 250 w
zale¿noœci od prêdkoœci obrotowej z zastosowaniem zmiennych faz
rozrz¹du
Fig. 21. Torque course in the Suzuki DF 250 engine depending on
the engine speed with the use of variable valve timing

shaft.Thecompressorallowsamaximumcompressionofthe
superchargedairtothelevelofapproximately100kPa.
ThecompressorusedintheVeradoenginehastwoholes
initsbottompartthroughwhichitsuckstheairin.Thelarger
intake duct placed on the compressor inlet serves to suck
theambientairin,(Fig.23).Theshorterductistosucktheair
already compressed and returned from the bypass inlet to
thecompressor(Fig.23).Thevolumeoftheairiscontrolled
by a solenoid valve regulating the charging pressure.
Whiletheengineloadisincreased,thecontrollingcom-
puter uses signals from: throttling valve position sensor,
vacuum sensor in the intake duct before the compressor,
ambientairtemperaturesensorandcrankshaftspeedsensor
and basing thereon, it determines the bypass valve locking
uptimecausingmomentarychargingpressureincrease.Such
anoperationmodeallowsasignificantenginepowerincrease
at the acceleration stage.
The air compressed by the compressor achieves 80o
C
temperatureandmustbecooledpriortoinletinthecombus-
prac¹ uk³adu wtrysku sekwencyjnego typu EFI. W tabeli 5
przedstawiono dane techniczne silnika Verado w wersji o
mocy250KM(184kW).
Wkonstrukcjisystemudo³adowaniasilnikaVeradodu¿o
uwagizwrócononaobni¿enieemisjiha³asu,którypowstaje
podczaszasysaniapowietrzaorazpodczaspracysamejsprê-
¿arki.Powietrzezasysanejestdosilnikaprzezspecjaln¹po-
krywê, która poch³ania szumy wynikaj¹ce z przep³ywu po-
wietrza z otoczenia do kana³u dolotowego. W pokrywie tej
dodatkowozastosowanofiltr,któryzatrzymujezanieczysz-
czenia pochodz¹ce z powietrza. Przez przewody dolotowe
powietrzetrafiadot³umikaszmerówssania.Objêtoœæpowie-
trza zasysanego do silnika jest kontrolowana przez uk³ad
dwóchprzepustniczczujnikiempo³o¿eniaorazczujnikitem-
peratury powietrza zasysanego i podciœnienia w kanale do-
lotowym.
W uk³adzie dolotowym dodatkowo zastosowano urz¹-
dzenie, które dzia³a tak jak silnik krokowy biegu ja³owego
orazumo¿liwiapracênama³ychobci¹¿eniachbezkonieczno-
œci otwierania przepustnicy i u³atwia odpowiednie dawko-
waniewtryskiwanegopaliwa.Dalejpowietrzetrafiadowy-
porowej sprê¿arki z dwoma wa³kami spiralnymi (rys. 22b),
napêdzanejodwa³ukorbowegosilnika.Sprê¿arkataumo¿li-
wiamaksymalnesprê¿eniepowietrzado³adowanegodowar-
toœciok.100kPanadciœnienia.
Sprê¿arka zastosowana w silniku Verado ma w swojej
dolnejczêœcidwaotwory,przezktórezasysapowietrze.Wiêk-
szyprzewóddolotowyumieszczonynawlociedosprê¿arki
s³u¿y do zasysania powietrza z otoczenia (Ambient Air In,
rys.23).Przewódmniejszys³u¿ydozasysaniapowietrza,które
zosta³oju¿sprê¿oneiprzezkana³obejœciowywróci³ozko-
lektoradolotowegodosprê¿arki(Bypass Inlet, rys. 23). Ilo-
œci¹tegopowietrzasterujeelektromagnetycznyzawórregu-
lacjiciœnieniado³adowania.
Wtrakciezwiêkszaniaobci¹¿eniasilnikakomputersteru-
j¹cywykorzystujesygna³yz:czujnikapo³o¿eniaprzepustni-
cy, czujnika podciœnienia w kanale dolotowym przed sprê-
¿ark¹, czujnika temperatury powietrza zasysanego oraz
czujnikaprêdkoœciobrotowejwa³ukorbowego,inaichpod-
stawieokreœlaczasdomkniêciazaworuobejœciowegopowo-
Rys. 22. Silnik Mercury Verado: a) przekrój, b) g³ówka silnika w dwóch widokach
Fig. 22. The Mercury Verado engine: a) cross-section, b) two views of engine head
Rys. 23. Sprê¿arka mechaniczna silnika Verado
Fig. 23. The Verado engine mechanical compressor

duj¹cchwilowezwiêkszenieciœnieniado³adowania.Takitryb
pracypozwalanaznacznezwiêkszeniemocysilnikawfazie
przyspieszania.
Powietrze sprê¿one przez sprê¿arkê osi¹ga temperaturê
ok.80°Cimusizostaæsch³odzoneprzedwprowadzeniemdo
komoryspalaniazewzglêdunazwiêkszoneniebezpieczeñ-
stwowyst¹pieniaspalaniastukowego.Ch³odnicapowietrza
do³adowanego jest wymiennikiem typu woda-powietrze, a
woda ch³odz¹ca jest zasysana z otoczenia do wymiennika.
Powietrzeop³ywawymiennikidostajesiêdokolektorazsze-
œciomakana³amidolotowymi.Dziêkizastosowaniusprê¿arki
i ch³odnicy powietrza do cylindrów dostaje siê powietrze o
wiêkszejgêstoœci,coumo¿liwiazwiêkszeniadawkipaliwai
uzyskiwanejwsilnikukoncentracjimocy.
tion chamber, due to the increased hazard of pinkling com-
bustion. The supercharged air cooler is an air-water type
exchangerandthecoolingwaterissuckedfromtheenviron-
mentintotheexchanger.Theairflowsaroundtheexchanger
and gets into the bypass inlet with six fuelling channels.
Thanks to the application of air compressor and cooler the
air that gets into the cylinders has higher density, which
enables the fuel dosage increase and power concentration
obtained in the engine.
6. Contemporary outboard engine rating
The obtained operating index values are the measure of
progress in the development of combustion engine design .
Tables 6, 7 and 8 list the values of characteristic operating
indexesinthreeclasses:upto25kW(two-cylinderengines),
from25to150kW(four-cylinderengines)andabove150kW
Tabela 6 A. Silniki dwusuwowe, przedzia³ mocy od 2–25 KM (1,5–18 kW)
Table 6 A. Two-stroke engines, power range from 2–25 hp (1.5–18 kW)
* Silniki te ju¿ nie s¹ produkowane. Informacje z katalogów producentów z lat 2000–2004/The engines are not in production anymore.
Information from manufacturer catalogues of 2000–2004
Tabela 6 B. Silniki czterosuwowe, przedzia³ mocy 4–25 KM (3–18 kW)
Table 6 B. Four-stroke engines, power range from 4–25 hp (3–18 kW)
/amriF recudorP
/akinliseinezcanzO noitatonedenignE
/akinlisycarpikinŸaksW gnitarenignE
yrucreM
01
ahamaY
F9.9
ikuzuS
9.9TD
/awokoksæœonmejoP mc,tnemecalpsiD 3
262 642 482
/,koks/.lycacinderŒ mm,ekortS/eroB 64/06 05/65 25/95
/wórdnilycabzciL rebmunrednilyC
/wórdnilycda³ku tnemegnarrarednilyC
2
/eizdêzrw enilni
2
/eizdêzrw enilni
2
/eizdêzrw enilni
/nim/rbo,awotorboæœokdêrpanlamyskaM mpr,deepsenignE 0006-0005 0055-0054 0055-0054
/akinlisasaM gk,thgiewenignE
/awoktsondejasam Wk/gk,ssamenigneyratnemelE
53
7,4
63
9,4
5,83
3,5
/enzcety¿ueineinœiceinderŒ aPM,erusserpevitceffenaeM 13,0 63,0 13,0
/coM Wk,rewoP
/ycomkinŸakswywoicœotêjbo md/Wk,noitartnecnocrewoP 3
4,7
2,82
3,7
7,92
3,7
7,52
/ainalisazda³kU metsysgnileuF .brac/kinŸag .brac/kinŸag .brac/kinŸag
/amriF recudorP
yrucreM
9.9
ahamaY
C9.9
ikuzuS
9.9FD
adnoH
9.9FB
902 323 203 222
/koks/ardnilycacinderŒ mm,ekortS/eroB 44/55 95/95 75/85 24/85
2
/eizdêzrw enilni
2
/eizdêzrw enilni
2
/eizdêzrw enilni
2
/eizdêzrw enilni
/nim/rbo,awotorboæœokdêrpanlamyskaM mpr,deepsenignE 0006-0005 0055-0054 0055-0054 0006-0005
83
2,5
54
2,6
44
0,6
24
8,5
/enzcety¿ueineinœiceinderŒ aPM,erusserpevitceffenaeM 67,0 45,0 85,0 27,0
/coM Wk,rewoP
/ycomkinŸakswywoicœotêjbO md/Wk,noitartnecnocrewoP 3
3,7
9,43
3,7
6,22
3,7
2,42
3,7
9,23
/ainalisazda³kU metsysgnileuF /kinŸag .brac /kinŸag .brac /kinŸag .brac /kinŸag .brac
/ud¹zrzorda³kU metsysevirdevlaV CHOS CHOS CHOS CHOS

6. WskaŸniki pracy wspó³czesnych silników
zaburtowych
Miar¹ postêpu w rozwoju konstrukcji silników spalino-
wych s¹ uzyskiwane wartoœci wskaŸników operacyjnych.
Zale¿¹oneodrodzajusilnika(dwusuwowy,czterosuwowy)
i od klasy mocy. W tabelach 6, 7 i 8 zestawiono wartoœci
charakterystycznychwskaŸnikówoperacyjnychwtrzechkla-
sach: do 25 kW (silniki dwucylindrowe), od 25 do 150 kW
(silnikiczterocylindrowe)ipowy¿ej150kW(silnikiszeœcio-
cylindrowe).Nale¿yzauwa¿yæ,¿ewewspó³czesnychsilni-
(six-cylinder engines). It should be noted that in the out-
board engines two-stroke engines have been replaced in
most cases by four stroke ones.
According to the lists included in tables 6–8, the power
concentration index reaches the maximum values 57–59
kW/dm3
;thesearesignificantvalues,consideringthemaxi-
mumenginespeedvaluesbeingnottoohigh.Moreover,itis
worthnotingthatthepowerconcentrationmeasuredbythis
coefficient and obtained in four-stroke engines approaches
the values typical for two-stroke engines. The mean effec-
tive pressure values oscillate in most engines around 1.0
/amriF recudorP
yrucreM
511
ahamaY
C511
ikuzuS
511TD
/awokoksæœonmejoP tnemecalpsiD , mc 3
8481 0371 3771
/koks/ardnilycacinderŒ mm,ekortS/eroB 57/98 86/09 08/48
/eizdêzrw4 enilni 09-V4 /eizdêzrw4 enilni
/nim/rbo,awotorboæœokdêrpanlamyskaM mpr,deepsenignE 0525-0574 0055-0054 0575-0525
851
9,1
761
0,2
171
0,2
/enzcety¿ueineinœiceinderŒ aPM,erusserpevitceffenaeM 1,1 2,1 0,1
/coM Wk,rewoP
6,48
8,54
6,48
9,84
6,48
7,74
/ainalisazda³kU metsysgnileuF 4/ikinŸag4 .brac
ikinŸag2 /.zdraguwd
2 .bracelbuod
IFE
Tabela 7 A. Silniki dwusuwowe, przedzia³ mocy od 30–115 KM (22–85 kW)
Table 7 A. Two-stroke engines, power range 30–115 hp (22–85 kW)
* Silniki te ju¿ nie s¹ produkowane. Informacje z katalogów producentów z lat 2000–2004/The engines are not in production anymore.
Information from manufacturer’s catalogues of 2000–2004.
/amriF recudorP
yrucreM
511
ahamaY
A511
ikuzuS
511FD
511FBadnoH
1471 1471 0591 4522
/koks/ardnilycacinderŒ mm,ekortS/eroB 98/97 8,88/97 88/48 79/68
4
/eizdêzrw enilni
4
/eizdêzrw enilni
4
/eizdêzrw enilni
4
/eizdêzrw enilni
571
0,2
491
3,2
481
2,2
522
7,2
/coM Wk,rewoP
6,48
6,84
6,48
6,84
6,48
3,34
6,48
5,73
/ainalisazda³kU metsysgnileuF IFE IFE IFP-M IFP
/ud¹zrzorda³kU metsysevirdevlaV 61/CHOD 61/CHOD 61/CHOD 61/CHOS
Tabela 7 B. Silniki czterosuwowe, przedzia³ mocy od 30–115 KM (22–85 kW)
Table 7 B. Four-stroke engines, power range from 30–115 hp (22–85 kW)
* M-PFI – digital sequential multi-point fuel injection
** PFI – Programmed Fuel Injection

kach zaburtowych odchodzi siê od stosowania cyklu dwu-
suwowego.
Jak wynika z zestawienia zawartego w tablicach 6 – 8
objêtoœciowy wskaŸnik mocy osi¹ga maksymalne wartoœci
57–59 kW/dm3
; s¹ to wartoœci znaczne bior¹c pod uwagê
niezbyt du¿e wartoœci maksymalnej prêdkoœci obrotowej.
Warto zauwa¿yæ tak¿e, ¿e mierzona tym wspó³czynnikiem
koncentracjamocyuzyskiwanawsilnikachczterosuwowych
zbli¿asiêdowartoœcitypowychdlasilnikówdwusuwowych.
Wartoœciœredniegociœnieniau¿ytecznegowwiêkszoœcisil-
nikówoscyluj¹wokolicach1,0MPa,aleosi¹gaj¹tak¿ewy-
MPa, but also reach a high level of 1.2–1.4 MPa. One kilo-
watt of the engine power is obtained from its decreasing
mass;theelementaryenginemassindexapproachestheval-
ue1.1–1.0kg/kWintwo-strokeenginesandapproximately
2.0kg/kWinfour-strokeengines.
7. Summary
A more detailed analysis of the structure of combustion
enginesformotor-boatswouldrequirefurtherresearch.The
designs described herein, however, are to draw attention to
the specific character of the solutions for this type of en-
Tabela 8 B. Silniki czterosuwowe, powy¿ej 150 KM (110 kW)
Table 8 B. Four-stroke engines, above 150 hp (110 kW)
Tabela 8 A. Silniki dwusuwowe, powy¿ej 150 KM (110 kW)
Table 8 A. Two-stroke engines, power range above150 hp (110 kW)
/amriF recudorP
yrucreM
IFE002
yrucreM
xamitpO
STD002
ahamaY
F002
IDPHahamaY
002
TDikuzuS
002
7052 2303 6952 6952 3962
/koks/ardnilycacinderŒ mm,ekortS/eroB 76/98 67/29 86/09 86/09 18/48
6
06-V
6
06-V
6
09-V
6
67-V
6
09-V
/nim/rbo,awotorboæœokdêrpanlamyskaM mpr,deepsenignE 0065-0005 0575-0005 0055-0054 0055-0054 0065-0005
481
3,1
522
5,1
461
1,1
612
5,1
902
4,1
/enzcety¿ueineinœiceinderŒ aPM,erusserpevitceffenaeM 3,1 1,1 4,1 4,1 2,1
/coM Wk,rewoP
1,741
7,85
1,741
5,84
1,741
7,65
1,741
7,65
1,741
6,45
/ainalisazda³kU metsysgnileuF IFE IFD
ikinŸag3
/.zdraguwd
.bracelbuod3
IDPH IFE
/amriF recudorP
odareVyrucreM
002
ahamaY
A002
ikuzuS
002FD
adnoH
002FB
8952 2533 4163 1743
/koks/ardnilycacinderŒ mm,ekortS/eroB 28/28 5,08/49 58/59 39/98
6
/eizdêzrw enilni
6
06-V
6
55-V
6
06-V
882
0,2
872
9,1
362
8,1
862
8,1
/coM Wk,rewoP
1,741
6,65
1,741
9,34
1,741
7,04
1,741
7,24
/ainalisazda³kU metsysgnileuF IFE IFE IFP-M IFP
/ud¹zrzorda³kU metsysevirdevlaV 42/CHOD 42/CHOD 42/CHOD 42/CHOS

Artyku³recenzowany
Literatura/Bibliography
[1] Regulamin UIM wydany przez Polski Zwi¹zek Motorowod-
ny i Narciarstwa Wodnego w 2005 roku (Regulamin UIM:
www.uimpowerboating.com).
[2] AdeltT.:Turystykamotorowodnadlawtajemniczonych.Wyd.
Sport i Turystyka. Warszawa, 1985.
[3] Gajêcki S., Adelt T.: Sport motorowodny.Wyd. Sport i Tury-
styka. Warszawa, 1954.
[4] KomunikatyPZMWiNW:Nr4Kwiecieñ1967,Nr8Sierpieñ
1968, Nr 2 Luty 1968, Nr 12 Grudzieñ 1969, Nr 9 Wrzesieñ
1969, Nr 8 Sierpieñ 1969, Nr 12 Grudzieñ 1970.
gines and to the contemporary stage of their development.
This is purposeful in as much as the constant growth of
interest in motorboat sports is being observed worldwide.
Such trend is also noticeable in Poland.
It is doubtless that the further development of attached
engineswillbedeterminedbymoreandmorestringentenvi-
ronmental standards applicable both in toxic emission level
andnoiseemission.Thespecific,verydifficultconditionsof
outboardengineoperationrequiretheuseofhighlyadvanced
engineering and technological solutions. The engine rating
valuesi.e.powerconcentrationapproaching60kW/dm3
and
meaneffectivepressureexceeding1.0MPaemphasizesuch
requirements(theSIengines).
Podziêkowania/Acknowledgements
Autorzyartyku³usk³adaj¹podziêkowaniafirmieSerwis
Motorowodny Gapski i Syn za udostêpnienie materia³ów
serwisowych firmy Mercury i Yamaha./The authors of this
paper would like to thank Serwis Motorowodny Gapski
and Son for making the servicing materials of Mercury and
Yamaha available to them.
soki poziom 1,2–1,4 MPa. Jeden kilowat mocy silnika uzy-
skuje siê z coraz mniejszej jego masy; wskaŸnik masy jed-
nostkowejzbli¿asiêdowartoœci1,1–1,0kg/kWwsilnikach
dwusuwowychorazok.2,0kg/kWwsilnikachczterosuwo-
wych.
7. Zakoñczenie
Bardziejszczegó³owaanalizarozwojukonstrukcjisilni-
ków spalinowych przeznaczonych do ³odzi motorowych
wymaga³aby dalszego opracowania. Opisane konstrukcje
maj¹jednakzwróciæuwagênaspecyfikêrozwi¹zañtegoro-
dzajusilnikówiwspó³czesnystanichrozwoju.Jesttootyle
celowe, ¿e w ci¹gu ostatnich lat obserwuje siê na œwiecie
nieustannywzrostzainteresowaniasportemmotorowodnym,
zarównowformiewyczynowej,jakiturystycznej.Takaten-
dencjajestrównie¿zauwa¿alnawPolsce.
Nie ulega w¹tpliwoœci, ¿e dalszy rozwój silników przy-
czepnychbêdziezdeterminowanycorazbardziejrygorystycz-
nyminormamiochronyœrodowiskaodnosz¹cymisiêzarów-
nodopoziomuemisjizwi¹zkówtoksycznych,jakrównie¿do
poziomuemisjiha³asu.Specyficzne,bardzotrudnewarunki
pracysilnikówzaburtowychju¿terazwymagaj¹stosowania
bardzozaawansowanychrozwi¹zañkonstrukcyjnychitech-
nologicznych.Osi¹ganewartoœciwskaŸnikówoperacyjnych:
koncentracji mocy zbli¿aj¹ce siê do wartoœci 60 kW/dm3
i
œredniegociœnieniau¿ytecznegoprzekraczaj¹ce1,0MPate
wymaganiapodkreœlaj¹(silnikiZI).
[5] Materia³y serwisowe firmy Merkury.
[6] Materia³y serwisowe firmy Yamaha.
[7] www.mercurymarine.com.
[8] www.yamaha-motor-europe.com.
[9] www.suzukimarine.com.
[10] www.honda-marine.com.
[11] www.popularmechanics.com.
Mgr in¿. Jakub Czajka –
Mr Jakub Czajka –
Dr hab. in¿. Krzysztof Wis³ocki –
Mr Krzysztof Wis³ocki –

Silniki spalinowe 1 2007

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (12)

More from Maciej Adamczak

More from Maciej Adamczak (19)

Silniki spalinowe 1 2007