Як працює мотоцикл Як влаштований та як працює мотоцикл? Внутрішня будова мотоцикла

Ви давно мріяли про мотоцикл і ось нарешті зважилися на покупку? Чудово! А чи вмієте ви їздити на ньому? Я думаю, у вас є чимало питань щодо цього.

Щоб навчитися висококласному управлінню мотоциклом і долати будь-які складні ситуації на дорозі, для початку необхідно вивчити основи будови транспортного засобу та систему його функціонування. Тільки володіючи теоретичними знаннями, можна розпочати освоєння практичних навичок.

Мотоцикл складається із різних частин. Вони вважаються універсальними, тому що незалежно від бренду чи моделі присутні в будові всіх мотоциклів.

Розглянемо коротко основні складові мотоцикла:

Зчеплення – важіль, що розташовується з лівого боку мотоцикла. Керувати ним дуже легко, досить простого натискання пальцем. Зчеплення відповідає за включення механізму та сприяє плавному перемиканню швидкостей.

Всі мотоцикли мають циліндри, але їх кількість може відрізнятися. Існують моделі із числом циліндрів від одного до шести. Цей пристрій охолоджується спеціальною рідиною для запобігання перегріванню у разі нестандартного використання мотоцикла у надзвичайних ситуаціях.

Обов'язково у будь-якому транспортному засобі, у тому числі й у мотоциклі, є гальмо. Він дуже важливий, тому що уповільнює швидкість пересування у разі такої необхідності. Існує два види гальм. Перше - переднє гальмо, яке розташоване з правого боку мотоцикла. Він відповідальний за зупинку переднього колеса. Друге - заднє гальмо, призначене для зупинки задніх колісмотоцикл. Це ножне гальмо. В разі надзвичайної ситуаціїна дорозі, якщо необхідно різко зупинити транспортний засіб, рекомендується використовувати обидва гальма одночасно.

Справна підвіска гарантує комфортну подорож. Вона забезпечує стабільну та плавну їздупом'якшує удари на поганій дорозі.

Бензобак – ємність, де зберігається паливо для роботи мотоцикла.

Перемикання передач – педаль для зміни швидкостей, керується натисканням ноги.

Свічка запалювання діє як запальник для запуску двигуна.

Замок запалювання – місце для ключа, який заводить двигун мотоцикла.

Кермо - засіб керування мотоциклом, за його допомогою можливі повороти вліво, вправо.

Дросель збільшує швидкість мотоцикла. Він приводиться у дію вручну, поворотом важеля.

Бічні дзеркала виконують важливу роль у керуванні мотоциклом. Вони дозволяють водієві бачити обстановку за спиною, не обертаючись при цьому і не втрачаючи контролю над дорогою попереду. Щоб мати хороший оглядза себе необхідно встановлювати дзеркала під прямим кутом і завжди тримати їх чистими.

Тепер, коли ви ознайомилися із призначенням та функціонуванням основних деталей мотоцикла, цілком можна приступити до своєї першої поїздки на ньому! Безпечною вам їздою!

• Вперед

Про автомобільні двигуни написано дуже багато статей, є безліч різної інформації. Про двигуни мотоциклів такої кількості статей, схем, описів немає. Спробуємо заповнити цю прогалину. Любителів мототехніки досить багато. Серед них також є початківці, які поки що мало знають про пристрій ДВЗу мотоциклах.

На мототехніці переважно встановлюють двотактні, чотиритактні, роторні та опозитні двигуни. Останні поширені негаразд широко, але певні виробники їх застосовують.

Загальний пристрій та 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 зворотно-поступальні рухи. Завдяки кривошипно-шатунному механізму обертається колінчастий вал. Це основні вузли ДВС.

Кривошипно-шатунний механізм практично не відрізняється від автомобільного двигуна. Поршнева група також мало чим відрізняється. Поршень має кілька кілець, шатун і палець. Повний об'єм циліндрів двигуна складається з робочого, а також 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 працюватиме мотор. У сучасних двигунахступінь стиснення може досягати 9-10 одиниць. А спортивні двигуниможуть мати і більше найкращі характеристики- Від 12 і вище. Потрібно сказати, що конструкція двотактних та чотиритактних моторів трохи інша. Відмінності між ними зараз розглянемо.

Чотирьохтактний двигун

У моторах такої конструкції цикл складає чотири робочі такти. У чому суть його роботи? За один цикл колінчастий вал робить два обороти. На фазі впуску колінчастий вал іде у нижню мертву точку, а циліндр під впливом розрядження потрапляє паливна суміш. Далі відбувається такт стискування. Що відбувається у цей момент? Поршень піднімається та стискає робочу суміш. У цей час впускний та випускний клапани закриті і пальне підпалюється від свічки. При згорянні палива гази значно розширюються і роблять корисну роботу. Далі поршень під час руху вгору видавлює гази через випускний клапан.

V-подібний двоциліндровий агрегат

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

Це практично ідеальний двигунмотоцикл, але кут розвалу робить габарити більше, що ускладнює монтаж його в раму. Але зробити таке можливо – це підтверджується мотоциклами від «Дукаті». Дане компонування нетрадиційне, але все одно досі є на спортивних машинах, які беруть участь у світових чемпіонатах.

Двотактний мотор

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

Коли поршень рухається до верхньої мертвої точки, паливна суміш надходить у камеру згоряння підпоршневий простір. Через надпоршневий простір викидаються гази, що залишилися від минулого циклу. Коли вікна зачиняються, починається такт стиснення. У районі верхньої мертвої точки суміш спалахує іскрою. Потім при згорянні утворюються гази, вони розширюються та штовхають поршні вниз. Коли останні опустяться на дві третини робочого ходу, то відчиниться вікно у вихлопну систему. Через інші вікна надійде нова порція робочої суміші. А при опусканні поршень створить необхідний тиск. Цей процес називається продувкою, а канали називають продувними. У сучасних двигунах є велика кількість каналів. Це так звана зворотно-петльова продування.

Двотактні рядні двоциліндрові ДВС

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

Але великий ефект так званої пари, що коливається. При високих частотах обертів колінвала цей ефект може виявитися у нав'язливих вібраціях. Проблема ускладнюється ще й тим, що цим двоциліндровим двигунам потрібні окремі камери. Це означає наявність у конструкції центрального корінного підшипника, а також сальників. В результаті колінвал буде ширшим, ніж у чотиритактному аналогу.

Двотактний V-подібний мотор

Двигун, побудований за цією схемою, є зараз великою рідкістю. Один із прикладів такого агрегату – NS 250 від «Хонда».

Він був створений здебільшого для японського ринку. Так як двигун двотактний, то необхідна окрема кривошипна камера, що конструктивно зробити неможливо. «Пара, що гойдається» не уникнути, але сили, які характерні для двотактних моторів, тут не діють.

Рядний трициліндровий двигун

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

Цьому є багато прикладів. В основному, із рядними трициліндровими двигунами йшла техніка японських «Сузукі» та «Кавасакі». Існують інші схеми конструкцій моторів. Це чотирициліндрові, шестициліндрові рядні та V-подібні агрегати.

«Дніпро»

Цей мотоцикл вважався культовим серед захоплених людей. Тут встановлювався опозитний двигун. Багато хто лає цю конструкцію за висока витратапалива. Але, порівняно з іншими двигунами такого типу, двигун мотоцикла «Дніпро» був досконалішим.

Пристрій

Розміщення циліндрів тут опозитне (таке саме, як і на інших радянських мотоциклаху класі важких). За особливостями конструкції та технічним характеристикамце вітчизняний форсований ДВЗ для мотоциклів дорожнього типу.

Циліндри, розташовані горизонтально, значно краще охолоджуються, а кривошипно-шатунний механізмкраще врівноважений. Що стосується системи живлення, то для кожного циліндра інженери передбачили окремий карбюратор. Це полегшувало запуск та збільшувало потужність двигуна мотоцикла.

Індекс агрегату – МТ8. Крім конструктивних відмінностей, він перевершував інші двигуни і в технічних характеристиках. Так, потужність складає 32-35 кінських сил. максимальна швидкістьстановила 90-105 кілометрів за годину, якщо мотоцикл був оснащений коляскою. Витрата палива склала 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, що укладена в сорочку охолодження з алюмінієвого сплаву. Тут уже немає чавунних литих циліндрів, які постійно були піддані перегріву на «Уралах» та інших важких мотоциклах.

Такий підхід дозволив значно покращити охолодження та повністю виключити. роботу ДВСу режимі перегріву. На «Уралах» до такої конструкції дійшли лише на початку 80-х років. Ще одна особливість – монолітний, а не складовий колінвал, а також вкладиші у нижніх головках на шатунах (а не підшипники кочення). Це дозволило значно зменшити шум. А ще власники мають 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 ці вкладиші. Насправді клинив двигун не через це, а через халатне звернення власників. Несвоєчасно змінювалося масло, застосовувалися неякісні масла у двигун мотоцикла. Один єдиний недолік даного силового агрегату - це недосконалий процес фільтрації масла за допомогою центрифуги. В іншому технологія була непоганою та вельми сучасною.

Двигуни ІЖ

Створений 87-го року на іжевському заводі мотоцикл ІЖ досі популярний серед любителів мототехніки. І є за що його любити - це надійний і якісний мотоцикл. Він має строгий класичний дизайн та низку переваг перед “Юпітером”. Однак є і мінус - колінчастий вал двигуна мотоцикла ІЖ значно більший і масивніший. На що це впливає? З огляду на це мотор працює на більш низьких оборотах, за рахунок чого знижено потужність. Це двотактний одноциліндровий двигун. Заправляють його сумішшю з олії та бензину.

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

Китайські двигуни

Зараз не всі можуть дозволити собі відновлювати вітчизняну мототехніку, купувати якісні японські або американські мотоцикли. Китайська продукція набагато дешевша і користується гарним попитом. Моторів, які розробили б китайські інженери, немає. Всі агрегати - це перероблені ДВС від "Хонда", "Ямаха", "Сузукі" або продані ліцензовані агрегати від цих брендів. Чотирьохтактні екземпляри цілком якісні, тому що виготовляються на японських лініях. А ось щодо двотактних ДВС у багатьох думки суто негативні.

Двигуни з Китаю мають два маркування. Одна застосовується для внутрішнього використання, а друга потрібна для решти світу. Перші літери у назві – це завод. Цифра 1 означає, що двигун з одним циліндром, 2 - відповідно, з двома. Третя буква – це обсяг. Так, I – це двигун мотоцикла 125 см 3 . A,B - 50 см 3 G - до 100 см 3 . L – до 200 кубічних сантиметрів.

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

Масло для мотоциклетних моторів

Яким би надійним і стійким був силовий агрегат, якість його роботи залежить від того, яке масло використовує власник. Необхідно заливати лише рекомендований виробником продукт. Він може бути напівсинтетичним, синтетичним чи 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 різне мастило.

На закінчення

Як бачимо, двигун для мотоцикла практично не відрізняється від автомобільного. Є невелика різниця між ними у конструкції. Принцип роботи силових агрегатів той самий. У цих ДВС також є інжекторні системихарчування, застосовуються системи рідинного охолодження, навіть присутні екологічні норми. Є моделі і з карбюраторами – це також досить сучасна техніка. Двигуни та їх конструкції постійно розвиваються, можливо, незабаром інженери вигадають ідеальний мотоциклетний мотор.

Які ж вимоги виставляються до полум'яних «гоночним» серцем мотоциклів? В голову негайно спадає максимальна потужність і мінімальна вага, але це лише початок. Розмірковуючи про потужність, не можна обмежуватися лише її максимальною величиною. Велику роль успіху того чи іншого мотора грає те, як він віддає свою потужність у всьому діапазоні оборотів. Для простоти це називають характером, але з наукової точки зору правильніше говорити про криві потужності та крутний момент. Чому ж ці криві настільки важливі?

Трициліндровий двигун Aprilia так і не зміг привести виробника до світового титулу MotoGP

Вся справа у дозуванні газу. Поворот ручки газу певний кут відповідає певному приросту потужності. Іншими словами, на кожен градус припадає якась кількість волохатих кінських задів (л.з., ні, перепрошую – л.с.). І чим потужніший двигун, тим більше к.с. на градус повороту ручки газу, отже – складніше дозувати потужність. Але це ще півбіди.

На двигун Kawasaki ZX-RR встановлено сухе зчеплення

Якщо крива потужності нелінійна (а в більшості двигунів вона саме така), то виходить, що при збільшенні оборотів на те саме значення (наприклад, на 3000 об./хв.) надбавка в потужності в одному діапазоні оборотів (скажімо, з 3000 до 5000 наш умовний двигун «набирає» 15 к.с.) значно відрізнятиметься від приросту в іншому діапазоні (наприклад, з 5000 до 8000 він набере 25 к.с.). А звідси випливає, що й кількість к.с. на градус повороту ручки газу з 3000 до 5000 і з 5000 до 8000 теж вийде різним (з 5000 до 8000 - більше, тобто в цьому діапазоні оборотів у двигуна відбудеться "підхоплення"). Як наслідок – точно дозувати газ у діапазоні 5000-8000 об./хв. буде важче. З одного боку, це додає емоцій та вражень. Але у гонщиків і того, і іншого більш ніж достатньо. Тому на треку велику цінність має форма кривої потужності, максимально наближена до лінійної.

Двигун "шістсотки" класу "суперспорт"

"Плоска" крива говорить про те, що характер двигуна прогнозований (тобто пілот заздалегідь знає, як двигун відреагує на той чи інший поворот ручки газу), і у нього немає яскраво виражених "підхоплень" і "провалів", в яких важко дозувати потужність. Вимога до лінійності характеристики двигуна настільки важлива, що іноді заради його виконання жертвують навіть піковою потужністю.

Наступна вимога пов'язана із надійністю. Через величезні навантаження, які відчувають внутрішні компоненти двигуна, часто непросто забезпечити необхідний ресурс гоночних моторів. Іншими словами, двигун повинен витримувати хоча б один етап перегонів.

Мотор RC211V – один із найбільш щільно запакованих

Розміри двигуна також відіграють неабияку роль в успіху. Якщо конструкторам вдається зробити мотор компактнішим, то це дозволяє у великих межах «грати» з положенням центру тяжіння, який безпосередньо впливає на численні нюанси поведінки мотоцикла. Найменші розміри двигуна також полегшують завдання централізації мас, що впливає на «поворотливість».
Остання серйозна вимога до гоночних двигунів схожа на одну з умов, що пред'являються до гальмівним системам. Так як в двигуні є безліч частин, що обертаються (і часом дуже швидко!), то вони, як і колеса з гальмівними дисками, являють собою гіроскопи і маховики. Гіроскопічний ефект обертових частин двигуна впливає на здатність мотоцикла швидко змінювати траєкторію, а маховиковий швидко прискорюватися. Як і у випадку з гальмами, то й інше бажано мінімізувати.

Жахнувшись складності поставленого завдання, давайте подивимося, як усі ці технічні вимоги виконуються (якщо виконуються!) у мотоциклах різних класів.

Двотактні двигуни в MotoGP тепер частина історії

Почнемо колупання в моторах з дзижких двотактних "смердючок" класів "GP-125" і "GP-250". Малий робочий об'єм цих одно- та двоциліндрових двигунів безпосередньо обмежує потужність і звужує діапазон оборотів, в якому вона виробляється. Причому потужність виходить настільки маленькою (порівняно з класами MotoGP і SBK), що вже не до лінійної характеристики. У цьому класі навіть пів-коня коштують дорого. Тому вичавлюють потужність до останньої краплі. Для зниження втрат на терті кількість поршневих кілець зменшують до одного. Ширину бігових доріжок корінних підшипників роблять мінімально можливою. Ще одна крапля потужності походить від використання гоночного радіатора підвищеної пропускної спроможності. Його застосування дозволяє помпі легше перекачувати воду у системі охолодження. Результат – ще одна «незайва» «поні». До речі, температура двигуна також безпосередньо впливає на потужність. Загальне правилотаке: більша температура – ​​менша потужність, і навпаки. Тому гоночні двигуни особливо критичні до охолодження.

Ступінь стиснення піднімають до неймовірних для двотактного двигуна величин, а карбюратор, випуск та систему запалення налаштовують для роботи на максимальних обертах. Все це призводить до жахливої ​​нелінійності кривих моменту, що крутить, і потужності. Благо її порівняно небагато. Через це і здатність мотоциклів GP-125 і 250 проходити повороти на величезних швидкостях великих труднощів з дозуванням потужності не виникає - багато поворотів просто не вимагають скидати газ.
Надійність двотактних двигунів GP-125 та 250 через високий ступінь форсування та особливості мастила невелика. Багаті команди змінюють поршні щодня, а менш забезпечені – перед кожним етапом.

Двигуни Ducati домінують у чемпіонаті Супербайк

Наступний ступінь «рухової» ієрархії – клас Superbike. Нам він особливо цікавий тим, що ці двигуни (крім Foggy Petronas FP-1) походять від двигунів звичайних дорожніх спортбайків. У чемпіонаті WSB працюють двигуни трьох конфігурацій: V-подібні «двійки», рядні «трійки» та «четвірки». Але від своїх дорожніх побратимів ці «генератори потужності» пішли жахливо далеко.

Механіки команди Suzuki працюють із двигуном GSX-R1000

Як приклад проведемо трепанацію двигуна Suzuki GSX-R1000 2005 модельного року. Як кажуть англійці - "Devil is in the details" (у вільному перекладі - "Собака закопана в дрібних нюансах"). Двигун "джиксера" весь складається з них. Ковані поршні з «міні-спідницею», титанові клапани, гоночні розподільні валки – тільки початок. При найближчому розгляді вражає форма поршневих кілець. Їх перетин не прямокутний, а трапецеїдальний. Це дозволяє знизити втрати на терті. Колінвал мотоцикла йде ідеально збалансованим вже із заводу. Зчеплення спочатку «ковзає». Причому його конструкція виявилася настільки вдалою, що деякі команди змінюють тільки диски та пружини, а сам «кошик» залишають серійним. Але найбільший сюрприз – у конструкції картера. В опорах коленвала, що розділяють картерний простір, зроблені отвори. Вони покликані полегшити дорогу картерним газам, що витісняються поршнями, що опускаються, в сусідні відсіки, де поршні піднімаються. Тільки це технічне рішеннядає збільшення близько двох л.с.

Картер Honda RC211V з віконцем контролю рівня олії

У королівському класі MotoGP дизайн двигунів є апофеозом інженерного мистецтва і руйнує всі технічні перепони. Через колосальну потужність вимога до лінійності характеристики двигуна в MotoGP найжорсткіша. Одним дизайном двигуна досягти плоскої кривої потужності вже не вдається, і в гру входить електроніка (див. матеріал «Електроніка» в одному з найближчих номерів). Але навіть розумні електронні системикерування двигуном не здатні повністю впоратися з табунами в 250 л. Клас MotoGP – територія «Великого Вибуху»* (виноска: див. «Мото» №1 2006 р.). Тільки з її допомогою гоночним командам вдалося чутливо полегшити завдання пілотів, які втомилися боротися з нескінченними пробуксовками.
На окрему згадку заслуговує блок зчеплення. Потужність у класі MotoGP настільки велика, що звичайне багатодискове зчеплення в масляній ванні стає малоефективним і часто починає прослизати.

Зчеплення Foggy Petronas – сухе

Виходів із цієї ситуації два. Можна або збільшити кількість дисків (і цим масу кошика зчеплення і мотоцикла в цілому), або зробити зчеплення сухим. Майже всі команди MotoGP обрали другий шлях. Сухе зчеплення за меншої кількості фрикційних дисків дозволяє передавати велику потужністьі не забруднює продуктами тертя олію. Але в нього є й суттєва вада – складність охолодження. На відміну від звичного зчеплення у масляній ванні, сухе зчеплення охолоджується лише потоком повітря. Через цю особливість його дуже легко перегріти, особливо на старті. Саме тому сухе зчеплення може пережити всього два гоночних старту, після чого вимагатиме ремонту.

Сухе зчеплення мотоцикла MotoGP Honda RC211V

Ще одне завдання, яке лежить на плечах зчеплення – запобігання блокуванню заднього колеса при перемиканні відразу кількох передач вниз. Зчеплення, що прослизає, частково справляється з цим негативним ефектом, але часто доводиться вдаватися до додаткової допомоги електроніки. Але про це – пізніше.

У розмові про двигуни болідів MotoGP не можна не згадати про пристрій газорозподільного механізму. Через величезні оберти навантаження на розподільні вали, клапани та пружини двигунів MotoGP воістину жахлива. Щоб її хоч якось зменшити, треба застосовувати м'якіші пружини. Але при цьому зростає ризик зависання клапанів. Звичайно, можна виготовляти їх із легкого титанового сплаву, але це все одно повністю не вирішувало проблему. Пружини залишаються досить жорсткими, і величезні оберти швидко призводять до їхнього руйнування (відомі випадки, коли механікам доводилося міняти клапанні пружини щодня!). Вихід із ситуації давно відомий і застосовується в F1. Пневматичні клапани, де замість пружин використовується стиснене повітря. Але на відміну від F1, ця технологія поки не знайшла визнання у мотоперегонах. Її випробовували кілька команд, включаючи Aprilia, що пішла, але успіху не досяг ніхто. Проте цього року Suzuki відновила тестування пневматичної технології. А нам лишається спостерігати, до чого це приведе.

Двигун супербайка Yamaha YZF-R1 зовні майже не відрізняється від стокове

Останнє, що хочеться згадати у нашому дослідженні двигунів MotoGP – вплив гіроскопічного ефекту на поведінку мотоцикла. Як уже було сказано, частини мотоцикла, що швидко обертаються, являють собою гіроскопи, що перешкоджають будь-яким змінам напрямку руху. Це – одна з основних причин, яка змушує конструкторів знижувати вагу коліс та колінвала (основні гіроскопи мотоцикла). Але гіроскопи мають цікаву властивість. Якщо вони обертаються в одному напрямку, їх гіроскопічний ефект підсумовується, якщо напрям обертання протилежний, то ефекти віднімаються, частково компенсуючи один одного. Цю властивість і намагалися застосувати у гоночних двигунах їхні конструктори. Ще за часів GP-500 деякі команди тестували двигуни з двома колінвалами, що обертаються у протилежному напрямку. Це справді компенсувало їхній гіроскопічний ефект, але й суттєво збільшувало втрати потужності. Зрештою, від застосування двох колінвалів відмовилися. Але сучасна Yamaha М1 пішла далі. Конструктори, замість компенсації гіроскопічного ефекту одного колінвала, вирішили зменшити вплив усіх гіроскопів мотоцикла. Для цього вони змусили колінвал обертатися у напрямку, протилежному до обертання коліс. В результаті сумарний гіроскопічний ефект зменшився і мотоцикл став набагато спритнішим.

Сухе зчеплення фірми STM на мотоциклі KR Proton

Ще один клас гоночних мотоциклів, двигуни яких становлять інтерес – Endurance. Тут, як і у випадку з гальмами, вимоги радикально відрізняються від інших класів. Якщо гонки «на витривалість», то двигун має бути саме таким. Як же підняти ресурс двигуна? Достатньо просто його не форсувати! Механіки Endurance часто обмежуються класичним тюнінгом: «нульовий» повітряний фільтр, система управління двигуном («мозки») та повна випускна система. "Обмеженість" форсування мотора також дозволяє утримати споживання палива на прийнятному рівні, а це скорочує кількість піт-стопів. А ось що відіграє важливу роль, то це механічна міцність двигуна, адже навіть падіння не повинні виводити мотоцикл з ладу. Для підняття «живучості» мотора у разі падінь штатні кришки генератора та зчеплення поступаються місцем посиленим, здатним пережити не один контакт з асфальтом. Трохи відволікся, бо про це не можу замовчати: на борту гоночних мотоциклів Endurance є набір інструментів і навіть ліхтарик – щоб пілот міг виконати невеликий ремонт навіть далеко від паддоків.

Двигун мотоцикла, мопеда, скутера, квадроцикла, снігохода та іншої подібної мототехніки є агрегатом, що перетворює теплову енергію палива, що згоряється, в механічну роботу, за допомогою якої будь-який мото-транспортний засіб (і не тільки) здатний пересуватися. У цій статті, більше розрахованої на любителів початківців мото-техніки, я постараюся докладно описати все, що пов'язано з двигуном внутрішнього згоряння, що встановлюється на серійну мототехніку.

Звичайно ж описати абсолютно всі типи двигунів в одній статті нереально, і не можна осягнути неосяжне, та це і не потрібно, оскільки зрозумівши принцип роботи найпростішого мотоциклетного двигуна (двотактного і чотиритактного) будь-який мото-аматор згодом навчиться розбиратися практично в будь-якому моторі, навіть самому сучасному.

Як уже було сказано вище, на мототехніці всіх світових виробників встановлюються двигуни внутрішнього згоряння, в яких теплова енергія бензину, що згоряється, перетворюється на механічну роботу, для надання обертання заднього колеса.

Нижче я докладно опишу принцип роботи та загальний пристрійдвигуна мотоцикла (двигуна внутрішнього згоряння).

Принцип роботи (робочий процес) та влаштування двигуна мотоцикла.

Коли ми відкриваємо краник бензобака (на сучасних мотоциклах стоїть автоматичний вакуумний кран), то паливо надходить у поплавцеву камерумотоциклетного карбюратора. Далі ми надаємо рух поршню за допомогою кікстартера (або натискаючи кнопку електро-стартера) і рух поршня створює розрядження в циліндрі і в нього з карбюратора починає надходити горюча суміш, що складається з повітря, що засмоктується через повітряний фільтр і парів дрібно розпорошеного бензину.

Горюча суміш починає змішуватися із залишками відпрацьованих газів (якщо мотор нещодавно працював) і утворюється робоча суміш, яка стискається в камері згоряння за допомогою поршня і потім стисла суміш загоряється в потрібний момент (2-3 мм до ВМТ) за допомогою іскри на

Тиск газів від палива, що згоряється, починає розширюватися і рухати поршень вниз, а він у свою чергу передає рух через і на колінвал двигуна мотоцикла. При цьому поступально-прямолінійний рух поршня (завдяки пристрою кривошипношатунного механізму) перетворюється на обертальний рух, який через моторну передачу та трансмісію (коробку передач) передає обертання задньому колесу, яке рухає мотоцикл (або іншу мототехніку).

Ну а перетворення теплової енергії палива, що згоряється, в механічну роботу - це і є робочий процес двигуна внутрішнього згоряння, при цьому, як було зазначено вище, поршень двигуна переміщається в циліндрі вниз-верх (про поршні докладніше нижче). А крайні точки вгорі і в низу, які займає поршень при переміщенні в циліндрі двигуна, називаються мертвими точками - верхньою та нижньою (ВМТ та НМТ).

Верхня мертва точка – це року поршень знаходиться у верху біля камери згоряння, тобто коли поршень максимально віддалений від осі коленвала. Ну а нижня мертва точка — коли поршень знаходиться в самому низу — мінімально віддалений від осі. Ну а відстань від верхньої мертвої точкидо нижньої називається робочим ходом поршня, а процес, який відбувається за один хід поршня називають тактом.

Виходячи з вищеописаного, якщо робочий процес двигуна мотоцикла (або іншого транспортного засобу) відбувається за два ходи поршня, такий двигун називається двотактним. Ну а якщо робочий процес відбувається за чотири ходи поршня, то такий двигун називається чотиритактним. Докладніше про двотактний і чотиритактний двигуни я напишу нижче, а поки що слід написати ще кілька важливих моментівщодо обох типів двигунів.

Об'єм, який утворюється над поршнем, коли він знаходиться у верхній мертвій точці, називається об'ємом камери згоряння (або об'ємом стиснення камери). І чим менше цей об'єм, тим вищий ступінь стиснення двигуна (про ступінь стиснення я ще скажу нижче), і більші максимальні обороти двигуна і тим більше високооктановий бензинпотрібний для роботи такого мотора.

А об'єм циліндра двигуна, від нижньої мертвої точки до верхньої (повний хід поршня), називається робочим об'ємом циліндра і вимірюється в кубічних сантиметраху країнах СНД та Європи, та у кубічних дюймах (інчах) у країнах Америки. Якщо двигун не одноциліндровий, а має кілька циліндрів (багатоциліндровий), то робочим об'ємом багатоциліндрового двигуна вважається сума об'ємів усіх циліндрів.

До речі, робочий об'єм багатоциліндрових моторів вимірюється не тільки в кубічних сантиметрах, його простіше вважати в літрах (і називається літражем двигуна). А сума робочого об'єму циліндра та об'єму камери згоряння вважається повним об'ємом циліндра. Ну а відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери згоряння називають ступенем стиснення.

Ну і ще одне поняття, пов'язане з моторами і яким найбільше цікавляться - це потужність. Потужністю називається робота, яка відбувається в одиницю часу і вимірюється в кінських силах.

двигун мотоцикла: А – одноциліндровий двотактний, Б – опозитний чотиритактний двигун Уралів та Дніпров, В – двоциліндровий двотактний двигун типу ІЖ-Юпітер, 1 – циліндр, 2 – поршень, 3 – шатун, 4 – колінвал, 5 – картер.

Двигун мотоцикла (або іншого транспортного засобу) має кривошипно-шатунний механізм, що називається колінчастим валом (див. малюнок 1) газорозподільний механізм, систему мастила, системи живлення та запалювання, та й систему охолодження (повітряну або рідинну) і про всі ці системи буде описано у цій статті, або дано посилання на інші статті, тому що мені немає сенсу повторювати те, що вже є на сайті.

Але спочатку ми докладніше розглянемо робочий процес двох і чотиритактного двигуна і розберемо, чим вони відрізняються.

Робочий процес та особливості двотактного двигуна мотоцикла.

У двотактному двигуні внутрішнього згоряння робочий процес здійснюється всього за два ходи поршня - див. рисунок 2 і газорозподіл здійснюється за допомогою поршня. Робочий процес двотактного двигуна здійснюється так: коли поршень рухається вгору, продувне (перепускне) і випускне вікна відкриті, а впускне вікно закрито поршнем.

Двотактний двигун мотоцикла - робочий процес

При цьому в циліндрі двотактного двигуна здійснюється процес перепуску з картера свіжої суміші та випуск відпрацьованих газів. А наприкінці ходу поршня (див. рисунок 2 б) відбувається стиск робочої суміші повітря і парів бензину в циліндрі, а в картері двигуна відбувається впуск свіжої суміші. Ну а далі, стисла поршнем робоча суміш займається в потрібний момент за допомогою свічки запалювання і далі відбувається згоряння стиснутої суміші.

Розширюючись гази тиснуть на поршень і він рухається вниз (див. малюнок 2 в), здійснюючи робочий хід, при цьому продувне (перепускне) і випускні вікна закриті, а вікно відкрите. Далі в циліндрі двотактного двигуна мотоцикла закінчується згоряння робочої суміші і при робочому ході поршень продовжує рух вниз.

У картері двотактного мотора закінчується процес впуску свіжої суміші і поршнем, що рухається вниз, закривається впускне вікно і починається попереднє стиск горючої суміші в картері (див. той же малюнок 2 в).

Потім, у другій половині ходу поршня вниз, продувне (перепускне) та випускні вікна відкриті (див. малюнок 2 а), а впускне вікно закрито поршнем. При цьому відбувається продування, за допомогою якої свіжа горюча суміш сприяє очищенню циліндра від газів, що відпрацювали, які виходять через відкрите випускне вікно (вікна). Ну і знову ж таки в картері двотактного двигуна відбувається попереднє стиснення горючої суміші і перепускання її в циліндр (перепускання з картера в циліндр показано стрілочками малюнку 2 а).

До речі, продування в двотактних двигунах(за розташуванням вікон) може бути поперечної та зворотно-петльової. Поперечна продування - це коли перепускні та випускні вікна розташовуються навпроти один одного (діаметрально протилежно). А на старих двигунах на денці поршня був спеціальний гребінь (своєрідний відбивач на поршні), за допомогою якого свіжа суміш прямує вгору і витісняє з циліндра мотогра відпрацьовані гази.

Циліндр двотактного двигуна мотоцикла: 1 - впускний канал, 2 - випускний патрубок, 3 - перепускний (продувний) канал.

Пізніше, на більш сучасних двотактних двигунах від гребеня відмовилися, тому що обороти зросли і був потрібний вже легший поршень (а гребінець його обтяжував). Та й гребінь виявився непотрібним, оскільки почали застосовувати зворотно-петлеву двоканальну (або багатоканальну) продування (див. рис. 3).

При такому продуванні, як видно з малюнка 3, випускні і продувні вікна почали розташовувати на одній стороні циліндра і свіжа горюча суміш відбиваючись зворотним потоком, видує відпрацьовані гази.

Робочий процес четирехтактного двигуна мотоцикла.

Як зрозуміло з назви, у чотиритактному двигуні робочий процес відбувається за чотири ходи поршня, і робочий процес (усі такти) показаний на малюнку 4. Але спочатку слід сказати, що основна відмінність чотиритактного двигуна від двотактного полягає не тільки в кількості тактів, а ще й тим, що у чотиритактному моторі газорозподіл здійснюється не поршнем (як у двотактному двигуні), а за допомогою клапанного механізму.

Чотирьохтактний двигун мотоцикла - робочий процес.

Більш сучасні та форсовані мотори мають не два, а чотири клапани на кожен циліндр, але про систему газорозподілу ми докладніше поговоримо трохи пізніше. А спочатку докладно розглянемо робочий процес четирехтактного двигуна мотоцикла.

Перший такт - це такт впускання, при якому поршень у циліндрі рухається вниз від ВМТ до НМТ. При цьому відкритий впускний клапан і горюча суміш надходить через нього циліндр двигуна, а випускний клапан закритий.

Другий такт – це такт стиснення. Коли поршень пройде нижню мертву точку і почне рух до ВМТ, починається другий такт - такт стиснення робочої суміші. До цього моменту впускний клапан встиг закритися і випускний клапан також залишається закритим (обидва клапани закриті і відбувається стиснення горючої суміші).

Ну і майже в самому кінці такту стиснення, коли поршень трохи не дійшов до ВМТ (приблизно - 2 - 3 мм, у всіх моторів кут випередження трохи різний) відбувається розряд між електродами та електрична іскра підпалює стислу горючу суміш.

Третій такт – це такт розширення – робочий хід. Стисне горюча суміш швидко згорає, горючі гази розширюються і з силою штовхають поршень вниз (від ВМТ до НМТ) при цьому відбувається робочий хід, тобто третій такт розширення та роботи. І саме в третьому такті відбувається перетворення енергії палива, що згоряється, в механічну роботу.

Четвертий такт - це такт випуску, при якому поршень рухається від НМТ до ВМТ і при цьому клапан впускний залишається закритий, а випускний вже відкривається. При повністю відкритому випускному клапані і при поршні, що підійшов вгору, відбувається видалення з циліндра і камери згоряння відпрацьованих газів в навколишнє середовище.

Недоліки та переваги одноциліндрового чотиритактного двигуна мотоцикла.

Чотиритактні одноциліндрові двигуни мають як плюси, так і мінуси.

Їх недоліків слід зазначити:

1. Працюють поштовхами (трохи нерівномірно, хоча в цьому є своя фішка) оскільки з усіх чотирьох тактів, за два обороти коленвала, відбувається лише один робочий такт, при якому двигун здійснює роботу. А при решті трьох допоміжних тактів енергія витрачається і тому чотиритактні мотори мають трохи меншу потужність, ніж двотактні (при однакових параметрах).
2. Відбувається уривчастість процесів наповнення свіжою горючою сумішшю та випуску відпрацьованих газів. І кожен із цих процесів здійснюється на протязі всього одного з чотирьох тактів, а потім припиняється. Це погіршує очищення від відпрацьованих газів і також погіршує наповнення свіжою горючою сумішшю.
3. Володіють недостатньо швидкою здатністю збільшувати число оборотів і від цього мають недостатню ємність (при однакових параметрах порівняно з двотактними моторами). Але на сучасних моторах, завдяки більшій кількості клапанів (і циліндрів), деякі з недоліків майже повністю усунуті.

І переваг чотирьохтактних двигунів мотоциклів (і автомобілів) слід зазначити:

1. Набагато краща економічність, порівняно з більш ненажерливими двотактними двигунами.
2. Більший ресурс кілець і поршнів (оскільки в циліндрі немає вікон) і легший ремонт.
3. Підвищується прохідність мотоцикла або іншої мототехніки бездоріжжям, так як чотиритактні одноциліндрові мотори мають хорошу тягу на низах, незважаючи на свою нерівномірність роботи, особливо на малих оборотах (поштовхами).
4. Більш екологічно чисті двигуни (порівняно з двотактниками, які вже заборонені та не вписуються в норми Євро з екології).

Почнемо з кривошипно-шатунного механізму. Цей механізм не лише сприймає великий тискгазів, що розширюються при горінні робочої суміші, але головне призначення цього механізму - це перетворення прямолінійного руху поршня в циліндрі в обертальний рух коленвала.

Також двигун мотоцикла складається з циліндра, його головки, поршня з шатуна, маховика, колінчастого валу (той же кривошип) і картера.

Циліндр двигунапризначений для спрямування руху поршня. Разом з поршнем і головкою циліндра він утворює замкнуту камеру, в якій відбувається робочий процес.

Циліндр мотоцикла Урал з вирізом внизу під трубку, що подає масло.

Виготовляють циліндри з чавунних виливків, а сучасніші з алюмінієвих сплавів, із вставленими чавунними гільзами. А найсучасніші циліндри не мають чавунної гільзи, а алюмінієвий циліндр покритий зносостійким нікасилевим покриттям, або ще сучаснішим (наносять гальванічним способом).

Внутрішня поверхня циліндра для зменшення тертя шліфується, а для кращого утримання олії на стінках циліндра - хонінгується (про хонінгування циліндра мотоцикла читаємо, а про відновлення нікасилевого циліндра).

Циліндри двотактних двигунів у гільзі мають вікна, в які виходять перепускні, впускні та випускні канали. Також на циліндрах двотактних моторів є патрубок (або два патрубки) з різьбленням (або фланець), для кріплення випускної труби, а також фланець для кріплення карбюратора (на сучасних двотактниках фланець карбюратора знаходиться безпосередньо на картері, а не на циліндрі, так як впуск горючої суміші відбувається через пелюстковий клапан прямо в порожнину картера.

А у циліндрів чотиритактних моторів вікна та канали відсутні, тому що газорозподіл відбувається в головці двигуна за допомогою клапанного механізму (про систему газорозподілу я напишу нижче).

Головка циліндравиготовляється з алюмінієвого сплаву та кріпиться зверху на циліндрі двигуна. Внутрішня поверхня головки, в районі стикування з циліндром, має сферичну поверхню і утворює камеру згоряння, в якій є отвір для різьблення для свічки запалювання.

Головки двотактних двигунів мотоциклів мають просту конструкцію, і крім ребер для охолодження, отвору свічки і сферичної камери згоряння в них більше нічого немає (ну і площина для стикування з циліндром двигуна).

А головки циліндрів чотиритактних двигунів складніша за конструкцією, тому що в ній є механізм газорозподілу. Також є впускні і випускні канали, ще є клапанів, опори коромисел для приводу клапанів, отвори для штанг (на більш сучасних чотирьохтактниках штанги відсутні, оскільки клапани відкриваються безпосередньо від дії кулачків розподільного валу).

Для стикування нижньої площини головки та верхньої площини циліндра робиться ідеально рівна поверхня і при складанні використовується мідна прокладка, а на багатоциліндрових моторах зазвичай використовується прокладка з армованого полотна, насиченого графітом.

Поршень (або поршні)двигуна мотоцикла, або будь-якої іншої техніки є однією з найбільш важливих деталей, так як він сприймає значні навантаження від тиску газів, а так само передає зусилля від тиску газів, що розширюються на шатун, ну і крім того поршень рухається в циліндрі з великою швидкістю (особливо на максимальних оборотах).

Поршень двигуна мотоцикла: 1 компресійне кільце, 2 денце поршня, 3 поршневий палець, 4 стопорне кільце, 5 бобишка, 6 шатун, 7 спідниця поршня.

Поршень двигуна показаний малюнку 5 і має днище, спідницю і бобишки, а днище може бути опуклим, плоским або фасонним. Випукло днище вважається більш міцним, зменшує нагароутворення, але у чотиритаких моторів у опуклому днищі доводиться робити виточення для клапанів.

Плоске днище менш міцне, але виготовити його простіше. Ну і фасонне днище поршня виготовлялося в 50 - 60 роках минулого століття і застосовувалося на двотактних моторах деяких мотоциклів і моторолерів (наприклад ВП-150 або ВП-150М) і виготовлялося у вигляді відбивача гребеня (див. рисунок 2 вище), що забезпечує старих двотактних двигунів.

Поршень має канавки (дві, три в двотактних, або три, чотири канавки в чотиритактних моторах) в які встановлюють поршневі кільцяза допомогою спеціальних пристроїв. А в отвори бобишек 5 вставляється поршневий палець, на який надівається верхня головка шатуна.

Поршень двигуна мотоцикла чи іншої техніки має непросто рівну форму циліндра. Так як у процесі роботи двигуна всі деталі, в тому числі і поршень нагріваються і звичайно ж розширюються (теплове розширення). А поршень нагрівається і розширюється неоднаково по всій своїй довжині, адже у верхній частині він гріється більше, а отже, і розширюється більше, а в нижній частині менше.

А щоб забезпечити однаковий робочий зазор між поршнем і стінками циліндра двигуна, поршень виготовляють трохи конусним (до низу конус розширюється). А в районі бобишок поршень роблять трохи овальним. Конус і овал роблять у межах соток та геометрія конуса та овалу залежить від матеріалу, з якого виготовляють поршень.

Поршневі кільця 1 показані на малюнку 5 і на малюнку праворуч трохи нижче (про вдосконалення поршневих кілець) надягають в канавки поршня і кільця бувають компресійні та маслознімні. Компресійні кільця ущільнюють зазор між поршнем і стінками циліндра, а маслознімні поршневі кільця використовують тільки в чотиритактних моторах, для зняття надлишків моторного масла, які через отвори в маслознімних кільцях і поршні зливаються назад в картер двигуна.

1 - циліндр, 2 - кільце, 3 - щуп.

Ну а для того, щоб поршневі кільця були пружними, при їх виготовленні кільця розрізають, потім роблять певний зазор, потім стискають у спеціальній оправки і знову обробляють. Місце на кільці в районі розрізу називається замком, а зазор в замку у поршневих кілець повинен бути не більше 0,1 - 0,5 мм (у большекубатурних моторів трохи більше).

Щоб виключити прорив газів при роботі мотора, поршневі кільця встановлюють на поршень так, щоб замки кілець не розташовувалися один під одним (наприклад якщо три кільця, то замки розташовують під 120 по відношенню один до одного). А щоб виключити проворот кілець у канавках та поломку їх від попадання у вікна у двотактних двигунах, у канавках поршнів двотактників запресовують стопорні штифти.

А щоб кільце щільніше лягло, на кінцях замків із внутрішньої сторони вирізують виточки. Виготовляють кільця із спеціального сірого чавуну, а на деяких моторах (наприклад спортивних) кільця роблять із якісної сталі та верхнє кільце хромують.

Поршневий палець 3 (див. рисунок 5) призначений для шарнірного з'єднання поршня та шатуна. Палець виготовляють з якісної сталі і його зовнішня поверхня піддається загартування та цементації, щоб виключити швидке зношування. Ну а щоб запобігти осьовому зміщенню пальця в бобишках, в них роблять спеціальні проточки, в які вставляються стопорні кільця з пружної сталі (у деяких моторах, де палець пресується в бобишках з натягом, стопорні кільця не використовують).

Шатун. Показаний малюнку 5 під цифрою 6, а як і на фото справа. Дуже докладно про шатуни і які вони бувають, я написав окрему статтю і охочі можуть почитати її. Ну а в цій статті я напишу лише головне.

Шатун у двигуні мотоцикла, та й у будь-якому двигуні внутрішнього згоряння з'єднує поршень з колінчастим валом і складається з верхньої головки шатуна, яка через (або голчастий підшипник) та поршневий палець шарнірно з'єднується з поршнем. Так само шатун складається з стрижня (як правило двотаврового перерізу), та й з нижньої головки, яка з'єднується з шийкою колінчастого валу через підшипник ковзання (вкладиш) або через підшипник кочення.

Якщо нижня головка шатуна нероз'ємна, то вона з'єднується з шийкою колінвала (з пальцем) за допомогою роликового підшипника кочення (як у більшості вітчизняних) двотактних мотоциклівта мопедів). На двигунах, у яких є масляний насос і система мастила під тиском, то нижня головка робиться роз'ємною (з двох половинок) і стягується болтами і гайками ну і як підшипники використовуються підшипники ковзання - так звані тонкостінні.

Для змащування нижньої та верхньої головки шатуна у двотактних двигунах застосовується олія у суміші з бензином. А у двигунів з вкладишами масло подається до нижньої голівки (і вкладишів) під тиском, створюваним масляним насосом (наприклад, як і більшості іномарок з чотиритактними моторами), а до верхньої голівки шатуна масло подається за допомогою розбризкування.

А якісна поверхня для поршневого пальця, Б — груба поверхня із-за нерівностей швидко покривається корозією.

На деяких мотоциклах (наприклад вітчизняних К-750, Урал, М-72) змащення нижніх головок шатунів проводиться, що надійшли за допомогою розбризкування в спеціальні масло-уловлювачі колінчастих валів, З яких далі масло, під дією відцентрових сил, надходить через спеціально просвердлені канали до шатунних шийок і до роликових підшипників нижньої головки шатуна.

Маховик. Маховик у двигуні призначається для рівномірного обертання коленвала, а також для полегшення пуску двигуна та торкання мотоцикла з місця. У чотирьохтактних двигунах мотоциклів маховик є окремою деталлю, що насаджується на конічну цапфу колінвала і маховик є основою для кріплення механізму зчеплення.

Про балансування коленвала разом із маховиком (у гаражних умовах) я написав окрему статтю, яку бажаючі можуть почитати. Ну а в двотактних двигунах маховик є складовою частиною колінчастого валу (так звані щоки колінвалу, або противаги).

Колінчастий вал Він служить у двигуні для сприйняття зусилля від поршня (або поршнів, якщо двигун багатоциліндровий) і шатуна, перетворення поступального руху поршня у обертальний рух моторної передачіі далі передачі зусилля на трансмісію, та й далі на провідне колесо мотоцикла, або іншого транспортного засобу. Як вибрати колінчастий вал у магазині і не купити підробку я докладно описав.

Колінвал двоциліндрового вітчизняного оппозитного двигуна(К-750, м-72)

Колінчасті вали бувають цілісні (литі або ковані, наприклад, як у двигуні мотоцикла Дніпро) — на більшості мотоциклів із чотиритактними багатоциліндровими двигунами у яких у нижній головці шатуна використовуються вкладиші коленвала.

Також колінчасті вали бувають складові (наприклад як у мотоциклі Урал і більшості двотаткних вітчизняних мотоциклів і мопедів). Складові колінчасті вали використовують, якщо в нижній головці шатуна встановлюються роликові підшипники кочення. Детально про продовження ресурсу та ремонт складеного коленвала я докладно описав ось у .

Колінчастий вал двигуна мотоцикла (і іншої мототехніки) має корінні шийки (так звані цапфи), а також шатунні шийки (так званий палець нижньої головки шатуна), ну і щоки і противаги, які врівноважують маси кривошипного механізму, що обертаються.

На більшості вітчизняних (і деяких імпортних) двотактних мотодвигунах щоки, противаги та маховики виготовлені у вигляді однієї цільної деталі. Ну а шатунна шийка (нижньої головки шатуна) і дві щоки утворюють деталь, яка називається кривошип (або кривошипно-шатунний механізм).

На двигунах, у яких у нижній головці шатуна використовуються роликові підшипники кочення колінчасті вали складові, в яких деталі спресовуються між собою. Наприклад, на двигунах ІЖ Планета, Схід, Мінськ (і інші одноциліндрові двотактні вітчизняні мотори) колінвали складаються з двох маховиків, шатунної шийки (пальця) і двох корінних шийок) (цапф коленвала).

Ну а колінчасті вали у двоциліндрових двохтактних вітчизняних мотоциклах (наприклад) складаються з двох валів, які з'єднані масивним маховиком. Так само колінчасті вали більшості мопедів і скутерів (як імпортних, так і вітчизняних) складаються з двох щік з противагами, однієї шатунної шийки та двох корінних шийок колінвалу.

Всі ці вали спресовані і для заміни зношеного роликового підшипника розбираються лише за капітальному ремонтіколінвала, про який можна почитати або другу статтю, перейшовши за посиланням вище.

Картер двигуна.Картер служить для монтажу багатьох деталей двигуна, кривошипно-шатунного механізму, циліндра (або блоку циліндрів у багатоциліндрових моторів), механізму газорозподілу, для кріплення коробки передач і для моторної передачі, і для захисту всіх внутрішніх деталей від пилу, води і бруду.

Відполірований картер опозитного двигуна (і коробка).

Картери мотоциклів бувають сухого типу (наприклад, у мотоциклів Харлей Девідсон — фото вище), у яких масляний насос і масляний бак розташовані окремо від картера (про такі докладніше). І бувають мокрого типу, у яких масляний насос розташований усередині картера, та моторне маслорозташоване в піддоні під картером і такі мотори найпоширеніші (всі вітчизняні чотиритактні двигунита багато імпортних).

Але слід зазначити, що у двотактних двигунів картери є так званими насосними камерами, куди надходить горюча суміш із карбюратора, там же в картері суміш попередньо стискається і далі надходить у циліндр двигуна. І тому картери двотактних двигунів повинні мати підвищену герметичність (завжди справний сальник коленвала) та мати повідомлення з атмосферою лише під час подачі горючої суміші з карбюратора.

Так само слід уточнити, що двотактні двоциліндрові мотори (наприклад вітчизняні двигуни ІЖ Юпітер) в картері мають дві розділені камери для кожного з циліндрів. Ці дві розділені камери добре ізольовані одна від одної, щоб не порушувався газорозподіл у кожному окремому циліндрі.

При роботі двигуна в картері створюється підвищений тиск і щоб моторне масло не витіснялося назовні (наприклад через площини роз'єму картера, заливні та зливні пробки, підшипники та вали, гвинти і т.д.) між площинами картера, між фланцями циліндрів та їх головок між пробками та іншими деталями встановлюють ущільнювальні прокладки, а у підшипників корінних шийок колінвала і встановлюють сальники (про сальник коленвала, а про сальник розпредвала).

При встановленні сальників їх встановлюють так, щоб пружина, що стягує кромку ущільнювача, знаходилася з боку підвищеного тиску (з боку внутрішньої порожнини картера). Ну і для підвищення герметичності зливної та заливної пробок під них встановлюють прокладки (гумові кільця) і після зливу або заливки олії пробки щільно затягують.

Механізм газорозподілу двигуна мотоцикла.

Цей механізм забезпечує впуск в циліндр (або циліндри) двигуна свіжої горючої суміші і випуск відпрацьованих газів. У двотактних двигунах мотоциклів, моторолерів та мопедів (скутерів) застосовується безклапанний газорозподіл за допомогою поршня. А у чотиритактних моторах газорозподіл здійснюється за допомогою клапанного механізму.

Безклапанний газорозподіл.Це газорозподіляється здійснюється на двотактних моторах і тут, як було зазначено вище, впуск горючої суміші, а так само перепуск її з картера двигуна в циліндр і випуск відпрацьованих газів здійснюється поршнем. Поршень, як золотник, відкриває і закриває вікна при русі верх-вниз і таким чином регулює газорозподіл у двотактних моторах.

Клапанний газорозподіл.При такому газорозподілі впуск горючої суміші і випуск відпрацьованих газів відбувається через канали в головці двигуна і ці канали відкриваються і закриваються в потрібний момент за допомогою клапанів, що щільно прилягають до сідла (сідло клапана - це опорна поверхня, до якої примикає, при закритті клапана, тарілка клапана - про сідла клапанів і про відновлення зношених сідел).

Клапани (як правило два на циліндр) можуть мати нижнє розташування, при якому клапани встановлюються в циліндрі (наприклад, антикварні вітчизняні мотори М-72 або К-750). Або верхнє розташування, при якому клапани встановлюють у головці циліндра, як на двигуні мотоцикла Дніпро або Урал, та й узагалі всіх сучасних двигунів мотоциклів. А у найсучасніших моторів є не два клапани, а чотири і навіть п'ять.

Механізм газорозподілу нижньоклапанного двигуна мотоцикла (типу К-750): 1 - шестерня колінвала, 2 - шестерня розподільчого валу, 3 - напрямна втулка клапана, 4 - клапан, 5 - штовхач клапана, 6 - розподільний вал, 7 - кулачок.

При нижньому розташуванні механізм складається з впускних і випускних клапанів з пружинами, а також є розподільний вал 6, кулачки 7 якого при обертанні віджимають штовхачі 5, а ті в свою чергу тиснуть на торець стрижня клапана.

Ну а привід (обертання) розподільного валу здійснюється за допомогою шестерні 2, насадженої на розподільний вал, а обертає її шестерня 1, насаджена на колінвал. Шестерня 1 має вдвічі менше зубів, ніж шестерня 2, і тому распредвал обертається вдвічі повільніше, ніж коленвал.

При верхньому розташуванні клапанів, показаному на малюнку 7 (на більш сучасних мотоциклах), клапани розташовані в голівці і крім перерахованих вище деталей є ще коромисла 2 і штанги 3 (наприклад як на моторах Уралів і Дніпра).

Механізм газорозподілу верхньоклапанного двигуна з нижнім розподільним валом.

А на більш спритних найсучасніших мотоциклах штанги та коромисла відсутні (оскільки вони б на великих оборотахзависали б), а на торець клапана тисне сам кулачок (через або через гідравлічні штовхачі).

Докладніше про деталі механізму газорозподілу читаємо нижче.

Клапани 4 або 7 (див. малюнки 6 і 7 вище) потрібні в двигуні для відкриття або закриття в потрібні моменти впускні та випускні канали в головці та клапан складається з тарілки та стрижня. Тарілка клапана має конусну фаску, яка у вітчизняних двигунів мотоциклів має 45 градусів по відношенню до стрижня клапана. Ну а клапанна пружина забезпечує посадку тарілки клапана на його сідло при закритті і утримує клапан у закритому стані.

Товкачі 5 або 4 (див. малюнки 6 і 7 вище) передають зусилля від розподільного валу на торець стрижня клапана (при нижньоклапанному механізмі), а при верхньоклапанному механізмі штовхачі передають зусилля на штангу, а штанга вже через регулювальний болт штовхає торець клапана. У сучасних двигунів є гідравлічні штовхачі, які під впливом тиску масла автоматично коригують необхідний клапанний зазор.

Товкачі у нижньоклапанних моторів з одного боку мають різьбове отвір, для регулювального болта (для ). А штовхач у верхньоклапанних моторів має сферичний наконечник для опори штанги, а з іншого боку штовхач як нижньоклапанного, так і верхньоклапанного двигуна мотоцикла має тверду плоску поверхню для опори в кулачок розподільного валу.

Під час роботи будь-якого двигуна стрижень клапана та інші деталі нагріваються і через теплове розширення стрижень клапана подовжується. Від цього тарілка клапана після нагрівання вже не щільно прилягатиме до свого сідла і нормальна порушиться. Щоб цього не відбувалося, і клапани щільно закривалися як в холодному стані, так і після нагрівання, між клапаном і штовхачем (або між клапаном і коромислом) в холодному стані робиться при тепловому зазорі.

Розподільний валпризначений для відкриття та закриття впускних та випускних клапанів у потрібний момент (у певній послідовності). Розподільний вал, як двигуна мотоцикла, так і будь-якого іншого транспортного засобу має таку ж кількість кулачків, як і клапанів.

Також розподільний вал має опорні шийки, для посадки в підшипники (ковзання або кочення) і шийку зі шпоночним пазом для насаджування приводної шестерні 2 (див рис. 6 вище).

Спереду розподільного валу важких вітчизняних мотоциклів є кулачок, для розмикання контактів у переривнику розподільника запалювання. Там є опорна поверхня для насаджування бігунка (ротора з грузиками випередження запалення).

Також на розподільчому валу(з іншого боку) є черв'ячна шестерня приводу масляного насоса (наприклад, на важких вітчизняних мотоциклах К-750 М, М-72, М63). До речі, щоби збільшити ресурс розподільчого валу, його слід трохи доопрацювати (докладніше про це читаємо тут).

Штанги - ці деталі є не на всіх двигунах, а тільки на моторах з нижнім розташуванням розподільного валу (наприклад на наших вітчизняних верхньо клапанних важких мотоциклах Урал і Дніпро). На більш спритних і сучасних двигунах з розташуванням розподільного валу (або розподільних валів) в головці, штанги відсутні за непотрібністю.

Штанги являють собою дюралюмінієві трубки або прутки, на кінцях яких напресовані сталеві та загартовані наконечники зі сферичною поверхнею на кінці. Сферичні поверхні у відповідь зроблені на кінцях коромисел і торцях штовхачів, в які і спираються наконечники штанг.

Коромисла показані цифрою 2 малюнку 7 трохи вище і вони служать передачі зусилля від штанги до торця стрижня клапана (відкриття клапанів) і є двоплечий важіль, посаджений на вісь. На одному кінці коромисла зроблено різьбовий отвір, в який вкручується регулювальний гвинт з контргайкою, а на іншому є сферична опора для торця упору штанги.

Ну і на будь-якому двигуні мотоцикла, або будь-якої іншої мототехніки ще є, а так само система мастила і система живлення, про які я не писатиму в цій статті, так як про це я вже дуже докладно написав у кількох статтях. які будуть дані трохи нижче.

Скажу тільки що система живлення складається з , бензо-проводу, бензо-краніка, паливного та повітряного фільтрів. У більш сучасних мотоциклів система живлення оснащена упорскуванням палива та про обслуговування інжекторних мотоциклів бажаючі

Ну а мастильна система у двотаких вітчизняних двигунахнайпростіша, так як бензин просто розбавляється олією в бензобаку, а в більш сучасних двотактних моторах є окремий масляний бачок, з якого олія, за допомогою плунжерного масляного насоса, впорскується в дифузор карбюратора, де і змішується з бензином.

Ось начебто і все, сподіваюся ця стаття про двигун мотоцикла і про всі його системи буде корисна мотоциклістам-початківцям, успіхів усім.

Мотоцикл, що рухається двигуном внутрішнього згоряння, є швидкохідним двоколісним. транспортним засобом. За влаштуванням мотоцикли поділяються на одиночні (рис. 1) і з коляскою (рис. 2). Залежно від призначення мотоцикли бувають дорожніми, спортивними та спеціальними.

Мал. 1. Дорожній мотоцикл "Схід"

Випускаються ще два проміжні між мотоциклом і велосипедом засоби механічного транспорту: мотовелосипеди та мопеди.

Мал. 2. Дорожній мотоцикл з коляскою ІЖ "Юпітер"

Залежно від робочого об'єму циліндрів двигуна мотоцикли діляться: на надлегкі (50-100 см3), легкі (125-250 см3), середні (350-500 см3) та важкі (понад 500 см3).

Нижче наведено основні дані дорожніх мотоциклів.

Мотоцикл має такі механізми та системи: двигун з обслуговуючими його системами живлення, мастила, охолодження та запалення, силову передачу, ходову частину, механізми керування.

Двигунперетворює теплову енергію на механічну, яка з допомогою низки механізмів наводить мотоцикл у рух.

Силова передача(рис. 3) підводить розвивається на колінчастому валудвигун зусилля до провідного колеса. До неї відносяться: передня передача, зчеплення, коробка і задня передача.

Існують три типи силової передачі: ланцюгова, карданна та пряма.

Ланцюгова передача (рис. 4, а) передає крутний зусилля або крутний момент двигуна моторним ланцюгом на зчеплення, а через нього коробці передач, звідки заднім ланцюгом на провідне колесо мотоцикла.

При карданній передачі (рис. 4 б) крутний момент від колінчастого валу передається через зчеплення безпосередньо коробці передач, звідки за допомогою карданного валута головної передачі до провідного колеса мотоцикла.

Пряма передача складається з шестерної передачі (моторної), яка через механізм зчеплення і коробку передач передає зусилля на вал, що є одночасно віссю колеса.

Ходова частиназабезпечує рух мотоцикла і служить остовом для кріплення основних його механізмів. Вона включає раму, передню вилку, колеса з шинами, сідло, багажник, підніжки, підставку, грязьові Щитки та причіпний візок.

Механізми управлінняпризначені для керування мотоциклом під час руху, а також для роботи його агрегатів та приладів. До механізмів управління належать: рульове управління, гальма та органи управління.