Двигатели мотоциклы


Какие моторы используют на мотоциклах?

Я не буду мучить вас верхне- и нижнеклапанными схемами, рассказывать про механизмы газораспределения и балансирные валы, двух- и четырехтактные схемы работы, а просто расскажу об основных типах двигателей, которые сегодня применяют на мотоциклах. Надеюсь, что получится просто и доступно!Самый простой одноцилиндровый двигатель. Не самый мощный и не самый тяговитый, к тому же довольно шумный и сильно вибрирующий. Поэтому чаще всего сегодня такие моторы ставят на кроссовые мотоциклы.

Например, Yamaha YZ 250 F (на фото). Это сугубо специализированное транспортное средство, не предназначенное для поездок по дорогам общего пользования. Скорее даже спортивный снаряд, чем просто мотоцикл. В этом классе не принято даже говорить о комфорте. Главное - высокий спортивный результат. А для него мотоцикл должен быть максимально легким и с компактным мотором - иначе не удастся обеспечить большой дорожный просвет, а значит и проходимость на бездорожье.

Двухцилиндровый мотор. Это уже вполне себе универсальный агрегат, который можно встретить практически на любом типе мотоциклов. Вибраций уже значительно меньше, а мощность больше. Рабочий объем вполне может доходить до 800 "кубиков". А это, между прочим, уже почти литр!

Вот, например, легкий туристический эндуро от компании BMW - модель F 800 GS (его часто называют "маленький гусь"). На нем стоит практически такой же, как и на фотографии выше, двухцилиндровый мотор. Кстати, у этого мотоцикла есть и одноплатформенный "брат-близнец" - городской байк F 800 R, тоже оснащенный таким же двигателем.

Идем дальше. Количество цилиндров прибавляется и здесь их уже три. Обратите внимание, как и в предыдущем случае, они расположены в один ряд. Поэтому такие моторы называют "рядными".Некогда трехцилиндровая схема считалась довольно экзотической, а сейчас она все больше и больше набирает популярность. И в первую очередь, благодаря возможности получить больший рабочий объем (и соответсвенно большую мощность), сохранив довольно компактные размеры агрегата.

Очень удачно такие моторы прижились, например, на Ямаховских городских моделях со спортивными задатками. На фото Yamaha FZ-09 прошлого модельного года. Ее трехцилиндровый 850-кубовый мотор выдает уже более 100 л.с. Упаковать этот мотоцикл в пластиковые обтекатели и получится довольно приличный спортбайк!

Но чаще всего для самых быстрых и самых мощных спортбайков используют все же четырехцилиндровые моторы. Здесь уже и рабочие объемы стремятся к литру, и мощность порой вплотную подбирается к отметке 200 л.с.

Вот, легендарная Yamaha R1 прошлого поколения - очень мощный и очень быстрый мотоцикл класса "суперспорт". Четыре цилиндра, объем - один литр, мощность 180 "лошадей".

Ни одного пятицилиндрового мотоциклетного мотора мне что-то на ум не приходит, поэтому перейдем к рядной "шестерке". Шесть цилиндров в ряд, да еще расположеных, как и у всех рядных двигателей, поперек мотоцикла - это впечатляет! Характеристики такого мотора уже вполне автомобильные: объем 1600 куб. см. и мощность более 160 сил. Понятно, что такой агрегат может быть установлен только на какой-нибудь огромный мотоцикл.

Например, на BMW K 1600 GT - большой туристический мотоцикл, предназначенный для очень дальних прохватов по хорошим европейским дорогам. Здесь использование сложной в реализации шестицилиндровый схемы было вызвано прежде всего желанием получить огромный крутящий момент при очень низких паразитных шумах и вибрациях. Получилось. Любой инженер знает, что рядные "шестерки" - самые сбалансированные двигатели!

Идти дальше вширь уже некуда, поэтому от "рядных" схем построения двигателя перейдем к более редким и, на мой взгляд, более интересным конструкторским решениям. На картинке фирменный оппозит от компании BMW.

Именно такими моторами баварцы когда-то и прославились. Цилиндры расположены здесь параллельно и торчат в обе стороны мотоцикла. Поршни в них ходят в разные стороны, как перчатки боксеров на ринге. Поэтому такие моторы часто называют "боксЕрами". Главное преимущество такой схемы, это ее доскональная проработанность и, можно сказать, вылизанность до блеска. У BMW первые мотоциклы с такими моторами появились еще до войны!

Пожалуй, самый знаменитый мотоцикл с таким мотором, это "гусь" - большой туристический эндуро BMW R 1200 GS. На таком можно ездить хоть по городу, хоть на "Дакар", хоть в кругосветку! Но в модельной гамме баварцев есть и городские мотоциклы с в точности таким же двигателем. Кстати, по такой же схеме построен мотор и нашего родного отечественного "Урала". И это не удивительно - за его основу когда-то был взят старый, еще довоенный баварский агрегат.

Вот, добрались и до первой экзотики! Если взять оппозит от BMW и "наклонить" его цилиндры немного вверх, то получится V-образный двухцилиндровый мотор.

Из крупных мотопроизводителей сегодня такие использует только итальянская компания Moto Guzzi. Я не знаю почему, даже не спрашивайте. Традиция, наверное. На мой взгляд у такого мотора только одно единственное преимущество перед оппозитником - за счет повернутых вверх цилиндров он получается немного (но не принципиально) уже. А небольшая ширина - довольно важное качество для мотоцикла. Зато с непривычки можно легко обжечь ногу о раскаленный цилиндр!

Представьте: берем поперечный двигатель от Moto Guzzi и поворачиваем его вдоль мотоцикла, потом сводим цилиндры поближе, уменьшая угол между ними и... Получаем классический харлеевский V-Twin! Мотор на фото, кстати, не чисто харлеевский, а тюнинговый, производства известной компании S&S. Но сути дела это не меняет.

Двухцилиндровыми V-образными двигателями такого типа оснащаются практически все модели от Harley-Davidson! И, кстати, от большинства его прямых конкурентов - тоже. На фото Harley-Davidson Fat Boy (семейство Softail). Его мотор при рабочем объеме 1,6 л. выдает всего 80-85 лошадиных сил. Немного, зато крутящий момент получается как у паровоза. Поэтому американцы и не хотят отказываться от этой, по большому счету устаревшей схемы.

И снова представьте: берем харлеевский V-Twin, немного разводим его цилиндры в стороны и слегка наклоняем вперед. Получаем так называемый L-образный мотор - фамильная черта итальянских мотоциклов Ducati.

Мотор, который изображен на верхнем фото, устанавливается на супербайк Ducati 899 Panigale. Это уже не харлеевский допотопный агрегат! При меньшем рабочем объеме - "всего" 898 куб. см. его мощность переваливает за 150 л.с. Правда, под пластиковыми обтекателями здесь не виден сам мотор, поэтому вот вам еще один Ducati с аналогичным двигателем:

Это, на всякий случай, Ducati Monster 821.

Еще не пересытились экзотикой? И правда, чего только не придумают инженеры! Вот, например, они могут взять типичный V-образный мотор, точнее - два мотора, и поставить их рядом, объединив в один. Пугающе выглядит?

А едет еще страшнее! Это четырехцилиндровый V-образный двигатель великого и ужасного Yamaha V-Max. Объем - 1 700 "кубиков" и мощность - 200 лошадей. Только вдумайтесь - двести!

И напоследок, приведу самую, наверное, редкую схему построения мотоциклетного двигателя, которую сегодня использует только один единственный производитель. Это оппозитная... "шестерка", цилиндры которой лежат горизонтально - три вправо и три влево. До такого додумались инженеры компании Honda.

Такой мотор ставится на их знаменитый круизе Honda Gold Wing. Огромный крутящий момент и довольно скромная для такого объема (1800 куб. см.) мощность - 120 л.с. Зато двигатель получился практически плоским и центр тяжести мотоцикла очень низким. За счет этого "Голда" приобрела просто феноменальную устойчивость.

Чуть не забыл. А что же, вы спросите, "почти мотоциклы" - скутеры? Вот, вверху типичный скутеры мотор. Одноцилиндровый с лежащим почти горизонтально и направленным вперед цилиндром.

Двигатели такого типа могут ставиться как на самые простые скутеры, на которых ездят только пионеры и пенсионеры, так и на более продвинутые модели, уважительно именуемые максискутерами (на фото). Как правило, рабочий объем таких моторов начинается от 50 см. куб. и заканчивается где-то в районе 250-ти. Все что больше, обычно (но не всегда) уже двухцилиндровое.

kak-eto-sdelano.livejournal.com

Технологии двигателей MotoGP: "Большой взрыв"

Вселенная родилась в одном гигантском взрыве. Бог (законы природы, космический суперразум, маленькие зеленые человечки – ненужное зачеркнуть) запалил огромную свечу зажигания, и в котле по имени «Вселенная» шарахнуло не по детски. Огромное количество космической срани, состоящей из пыли и водорода, разлетелось на многие миллионы световых лет, и она в итоге слиплась в планеты и звезды. Одним словом, «Большой Взрыв» («БВ») породил все, что нас окружает, включая нас самих. Такова одна из теорий сотворения вселенной. Но самое поразительное, что в гоночных технологиях «Большой Взрыв» (только чуть-чуть поменьше) действительно произвел колоссальную революцию, плоды которой можно наблюдать в MotoGP, BSB, и даже в некоторых серийных спортбайках.

Несмотря на конфигурацию V-5 двигатель почти не вибрирует

Издавна (1) перед инженерами и механиками стояла проблема. Получать большие абсолютные значения мощности все уже умели, но вот сделать эту мощность доступной оказалось сложнее. Дело в том, что с повышением мощности перед пилотами все острее вставала проблема пробуксовок, особенно при выходе из поворотов, и повышенный износ резины. Это подтверждали и данные телеметрии: мотоциклы легко срывали задние колеса в пробуксовку, из-за чего многие гонщики попросту не открывали газ на полную, порой ни разу за гонку!Однако не все мотоциклы одинаково подвержены этой проблеме. Больше всего скользили аппараты с рядными «четверками», меньше – с V-образниками. По этой причине многие фирмы в MotoGP и остановились на V-образной схеме.

Ducati Desmosedici славился высокой мощностью и склонностью к перегреву

Однако так поступили не все. Дело в том, что V-образник хоть и позволял немного раньше открывать газ, у него были и существенные недостатки. Такие двигатели ощутимо длиннее «рядников», что приводило к необходимости удлинять базу, из-за чего мотоцикл терял проворность в поворотах. Стоимость V-образных двигателей значительно выше, чем рядных – для бюджета команды это немаловажный фактор. Наконец, стоимость обслуживания V-образных моторов также выше. Видимо, эти факторы и сохранили жизнь рядным двигателям. Но проблемы с характером и, как следствие, с пробуксовками, остались. Именно тогда, в девяностых, и родилась мысль: нельзя ли совместить в одном двигателе преимущества «рядников» и «V-образников»?

У классического рядника интервалы между вспышками одинаковые

В то время никто толком не понимал, почему V-образные двигатели позволяли пилотам раньше и больше открывать газ при выходе из поворотов. Позже данные телеметрии и расчеты помогли уяснить, почему мощность V-образных моторов проще дозировать. Давайте и мы с вами попробуем смоделировать типичную гоночную ситуацию – выход из медленной «шпильки» на литровом спортбайке с рядной четверкой. Первая передача, десять тысяч на тахометре. Общее передаточное число (первичная передача + первая передача КПП + главная цепная передача) при этом приблизительно равно десяти, т.е. на каждые десять оборотов коленвала приходится один оборот заднего колеса. В четырехтактном двигателе рабочий цикл соответствует 720 градусам, т.е. двум оборотам коленвала. Значит, за десять оборотов коленвала в одном цилиндре произойдет пять взрывов. Умножаем на четыре цилиндра и получаем 20 взрывов на оборот заднего колеса.

Длина окружности заднего колеса приблизительно равна двум метрам. Значит, на каждый взрыв приходится десять сантиметров поверхности покрышки – как раз длина среднего пятна контакта. В случае двигателя с равными интервалами между взрывами (классическая рядная «четверка») получается, что во время пробуксовки каждый последующий взрыв происходит как раз тогда, когда новая порция резины готовится сменить проскользнувшее пятно контакта, таким образом, не давая покрышке вновь обрести сцепление с асфальтом! Очевидно, что с ростом оборотов эта ситуация только ухудшается.

Так работают V-образные “четверки”

Совсем другое дело – V-образные двигатели. В случае двигателя V-4 с углом между цилиндрами 90 градусов (например, Ducati Desmosedici) количество взрывов на оборот заднего колеса останется тем же (20), но на длину первого (условно) пятна контакта будет приходиться два взрыва. А вот на протяжении последующего пятна контакта взрывов не будет вообще! За время этого затишья у резины гораздо больше шансов возобновить надежное сцепление с асфальтом, что и позволяет гонщикам быть щедрее с «газом» при выходе из поворотов. Именно этот двойной взрыв и назвали «Большим».

“Рядник” Yamaha M1 также работает по технологии “Большой взрыв”

Для тех, кому не хочется погружаться в дебри технологии «БВ», ее суть проще понять, представив себе работу ABS – антиблокировочной системы торможения. Чтобы предотвратить блокировку (читай – пробуксовку) колес при энергичном торможении, тормозное усилие подается импульсами, в промежутках между которыми колеса получают шанс вновь обрести сцепление. Технология «Большого Взрыва» – та же система ABS, только наоборот, то есть уменьшает пробуксовку не при торможении, а при ускорении. Гонщики при выходе из поворотов должны балансировать мощностью двигателя в узком, как лезвие бритвы, диапазоне. Если мощность будет меньше, гонщик потеряет время. Если больше – может возникнуть неконтролируемый снос заднего колеса, который в лучшем случае приведет к потере времени, а в худшем – к падению. Мощность от двигателя передается на заднее колесо не сплошным потоком, а импульсами. Если импульсы идут слишком часто, то они будут препятствовать резине сохранять контакт с дорогой, усложняя задачу пилота. Но если раздвинуть эти импульсы так, чтобы между ними образовались промежутки, то у задней покрышки появится больше возможностей восстановить надежное сцепление, а гонщику станет проще поддерживать оптимальную мощность.

По слухам Kawasaki ZX-RR перешел на “Большой взрыв” одним из последних

Какой же промежуток между «взрывами» будет оптимальным с точки зрения силы сцепления задней покрышки с дорогой? Это и есть самый большой секрет технологии «БВ». До сих пор никому точно не известно, какой угол между взрывами в Yamaha M1 или Kawasaki ZX-RR. Но что самое интересное, даже в мотоциклах с V-образными двигателями, если верить слухам в паддоках, угол между взрывами не обязательно равен углу развала цилиндров. Специалисты считают, что в случае Honda RC211V между “Большими Взрывами” вероятны такие диапазоны углов, как 75,5-284,5 градусов и 104,5-331 градус. В случае Yamaha M1 называют такие углы, как 180-540, 105-255, 255-465, 90-270 и 270-450 градусов. Угол между взрывами внутри пары, образующей «БВ», скорее всего, находится в районе десяти градусов. Однако пока все это только догадки.

Реализация “Большого взрыва” в рядной “четверке”

Разобравшись с теорией гоночного мироздания, давайте выясним, как можно организовать «Большой Взрыв» в соответствии с техническими нормами MotoGP. Самый простой способ – использовать V-образные двигатели. Так сделали Honda, Suzuki и Ducati. Но как мы уже выяснили, этот путь не лишен недостатков. Второй способ – заставить рядную «четверку» работать, как V-образную. Этим путем пошли Yamaha и Kawasaki. Для того, чтобы добиться эффекта “БВ” в рядном двигателе, конструкторам пришлось кардинально модифицировать их коленвалы, благо технормами MotoGP это разрешено.

Благодаря конфигурации “2+3” раму RC211V удалось сделать довольно узкой

Коленвал «рядника» практически превратили в V-образный (за исключением того, что каждый шатун располагается все также на отдельной шейке, а не попарно, как в V-4, и подшипников не три, а пять), и установили в старый картер с рядным расположением цилиндров. Появившиеся вибрации погасили балансирным валом. Такой двигатель очень легко распознать по характерному звуку: он не воет, как классические рядные «четверки», а ворчит почти как V-4. Видимо за этот звук в паддоках его назвали «Growler» – «Ворчун».

Другая гоночная серия, где также применяют «БВ» – Британский Супербайк. Но в BSB все гораздо сложнее, так как в соответствии с технормами модификация коленвала не допускается. Однако команда Virgin Mobile нашла способ обойти это ограничение в своем Yamaha YZF-R1. В соответствии с все теми же нормами, запрещающими «играть» с коленвалом, изменение распредвалов допускается. Значит, изменив порядок работы клапанов и соответствующим образом перепрограммировав систему зажигания, можно поменять очередность работы цилиндров обычной рядной «четверки». Если отбросить дублирующие друг друга или откровенно бесполезные варианты, то останется два способа имитировать «БВ» в двигателе с обычным 180-градусным коленвалом:

Бум-180-БумБум-180-Бум-180-Пауза(180)

При такой схеме внутренние нагрузки в двигателе невелики, но “БВ” менее эффективен

БумБум-180-БумБум-180-Пауза(360)

Внутренние нагрузки в двигателе существенно возрастают, но эффект “БВ” тоже усиливается

Первый вариант создает меньшие нагрузки на поршневую группу и шестерни, но при этом «Большой Взрыв» получается менее эффективным, и заднее колесо при ускорениях из поворотов проскальзывает лишь немного меньше обычного. Второй вариант, наоборот, больше нагружает внутренности двигателя, но эффективнее препятствует пробуксовкам. Какой именно из этих двух вариантов применила команда – пока секрет. Но, судя по отзывам Шона Эмметта, пилота команды Virgin Mobile, управлять супербайком с имитацией «БВ» стало проще, и благодаря этому нововведению удалось буквально из воздуха найти в среднем около двух секунд на круге, а также чувствительно продлить жизнь задней покрышки.

Двигатель V-5 отлично вписывается в диагональную раму

Как ни странно это звучит, «Большой Взрыв», хоть и частично, нашел применение в обычных дорожных мотоциклах достаточно давно. Все, кто предпочли V-образные двигатели рядным, автоматически приблизились к технологии «БВ», но до сих пор не зная научного объяснения этого эффекта, просто радовались более мягкому нраву своих мотоциклов и могли подолгу беседовать о неповторимом характере их моторов. Были попытки внедрить что-то на подобии «БВ» и в рядные двигатели. Неизвестно, совпадение ли это или нет, но Yamaha еще в девяностых годах выпустила в свет два мотоцикла с рядными двигателями, в которых угол коленвала был отличен от 180 градусов. TDM850 и TRX850. Сейчас трудно понять, зачем потребовалось внедрять подобие «БВ» в двигатель мощностью всего 73 л.с. Возможно, это была проба пера конструкторов, которая в 2004 году воплотилась, наконец, в лучший мотоцикл королевского класса.

V-образная “пятерка” Honda RC211V с “большим взрывом”

Мы, мотоциклисты, живем в очень интересное время. Если верить знатокам, именно сейчас наступил «золотой век» мотоцикла. Технологии, которые еще два-три года назад были доступны только лучшим гонщикам планеты, теперь в свободной продаже. В погоне за совершенством конструкторы выдавливают из железа все до последней капли. И технология «Большого Взрыва» – лучшее тому подтверждение, потому что она, по сути, результат глубокого анализа биения «сердец» современных мотоциклов. Ученые и инженеры смогли расшифровать фундаментальный ритм двухколесной машины. Куда гоночные технологии придут через два-три года, известно одному Богу. А нам остается наслаждаться этими плодами, пока есть возможность.

(1) Но все же чуть позже того момента, когда Господь сотворил мотогонки и увидел, что это обалдеть как хорошо.

Антон Барсуков, фото автора.Великобритания, 2005г.

bikedemia.ru

История дизельных мотоциклов

С тех пор, как появился первый мотоцикл, прошло немало времени. Гениальные умы мира сего проделали колоссальную работу, в результате которой велосипед с подвесным моторчиком превратился в сверхтехнологическое чудо, так горячо любимое нами. Решая суперсложные задачи и головоломки, инженерам удалось поднять планки энерговооруженности мотоциклов до немыслимых высот, втиснув в каждый килограмм веса по лошадиной силе. Пичкая и фаршируя их такими различными «вкусностями», как «умные» подвески, «хитрые» тормозные системы с ABS, «мудрые» электронные системы управления дроссельной заслонкой и изменения длины впускного тракта. Они делают все для того, чтобы мы могли «похвастаться» перед друзьями, коллегами, родными и близкими. «Ну и причем тут дизельный мотоцикл?» – спросите вы? А при том, что мотоцикл с дизельным двигателем пока не стал массовым явлением, это – бастион, который остался не взят. Но нужна ли нам вообще эта крепость, оставленная в тылу, мы и попробуем разобраться. Чем же так интересен дизель?Начнем с определения. В энциклопедии «Юных сурков» сказано: «Дизельный двигатель – поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе (по нашему – «солярка», прим. ред.). Основное отличие от бензинового заключается в способе подачи топливно-воздушной смеси в цилиндр и способе ее воспламенения. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом до попадания в цилиндр, а получаемая смесь поджигается свечой зажигания. В дизельном двигателе сначала воздух попадает в цилиндр, затем сжимается. А когда воздух нагревается до температуры самовоспламенения топлива (700-800°С), оно через форсунки впрыскивается в камеры сгорания под большим давлением». Но не эти отличия главная «прелесть» дизеля, а его высокий коэффициент полезного действия.

Когда Рудольф Дизель развивал свою теорию «рационального теплового двигателя» (датированную 1890 годом), он пытался убить двух зайцев. Благодаря сильному сжатию в цилиндрах удалось значительно улучшить эффективность преобразования тепловой энергии в механическую, и избавиться от надобности поджигания топливно-воздушной смеси (напомню: тогда со свечным зажиганием была дикая напряженка). Первый функционирующий двигатель, созданный Дизелем в 1897 году, сразу же показал все преимущества теории. Его КПД значительно превышал «полезность» лучших бензиновых двигателей того времени. Так «Аппарат для преобразования высокой температуры в работу» получил путевку в жизнь. В 1903 году появился первый корабль с дизельным двигателем. В 1912-м – первый локомотив, в 1922-м – трактор, первый грузовой автомобиль появился в 1923 году, а в 1936-м и первый легковой дизельный автомобиль (Мерседес-Бенц-260D). Следующим шагом, конечно же, должен был быть «дизельный мотоцикл», но этого не случилось. Ни до Великой Отечественной, ни после. Почему ни одна фирма не решилась на разработку дизельного двигателя для мотоцикла? Ведь это мог оказаться самый востребованный и экономичный вид транспорта, у которого расход топлива почти в два раза меньше, чем у бензинового аналогичного объема.

… этого было достаточно только для того, чтобы разогнать мотоцикл до 75 км/ч. Конечно, не впечатляюще, но Taurus проезжал «сотню», расходуя всего полтора литра топлива!

Экономичность дизеля для мотоцикла оказалась коммерчески непригодной. Во-первых, отдача мощности с единицы рабочего объема почти в полтора раза ниже, чем у бензинового, а при малых величинах кубических сантиметров рабочего объема и вовсе стремится к нулю. Во-вторых, дизельный двигатель не любит высокие обороты – на них смесь не успевает догорать в цилиндрах. При вариантах с более крупной «кубатурой» дизель мог, так сказать, «развернуть плечи», но возникал другой вопрос: «А как же такую махину заводить? (Не ставить же «шморгалку»?)». Но разве эти причины смогли бы остановить энтузиастов, благодаря коим невозможное уже в который раз становится возможным, а нереальное в итоге получается «очень даже ничего».

Первые попытки Первый задокументированный факт появления дизельного мотоцикла был зафиксирован в конце пятидесятых. В ноябрьском номере журнала «Motor Cycling» за 1959 год, в небольшой статье описывалось, как некий Гордон Гловер (Gordon Glover) 24-х лет от роду ухитрился переделать двухцилиндровый бензиновый двигатель (350 см3) своего мотоцикла марки Ariel в полноценный дизельный агрегат. Однако многие считают пионером дизелестроения в мотоциклетном мире Артура Сидни (Arthur Sidney), который примерно в тот же период представил публике собственное видение по поводу дилеммы «быть или не быть дизельному мотоциклу». Вместе со своим отцом он разработал и собрал опытный образец 500-кубового дизеля (14 л.с. при 4000 об/мин), который поместил в раму от мотоцикла «Norton».

Эти первые попытки не привлекли особого внимания общественности, однако заронили зерно сомнения в умах неординарно мыслящих индивидуумов, и в начале 60-х появилась целая плеяда неортодоксальных «кастомов» как с двигателями собственной конструкции, так и с автомобильными (к 1968-му стал доступен дизель от «Ситроена» (1255 см3), что был на тот момент самым маленьким коммерческим автомобильным дизелем, который замечательно мог расположиться и в мотоциклетной раме).

Но настоящей культовой фигурой среди «дизельных мотореволюционеров» стал Эрни Дорсетт, неиссякаемая энергия которого явила миру более полутора сотен вариаций на тему «а что если… то приспособить к этому…». Начав селекцию еще в 1975 году, он приспособил к нему дизельный двигатель от мотопомпы Fuji Robin DY30 (1) (299 см3, 5,5 л.с. при 3600 об/мин., диаметр/ход поршя: 76 мм/66 мм, степень сжатия – 21:1), а позже опробовал, наверное, почти все более менее подходящие для «правого дела» варианты. В действительности плоды, вышедшие из под его «пера», или точнее сказать, «ключа и отвертки», легли в основу многих мелкосерийных производств дизельных мотоциклов конца 20-го века.

Так, например, Дорсетт испытывал большую любовью к мотоциклам «Royal Enfield» индийского производства, которые были весьма доступны. Его успешные дизельные эксперименты с этой маркой привели к тому, что в начале 90-х появился настоящий дизельный Royal Enfield под именем Taurus – первый в мире серийный дизельный мотоцикл. Силовой агрегат объемом 325 см3, выпускаемый по лицензии итальянской компании Lombardini Motori, развивал мощность 6,5 л.с. при 3600 об/мин, и этого было достаточно только для того, чтобы разогнать мотоцикл до 75 км/ч. Конечно, не впечатляюще, но Taurus проезжал «сотню», расходуя всего полтора литра топлива! При всеобщем ежегодном удорожании топлива это было очень даже козырной картой. Этот факт наконец-то привлек внимание широкой общественности, плюс ко всему, начавшийся биодизельный бум и ужесточение экологических норм заставили несколько под другим углом взглянуть на мотоцикл с дизельным двигателем.

Вскоре появилось с десяток фирм – последователей индийской Royal Enfield, как в самой Индии (Soorya, Bajaj, Esdit), так и в Европе, в основном в Германии (Beckedorf, Sommer), которые собирали свои версии дизельных «Энфилдов», и десятка два фирм, которые занимались доводкой, или как у нас чаще говорят, «тюнингом», продукта индийского мотопрома под вкусы искушенного европейского потребителя. Но самое интересное, что появление «Тауруса» тронуло непреклонное безразличие крупного мотопроизводителя. Об этом свидетельствует обширная программа британской компании Norton. Ее взгляды сразу же устремились на самый вкусный кусок возможного пирога – армейские дизельные мотоциклы. Но, к сожалению, программа была вскоре закрыта из-за неясного будущего самой компании. Однако один интересный факт из ее экспериментов все-таки оставил след в истории мотоциклетного дизелестроения. Как известно, Norton имел целую серию примеров довольно успешного применения бензинового роторного двигателя Ванкеля, соответственно, совершенно логично стал вопрос о создании дизельного «ротора». Norton, как упоминалось выше, не успел ответить на этот вопрос, но достоверно известен тот факт, что немецкая компания Wankel Supertec GmbH в 2007 году представила всеобщему обозрению действующий прототип дизельного роторного двигателя объемом 500 см3 с весьма впечатляющим показателем максимальной мощности (65 л.с. при 5500 об/мин). Кстати, упорно ходят слухи о том, что компании Norton все-таки удалось собрать несколько дизельных «роторов» объемом 294 см3, и за ними открыта настоящая охота, как за сокровищами флибустьеров.

Существенный прогресс Вторая волна популярности дизельных мотоциклов началась после того, как в середине 90-х министерства вооруженных сил Великобритании и США обнародовали проект о переходе на альтернативные виды топлива. В результате появились боевые машины и танки, которые могли использовать в качестве топлива все виды ЖКГ (жидкости, которые горят). В принципе, вся армейская техника США и НАТО (от дизельных генераторов до самолетов-невидимок) использует топливо JP-8. Топливо JP-8 по своему составу напоминает смесь авиационного керосина с дизельным топливом – оно прекрасно работает во всех двигателях, но не может использоваться в двигателях бензиновых мотоциклов. Вот тут-то и заговорили о мотоциклах (а их используется достаточно много в подразделениях связи, разведке и военной полиции), которые могли бы быть столь же неприхотливы в выборе топлива. В 1995 году появился прототип D.E.R.A. / R.M.C.S. с дизельным двигателем объемом 547 см3 (18 л.с.), у которого расход топлива равнялся одному литру на 80 км. Машина отличалась превосходной надежностью, но не совсем отвечала необходимым требованиям. На доработку ушло почти шесть лет, было затрачено около 250000 фунтов стерлингов, но в итоге в 2001 году армии США и Великобритании дали официальную информацию о новом дизельном мотоцикле. Представленный компаниями Hayes Diversified Technologies и Armys College байк HDT M103M1, который использует шасси, отдельные компоненты двигателя и трансмиссию от Kawasaki KLR650, но двигатель имеет другую головку с топливной аппаратурой и может работать не только на дизельном топливе, но и на авиационном керосине, и, соответственно, на JP-8.

Ну что? Скажете: «Просто еще одна игрушка для вояк, какое нам дело до нее?». Ответ, я думаю очевиден. Во-первых, это первая серьезная промышленная разработка дизельного мотоцикла, в котором все детали проектировались, а не были взяты от мотопомпы. А во-вторых, если конструкция окажется достаточно удачной, то не за горами и появление гражданской версии. Ну и, в-третьих, это своеобразный тест-драйв первой серьезной машины такого класса.

А во время тест-драйва мотоцикл HDT M103M1 выявил следующие особенности: дизель на открытие газа реагирует очень неспешно, соответственно, и динамика разгона, конечно же, вяловата, но его последующая упорность в сохранении скорости, вне зависимости от рельефа дороги, просто завидна. Вибрации, как и ожидалось от дизельного двигателя (584 см3, 28 л.с. при 5500 об/мин), достаточно ощутимы, передаваясь через подножки и руль. Мощность двигателя доступна практически в полном объеме от 1500 до 7000 об/мин. Максимальная скорость около 90 миль/час (145 км/ч), ну и конечно, основным преимуществом HDT M103M1 является его экономичность – на 100 км он расходует 2,2 л топлива. Ну что же, неплохо, и что дальше?

Абсолютно несвязанный с армией проект представила немецкая фирма Neander Motors. Решив создать небольшой дизель, пригодный для установки на легкие транспортные средства, компания столкнулась с проблемой вибраций. Причем, они ощущались тем сильнее, чем мощнее оказывался двигатель. Ни балансирные валы, ни какое либо другое средство, созданное для уравновешивания противодействующих сил, за всю долгую историю мотоциклов, работающих по принципу Отто Даймлера, не давали необходимого эффекта.

Дизельный мотор трясся так, что мог обеспечить профессиональную патологию… Уравновесить вредные моменты не удавалось никак, пока конструкторов не осенило: пусть коленчатый вал сам себя «компенсирует»! И миру явился дизель принципиально новой схемы: каждый поршень через два шатуна вращал два жестко соединенных между собой через шестерни коленчатых вала. Причем, вращение происходило в разные стороны, тем самым создавая достаточное противодействие. Более того, симметрия сил двигателя не только избавила от проблем, связанных с тряской, но и преподнесла в некотором роде сюрприз – двигатель от Neander Motors оказался экономичнее обычного дизеля на 12%!

Опираясь на удачное решение, конструкторы фирмы, недолго думая, спроектировали и представили в 2005 году целое семейство двигателей: одноцилиндровый (водяного охлаждения, объемом 400 см3 и мощностью 25 л.с., двухцилиндровый турбодизель воздушно-масляного охлаждения объемом 1400 см3 и мощностью 110 л.с., и 2,5-литровый трехцилиндровый дизельный гигант с предположительной мощностью двести «лошадок». А еще через три года был представлен и прототип дизельного мотоцикла с 1,4 литровым двигателем.

Еще один проект представили голландцы в 2005 году. Но они нацелились не куда-нибудь, а на сегмент спортбайков. Модифицированный 1,2 литровый двигатель водяного охлаждения от VW Lupo они поместили в шасси, разработанное по собственному проекту. Получился Thunder Star TDI 1200. Проектная мощность дизеля при использовании турбонаддува составляет 95 л.с. Но пока фирма Star Twin дальше прототипа не продвинулась. Так все-таки, миф или реальность?

Ну а что же мы имеем на сегодняшний день? Дизельная формация растет и ширится. Сегодня дизельный байк уже не кажется чем-то необычным. Уже на протяжении восьми лет, с 2002 года, ежегодно проводятся мотослеты во Франции, Германии и в Англии, где люди делятся новинками, новостями и последними передовыми инженерными достижениями в области мотоциклетного дизелестроения.

В 2007 году HDT наконец-то выпустила первую лимитированную серию гражданских «всеядных» мотоциклов с индексом D65A01 Bulldog в количестве двухсот штук.

Смотреть ТТХ и PDFСкачать этот файлЧтобы скопировать текст в документе, представленном ниже, выделите участок текста мышью и нажмите комбинацию клавиш Ctrl + C

Серия отличается от армейских машин увеличенным до 611 см3 объемом двигателя (30 л.

с. при 5700 об/мин) и идет в продажу в комплекте с кожаной летной курткой. Цена такого аппарата – $18999. В 2009 была представлена новая версия гражданского мотоцикла с 670-кубовым двигателем под названием MD670F Bulldog, которую в этом году планируется запустить в массовое производство. Кстати, на ней уже успели установить мировой рекорд скорости среди дизельных мотоциклов в классе до 750 см3, равный 172,4 км/ч!

Еще одна голландская фирма в 2008 году представила полностью завершенный проект, готовый к запуску в производство. EVA Products предлагает трехцилиндровый турбодизельный мотоцикл Track T-800 CDI по цене €17500 с двигателем от автомобиля Smart объемом 800 см3. Машина с точки зрения дизайна весьма изощренная и в ней присутствуют многие современные технологические решения, такие как: консольное крепление заднего колеса, двигатель в качестве несущего элемента рамы, прогрессивный задний маятник с карданным валом внутри. 12-ти клапанный двигатель мощностью 50 л.с. расходует 2,5 л на 100 км и разгоняет «Track» до впечатляющих 185 км/ч.

Ну, а Neander Motors 28 сентября 2009 года представила на мото-шоу «Mondial du Deux-Roue» в Париже настоящую сенсацию. Дизельный байк стоимостью в 95000 евро! «Золотой» и в прямом и переносном смысле «венец» – результат упорных трудов долгих семи лет, зато итог получился впечатляющим: разгон до сотни за 4 секунды и возможность прокатиться со скоростью 210 км/ч. Конечно, 95 «килограмм» денег просят не за эти, скромные в привычном нам мотомире достижения, да и детали из золота в нем отсутствуют. Neander Turbo Diesel собран в Германии, причем, каждый экземпляр – вручную. Добавьте сюда еще множество необычных технологических изюминок – вот и получите эксклюзив мощностью 112 л. с. при 4200 об/мин и крутящим моментом в 214 Нм!!! С таким зверем не стыдно появиться даже в Стурджисе и постоять рядом с Yamaha V-Max или «Хаябусой», или разрешить, чтобы они постояли рядом…

Так вот уважаемые читатели, в заключение хочу сказать, что нам с вами невероятно повезло. Буквально на наших глазах творится История! «Да ерунда!», – скажите вы, – «очередной сегмент мотоциклов для баловства». Возможно, конечно, но развернувшаяся активная патентная деятельность многих ведущих компаний в сфере дизельных двигателей именно для мотоциклов, в том числе и вышеупомянутой Yamaha, дает нам право сделать такие предположения. И кто знает, может, пройдет пять, десять лет, и мы сможем лицезреть какой-нибудь серийный V-Max с дизельным двигателем, а может у нас будет возможность даже на нем прокатиться? Самым маленьким, наверное, можно считать двухтактный двигатель Lohmann. Эта кроха (его объем всего 18 см3) крепился под ступицей ведущей звездочки велосипеда, и передавал усилие через валик непосредственно на заднее колесо. Правда, он не совсем отвечает классическим канонам Рудольфа Дизеля, хотя и работает на дизельном топливе по принципу воспламенения от сжатия. Отличие – топливо подается без впрыска, в виде воздушной смеси через карбюратор, как в бензиновом двигателе. Зато одного литра дизельного топлива ему хватает, чтобы проехать 140 км.

Именно появление в 60-х дизельных мотопомп серийного производства послужило толчком для всевозможных экспериментов по прививанию двигателей вышеупомянутых технологических изысков к мотоциклам. Большой популярностью пользовались малокубатурные двигатели фирмы Fuji Robin (Япония) 200 см3 – 350 см3, итальянских Lombardini Motori (325 и 440 см3) и Ruggerini 850 см3. Активно использовались двигатели от мини тракторов и газонокосилок (Yanmar и Punsun). Ну и, конечно, не были обделены вниманием автомобильные двигатели, например, двухтактный дизель Daihatsu 650 см3, 50 л.с. при 3500 об/мин или Smart 800 (41 л.с.). Кстати, именно эти двигатели кастомайзеры всего мира обожают ставить в раму нашего с вами отечественного «Днепра» или почти отечественного «Урала».

Ну, а самый большой дизельный монстр – это мототанк немецкой компании Harzer Bike. Когда Тило Нёйбелю и его команде попал в руки двигатель от советского танка Т-55, они построили вокруг него мотоцикл с коляской и попали в книгу рекордов Гиннеса. Получилась «махина» длиной 5,8 метра и шириной 2,8 метра. Вес транспортного средства превышает 4,3 тонны! V12 водяного охлаждения объемом 38 литров развивает мощность около 600 л.с. (данные для танка). В интернете можно найти видео, как этот «малыш» мурчит…

Текст: Вадим Тарасов Фото: предоставлены автором

freebiker.ru

"Мегола" - мотоцикл, который оставил след в истории благодаря своему двигателю

 

Этот необычный на вид мотоцикл оставил свой след в истории благодаря своему нестандартному инженерному решению расположения двигателя. Из-за чего его иногда называли автомобилем на двух колесах.

Фирма, выпускавшая такие мотоциклы, начинала как и все —  с легкого вспомогательного велосипедного моторчика. Но благодаря своему создателю и талантливому инженеру Фридриху Коккерелю само дальнейшее развитие этой техники и стало отделать от остальной двухколесной техники тех времен.  Но все по порядку.

Фридрих Коккерель (Friedrich Cockerel!) начал выпуск мототехники еще в 1919 году, когда основал в Мюнхене небольшую фабрику. Производство началось с легкого вспомогательного велосипедного моторчика объемом в 38 «кубиков». Позже последовали легкие мотоциклы с моторами до 170 куб. см, но все это время конструктору не давала покоя совершенно необычная идея. Еще во время войны, увидев однажды звездообразный авиационный двигатель, Коккерель был настолько им очарован, что просто спал и видел мотоцикл с подобным мотором. 

Вписать эдакую конструкцию в обыкновенную мотоциклетную раму оказалась очень нелегко, и инженер нашел совершенно нетрадиционное даже по меркам того времени решение — вставил мотор в колесо! А что такого — почему бы мотору авиационного типа не крутить колесо вместо пропеллера? Плохо было лишь то, что никак не удавалось разместить мотор со всеми удобствами, поскольку, находясь сбоку мотоцикла, он просто цеплялся за что попало, не говоря уж об избытке массы с одной стороны. В какой-то момент Коккереля осенила идея. Почему, собственно говоря, должен вращаться именно коленвал? Ведь преимущество авиационного мотора заключается именно в том, что он может работать в любом положении, в то время как самолет крутит в небе фигуры пилотажа.

Фритц Коккерель (слева) и одни из его сотрудников возле первого опытного образна мотоцикла с трехцилиндровьм  верхнеклапанным двигателем, 1918 год. (фото старое очень)

Сказано — сделано. В конце 1918 года появился прототип мотоцикла со звездообразным трехцилиндровым четырехтактным двигателем, который располагался внутри заднего колеса. Рама оставалась еще мотоциклетно-велосипедной.Очевидно, испытания оказались удачными, потому что вскоре на свет появилась новая конструкция, на этот раз совершенно оригинальная. От «нормального» мотоцикла в ней практически ничего не осталось — разве что колеса были спицованными и круглыми. Все остальное представляло собой плоды вольной и ничем не ограниченной фантазии конструктора. Новую технику даже трудно было назвать Мотоциклом. Скорее это был, как тогда говорили, двухколесный автомобиль. Чтобы выделить новинку из всей прочей техники, ее окрестили новым именем — «Мегола» («Megola»). Оно сложилось из первых букв фамилий нескольких (к тому времени) совладельцев предприятия (Meixner, Gockerell, Landgraf), при этом Коккерель даже пошел на то, чтобы переиначить на английский манер первую букву своей фамилии — для благозвучия.

Первое, что сразу привлекало внимание к новой машине — звездообразный двигатель, на этот раз пятицилиндровый, расположенный внутри переднего колеса. Мотор был четырехтактным, нижнеклапанным, чугунные цилиндры отлиты заодно с головками. Чтобы добраться до клапанов, необходимо было отвернуть специальные пробки в верхней части головки. Все десять клапанов управлялись тремя кулачками, расположенными на специальной кулачковой шайбе. Для меньшего износа кулачков короткие толкатели клапанов были снабжены роликами. Поскольку мотор вместе с толкателями вертелся вокруг кулачковой шайбы, а сама она оставалась неподвижной, создатели мотора предусмотрели возможность небольшого ее перемещения. Таким образом, шайба с помощью специального рычага могла немного изменять свое положение и служить декомпрессором.

Мотор — колесо. Как ни странно, в двадцатые годы никто не боялся обломить обо что-нибудь столь низко висящий карбюратор.Основой системы питания был карбюратор «Pallas», установленный справа от ступицы переднего колеса. Горючая смесь через полую шейку коленвала попадала от карбюратора в кольцеобразный канал в картере двигателя, откуда по внешним патрубкам поступала непосредственно в цилиндры. Точно так же через полую шейку, только с левой стороны, подавалась смазка в картер двигателя ко всем подшипникам. Поршневой маслонасос приводился в действие от колен вала посредством червячной передачи.

Сам коленчатый вал, как и положено ему в радиальном (то есть звездообразном) однорядном двигателе, имел лишь одну шатунную шейку, на которую крепилась толстая подвижная шайба. К ней, в свою очередь, присоединялись все пять шатунов. Вращался коленвал в шарикоподшипниках.Высоковольтное магнето системы зажигания крепилось с левой стороны колеса и приводилось в действие парой конических шестерен. Свечи зажигания, сначала стоявшие на головках цилиндров вертикально, впоследствии сменили свою позицию и расположились перпендикулярно вертикальной оси каждого цилиндра. Ток высокого напряжения передавался от магнето на статор, а с него по проводам через специальные контакты на свечи. Система выпуска состояла из коротких патрубков, глушители отсутствовали совсем.

Разрез силового агрегата: 1 — цилиндр; 2 — коленчатый вал; 3 — планетарный редуктор; 4 — привод маслонасоса; 5 — магнето; 6 — шатун; 7 — поршень; 8 — свеча зажигания; 9 — высоковольтный провод; 10 — клапан; 11 — пружина клапана; 12 — перо передней вилки; 13 — токопроводящая вставка; 14 — кулачковая пластина; 15 — рычаг управления кулачковой пластиной; 16 — впускной канал;17 — впускной патрубок.

Рабочий объем мотора достигал 640 куб. ем, а мощность — 14 л.с. Ни сцепления, ни коробки передач не существовало. Вращение от блока цилиндров передавалось на колесо через планетарный редуктор, состоявший из трех сателлитов, обкатывавшихся по солнечному зубчатому колесу на коленчатом валу и по зубчатому венцу, расположенному внутри блока. Передаточное отношение редуктора было 6:1, то есть за один оборот ведущего колеса двигатель шесть раз проворачивался в обратном направлении. Такая конструкция получила название биротативный мотор.

Все эти детали вместе с колесом составляли единый ведущий узел, весивший всего около 30 килограммов. Для обеспечения нормального ремонта и обслуживания мотора спицы переднего колеса были установлены таким образом, что цилиндры можно было снимать, не удалив ни одной из них. Кроме того, для покрышки примененялись специальные камеры, представлявшие собой открытые резиновые трубки,которые можно было вставлять в покрышку, не снимая колеса.

 

Рама не менее двигателя соответствовала общей неординарной концепции мотоцикла. Создавалась она из расчета на женщину-водителя, и в этом смысле обеспечивала удобную посадку и высадку. Клепанная конструкция была изготовлена из листовой стали и несла внутри себя основной бензобак, вещевой ящик и место для аккумулятора под сиденьем водителя. Помимо основного бака на передней вилке, прямо над карбюратором, был установлен небольшой расходный бачок, куда топливо поступало под давлением с помощью небольшого ручного насоса. С другой стороны вилки таким же образом крепился масляный бак. Передняя вилка в качестве основного упругого элемента имела четвертьэллиптическую рессору в кожаном чехле. Заднее колесо оснащалось подвеской на двух продольных полуэллиптических рессорах (только на версии «турист»).

 

Мегола — турист

Эта версия предлагала владельцу мягкое сиденье со спинкой и большой руль с длинными «рогами». Посадка водителя была фактически автомобильной — откинувшись назад, с вытянутыми вперед ногами, под которые были предусмотрены подножки почти в половину длины мотоцикла. Спортивная модель (была и такая!) не имела мягкой подвески сзади, равно как и мягкого сиденья. Жесткая подвеска, мотоциклетное седло на двух спиральных пружинах, короткий руль и чисто мотоциклетная посадка гонщика — на соревнованиях нечего расслабляться!

Обе модели комплектовались приборным щитком со спидометром и указателем уровня топлива, а также тормозами только на заднее колесо. Зато тормозов было два: ножной — внутренний барабанный и ручной — ленточный внешний. В ночное время приборный щиток мог подсвечиваться лампочкой от аккумулятора. Кроме управления тормозом, на руле располагались ручка газа, рычажок регулировки опережения зажигания, а также привод жалюзей… вентиляции для водителя! Мотор, сами понимаете, в дополнительном обдуве не нуждался.

Несмотря но кажущуюся нелепость, «Мегола» обладала прекрасными ходовыми качествами. Благодаря переднему приводу и низкому расположению центра тяжести она отлично держала дорогу и уверенно преодолевала любые повороты.Максимальная скорость последних спортивных моделей достигала 142 км/ч. Довольно хорошая скорость для такого мотоцикла да и в те времена!

Именно такой результат показал немецкий гонщик Тони Баухофер на треке «AVUS». Он же в 1924 году, участвуя в горной гонке близ Штуттгарта, достиг скорости 101,2 км/ч. Для горной дороги весьма неплохо! При этом, для того, чтобы повысить динамические качества мотоцикла, гонщики устанавливали обод переднего колеса большего диаметра.Но не все было так идеально продумано. Как и самолетные двигатели, мотор «Меголы» так же запускался » с толкача» либо его ставили на сдвижную подставку, которая установлена на переднем колесе, и запускали вручную! ЭТО заклчалось из-за  отсутствия сцепления и коробки передач, что усложняло, в частности, запуск двигателя.Понятно, что езда  на мотоцикле без сцепления по улицам была очень неудобна, особенно когда движение все больше оживлялось. Пээтому, к сожалению, к середине 1925 года производство переднеприводных мотоциклов было прекращено. Одновременно фирма свернула выпуск мотоциклов вообще. Несмотря на определенный успех «Меголы», а также различные интересные разработки, включая 150-кубовый двухтактный мотор с водяным охлаждением и большой дорожный мотоцикл с водяным же двухтактным четырехцилиндровым рядным двигателем, Фридрих Коккерель предпочел сменить специализацию.

Он умер в 1965 году, став еще при жизни канонизированной фигурой в пантеоне Всемирной Истории Мотоцикла.

mmoto.tk


Смотрите также