Двигуни мотоциклів: пристрій, принцип роботи, технічні характеристики

Двигуни мотоциклів: пристрій, принцип роботи, технічні характеристики

Про автомобільні двигуни написано дуже багато статей, є маса різної інформації. Про двигуни мотоциклів такої кількості статей, схем, описів немає. Спробуємо заповнити цей пробіл. Любителів мототехніки досить багато. Серед них також є початківці, які поки мало знають про пристрій ДВЗ у мотоциклах.

На мототехніці переважно встановлюють двотактні, чотирьохтактні, роторні та опозиітні двигуни. Останні поширені не так широко, але певні виробники їх застосовують.

Спільний пристрій і принцип дії

Мотоцикли оснащуються агрегатами, в камерах згоряння яких теплова енергія, що виділяється від згоряння палива, перетворюється на механічну. Поршень двигуна мотоцикла сприймає енергію продуктів згоряння, після чого починаються поворотно-поступальні рухи. Завдяки кривошипно-шатунному механізму обертається колінчастий вал. Це основні вузли в ДВЗ.

Кривошипно-шатунний механізм практично не відрізняється від автомобільного двигуна. Поршнева група також мало чим відрізняється. Поршень тут має кілька кілець, шатун і палець. Повний об 'єм циліндрів двигуна складається з робочого, а також з об' єму (шлях це буде умовно V) циліндрів. Відношення повного робочого об 'єму двигуна мотоцикла до V циліндрів називають ступенем стиснення. Чим цей ступінь стиснення вищий, тим ефективніше буде працювати мотор. У сучасних двигунах ступінь стиснення може досягати 9-10 одиниць. А спортивні двигуни можуть мати і кращі характеристики - від 12 і вище. Потрібно сказати, що конструкція двотактних і чотиритактних моторів трохи інша. Відмінності між ними зараз розглянемо.

Чотирьохтактний двигун

У моторах такої конструкції цикл становить чотири робочих такти. У чому суть його роботи? За один цикл колінчастий вал робить два оберти. На фазі впуску колінчастий вал йде в нижню мертву точку, а в циліндр під впливом розряження потрапляє паливна суміш. Далі відбувається такт стиснення. Що відбувається в цей момент? Поршень піднімається і стискає робочу суміш. У цей час впускний і випускний клапани закриті і пальне підпалюється від свічки. При згорянні палива гази істотно розширюються і виробляють корисну роботу. Далі поршень при русі вгору видавлює гази через випускний клапан.

V-подібний двоциліндровий агрегат

Цей агрегат один з найдавніших. Але сьогодні ця схема ще жива і використовується. Ця схема з двома циліндрами, загальною шийкою шатунів і V-подібною конструкцією не має жодних проблем з ефектом пари, що хитається. Кращим кутом розвалу циліндрів вважається 90 градусів. Вібрації від цього агрегату під час роботи незначні.

Це практично ідеальний двигун мотоцикла, але кут розвалу робить габарити більше, що ускладнює монтаж його в раму. Але зробити таке можливо - це підтверджується мотоциклами від "Дукаті". Дана компоновка нетрадиційна, але все одно досі є на спортивних машинах, що беруть участь у світових чемпіонатах.

Двотактний мотор

У двигунах мотоциклів такої конструкції робочий цикл здійснюється за один обіг колінвалу. Ще одна особливість - відсутність у конструкції впускного і випускного клапана. Їх функція покладена на поршні. Останні при русі відкривають і закривають канали для подачі паливної суміші та випуску відпрацьованих газів. На деяких моделях на впуску може бути встановлений пелюстковий клапан. Під поршнем у двотактних моторах є картер, який також бере участь у процесі газообміну.

Коли поршень рухається до верхньої мертвої точки, паливна суміш надходить у камеру згоряння в підпіршневий простір. Через надпоршневий простір викидаються гази, які залишилися від минулого циклу. Коли вікна закриються, починається такт стиснення. У районі верхньої мертвої точки суміш займається іскрою. Потім при згорянні утворюються гази, вони розширюються і штовхають поршні вниз. Коли останні опустяться на дві третини робочого ходу, то відкриється вікно у вихлопну систему. Через інші вікна надійде нова порція робочої суміші. А при опусканні поршень створить потрібний тиск. Цей процес називається продувкою, а канали називають продувними. У сучасних моторах є велика кількість каналів. Це так зване поворотно-петлеве продування.

Двохтактні рядні двоциліндрові ДВЗ

Практично всі мотори, що діють за цим принципом, працюють за однією схемою. У ній задіюється колінвал, а шатунні шийки на ньому розташовані під кутами в 180 градусів. Ці моделі порівняно з чотирьохтактними аналогами мають меншу кількість недоліків. Це можна пов 'язати з тим, що іскра в кожному циліндрі проскакує після повного обігу колінчастого валу. В результаті відсутня нерівномірність спалахів, яка є в чотирьохтактних моторах.

Але великий ефект так званої пари, що качається. При високих частотах обертів коленвалу цей ефект може проявитися в нав 'язливих вібраціях. Проблема ускладнюється ще й тим, що цим двоциліндровим моторам потрібні окремі камери. Це означає наявність у конструкції центрального корінного підшипника, а також сальників. У результаті колінвал буде ширшим, ніж у чотирьохтактному аналозі.

Двотактний V-подібний мотор

Двигун, побудований за цією схемою, є зараз великою рідкістю. Один з прикладів такого агрегату - NS 250 від "Хонда".

Він був створений переважно для японського ринку. Оскільки мотор двотактний, то необхідна окрема кривошипна камера, що конструктивно зробити неможливо. Пари, що "хитається", не уникнути, але сили, які характерні для двотактних моторів, тут не діють.

Рядний трициліндровий мотор

Цей агрегат, встановлений поперечно, є розвитком рядного двоциліндрового двигуна. Інженери намагалися знайти компроміси між вібрацією і розмірами чотирициліндрового ДВЗ. Така схема була основною в 70-х роках.

Цьому є безліч прикладів. В основному, з рядними трициліндровими двигунами йшла техніка японських "Сузукі" і "Кавасакі". Існують й інші схеми конструкцій моторів. Це чотирициліндрові, шестициліндрові рядні і V-подібні агрегати.

"Дніпро"

Цей мотоцикл вважався культовим серед захоплених людей. Тут встановлювався опозиційний мотор. Багато хто лає цю конструкцію за високу витрату палива. Але порівняно з іншими двигунами такого типу, двигун мотоцикла "Дніпро" був більш досконалим.

Пристрій

Розміщення циліндрів тут опозиційне (таке ж, як і на інших радянських мотоциклах у класі важких). За особливостями конструкції та технічними характеристиками це вітчизняний форсований ДВЗ для мотоциклів дорожнього типу.

Циліндри, розташовані горизонтально, значно краще охолоджуються, а кривошипно-шатунний механізм краще врівноважений. Що стосується системи харчування, то для кожного циліндра інженери передбачили по окремому карбюратору. Це полегшувало запуск і збільшувало потужність двигуна мотоцикла.

Індекс агрегату - МТ8. Крім конструктивних відмінностей, він перевершував інші мотори і в технічних характеристиках. Так, потужність становить 32-35 кінських сил. Максимальна швидкість становила 90-105 кілометрів на годину, якщо мотоцикл був оснащений візком. Витрата палива становила шість літрів на 100 кілометрів. При цьому об 'єм двигуна мотоцикла - всього 650 кубічних сантиметрів.

Переваги конструкції

Головна відмінність цього двигуна від усіх інших - це камери згоряння більш досконалої конструкції. Вони мають гільзу з чавуну, яка укладена в сорочку охолодження з алюмінієвого сплаву. Тут вже немає чавунних литих циліндрів, які постійно були схильні до перегріву на "Уралах" та інших важких мотоциклах.

Такий підхід дозволив значно поліпшити охолодження і повністю виключити роботу ДВЗ в режимі перегріву. На "Уралах" до такої конструкції прийшли тільки на початку 80-х років. Ще одна особливість - монолітний, а не складовий колінвал, а також вкладиші в нижніх головках на шатунах (а не підшипники качання). Це дозволило значно знизити шум. А ще у власників є можливість легкого ремонту двигуна мотоцикла (зокрема, колінчастого валу). При цьому такий ремонт можна виконувати до чотирьох разів. Була думка, що цей агрегат часто клинив через цих самих вкладишів. Насправді клинив мотор не через це, а через недбале звернення власників. Несвоєчасно змінювалася олія, застосовувалися неякісні масла в двигун мотоцикла. Один-єдиний недолік цього силового агрегату - це недосконалий процес фільтрації олії за допомогою центрифуги. В іншому технологія була непоганою і вельми сучасною.

Двигуни ІЖ

Створений у 87-му році на іжевському заводі мотоцикл ІЖ досі популярний серед любителів мототехніки. Адже є за що його любити - це надійний і якісний мотоцикл. Він має суворий класичний дизайн і ряд переваг перед "Юпітером". Однак є і мінус - колінчастий вал двигуна мотоцикла ІЖ значно більший і масивніший. На що це впливає? Зважаючи на це, мотор працює на нижчих оборотах, за рахунок чого знижена потужність. Це двотактний одноциліндровий двигун. Заправляють його сумішшю з олії та бензину.

При потужності в 22 сили об 'єм двигуна мотоцикла становить 346 кубічних сантиметрів. Це хороший показник для такого невеликого обсягу. Якщо використовувати агрегат по максимуму, то можна досягти швидкості в 120 кілометрів на годину.

Китайські двигуни

Зараз не всі можуть собі дозволити відновлювати вітчизняну мототехніку, купувати якісні японські або американські мотоцикли. Китайська продукція на порядок дешевше і користується хорошим попитом. Моторів, які б розробили китайські інженери, немає. Всі агрегати - це перероблені ДВЗ від "Хонда", "Ямаха", "Сузукі" або ж продані ліцензовані агрегати від цих же брендів. Чотирьохтактні екземпляри цілком якісні, оскільки виготовляються на японських лініях. А ось з приводу двотактних ДВЗ у багатьох думки суто негативні.

Мотори з Китаю мають два маркування. Одна застосовується для внутрішнього використання, а друга потрібна для всього іншого світу. Перші літери в назві - це завод. Цифра 1 означає, що мотор з одним циліндром, 2 - відповідно, з двома. Третя літера - це об 'єм. Так, I - це двигун мотоцикла 125 см3. A, B - 50 см3, G - до 100 см3. L - до 200 кубічних сантиметрів.

Власники китайських ліцензійних моторів стверджують, що за якістю і технічними характеристиками, а також за надійністю вони значно кращі за вітчизняні силові агрегати. Також вони практично безпроблемні - потрібно розуміти, що це все-таки не китайська народна творчість, а мотор, виготовлений за ліцензією. Навіть двигун мотоцикла на 250 "кубиків" китайський матиме достатній рівень надійності.

Олія для мотоциклетних моторів

Яким би надійним і стійким не був силовий агрегат, якість його роботи залежить від того, яку олію використовує власник. Необхідно заливати тільки рекомендований виробником продукт. Він може бути напівсинтетичним, синтетичним або навіть мінеральним. Олія для кожного двигуна різна, і конкретне маркування потрібно дивитися в інструкції з експлуатації. Також варто пам 'ятати, що для двох- і чотиритактних двигунів використовують різну мастильність.

Насамкінець

Як видно, двигун для мотоцикла практично не відрізняється від автомобільного. Є невелика різниця між ними в конструкції. Принцип роботи силових агрегатів той самий. У цих ДВЗ також є інжекторні системи харчування, застосовуються системи рідинного охолодження, навіть присутні екологічні норми. Є моделі і з карбюраторами - це теж досить сучасна техніка. Двигуни та їхні конструкції постійно розвиваються, можливо, незабаром інженери придумають ідеальний мотоциклетний мотор.