Шестицилиндровые мотоциклы. Мотоциклетный двигатель
Почему "летают" мотоциклы — журнал За рулем
ОБОЗРЕНИЕ ЗР
ПОЧЕМУ «ЛЕТАЮТ» МОТОЦИКЛЫ
Теперь мы, автомобилисты, все чаще задаемся этим вопросом, видя, как двухколесная машина в ярком обтекателе срывается с места и пулей исчезает из глаз. Дело не только в малой массе — мотоциклетные моторы ныне в большинстве своем намного превосходят автомобильные, особенно по удельным показателям. О том, какими техническими ухищрениями достигнуто это превосходство, специально для «За рулем» рассказывает обозреватель журнала «Мото» Александр ВОРОНЦОВ.
Сфера применения мотоцикла (будем называть так любую двухколесную машину с двигателем внутреннего сгорания) чрезвычайно широка, поэтому и вариантов исполнения мотоциклетных двигателей неисчислимое множество. Подробный обзор всех этих конструкций — тема не статьи, а весьма объемистой книги. Здесь постараюсь обозначить лишь основные тенденции развития двигателей для мотоциклов*.
Спор между двухтактными и четырехтактными двигателями в автомобилестроении был решен в пользу четырех тактов еще в 50-е годы (правда, не окончательно — процесс, разработанный австралийской фирмой «Орбитал», весьма заинтересовал крупнейшие автомобильные компании мира). В мотоциклостроении же обе принципиальные схемы мирно уживаются, поделив сферы влияния. Причем двухтактные двигатели закрепились в двух совершенно различных областях — они применяются либо на дешевых машинах утилитарного назначения, либо на мотоциклах ярко выраженного спортивного характера. В первом случае их ценят за простоту. Во втором — за двукратный перевес в мощности над четырехтактным двигателем того же рабочего объема (в теории). Правда, в силу присущих двухтактному двигателю недостатков — прежде всего, продувки топливно-воздушной смесью — это преимущество на практике никогда не удается воплотить полностью. Но все же перевес получается солидным — не зря в мотогонках Гран-при четырехтактные двигатели не появляются уже более десяти лет.
ВСЕГО ДВА ТАКТА
Двухтактные моторы машин утилитарного назначения весьма традиционны по конструкции и фактически застыли на уровне, достигнутом к началу 70-х годов. У них относительно невысокая (для мотоциклостроения) литровая мощность — не более 100 л. с./л. Как правило, эти двигатели — одноцилиндровые, с отлитым из алюминиевого сплава цилиндром и чугунной гильзой. Смазка — в смеси с топливом либо раздельная. Зажигание — незамысловатая электронная бесконтактная схема. Во впускном тракте установлен лепестковый клапан, препятствующий обратному выбросу смеси. Это простое и эффективное устройство позволяет расширить рабочий диапазон двигателя и повысить КПД, потому двухтактники, где нет этого узла, можно пересчитать по пальцам.
СЛОЖНЕЕ, ЕЩЕ СЛОЖНЕЕ...
Есть и более изысканные конструкции — у двухтактных двигателей мотороллеров и легких мотоциклов, выпускаемых в Европе и Японии. Мотороллерные моторы — с воздушным принудительным охлаждением, а наиболее форсированные (до 140 л. с./л) — даже с жидкостным. Чугунную гильзу у таких двигателей заменяет специальное покрытие, обычно никелькремниевое. Раздельная система смазки применяется обязательно — иначе «двухтактник» не вписывается в довольно жесткие нормы чистоты выхлопа. Не редкость на современных мотороллерах и мопедах и катализатор в выпускной системе. Объединяет «утилитарные» двухтактные моторы одно: их рабочий объем не превышает 200 см3 — при большем разрыв в топливной экономичности двух- и четырехтактных двигателей становится слишком заметным. Лишь два исключения — наш ИЖ и чешская «Ява» — конструкции, корни которых уходят в полувековую давность, подтверждают это правило. Бывают исключения и с «другой стороны»: не редкость утилитарные машины с четырехтактными двигателями объемом 125 и даже 100 см3 (причем у «Хонды», а также ее многочисленных копий из Юго-Восточной Азии «полтинник» и тот может быть четырехтактным).
Подлинный шедевр современной техники — двухтактные двигатели спортбайков и машин типа «эндуро». Сложностью «начинки» они не уступают четырехтактным моторам! Кроме лепесткового клапана на впуске, появилась еще и специальная заслонка — так называемый мощностной клапан — на выпуске. Дело в том, что для двухтактного двигателя чрезвычайно важное значение имеет не только форма камеры сгорания и каналов в «теле» двигателя, но и настройка впускной и выпускной систем. Это связано с продувкой цилиндра, во время которой часть топливно-воздушной смеси вылетает в выпускную систему. Смесь удается вернуть в камеру сгорания, используя волновые процессы. Но лишь в определенном диапазоне оборотов. Мощностной клапан, перекрывая часть проходного сечения выпускного патрубка, меняет сопротивление выпускной системы и тем самым ее настройку, расширяя диапазон наиболее эффективной работы двигателя. Такие системы появились в начале 80-х годов на двухтактных моторах кроссовых и гоночных мотоциклов. Поначалу они имели центробежные регуляторы механического типа, но сейчас управление мощностными клапанами возложено на электронику.
Поскольку литровая мощность описанных двигателей очень высока — до 300 л.с./л — и, соответственно, тепловой режим весьма напряженный, то их охлаждение только жидкостное. Электронные системы зажигания — более сложные, с цифровым процессором, что позволяет задавать оптимальное опережение в зависимости от оборотов двигателя.
Будущее двухтактных двигателей, очевидно, за системами впрыска топлива, которые позволят, наконец, разделить процессы продувки и наполнения цилиндра. Характерно, что в конце 1996 года появились сразу две модели совершенно различного назначения с двухтактными двигателями, оснащенными впрыском топлива, — 50-кубовый мотороллер «Веспа-50ЕТ2» и 500-кубовый спортбайк «Бимота V-Дуэ».
ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЕ
Конструкции таких моторов не менее, а, пожалуй, даже и более разнообразны, чем двухтактных. Подходы к проектированию двигателей для машин утилитарного назначения и для дорогих тяжелых мотоциклов опять-таки совершенно различны. Для «рабочей лошадки» характерен одноцилиндровый двигатель рабочим объемом 125–250 см3, с почти вертикальным расположением цилиндра, воздушным охлаждением, верхним распределительным валом с приводом цепью, двухклапанной головкой цилиндра.
В отличие от автомобиля, где двигатель всегда закрыт капотом и его дизайном начали заниматься лишь в последние годы, для мотоцикла внешний вид двигателя часто имеет решающее значение. Только, пожалуй, в американском автомобилестроении мода влияла на число и расположение цилиндров. А для мотоцикла такое — в порядке вещей: вот уже 15 лет не проходит мода на двухцилиндровые V-образные четырехтактные двигатели, представленные великим множеством вариантов рабочего объема — от 125 до 1500 «кубиков». Своеобразные достоинства этой компоновочной схемы — особая вибрация и характерный неровный звук мотора — в общем, мотоциклетные радости мало понятны завзятому автомобилисту.
Но вершина развития мотоциклетных двигателей — это, конечно, рядные «четверки». Моторы подобного типа всегда на два-три шага опережают автомобильные. Например, четырехклапанная схема, которая лишь в последние годы стала общепринятой в автомобилестроении, получила широкое распространение на мотоциклетных четырехцилиндровых моторах уже в конце 70-х годов. Да и сегодня много ли найдется автомобильных двигателей с удельной мощностью 175 л. с./л, способных работать на 12 000 об/мин? А вот 105-сильная «Хонда-CBR600R», из технической характеристики которой взяты эти параметры, не считается слишком уж «горячим» спортбайком — так, разъездная лошадка на каждый день.
Поскольку четырехцилиндровые моторы весьма популярны и в автомобилестроении, то интересно подробнее рассмотреть конструкцию такого двигателя, чтобы понять, как достигают столь высоких показателей.
Прежде всего бросается в глаза целая батарея карбюраторов — по одному на каждый цилиндр. Такое решение позволяет убить целую стаю зайцев: каждый цилиндр получает смесь оптимального состава, обеспечивается равномерность наполнения (конечно, при условии синхронизации карбюраторов), впускной тракт получается минимальной длины, поэтому топливо не конденсируется на его стенках. Кроме того, форма
www.zr.ru
Устройство мотоцикла: двигатель | Байкадемия
Какие же требования выставляются к пламенным «гоночным» сердцам мотоциклов? В голову немедленно приходят максимальная мощность и минимальный вес, но это только начало. Размышляя о мощности, нельзя ограничиваться только ее максимальной величиной. Огромную роль в успехе того или иного мотора играет то, как он отдает свою мощность во всем диапазоне оборотов. Для простоты это называют характером, но с научной точки зрения правильнее говорить о кривых мощности и крутящего момента. Почему же эти кривые настолько важны?
Трехцилиндровый двигатель Aprilia так и не смог привести производителя к мировому титулу MotoGPВсе дело в дозировании газа. Поворот ручки газа на определенный угол соответствует определенному приросту мощности. Другими словами, на каждый градус приходится какое-то количество волосатых лошадиных задов (л.з., нет, извиняюсь – л.с.). И чем мощнее двигатель, тем больше л.с. на градус поворота ручки газа, а, следовательно – сложнее дозировать мощность. Но это еще полбеды.
Если кривая мощности нелинейная (а у большинства двигателей она именно такая), то получается, что при увеличении оборотов на одно и то же значение (например, на 3000 об./мин.) прибавка в мощности в одном диапазоне оборотов (скажем, с 3000 до 5000 наш условный двигатель «набирает» 15 л.с.) будет значительно отличаться от прироста в другом диапазоне (например, с 5000 до 8000 он наберет 25 л.с.). А отсюда следует, что и количество л.с. на градус поворота ручки газа с 3000 до 5000 и с 5000 до 8000 тоже получится разным (с 5000 до 8000 – больше, другими словами в этом диапазоне оборотов у двигателя произойдет «подхват»). Как следствие – точно дозировать «газ» в диапазоне 5000-8000 об./мин. будет тяжелее. С одной стороны, это добавляет эмоций и впечатлений. Но у гонщиков и того, и другого более чем достаточно. Поэтому на треке большую ценность имеет форма кривой мощности, максимально приближенная к линейной.
«Плоская» кривая говорит о том, что характер двигателя прогнозируемый (т.е. пилот заранее знает, как двигатель отреагирует на тот или иной поворот ручки газа), и у него нет ярко выраженных «подхватов» и «провалов», в которых трудно дозировать мощность. Требование к линейности характеристики двигателя настолько важно, что иногда ради его выполнения жертвуют даже пиковой мощностью.
Следующее требование связано с надежностью. Из-за огромных нагрузок, которые испытывают внутренние компоненты двигателя, зачастую непросто обеспечить необходимый ресурс гоночных моторов. Другими словами, двигатель должен выдерживать хотя бы один этап гонок.
Мотор RC211V – один из самых плотноупакованныхРазмеры двигателя также играют немалую роль в успехе. Если конструкторам удается сделать мотор более компактным, то это позволяет в больших пределах «играть» с положением центра тяжести, который непосредственно влияет на многочисленные нюансы поведения мотоцикла. Меньшие размеры двигателя также облегчают задачу централизации масс, что влияет на «поворотливость».Последнее серьезное требование к гоночным двигателям сродни одному из условий, предъявляемым к тормозным системам. Так как в двигателе есть множество вращающихся (и порой очень быстро!) частей, то они, как и колеса с тормозными дисками, представляют собой гироскопы и маховики. Гироскопический эффект вращающихся частей двигателя влияет на способность мотоцикла быстро изменять траекторию, а маховиковый – быстро ускоряться. Как и в случае с тормозами, и то и другое желательно минимизировать.
Ужаснувшись сложности поставленной задачи, давайте посмотрим, как все эти технические требования выполняются (если выполняются!) в мотоциклах различных классов.
Двухтактные двигатели в MotoGP теперь часть историиНачнем ковыряние в моторах с жужжащих двухтактных «вонючек» классов “GP-125” и “GP-250”. Малый рабочий объем этих одно- и двухцилиндровых двигателей непосредственно ограничивает мощность и сужает диапазон оборотов, в котором она вырабатывается. Причем мощность получается настолько маленькой (по сравнению с классами MotoGP и SBK), что тут уж не до линейной характеристики. В этом классе даже пол-лошади стоят дорого. Поэтому выжимают мощность до последней капли. Для снижения потерь на трении количество поршневых колец уменьшают до одного. Ширину беговых дорожек коренных подшипников делают минимально возможной. Еще одна капля мощности приходит от использования гоночного радиатора повышенной пропускной способности. Его применение позволяет помпе легче перекачивать воду в системе охлаждения. Результат – еще одна «нелишняя» «пони». Кстати, температура двигателя тоже непосредственно влияет на мощность. Общее правило таково: больше температура – меньше мощность, и наоборот. Поэтому гоночные двигатели особенно критичны к охлаждению.
Степень сжатия поднимают до невероятных для двухтактного мотора величин, а карбюратор, выпуск и систему зажигания настраивают для работы на максимальных оборотах. Все это приводит к чудовищной нелинейности кривых крутящего момента и мощности. Благо ее сравнительно немного. Из-за этого и способности мотоциклов GP-125 и 250 проходить повороты на огромных скоростях больших трудностей с дозированием мощности не возникает – многие повороты просто не требуют сбрасывать газ.Надежность двухтактных двигателей GP-125 и 250 из-за высокой степени форсировки и особенностей смазки невелика. Богатые команды меняют поршни каждый гоночный день, а менее обеспеченные – перед каждым этапом.
Следующая ступень «двигательной» иерархии – класс Superbike. Нам он особенно интересен тем, что эти двигатели (кроме Foggy Petronas FP-1) происходят от моторов обычных дорожных спортбайков. В чемпионате WSB работают двигатели трех конфигураций: V-образные «двойки», рядные «тройки» и «четверки». Но от своих дорожных собратьев эти «генераторы мощности» ушли чудовищно далеко.
Механики команды Suzuki работают с двигателем GSX-R1000В королевском классе MotoGP дизайн двигателей представляет собой апофеоз инженерного искусства и разрушает все технические преграды. Из-за колоссальной мощности требование к линейности характеристики двигателя в MotoGP самое жесткое. Одним дизайном двигателя добиться плоской кривой мощности уже не удается, и в игру вступает электроника (см. материал «Электроника» в одном из ближайших номеров). Но даже умные электронные системы управления двигателем не способны полностью справиться с табунами в 250 л.з. Класс MotoGP – территория «Большого Взрыва»* (сноска: см. «Мото» №1 2006г.). Только с ее помощью гоночным командам удалось чувствительно облегчить задачу пилотов, уставших бороться с бесконечными пробуксовками.Отдельного упоминания заслуживает блок сцепления. Мощность в классе MotoGP настолько большая, что обычное многодисковое сцепление в масляной ванне становится малоэффективным и часто начинает проскальзывать.
Сцепление Foggy Petronas – сухоеВыходов из этой ситуации два. Можно либо увеличить количество дисков (и тем самым массу корзины сцепления и мотоцикла в целом), либо сделать сцепление сухим. Практически все команды MotoGP выбрали второй путь. Сухое сцепление при меньшем количестве фрикционных дисков позволяет передавать большую мощность и не загрязняет продуктами трения масло. Но у него есть и существенный недостаток – сложность охлаждения. В отличие от привычного сцепления в масляной ванне, сухое сцепление охлаждается только потоком воздуха. Из-за этой особенности его очень легко перегреть, особенно на старте. Именно поэтому сухое сцепление в состоянии пережить всего два гоночных старта, после чего потребует ремонта.
Сухое сцепление мотоцикла MotoGP Honda RC211VЕще одна задача, которая лежит на плечах сцепления – предотвращение блокировки заднего колеса при переключении сразу нескольких передач вниз. Проскальзывающее сцепление частично справляется с этим отрицательным эффектом, но зачастую приходится прибегать к дополнительной помощи электроники. Но об этом – позже.
В разговоре о двигателях болидов MotoGP нельзя не упомянуть об устройстве газораспределительного механизма. Из-за огромных оборотов нагрузка на распредвалы, клапаны и пружины двигателей MotoGP воистину чудовищная. Чтобы ее хоть как-то уменьшить, надо применять более мягкие пружины. Но при этом растет риск зависания клапанов. Конечно, можно изготавливать их из легкого титанового сплава, но это все равно полностью не решало проблему. Пружины остаются достаточно жесткими, и огромные обороты быстро приводят к их разрушению (известны случаи, когда механикам приходилось менять клапанные пружины каждый день!). Выход из сложившейся ситуации давно известен и применяется в F1. Пневматические клапаны, где вместо пружин используется сжатый воздух. Но в отличие от F1, эта технология пока не нашла признания в мотогонках. Ее испытывали несколько команд, включая ушедшую Aprilia, но успеха не добился никто. Тем не менее, в этом году Suzuki возобновила тестирование пневматической технологии. А нам остается наблюдать, к чему это приведет.
Двигатель супербайка Yamaha YZF-R1 внешне почти не отличается от стоковогоПоследнее, о чем хочется упомянуть в нашем исследовании двигателей MotoGP – влияние гироскопического эффекта на поведение мотоцикла. Как уже было сказано, быстровращающиеся части мотоцикла представляют собой гироскопы, препятствующие любым изменениям направления движения. Это – одна из основных причин, которая вынуждает конструкторов снижать вес колес и коленвала (основные гироскопы мотоцикла). Но у гироскопов есть интересное свойство. Если они вращаются в одном направлении, их гироскопический эффект суммируется, если же направление вращения противоположное, то эффекты вычитаются, частично компенсируя друг друга. Это свойство и пытались применить в гоночных двигателях их конструкторы. Еще во времена GP-500 некоторые команды тестировали двигатели с двумя коленвалами, вращающимися в противоположном направлении. Это действительно компенсировало их гироскопический эффект, но и существенно увеличивало потери мощности. В конце концов от применения двух коленвалов отказались. Но современная Yamaha М1 пошла дальше. Конструкторы, вместо компенсации гироскопического эффекта одного только коленвала, решили уменьшить влияние всех гироскопов мотоцикла. Для этого они заставили коленвал вращаться в направлении, противоположном вращению колес. В результате суммарный гироскопический эффект уменьшился и мотоцикл стал намного проворнее.
Сухое сцепление фирмы STM на мотоцикле KR ProtonЕще один класс гоночных мотоциклов, двигатели которых представляют интерес – Endurance. Здесь, как и в случае с тормозами, требования радикально отличаются от остальных классов. Раз гонки «на выносливость», то двигатель должен быть именно таковым. Как же поднять ресурс мотора? Достаточно просто его не форсировать! Механики Endurance зачастую ограничиваются классическим тюнингом: «нулевой» воздушный фильтр, система управления двигателем («мозги») и полная выпускная система. «Ограниченность» форсировки мотора также позволяет удержать потребление топлива на приемлемом уровне, а это сокращает количество пит-стопов. А вот что играет важную роль, так это механическая прочность двигателя, ведь даже падения не должны выводить мотоцикл из строя. Для поднятия «живучести» мотора в случае падений штатные крышки генератора и сцепления уступают место усиленным, способным пережить не один контакт с асфальтом. Немного отвлекусь, ибо умолчать об этом не могу: на борту гоночных мотоциклов Endurance имеются набор инструментов и даже фонарик – чтобы пилот мог выполнить небольшой ремонт даже вдали от паддоков.
Автор Антон Барсуков, фото автора.
bikedemia.ru
MotoSport: Сердце мотоцикла. Двигатель.
Неискушенный покупатель чаще всего смотрит на единственный параметр мотоцикла, активно тиражируемый маркетологами – максимальную мощность. Следовательно, крутизна движка определяется исключительно поголовьем «лошадей». Отсюда рождаются мифы о том, что имеющий менее 100 л.с. мотор «не едет» и прочие глупости.
Мы ни в коем случае не пытаемся отговорить тебя от покупки первого в жизни Yamaha R1, но перед походом в салон все же прочитай эту статью. И определись, чего ты хочешь от мотоцикла, какие задачи он будет выполнять и в каких условиях.
Итак, какие двигатели ставят на мотоциклы? Наибольшее распространение получили, конечно же, бензиновые двигатели внутреннего сгорания. Они бывают 2-тактными и 4-тактными.
Как работает двухтактный двигатель (англ. язык) |
Двухтактники до сих пор используются в производстве малокубатурной техники. Благодаря простоте конструкции и отличному соотношению вес/мощность они заслуженно пользуются любовью в кругах скутеристов, любителей оффроуда и шоссейно-кольцевых гонок. Гражданские 2-тактные мотоциклы практически не выпускаются, за исключением некоторых 50- и 125-кубовых моделей. В целом, это неплохой выбор как для первого мотоцикла. Отличительная черта 2-тактного двигателя – огромный резонатор. В отсутствие клапанов отвод отработанных газов полностью возложен на плечи выхлопной системы, которая должна работать предельно эффективно.
Цикл работы двухтактного двигателя с резонатором, работающим по принципу Каденасси. |
Цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех этапов:впуск, сжатие, рабочий ход (возгорание) и выпуск. |
В отличие от автомобильного мира, в мотопроме существует намного большее количество вариантов компоновки моторов. Большинство авто оснащают 3- или 4-цилиндровым рядником, реже – 4-цилиндровым оппозитом. Все остальные вариации находятся за гранью финансовых возможностей большинства автолюбителей. С мотоциклами все интереснее.
Мощность против крутящего момента. Крутящий момент – это произведение силы на длину плеча ее действия (измеряется в ньютон-метрах). Мощность – это произведение момента на его угловую скорость, то есть количество работы, произведенное на определенных оборотах (измеряется в лошадиных силах). Крутящий момент, создаваемый движком, зависит от площади поршня, радиуса кривошипа коленвала, давления внутри цилиндра и других параметров. Мощность – прежде всего от оборотов движка.
Чтобы получить одновременно мощный и моментный двигатель, нужно заставить большие поршни двигаться очень быстро, вращая длинные рычаги коленвала. К сожалению, это вещи взаимоисключающие. Намного проще раскрутить до бешеных оборотов маленькие поршни с коротким рабочим ходом. Что важнее: высокая мощность или классный крутящий? Важны не их пиковые значения, которые указывает производитель в ТТХ мотоцикла, а распределение «лошадей» и ньютон-метров в рабочем диапазоне. Именно поэтому мы стараемся давать к тест-драйвам график с результатами диностенда (устройства, с помощью которого измеряют мощность и крутящий двигателя).
Для мотоцикла важно наличие тахометра, чтобы райдер мог контролировать оптимальные обороты двигателя, где мощность и крутящий достигают максимальных значений. |
С мотоциклетными движками ситуация несколько иная. Она, скажем так, более разнообразна, но при этом все бензиновые двигатели для мототехники делят в общих чертах на одноцилиндровые, многоцилиндровые и двухцилиндровые. У одноцилиндровых моторов принцип работы схож с тракторным дизельным двигателем, то есть таковой обладает значительным крутящим моментом, который отлично показывает себя уже на небольших оборотах, однако высокой мощности от такого ждать не нужно. Данные двигатели применяют на байках, которые предназначены для езды по бездорожью, где необходимо в ограниченном объеме мотора выполнять достаточно много нагрузки. Среди преимущества такого рода двигателей является их небольшой вес и малые габариты. В многоцилиндровых двигателях количество цилиндров может составлять 3, 4, 6 и выше. Такие моторы отлично и быстро набирают высокую мощность, потому соответственно и высокие скоростные показатели им по силам. Однако при всем этом данные двигатели гораздо тяжелее и объемнее в габаритах. Потому такой мотор вполне подойдет для туреров, в которых больший вес лишь выигрывает, или для спортивных мотоциклов, в которых чем больше л.с., тем лучше. Даже не пробуйте ездить по бездорожью на такого рода байке.
Но разберемся с компановкой мотора подробнее.
Моноцилиндр. Самый простой и самый популярный вариант устройства мотоциклетного движка. Чаще всего его можно увидеть на различных эндуро, мотардах и кроссачах. Преимущества одноцилиндрового мотора: компактность, простота конструкции и обслуживания, хороший крутящий момент на низких и средних оборотах. Недостатки: ограничение по объему цилиндра, вибрации, ограниченный рабочий диапазон.
Параллельный твин. Двигатель с двумя цилиндрами, установленными в ряд, можно встретить на круизерах, шоссейниках и кроссоверах. Преимущества: относительная простота обслуживания, эффективное охлаждение, хороший крутящий момент на средних оборотах. Недостатки: ограниченный рабочий диапазон, невысокая максимальная мощность.
Два диаметрально противоположных примера распределения мощности и крутящего. На первом графике изображены кривые 1584-кубовой воздушной вэшки Harley-Davidson, на втором – 4-цилиндрового жидкостного рядника Honda CBR1000RR. Большая вэшка Харли крайне неохотно крутится, достигая скромных 65 л.с. при 5000 об/мин. Зато у этого мотора очень много крутящего – целых 113 Нм! Правда, все ньютон-метры доступны в узком рабочем диапазоне, оптимальный режим работы движка – 2000-4000 об/мин. Рядник Хонды напротив очень любит, чтобы его крутили. На низких оборотах крутящего мало, мощности – еще меньше. Обе кривые растут в диапазоне от 2500 до 10000 об/мин, самый «сок» движка – отрезок от 7000 до 12000, когда он выдает максимум и «лошадей», и ньютон-метров. В любом случае, оптимальный рабочий режим мотора Хонды намного шире, чем у Харли |
V4. Достаточно редкий и высокотехнологичный мотор, который очень любят в гонках MotoGP. Впрочем, используется не только на спортбайках, но и туристах. Преимущества: компактность, высокие мощность и крутящий, равномерная отдача ньютон-метров. Недостатки: навороченность конструкции, сложное ТО, высокая стоимость самого агрегата. 3-цилиндровый рядник. Этот движок – экзотика в наших краях. Его используют Triumph, Benelli и MV Agusta (с недавних пор и Yamaha), комплектуя им свои стриты, спортбайки и туристы.
Трехцилиндровый мотор – разумный компромисс между не очень мощным параллельным твином и мощным, но сложным 4-цилиндровым рядником. Преимущества: относительная компактность, небольшие вибрации, хорошие мощность и крутящий. Недостатки: возможные проблемы с сервисным обслуживанием.
Модель четырехцилиндрового четырехтактного рядного двигателя. |
Оппозит. Эта компоновка и аббревиатура BMW – близнецы-братья. По сути, тот же V-твин, но с развернутыми на 180° цилиндрами. На самом деле немцы позаимствовали такую компоновку у англичан. В свою очередь, СССР украл ее у BMW, выпустив на просторы нашей бывшей необъятной родины популярные до сих пор «Днепры» и «Уралы». Преимущества оппозита: высокий крутящий момент, эффективное охлаждение цилиндров, низкий центр тяжести. Недостатки: ширина и сложность конструкции (в частности системы ГРМ).
Отдельно нужно сказать о единственном в своем роде 6-цилиндровом оппозите, который устанавливается на Honda Gold Wing. Этот 1832-кубовый мотор жидкостного охлаждения считается идеально сбалансированным (то есть в нем почти отсутствуют вибрации), у него низкий центр тяжести и отличный крутящий момент на низких и средних оборотах. Впрочем, такой рабочий объем делает движок почти автомобильным по своим характеристикам.
Помимо мотоциклов с бензиновым двигателем в современном мире можно встретить еще несколько типов мотоциклетных двигателей, среди которых дизельный двигатель, электродвигатель и пневмодвигатель. Такие мотоциклы — большая редкость.
По материалам сайта bike.ua
motosport-by.blogspot.com
Как устроен и как работает мотоцикл?
Подобно автомобилю мотоцикл "кушает" бензин, чтобы получить энергию для своего движения. Существенное отличие между ними заключается в том, что мотоцикл имеет всего два колеса. Энергия двигателя у него передается на заднее колесо. И хотя зачастую его мощность намного меньше мощности автомобильного двигателя, мотоцикл благодаря своему обтекаемому профилю и меньшему весу может развивать те же скорости, что и автомобиль. Кроме того мотоциклы обычно разгоняются быстрее автомобилей и более подвижны на узких дорогах и на бездорожье.
Схема устройства мотоцикла
Как передается энергия на колесо
Работа двигателя мотоцикла во многом похожа на работу автомобильного двигателя. Топливо, сгорающее в цилиндрах двигателя, толкает поршни (на рисунке сверху), которые вращают коленчатый вал. В коробке передач вращательное движение коленчатого вала передается цепи. Она-то и вращает заднее колесо. Но коробка передач мотоциклу тоже нужна: чтобы уменьшить слишком большую скорость вращения, получаемую от двигателя. И в конце концов заднее колесо делает один полный оборот за два оборота коленчатого вала.
Чтобы легче двигаться
Система пружинной подвески устанавливается на оба колеса мотоцикла. Она оберегает мотоциклиста и двигатель от ударов из-за неровностей на дороге.
Подвеска переднего колеса
Ударопоглощающие пружины спрятаны внутри полых вилок, залитых маслом. Эти пружины уменьшают толчки и колебания.
Подвеска заднего колеса
Задний механизм ударопоглощения крепится к самой раме мотоцикла — по одному с каждой стороны колеса.
Двухтактный двигатель дает больше мощности
В автомобилях обычно используют четырехтактные двигатели. Цикл их работы состоит из четырех частей: впуск смеси, сжатие, сгорание и выхлоп. На это требуется два движения каждого поршня туда-сюда. Двухтактный мотоциклетный двигатель (рисунок вверху) выполняет все те же операции за одно полное движение поршня туда-сюда: когда поршень поднимается (левый рисунок), происходит впуск и сжатие. А когда опускается, сгорание и выхлоп (правый рисунок). Поэтому теоретически при одинаковой частоте вращения, то есть одинаковом количестве оборотов в минуту, двухтактный двигатель должен быть в два раза мощнее четырехтактного. Однако на практике из-за размеров двухтактного двигателя и повышенного трения в нем преимущества его не так велики. И все-таки мощность двухтактного двигателя внутреннего сгорания примерно в 1,5 раза выше мощности четырехтактного.
information-technology.ru
Шестицилиндровые мотоциклы — журнал За рулем
Больше, толще, круче… Сколько ни убеждай в пользе умеренности, а большие цифры завораживают. Может быть, сама по себе цифра «6» — не такая уж и величина, но вот если это число цилиндров у мотоциклетного двигателя…
000_moto_0111_068
Первый в мире серийный шестицилиндровый мотоцикл — Benelli 750 Sei.Первый в мире серийный шестицилиндровый мотоцикл — Benelli 750 Sei.
Среди всех возможных вариантов компоновки ДВС рядная «шестерка» отличается уникальной уравновешенностью: полностью сбалансированы все силы и моменты инерции. Не зря же ее выбирали производители роскошных автомобилей, от Rolls-Royce 40/50 Siver Ghost до Mercedes-Benz 300 Adenauer, и перешли на более многоцилиндровые моторы они в основном из соображений престижа. Именно к рядной «шестерке» относится легендарный фокус со стоящей на ребре монеткой — даже когда водитель газует.
Впрочем, из-за своих габаритов такой двигатель долго казался совершенно неприемлемым для мотоцикла. А когда создатели двухколесных машин наконец обратили на него свое благосклонное внимание, то привлекла их отнюдь не плавность работы: инженеры шли на увеличение числа цилиндров в стремлении выжать максимум из гоночных моторов (за счет снижения инерции деталей, что позволяет форсировать двигатель по оборотам). Первыми опробовали рядную «шестерку» конструкторы итальянской компании MV Agusta еще в 1957 году. Правда, дальше экспериментов они не пошли: хотя шестицилиндровую «пятисотку» и удалось раскрутить аж до 13 800 об/мин, решающих преимуществ перед отработанными «четверками» она не показала.
А вот японские инженеры оказались настойчивее. В 1964 году они начали работу над 250-кубовой (!) «шестеркой» Honda RC164. А в 1966 и 1967 годах Майкл Хейлвуд на усовершенствованной версии RC166 стал чемпионом мира. Кстати, та машина выдавала свои 60 л.с. при фантастических 18 000 об/мин, а рабочий диапазон оказался столь узок, что пришлось поставить семиступенчатую коробку передач.
В конце 60-х ФИМ наложила вето на гоночные моторы с числом цилиндров более четырех — дескать, более многоцилиндровые моторы никогда не найдут применения на серийных машинах. Но нашелся человек, со спортивными чиновниками не согласный. Звали его Алеccандро де Томазо, и был он потомком итальянцев, некогда эмигрировавших в Аргентину и успешно там занявшихся разведением скота (а, собственно, чем еще можно успешно в Аргентине заниматься?). Алеccандро же вернулся на историческую родину и на деньги папаши-скотовода стал вовсю развлекаться: гулять с купеческим размахом, приударять за красивыми женщинами и гоняться на спортивных автомобилях. Последнее его и зацепило, да так, что он занялся строительством собственных автомобилей марки De Tomaso. К середине 60-х годов маленькая компания стала ядром настоящей промышленной империи: Алccандро «по случаю» прикупил легендарную Maserati и дизайн-ателье Carrozzeria Ghia, а «на сдачу» — еще и пару мотоциклетных фирм: Benelli и Moto Guzzi.
Вот инженерам Benelli де Томазо и поручил сделать самый крутой в мире мотоцикл: с шестицилиндровым мотором! Те подошли к делу очень творчески и очень по-итальянски: взяли четырехцилиндровый двигатель Honda CB500 да, недолго мудрствуя, прибавили к нему справа и слева по одному цилиндру (благо, распространенная в то время схема с центральным — между цилиндрами — приводом газораспределительного механизма такие фокусы легко позволяла). Самым большим техническим новшеством стал перенос генератора: у Honda он располагался на мыске коленвала, а на Benelli его пришлось убрать за блок цилиндров — чтобы не увеличивать ширину и без того немалого мотора. Утверждают, что внутренняя начинка обоих моторов (ну, кроме коленвала, конечно) была полностью взаимозаменяемой… Зато великолепный дизайн, выполненный мастерами Carrozzeria Ghia, был стопроцентно итальянским. А самым эффектным его штрихом стала батарея глушителей: по три с каждой стороны.
Мотоцикл, незамысловато названный Benelli 750 Sei (что по-итальянски означает просто «шесть»), дебютировал в 1972 году, но в продаже появился, как это часто бывает у итальянцев, лишь пару лет спустя. Естественно, интересно сравнить его с бестселлером тех лет — четырехцилиндровой Honda CB750. По крайней мере, на бумаге преимущество в мощности было у «итальянки» — 76 л.с. при 8000 об/мин против 67 л.с. при тех же оборотах у Honda. Данные независимых тестов показали, что на самом деле разница была не столь велика: максимальную скорость оба соперника выдавали равную — 200 км/ч, лишь на разгоне «до ста» Benelli чуть выигрывала: 4,4 с против полных пяти у CB750. При этом по сухой массе — полный паритет: 220 кг. Эксперты отмечали бесподобную плавность работы двигателя Benelli, итальянский мотоцикл ощутимо лучше рулился и тормозил (двухдисковый передний тормоз — впервые в мире!). Но и стоил он чуть ли не вдвое дороже «японца», что привело ко вполне предсказуемому результату: за четыре года удалось продать лишь 3200 аппаратов.
В 1978 году итальянцы представили вторую версию «шестерки»: Benelli 900 Sei. Расточив цилиндры, они довели рабочий объем до 906 см³; заявленная мощность выросла немного — до 80 л.с., но теперь это была уже реальная мощность. Обновили и дизайн: вместо спицованных колес итальянцы поставили литые, а расфуфыренная батарея шести глушителей уступила место скромной 6-в-2. Увы, продажи снова оказались мизерными: всего 2000 мотоциклов.
Казалось бы, боссам Honda сидеть и радоваться, ан нет: вирус номер шесть оказался заразным. Бредовая идея — выпустить собственный «сикс» — овладела умами японцев. Причем обставили его выход они красиво. Сначала распустили слухи о грядущей замене CB750, причем так засекретили будущий рабочий объем, что вместо цифр ставили просто «Икс». А когда в конце 1977 года мотоцикл предстал перед публикой, оказалось, что он так и называется: Honda CBX. Рядная «шестерка» (два верхних распредвала — фактически даже четыре, поскольку они были составными, четырехклапанные головки, 1047 см³, 105 л.с.) была включена в силовую структуру стальной рамы — примерно так же, как и двигатели современных спортбайков в алюминиевую «диагональ». Дополняли конструкцию составные колеса системы Comstar, традиционного типа подвески и передний двухдисковый тормоз. Увы, передняя вилка была слабовата — уверяют, что она могла согнуться даже при резком торможении! Трудно поверить, но 1047-кубовая «шестерка» была всего на 50 мм шире, чем «четверка» CB750, и легче ее! Правда, мотоцикл в целом потяжелел — целых 247 кг, но легко разгонялся до 220 км/ч. Кстати, возглавлявший проект CBX Шоичиро Иримадзири начинал свою карьеру в 60-е как раз с работы над гоночными моторами Honda, в том числе и над шестицилиндровыми RC164/166.
Через три года Honda кардинально переработала свой флагман. Передняя вилка была усилена, а вместо традиционной маятниковой подвески сзади поставили систему Pro-Link с прогрессивной характеристикой. Машину позиционировали уже не как Super Sport, а как Sport Tourer — перемену в назначении подчеркивали полуобтекатель и багажные кофры (правда, весьма скромных размеров). Впрочем, оказалось, что и в модернизированном виде CBX не конкурент новым рядным «четверкам» с четырехклапанными головками — и еще через три года он навсегда покинул производственную программу.
001_moto_0111_068
Honda RC166 — первый успешный мотоцикл с шестицилиндровым двигателем.Honda RC166 — первый успешный мотоцикл с шестицилиндровым двигателем.
www.zr.ru
Самые крутые автомобили с мотоциклетными моторами – Обзор – Autoutro.ru
Мотоциклы и автомобили имеют множество общих технологий, но крайне редко их основные узлы взаимозаменяются.
Разница между мотоциклами и автомобилями настолько глубока, что не так-то просто приспособить мотор от мотоцикла в автомобиль. На это потребуется много часов сложных манипуляций.
Обратная операция (мотор от автомобиля в мотоцикл) еще менее популярна. Обычно безумные энтузиасты и по совместительству любители экзотики всовывают огромный V8 в корпус мотоцикла и впоследствии меняют все вокруг.
Мотоцикл с мотором V8 от FerrariМотоциклетные и автомобильные моторы обладают совершенно разными характерами. Двигатели на байках раскручиваются до астрономических цифр, а расход топлива просто поражает. Однако крутящий момент совсем не впечатляет по сравнению с автомобильным двигателем.
Сегодня мы поговорим о самых крутых автомобилях с мотоциклетными моторами, которые оставили глубокий след в автоиндустрии.
Iso Isetta и BMW 600. Итальянцы из Iso изготавливали мопеды, холодильники и трехколесные грузовички. В начале 1950-х годов владелец компании решил представить линейку компактных автомобилей.
Так и родилась Isetta. У нее был 200-кубовый мотор от Iso Moto 200. Isetta по-итальянски означает «маленькая Iso». Ее популярность взлетела быстрее, чем можно было ожидать...
Как вы все знаете, вход в салон осуществлялся через фронтальную дверь. Ручка там была от холодильника, чтобы сэкономить средства. Первая версия была способна ускориться до 75 км/ч, что практически невероятно для 9,5-сильного двухтактного 1-цилиндрового мотора.
В конце концов, Iso продали права на выпуск Isetta другим автопроизводителям, в том числе BMW. Немцы выкупили все кузовное оборудование и перепроектировали машину под свой мотоциклетный мотор. С тех пор автомобильчик обновлялся, пока не стал BMW 600 – четырехколесным четырехместным «пузырем».
BMW 600Версия Isetta от BMW была изменена до такой степени, что ни одна кузовная панель и ни одна запчасть от оригинала к ней не подходила.
Эта казалось бы никчемная модель очень помогла баварцам в нужный момент. Isetta и последующий BMW 700 буквально спасли компанию от банкротства.
Honda N600. Сегодня мы знаем Honda как производителя Civic, Accord, CR-V, робота Asimo и даже самолета. Однако когда-то давно Honda была больше известна своими мотоциклами, нежели автомобилями, но все изменилось с приходом Honda N600. Это была эволюция кей-кара, продававшаяся и на других рынках, включая США и Европу.
N600 был оснащен рядным 2-цилиндровым 600-кубовым мотором от мотоцикла Honda CB450. Кстати, это была первая Honda, продававшаяся в США. Мотоциклетный мотор, адаптированный для водяного охлаждения, мог достигать 9 000 об/мин и разгонять машину до 130 км/ч.
В 1972 году Honda заменила N600 первым Civic, а сегодня Civic пребывает уже в десятом поколении, так что вы понимаете, насколько релевантен был крошечный N600.
BMW i3 REx. BMW предлагает i3 в двух вариантах: полноценный электрокар и гибрид с так называемым расширителем диапазона. В последнем используется мотоциклетный двигатель в качестве генератора.
У первых i3 был крайне скромный запас хода, и BMW был жизненно необходим маленький мотор-генератор. Проблема в том, что в автомобильной линейке не было настолько компактных моторов, и тогда на помощь пришло мотоциклетное подразделение.
В i3 REx установлен 650-кубовый мотор от С650 GT. Если быть точным, то силовой агрегат не взят непосредственно из макси-скутера. Он был модифицирован и оптимизирован для новой цели. Отдача снизилась с 65 до 34 л. с., но это неважно, так как он все равно не крутит колеса.
Топливный бак автомобиля имеет емкость всего 9 литров. Идея оснащать электрокар крошечным ДВС в качестве генератора – не самая экологичная вещь в мире, однако она вселяет уверенность в клиентов, которые тревожатся из-за скромного запаса хода.
Morgan 3-Wheeler. Эта модель первой приходит на ум, когда кто-то говорит об автомобиле с мотоциклетным мотором.
Нельзя сказать, что 3-Wheeler всецело посвящен перфомансу. Он создан для тех, кто любит машины с открытым кокпитом, и оснащен мотором V2, так что звук у него превосходный.
Morgan собирает все свои машины вручную, так что после размещения заказа вам придется ждать еще полгода. Очередь могла бы быть и длиннее, но современные технологии ускорили некоторые процессы производства.
Данная модель очень важна для автоиндустрии, так как сохраняет наследие, заложенное самым первым автомобилем Генри Фредерика Стэнли Моргана, который был построен в 1909 году и имел мотоциклетный мотор.
Ariel Atom V8. Из всех британских трековых автомобилей, появившихся за последнее десятилетие, именно Ariel Atom является той машиной, после которой вам почти со стопроцентной вероятностью придется менять нижнее белье. Бешеная скорость и отсутствие кузовных панелей делает чудовищем даже самый базовый Atom. Что уж говорить о модификациях с Hartley V8 – фантастическим реинжинирингом двух моторов Suzuki Hayabusa. Круче может быть только Atom, полыхающий в огне или спущенный с пика Коммунизма.
autoutro.ru
10 машин, которые стоило бы оснастить мотоциклетным двигателем
Что будет, если поместить в автомобиль двигатель от мотоцикла? В первую очередь — увеличенная мощность относительно автомобильного «движка» тех же размеров и чрезвычайно характерный звук мотора. Некоторым автомобилям подобная «трансплантация» вполне пошла бы на пользу — хотя бы просто ради того, чтобы посмотреть на результат.
Caterham Seven 160 укомплектован 0.66-литровым движком от Suzuki с турбонаддувом, выдающим около 80 л.с. В другой комплектации на него устанавливали Suzuki GSX 1300 R, но теоретически можно было бы добиться значительно лучшего результата, установив мотоциклетный Kawasaki h3R — разгон от 0 до 100 км/ч занимал бы в таком случае всего 6.5 секунд.
Honda Civic Del Sol с кузовом типа «тарга» в стандартном наборе выдавала 106 л.с., а пересадка мотоциклетного Suzuki Hayabusa позволила бы увеличить мощность вдвое!
Peel P50 — официально самый маленький автомобиль в мире. Эта кроха выдаёт лишь 4.5 л.с., а потому было бы любопытно проверить, как она поведёт себя с движком от Hayabusa с 197 л.с. Разве может как-то повредить увеличение мощности в какие-то жалкие 44 раза?
Ariel Atom 3 выдаёт 245 л.с. со стандартным движком от Honda. Как поднять мощность до 300 л.с. Поставить двигатель от Kawasaki Ninja h3R и наслаждаться последствиями!
Reliant Robin 850 образца 1975 года выдаёт лишь 40 л.с. Зато в его моторный отсек помещается Kawasaki h3R с суперчарджером — правда, результат может оказаться чересчур скоростным для водителя (в плане управляемости).
Mitsubishi Mirage со своими 74 лошадиными силами не предназначена для великих свершений. С другой стороны автомобиль очень лёгкий, и стоит пересадить машине мощный двигатель от мотоцикла, тот же Hayabusa, и получится настоящий спорткар.
Volkswagen Polo напрашивается на пересадку двигателя от Ducati 1199 Superleggera, который встал бы на место как родной. Разница по мощности была бы не столь очевидна — стандартный движок Polo выдаёт 192 л.с., а Ducati — 195 л.с., но рёв мощного двигателя от мотоцикла звучал бы на порядок круче.
Opel GT в оригинальной комплектации весил около 1000 кг и выдавал не больше 110 л.с. Но такой стильный автомобиль не должен ездить медленно, и потому ему неплохо подошёл бы движок h3R, способный утроить базовую мощность.
Alfa Romeo 4C и без доработок — отлично сбалансированный спорткар. Изящный и стильный, в меру экзотичный, выдающий 237 л.с. Впрочем, в случаях, когда требуется дополнительная мощь, на него вполне можно поставить Kawasaki h3R.
Geo Metro — одна их самых непопулярных машин в истории. Её критиковали за недостаток мощности, плохой разгон, неприятный звук. От последнего пункта, да и от первых двух, кстати, можно избавиться, заменив движок на монстра от Suzuki Hayabusa. Экономный хетчбэк с почти 200 л.с. Легко!
Представляем десяток лучших кандидатов на пересадку движка от мотоциклов. Некоторые «пациенты» получат лишь сравнительно небольшую прибавку в лошадиных силах, для других разница будет невообразимо велика. Разумеется, проверку подобных экспериментов лучше оставить профессионалам…
Так или иначе, подобное теоретическое исследование опровергает приевшийся штамп о том, что автомобиль с мотоциклетным двигателем — это плохо.
www.popmech.ru