Хай, байкерам, байкершам, ну и просто любителям двух-, трех-, четырехколесной техники! Данный портал переполнен данными, порой недостающими для многих любителей несущего свободу транспорта и реставрации мото. Если Вы непосредственно ищете схемы электрооборудования или двигателей отечественных мотоциклов, Вам нужно перейти по этой ссылке . В этой же статье размещена информация, касающаяся общих принципов строения железных коней. Мы подарим уверенность тем, кто только начал изучать байки, и украсим настроение, описывая необычные мотоциклы, для тех, кто уже укрепился в байкерском движении.
Схема байка для новичка
Данный раздел призван описать схему мото техники для начинающих любителей двухколесных коней. Ниже поданная краткая информация визуального характера поможет вам разобраться в самых простых стальных скакунах. Именно так выглядели байки 1960-х гг. от ведущих мировых производителей подобной продукции. Причем касается это былых мото-легенд и современных брендов железных коней. По данной картинке можно изучать историю строения мотоциклов.
Под первым номером на схеме указана вилка передних амортизаторов. Сами пружины, при этом, в передней части мото вы не увидите, так как последние скрыты под железным кожухом, называемым штанами. Под номером 2 указаны лампы световой индикации приборной панели. В старых моделях байков их устанавливали непосредственно в верхней части фары. Третий номер - это спидометр.
Чтоб самому собрать подобное чудо-техники, нужно и денег немало, и времени свободного побольше. А главное, чем нужно запастись - это желание творить оригинальное в мото-механике. Все же решающая роль в конструкторском процессе по созданию мотоциклов остается за финансами.
Как бы там ни было, а остальное в схеме подобного мото осталось практически без изменений. Тот же цепной привод, та же пара колес. Двигатель Иксообразной формы стоит там, где устанавливаются и другие типы моторов - под рамой и между двух колес. Не видно на схеме байка пожалуй только топливной емкости и нормального сиденья. Все же место под и то, и другое конструкторы оставили на ваше усмотрение и возможности фантазии.
Схема электроники мотоцикла
Ну а на указанной в нижней части этого раздела картинке подробно описана электронная система байка. На ней четко указаны основные узлы, вырабатывающие ток и главные потребители последнего. Кроме того, данная картинка демонстрирует в четком ракурсе и связь вышеуказанных частей мото.
Подобно автомобилю мотоцикл "кушает" бензин, чтобы получить энергию для своего движения. Существенное отличие между ними заключается в том, что мотоцикл имеет всего два колеса. Энергия двигателя у него передается на заднее колесо. И хотя зачастую его мощность намного меньше мощности автомобильного двигателя, мотоцикл благодаря своему обтекаемому профилю и меньшему весу может развивать те же скорости, что и автомобиль. Кроме того мотоциклы обычно разгоняются быстрее автомобилей и более подвижны на узких дорогах и на бездорожье.
Схема устройства мотоцикла
Как передается энергия на колесо
Работа двигателя мотоцикла во многом похожа на работу автомобильного двигателя. Топливо, сгорающее в цилиндрах двигателя, толкает поршни (на рисунке сверху), которые вращают коленчатый вал. В коробке передач вращательное движение коленчатого вала передается цепи. Она-то и вращает заднее колесо. Но коробка передач мотоциклу тоже нужна: чтобы уменьшить слишком большую скорость вращения, получаемую от двигателя. И в конце концов заднее колесо делает один полный оборот за два оборота коленчатого вала.
Чтобы легче двигаться
Система пружинной подвески устанавливается на оба колеса мотоцикла. Она оберегает мотоциклиста и двигатель от ударов из-за неровностей на дороге.
Подвеска переднего колеса
Ударопоглощающие пружины спрятаны внутри полых вилок, залитых маслом. Эти пружины уменьшают толчки и колебания.
Подвеска заднего колеса
Задний механизм ударопоглощения крепится к самой раме мотоцикла - по одному с каждой стороны колеса.
Двухтактный двигатель дает больше мощности
В автомобилях обычно используют четырехтактные двигатели. Цикл их работы состоит из четырех частей: впуск смеси, сжатие, сгорание и выхлоп. На это требуется два движения каждого поршня туда-сюда. Двухтактный мотоциклетный двигатель (рисунок вверху) выполняет все те же операции за одно полное движение поршня туда-сюда: когда поршень поднимается (левый рисунок), происходит впуск и сжатие. А когда опускается, сгорание и выхлоп (правый рисунок). Поэтому теоретически при одинаковой частоте вращения, то есть одинаковом количестве оборотов в минуту, двухтактный двигатель должен быть в два раза мощнее четырехтактного. Однако на практике из-за размеров двухтактного двигателя и повышенного трения в нем преимущества его не так велики. И все-таки мощность двухтактного двигателя внутреннего сгорания примерно в 1,5 раза выше мощности четырехтактного.
Существует несколько классификаций мототехники в зависимости от массы, расхода топлива, типа двигателя, способа управления, других факторов. В последнее время при покупке-продаже мотоциклов пользуются классификацией по назначению и компоновке, стилю мототехники. Подразделение на виды мотоциклов тут условно, но вполне удобно, позволяет рассмотреть плюсы и минусы моделей в зависимости от желаний покупателя. Давайте попробуем разобраться в огромном мире мототехники, рассмотрев деление на классы в зависимости от комплектации и назначения.
Классические мотоциклы
Классикой или стандартными называют мотоциклы, сохранившие простоту стиля, базового оформления. Хорошая модель и для опытного мотоциклиста, и для новичка. Прекрасный вариант для ежедневных поездок по городу.
Вес обычно в пределах 150-250 кг. Достаточно мощный двигатель, конечно, меньше, чем в спортивных байках. Многие модели конструируются с жёсткой коробкой передач. Удобны при небольших расстояниях. Руль прямой, обеспечивает минимальную нагрузку на руки и спину водителя. Мягкое сиденье для продолжительных поездок. Можно поставить ветровое стекло. Типичный представитель этого стиля — Honda CB 400. Оптимальное сочетание веса и манёвренности для городских условий.
Мото, стилизованное под прошедшие года, например, ретро, воспроизводит стиль 50-70-х годов.
Минибайками, а также покет байками и минимото, называют миниатюрные мотоциклеты с 2-тактным мотором небольшого объёма, с цепной передачей. Способен разогнаться при этом до 80-100 км/ч. На минибайках устраивают соревнования на картодромах.
Скрэмблер
Скремблер — лёгкий мотоцикл, созданный для поездок на плохих дорогах по городу. У него подвески с увеличенным ходом, поднятые высоко глушители. Появились такие модели в 50-60-х годах у английских производителей Triumph, BSA.
Кастом
Название мотоциклов произошло от английского «custom » — изготовленный на заказ. Разновидности кастомов: чопперы, диггеры, дрэгстеры. Так обозначают технику, изготовленную малым количеством экземпляров, эксклюзивную. Сюда относят, например, переделанные серийные модели, а также иначе оформленные. Большинство экземпляров — работа народных умельцев, собираемая из нескольких разных мотоциклетов. Это делается для удовлетворения потребностей и представлений владельца транспорта. Некоторые считают, что к кастомам относятся мото, полностью собранные самостоятельно владельцем. Отличаются уникальными техническими характеристиками и экстерьером.
Известные производители, как Harley-Davidson и Honda, могут включить в название какой-либо модели слово «Custom», но это не вполне соответствует понятию. Однако у этих производителей можно изменять изделия, их комплектацию, внутреннюю и внешнюю, согласно требованиям покупателя, так что при значительной модификации можно будет отнести мото к кастомам.
Есть и серийные производители кастомов, например, Bourget, American IronHorse. Завод-изготовитель предлагает вам несколько вариантов окраски, обшивки, разного объёма двигатели, выбор опций, аксессуаров. При этом даётся заводская гарантия, производится гарантийное обслуживание, поддержка. Полной индивидуальности, конечно, вы не достигнете, ваш байк не будет уникальным, но зато будут сохранены преимущества заводского изготовления.
Недостатки кастомов:
- высокая стоимость знаменитых моделей;
- запчасти надо заказывать индивидуально.
Английское chopper (от «chop» — рубить) закрепилось как название мотоциклов с передней очень длинной вилкой и удлинённой рамой. На чопперах ставят высокий руль, даже эпатажный, и высокую спинку. Вперёд выносятся подножки.
На нео-чопперах обычно устанавливают широкое заднее колесо («каток», ВШК — Великое Широкое Колесо), сухую раму без задней подвески. Бензобак у чопперов в форме капли. Обязательно внешне оформляется хромированными деталями.
Впервые чопперы появились в 50-х годах в США как переделка серийных Harley-Davidson или Indian. Образцом раннего чоппера стал мотоцикл Питера Фонда в фильме «Беспечный ездок».
В России любители чопперов производят их, переделывая «Урал», «Днепр», добавляя двигатели автомобилей «Ока», «Запорожец», даже появилось сленговое название «ЗАЗоциклы». Есть и чопперы промышленного изготовления — это модели «Урал-Волк».
Предшественники чопперов — серийные мотоциклеты, переделанные для уличных гонок, получили название от английского bob — короткая стрижка. Они отличаются от чопперов в основном тем, что у последних удаляется лишнее: заднее и переднее крылья, передний тормоз, сильнее переделана рама. Бобберы пришли с тех времён, когда для повседневного мотоциклета делали самостоятельно гоночный тюнинг, для чего убирали всё, что возможно было, и форсировали двигатель.
Дрегстеры
Дрэгстер — специальный стиль, сконструированный с мощнейшим форсированным двигателем, большими колёсами, высоким рулём. Создан для популярных гонок на короткие дистанции.
Мотоцикл с багажными кофрами и обтекателем.
Круизер (крузер)
Название этого вида мототехники образовано от английского «cruise» («cruising») — «крейсировать», «путешествовать». Это мото для неспешной езды по мегаполисам. Характеризуется вертикальной посадкой, оснащён низким сиденьем, подножки выносятся далеко вперёд. Эти изделия тяжёлые по весу и обильно оформлены хромированными деталями.
Двигатели круизеров не являются высоко мощными, на таких мото не ездят по пересечённой местности, они не для быстрой езды. Однако управляются легко, имеют хороший крутящий момент при низких оборотах, довольно грозный звук мотора. Сиденье посажено низко, руки байкера параллельны земле. Задняя подвеска очень мощная, отлично смягчает удары.
Внешне круизеры напоминают модели 50-60-х годов, но все комплектующие у них современные.
В отличие от чопперов у круизеров большие крылья, вместительный топливный бак, есть дополнительные фары, руль ниже и удобнее, меньше длина вилки, её наклон. Сходство с чопперами в том, что любители круизеров часто добавляют аксессуары и комплектующие, чтобы сделать свой байк индивидуальным.
Первые круизеры выпускались фирмой Harley-Davidson в 80-х годах. Сегодня большинство моделей Харлей относятся к этому типу. Также известными производителями круизеров являются Suzuki, Honda, Yamaha. Среди российских моделей сюда можно отнести Урал.
Недостатки круизеров:
- сниженная манёвренность;
- потеря равновесия при резких поворотах на небольших скоростях;
- большой расход топлива;
- снижена аэродинамичность.
Внедорожники
Этот стиль подходит для любителей уехать от городской суеты. Часто эти модели называют двухколёсными джипами. Внедорожные байки легко преодолевают песчаные и каменистые тропы. Они небольшого веса, хорошо управляемые, невысокоскоростные, подходят для новичков в мотопоездках. Отличаются высоким сиденьем, смещением центра тяжести вверх. Выделяют виды мотоциклов эндуро, кроссовые.
Кроссовые
Эти мото нельзя использовать как средство передвижения, у них нет световых приборов. Их назначение — спортивные гонки, прыжки, поездки по бездорожью. Яркий представитель кроссовых мото — Honda CRF 450. Ничего лишнего в конструкции, только необходимое для успеха в соревновании. Обычно это 2-тактный мощный двигатель, прочная рама, надёжная подвеска, заводится кик-стартером.
Эндуро
Название этого стиля произошло от латинского «indurare » — вытерпеть, выдержать. Это специальная мотоциклетная техника для спортивных соревнований, проходящих , по пересечённой местности, с заданным графиком передвижения на большие расстояния в течение нескольких дней. Мото должны справляться на протяжении соревнования с разными условиями, поэтому отличаются от дорожных.
Особенности эндуро:
- широкий руль, дающий хороший контроль на неровных дорогах;
- устойчивость благодаря большому переднему колесу;
- колёса спицованные, выдерживающие деформации при сильных ударах, ремонтируемые, более лёгкие, чем литые;
- передний грязевой щиток крепится высоко, чтобы не забивалась грязь между ним и колесом;
- протектор шин с развитыми грунтозацепами для передвижения вне асфальтированных дорог;
- цепная передача с отличной амортизацией для облегчения веса и смены передач;
- комплект светотехники и зеркал;
- навигатор;
- государственные регистрационные знаки.
На соревнованиях указываются определённые требования к эндуро, например, минимальная масса, объём двигателя, конструкция и длина рычагов управления и другие.
Представитель стиля эндуро — Honda Africa Twin.
Мотарды
Разновидность эндуро, созданная для загруженных городских условий: езды по бордюрам, лестницам и другим препятствиям. Колёса и тормоза у мотардов как у спортбайкеров, мощный двигатель. Отличный стиль мототехники для того, чтобы порисоваться ловкой ездой. Образец моттарда — Suzuki RMZ 450.
Спидвей (Speedway)
Мотоцикл, созданный для гонок по ледовому кольцу. Его конструкция приспособлена к этому виду гонок: шипованная резина (шипы длиной до 28 мм), нет коробки передач, тормозов, обтекателей.
Детские мотоциклы
Детские мотоциклы предназначены для обучения первым навыкам внедорожной езды и участия в соревнованиях. Подразделяются на мопеды, скутеры, детские мотовездеходы.
Главные отличия супербайков — высокие скорость, аэродинамика, при этом прекрасная управляемость, манёвренность. У них низкий руль, высокофорсированный двигатель, высокоэффективные тормоза, высокие подножки. Байк хорошо ведёт себя на скорости, устойчив благодаря широким колёсам. Оснащается мощным двигателем, объёмом выше 1000 см 3 . Обычно ставится 6-ступенчатая коробка передач. Посадка лежачая, руль занижен, хорошие тормоза.
На гонках супербайков проводится деление на классы.
- Высший класс — собственно супербайк , мотоцикл с объёмом двигателя до 1000-1200 см 3 и с широкой модификацией первоначальной основы. Оснащается гоночными шинами слик.
- Младший класс — Суперспорт . Это мото с 4-цилиндровыми двигателями объёмом 400-600 см 3 либо 2-цилиндровыми объёмом 600-750 см 3 . Переделок допускается меньше, применяются шины дорожные, с протектором «шоссейным». Обычно гонки на суперспортах становятся школой начинающим гонщикам.
- Суперсток — класс байков в трёх категориях: 400, 600 и 1000 см 3 объём двигателя, ограниченные возможности переделки.
Недостатки супербайков:
- очень дорогие, также высоко стоит их ремонт, обслуживание;
- высокий расход топлива;
- нужен опыт вождения.
Вид мотоциклов, средний между спортивными и туристическими. Мощные и управляемые байки оборудованы для комфортной езды. Вес этого класса в районе 210-280 кг. Хорошая аэродинамика, более плавный, чем у спортбайков, двигатель, несомненно, привлекательны в этой модели. Руль поднят на удобное положение. На мотоциклах можно без усталости преодолеть тысячу километров. Вместительный бак позволяет ехать без остановок длительное время. Может использоваться для дальних поездок и как спортивный.
Недостатки мотоциклов спорт-турист:
- высокая цена на мототехнику;
- недостаточная манёвренность в по городу из-за большого веса;
- дорогое обслуживание, замена покрышек.
Нейкед (нэйкед)
Стиль мотоцикла, названный от английского «naked » — голый, обнажённый. Также называют стритфайтерами (Street Fighter). У нэйкедов нет пластиковой облицовки. Такие модели могут выпускаться производителями, или владелец переделывает обычный мото, сняв с него облицовку. Хороший мотоцикл для трюков и гонок по улицам. Нет обтекателей, устанавливается фара, приборная доска меньше, чем у спортбайков. Все механизмы максимально открыты.
Изначально нэйкеды создавали из спортбайков, с них снимался побитый пластик. Затем на такой «обнажённый» стиль пошла мода, и некоторые производители стали выпускать изделия сразу без пластика.
Эта модель предназначена для передвижения по городу. Кончено, лобовое сопротивление уменьшается в отсутствии обтекателей, но при передвижении по городу это не важно.
Не нужно путать с нэйкедами чопперы и эндуро, стиль которых подразумевает изначальное отсутствие обтекателей.
Турист
Модели, разработанные для комфортных дальних поездок с двигателем большого объёма. Посадка на таких марках комфортабельная, удобная приборная доска. Транспорт оснащается дополнительными приспособлениями, которые могут . Нагрузка на руки минимальна по причине прямой посадки. Вес большой, 300-400 кг, двигатель мощный, многие модели имеют карданную передачу. Вместительный бак, защита от ветра привлекают любителей мото, багажник позволяет взять необходимое в дорогу. Есть подогрев руля, сиденья. Некоторые модели производятся с задней передачей, подушками безопасности. Яркий представитель туриста — Honda Gold Wing.
Недостатки:
- высокая стоимость самого мотоцикла, его эксплуатации;
- большой вес;
- уменьшенный уровень управляемости.
Мотоциклы специального назначения
Мотоциклы, оснащённые специальным оборудованием, разделяются на:
- армейские;
- полицейские;
- пожарные;
- для скорой помощи и др.
Сюда же относят технику повышенной проходимости.
Мотоциклы с колясками
Практически ко всем мотоциклам можно присоединить коляску — боковой прицеп. Но обычно выбирают модели с мощными двигателями. Устанавливается крепление для коляски, усиливается рама, конструируется вилка с увеличенным вылетом, увеличиваются передаточные числа трансмиссии. Выпускаются и изначально спроектированные с коляской мотоциклы, имеющие единый кузов.
Мотовездеходы
Мотовездеход — похожий на мотоцикл транспорт небольшого размера. У мотовездеходов имеется:
- более двух колёс;
- шины рассчитаны на низкое давление;
- руль как у велосипеда;
- посадка водителя на сиденье верхом.
Мотовездеходы могут быть одно- и двухместными. Подразделяются на:
- квадроциклы — вездеходы на 4 колёсах, мототехника повышенной проходимости;
- трициклы или трайки — мотовездеходы соответственно на трёх колесах;
- специализированные вездеходы — на 5-8 колёсах или гусеничные.
Основными производителями мотовездеходов можно назвать компании Bombardier, Yamaha, Honda, Suzuki, Kawasaki.
Предназначены для передвижения по снегу, поэтому вместо колёс оборудованы гусеницами, а управление мотоциклетное.
Мотоцикл двойного назначения
Этот тип создан для передвижений и по асфальту, и по пересечённой местности, рассчитан не на спортивное, а утилитарное использование.
В 1968 году концерном Yamaha был создан впервые мотоцикл одновременно для дорожных и внедорожных перемещений — DT-1. В 1984 году Джим Пилом придумал концепцию «Dual Sport Motorcycle Rides» , создав возможность кататься в своё удовольствие по красивым местам в компании. Suzuki выпустила в 1990 году мотоцикл DR350, названный DualSport, и этот термин вошёл в употребление в мотопрессе.
Много ведётся споров по делению мототехники на виды. Некоторые байки можно одновременно отнести к разным видам. Единой классификации нет. , ищите то, что вам ближе, что поможет реализовать ваши желания и возможности.
Вы давно мечтали о мотоцикле и вот, наконец, решились на покупку? Отлично! А умеете ли вы ездить на нём? Я думаю, у вас есть немало вопросов по этому поводу.
Чтобы научиться высококлассному управлению мотоциклом и справляться с любыми сложными ситуациями на дороге, для начала необходимо изучить основы строения транспортного средства и систему его функционирования. Только владея теоретическими знаниями, можно приступать к освоению практических навыков.
Мотоцикл состоит из различных частей. Они считаются универсальными, потому что независимо от бренда или модели, присутствуют в строении всех мотоциклов.
Рассмотрим кратко основные составляющие мотоцикла:
Сцепление - рычаг, располагающийся с левой стороны мотоцикла. Управлять им очень легко, достаточно простого нажатия пальцем. Сцепление отвечает за включение механизма и способствует плавному переключению скоростей.
Все мотоциклы снабжены цилиндрами, но их количество может отличаться. Существуют модели с числом цилиндров от одного до шести. Это устройство охлаждается специальной жидкостью для предотвращения перегревания в случае нестандартного использования мотоцикла в чрезвычайных ситуациях.
Обязательно в любом транспортном средстве, в том числе и в мотоцикле, есть тормоз. Он очень важен, потому что замедляет скорость передвижения, в случае такой необходимости. Существует два вида тормозов. Первый - передний тормоз, который расположен с правой стороны мотоцикла. Он ответственен за остановку переднего колеса. Второй - задний тормоз, предназначен для остановки задних колёс мотоцикла. Это ножной тормоз. В случае чрезвычайной ситуации на дороге, если необходимо резко остановить транспортное средство, рекомендуется использовать оба тормоза одновременно.
Исправная подвеска гарантирует комфортную поездку. Она обеспечивает стабильную и плавную езду, смягчает удары на плохой дороге.
Бензобак - ёмкость, где храниться топливо для работы мотоцикла.
Переключение передач - педаль для смены скоростей, управляется нажатием ноги.
Свеча зажигания действует в качестве воспламенителя для запуска двигателя.
Замок зажигания - место для ключа, который заводит двигатель мотоцикла.
Руль - средство управления мотоциклом, с его помощью возможны повороты влево, вправо.
Дроссель увеличивает скорость мотоцикла. Он приводится в действие вручную, поворотом рычага.
Боковые зеркала выполняют важную роль при управлении мотоциклом. Они позволяют водителю видеть обстановку у себя за спиной, не оборачиваясь при этом и не теряя контроля над дорогой впереди. Чтобы иметь хороший обзор позади себя необходимо устанавливать зеркала под прямым углом и всегда держать их чистыми.
Теперь, когда вы ознакомились с предназначением и функционированием основных деталей мотоцикла, вполне можно приступить к своей первой поездке на нем! Безопасной вам езды!
- Вперёд
Как известно, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), бывают трех типов, а именно двухтактные, четырехтактные и роторные. Последние не сильно распространены но некоторые мотопроизводители их все же используют (Triumf).
Общее устройство и работа двигателя
На мотоциклы устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), в цилиндрах которых тепловая энергия сгорающего топлива превращается в механическую работу. Возвратно-поступательное движение поршня, воспринимающего давление газов, преобразуется во вращение коленчатого вала посредством кривошипно-шатунного механизма, который состоит из цилиндра, поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна и коленчатого вала. Крайние положения перемещающегося в цилиндре поршня называют мертвыми точками — верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ). Расстояние от ВМТ до НМТ называется ходом поршня, а образуемое пространство — рабочим объемом цилиндра (см 3). Полный внутренний объем цилиндра состоит из рабочего объема и объема камеры сгорания. Отношение полного объема к объему камеры сгорания называется степенью сжатия; чем она выше, тем более эффективно происходит рабочий процесс двигателя. Современные двигатели имеют степень сжатия 9-10 единиц (у спортивных моделей встречаются большие значения).
Поршневой двигатель внутреннего сгорания
У двух- и четырехтактных ДВС протекание рабочего процесса и конструкция деталей несколько различаются.
Четырехтактные двигатели
В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за четыре хода поршня (такта) и два оборота коленчатого вала: впуск — поршень опускается от ВМТ и засасывает горючую смесь через открытый впускной клапан; сжатие — поднимающийся от НМТ поршень сжимает рабочую смесь при закрытых клапанах; рабочий ход — смесь сгорает, воспламенившись от электрической искры, и образующиеся газы, расширяясь, перемещают поршень вниз (этот ход поршня называется рабочим, поскольку во время него и совершается полезная работа); выпуск — движущийся вверх поршень выталкивает отработавшие газы через открытый выпускной клапан.
Рабочий процесс четырехтактного двигателя
Двухтактные двигатели
В двухтактных двигателях один рабочий цикл происходит за один оборот коленчатого вала. Другая их особенность — отсутствие клапанов (впускных и выпускных) с механическим приводом. Их роль выполняет сам поршень, открывая и закрывая специальные окна и каналы на зеркале цилиндра, ну и на некоторых двигателях устанавливается лепестковый клапан на впуске. Объем картера под поршнем также используется при газообмене.
Рабочий процесс двухтактного двигателя
При движении поршня вверх от НМТ происходит впуск рабочей смеси в подпоршневом пространстве, а в надпоршневом — сначала вытеснение отработавших газов, оставшихся от предыдущего цикла, а позже, когда окна закрываются кромкой поршня — сжатие. Около ВМТ смесь в камере сгорания воспламеняется электрической искрой, образующейся между электродами свечи. Горящая топливно-воздушная смесь расширяется и толкает поршень вниз — происходит рабочий ход. Опустившись примерно на 2/3 своего хода, верхняя кромка поршня открывает окна в цилиндре. Отработавшие газы, находящиеся под избыточным дав-лением, выходят через выпускное окно в выпускную трубу. Через другие окна в цилиндр поступает свежий заряд из полости картера, где опускающийся поршень создает избыточное давление. Это перетекание смеси называется продувкой, а окна и каналы — продувочными.
Современные двухтактные ДВС имеют многоканальную (3-7 каналов) возвратно-петлевую продувку. Кроме того, на входе в цилиндр ставят обратный пластинчатый (лепестковый) клапан, которым управляет разрежение в картере. Во время впуска в картер (поршень движется от НМТ к ВМТ) под действием разрежения в подпоршневом пространстве пластинки клапана открывают проход горючей смеси от карбюратора. При обратном движении поршня (во время продувки) избыточное давление в картере закрывает пластины клапана, препятствуя обратному выбросу смеси из картера в карбюратор. Лепестковый клапан улучшает наполнение цилиндра, повышает мощность и экономичность двигателя, особенно на малых и средних частотах вращения коленчатого вала. Многие двигатели также имеют специальный механизм, изменяющий высоту выпускного окна (а значит продолжительность выпуска) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (так называемый «управляемый выпуск»). Несмотря на принимаемые меры по улучшению газообмена двухтактных ДВС, некоторая часть смеси уходит с отработавшими газами, что снижает их экономичность по сравнению с четырехтактными.
Рабочий процесс как двух-, так и четырехтактных ДВС происходит в цилиндре. Поршень перемещается по внутренней поверхности (зеркалу) цилиндра или вставной гильзы. В современных двигателях вместо стальных или чугунных гильз применяют твердосплавные никель-кремниевые композиции («никасил»), напыленные непосредственно на алюминиевую основу цилиндра. В зависимости от принятого типа системы охлаждения, рубашки цилиндра имеют ребра (воздушное охлаждение) или внутренние полости для прохода охлаждающей жидкости.
Поршень воспринимает давление газов при сгорании рабочей смеси. Он состоит из верхней и нижней частей (соответственно головки и юбки) и бобышек крепления поршневого пальца. Форма днища бывает плоской или выпуклой, у четырехтактных двигателей в днище часто делают выемки под клапаны. В юбке поршня у двухтактных двигателей выполнены вырезы, через которые проходит горючая смесь, ведь у этих двигателей поршень управляет газораспределением (впуском, продувкой и выпуском).
Поршни двухтактного (а) и четырехтактного двигателей (б)
1 — головка поршня;
2 — выборки под клапаны;
3 — компрессионные кольца;
4 — маслосъемное кольцо;
5 — бобышки крепления поршневого пальца;
6 — юбка поршня;
7 — вырез под продувочное окно;
8 — маслоуловительная полость (холодильник);
9 — вырез под дополнительное продувочное окно
Головка поршня имеет утолщенные стенки, в которых размещаются 1-3 компрессионных кольца, изготовленных из специального чугуна или стали. Эти кольца уплотняют зазор между поршнем и зеркалом цилиндра, отводят теплоту в стенки цилиндра. У четырехтактных двигателей, помимо компрессионных колец, на поршне имеется маслосъемное кольцо, удаляющее излишки масла с зеркала цилиндра.
Бобышки служат опорой для поршневого пальца, в них имеются проточки для стопорного кольца и отверстия для смазки масляным туманом. Часто в зоне бобышек, на внешней поверхности поршня, делают специальные углубления — холодильники.
Юбка направляет движение поршня. Из-за неодинакового теплового расширения различных частей поршня его наружной поверхности придают сложную форму: бочкообразную (конусную) по высоте и овальную — по окружности. Изготавливают поршни из высококачественных алюминиевых сплавов с большим содержанием кремния, выдерживающих высокие тепловые и механические нагрузки, и в то же время обладающие низким коэффициентом расширения.
Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с шатуном. Обычно применяют плавающую посадку пальца в бобышках поршня и верхней головке шатуна- его фиксация от осевых перемещений осуществляется пружинными стопорными кольцами в бобышках.
Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу и состоит из стержня (двутаврового или эллиптического сечения) и головок: верхней и нижней. В зависимости от типа двигателя и применяемой системы смазки, головки шатуна выполняют с подшипниками скольжения (с втулками или вкладышами) или качения (роликовые, игольчатые). Когда в нижней головке применяют подшипник скольжения (вкладыш) , саму головку выполняют разъемной. В случае применения игольчатого подшипника, головку выполняют неразьемной и нижнюю шейку вала запресовывают в щеки.
Шатуны
а — с разъемной нижней головкой («Днепр»);
б — с неразъемной нижней головкой («Урал»);
1 — крышка шатуна;
2 — шатунный болт;
3 — шатун;
4 — сепаратор подшипника нижней головки шатуна и ролики;
5 — вкладыши
Коленчатый вал воспринимает усилие от поршня (через шатун), преобразует его во вращательное движение и затем передает крутящий момент к трансмиссии. Кроме того, от коленчатого вала приводятся в действие другие системы и механизмы: газораспределительный механизм (ГРМ), масляный насос (в четырехтактных ДВС), генератор, насос системы охлаждения, уравновешивающие валы. В зависимости от числа цилиндров двигателя и конструктивной схемы коленчатый вал может иметь одно или несколько колен, каждое из которых образовано двумя щеками и шатунной шейкой. Между коленами и по краям вала располагаются коренные шейки, опирающиеся на подшипники.
Коленчатые валы изготавливают составными, или неразборными (цельными). Тип подшипников его опор (коренных шеек) зависит от применяемой системы смазки. Для повышения плавности работы двигателя (ведь только один ход поршня является рабочим, а остальные — один у двухтактного двигателя, и три у четырехтактного — требуют затраты энергии) коленчатые валы имеют выносной маховик, массивные щеки и противовесы. Кроме того, многие современные двигатели имеют специальные уравновешивающие валы, приводимые зубчатой передачей от коленчатого вала.
Коленчатый вал двухцилиндрового двигателя
б — цельный («Днепр»);
1 — шатун с неразъемной нижней головкой и роликовым подшипником;
2 — противовес;
3 D Двигатель мотоцикла
Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания. Как это работает?
Разборка двигателя Honda CBR929RR (часть 1).
Первая часть страшного видео разборки двигателя мотоцикла Honda CBR929RR.
В моторе кто-то поселился и рычит, гремит, стучит.
Придонки решили выяснить кто там живет и изгнать его.
Для этого открутили всё навесное: крышки, генератор, привода и т.д.
Чем ближе к "Чужому" - тем страшнее...
Картер двигателя выполняют неразъемным или с плоскостью разъема (продольной, поперечной). В четырехтактных двигателях картер (или его поддон) обычно является резервуаром для масла, стекающего со смазываемых деталей. Многие двигатели имеют общий картер со сцеплением и коробкой передач. В двухтактных многоцилиндровых двигателях объем картера каждого цилиндра должен быть отделен от других, это усложняет конструкцию картера при числе цилиндров от двух и более.
Газораспределением в четырехтактных ДВС управляет распределительный (или кулачковый) вал, который вращается в два раза медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал своими выступами (кулачками) взаимодействует с толкателями, которые непосредственно или через передаточное звено (коромысло, рокер) открывают клапаны (впускной и выпускной); их закрытие происходит под действием клапанных пружин. Периоды времени, когда открыты впускные и выпускные клапаны, называются фазами газораспределения; они согласованы с ходами поршня.
Диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя
1 — открытие впускного клапана;
2 — закрытие впускного клапана;
3 — закрытие выпускного клапана;
4 — открытие выпускного клапана;
угол «a
» — перекрытие клапанов
Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью фазу впуска начинают, когда поршень еще не дошел до ВМТ. При дальнейшем ходе поршня от ВМТ к НМТ он засасывает через открытый клапан горючую смесь; заканчивают впуск после прохождения НМТ, когда часть смеси поступает в цилиндр по инерции. Очистку цилиндра от отработавших газов начинают также в конце хода расширения, когда поршень еще не дошел до НМТ, но в цилиндре имеется избыточное давление. Затем, при ходе поршня от НМТ к ВМТ поршень выталкивает отработавшие газы. Закрывают выпускной клапан после ВМТ, чтобы дать части отработавших газов покинуть цилиндр по инерции. Таким образом, существует период времени, когда оба клапана открыты, — его называют «перекрытием клапанов». Каждая модель четырехтактного двигателя имеет свои оптимальные фазы газораспределения, которые задаются на заводе профилем кулачков распределительного вала. Некоторые новейшие мотоциклетные двигатели имеют специальные устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.
На современных четырехтактных ДВС применяется несколько типов ГРМ: OHV, OHC, DOHC.
Схемы механизмов газораспределения
|
а — OHV,
|
7 — тарелка (подпятник);
|
В схеме OHV расположенные в головке цилиндра клапаны приводятся от «нижнего» распределительного вала посредством толкателей, штанг и коромысел; конструкция не обеспечивает четкой работы механизма при высоких частотах вращения коленчатого вала. Двигатели с ГРМ типа OHC имеют «верхний» распределительный вал, воздействующий на толкатели клапанов посредством рычагов (рокеров); вал приводится во вращение цепью или зубчатым ремнем. В современных многоклапанных головках с 4-5 клапанами на цилиндр используют два распределительных вала, каждый из которых своими кулачками непосредственно воздействует на толкатели клапанов (схема DOHC). Такая конструкция имеет минимум деталей и из-за этого снижена инерционность привода клапанов, что позволяет повысить частоту вращения коленчатого вала двигателя, а значит, и его мощность; ГРМ типа DOHC находят все более широкое распространение.
Схема работы OHV
Распределительный вал приводится от коленчатого вала зубчатой, цепной передачей или посредством зубчатого ремня. В последних двух случаях двигатели имеют натяжители и успокоители цепи (ремня).
Для нормальной работы клапанного механизма между стержнем клапана и его приводом должен всегда быть тепловой зазор (0,05-0,15 мм). Когда зазора нет, клапаны закрываются неплотно, вследствие чего обгорают и выходят из строя. При увеличенном зазоре они открываются не полностью (теряется мощность) и, кроме того, стучат. Многие двигатели зарубежных мотоциклов имеют ГРМ с гидрокомпенсаторами (работающими от давления в системе смазки), автоматически поддерживающими требуемые клапанные зазоры. Если такая система не предусмотрена, зазор регулируют при техническом обслуживании (ТО).
Четырехтактные двигатели конструктивно сложнее двухтактных, поскольку имеют дополнительно ГРМ и систему смазки. Тем не менее, начиная с 70-х годов ХХ века, они имеют преимущественное распространение на мотоциклах из-за более «чистого» сгорания и лучшей экономичности. В настоящее время в развитых странах мотоциклы с двухтактными двигателями имеют ограниченное применение — это старые модели, спортивные мотоциклы и мопеды; в обозримом будущем, в частности в Европе, ожидается полное прекращение производства этих двигателей из-за крайне отрицательного воздействия на окружающую среду.
Цилиндров мотоциклетных двигателей чаще всего бывает 1, 2 и 4, хотя встречаются 3-, 6- и даже 10-цилиндровые. Они имеют разнообразные компоновки: рядные (продольные и поперечные), V- и L-образные, горизонтальные оппозитные. Рабочий объем двигателей серийных мотоциклов обычно не превышает 1500 см3, мощность 150-180 л.с.
Расположение цилиндров двигателей современных мотоциклов
|
а — одноцилиндровый двухтактный;
|
е — четырехтактный V-образный с поперечным расположением коленчатого вала;
|
Cистемы смазки и охлаждения двигателя
Смазка деталей ДВС нужна для уменьшения трения между ними и отвода тепла. Она осуществляется моторными маслами, которые обладают стойкостью к воздействию высоких температур в сочетании с малой вязкостью при низких температурах (для уверенного пуска двигателя). Кроме того, моторные масла не должны при сгорании образовывать нагар, не должны быть агрессивными по отношению к резиновым уплотнениям и деталям из пластмасс. Для смазки применяются минеральные масла
(получаемые из нефти путем перегонки), полусинтетические и синтетические. Полусинтетические масла
представляют смесь высококачественных нефтяных и синтетических базовых компонентов. У синтетических масел
нефтяная основа отсутствует, за счет эффективных антифрикционных присадок повышается (по сравнению с минеральными маслами) срок службы двигателя, облегчается его пуск при низких температурах. Несмотря на более высокую цену, полусинтетические и синтетические масла находят все более широкое применение. Производятся специальные моторные масла, причем они различаются для двигателей, отличающихся по тактности (двух- и четырехтактных) и по
степени форсировки. Для российских мотоциклов с четырехтактными двигателями применяют автомобильные масла различной вязкости, с двухтактными — МГД-14, или зарубежные аналоги.
В четырехтактных двигателях применяются три способа подачи масла к трущимся поверхностям: под давлением, разбрызгиванием и самотеком. Большинство пар трения смазывается под давлением, создаваемым масляным насосом. Другие пары трения смазываются масляным туманом, который образуется при разбрызгивании капель масла движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма. И, наконец, третья группа деталей смазывается маслом, стекающим по особым каналам и желобам. Картер (поддон картера) обычно является масляным резервуаром (так называемый «мокрый» картер — рис. а).
Системы смазки четырехтактного двигателя
Некоторые зарубежные мотоциклы имеют систему с «сухим» картером (рис. б), из которого масло сначала откачивается одной из секций насоса в отдельный масляный бак, а другой секцией под давлением подается к поверхностям трения. Бак может располагаться в разных местах: возле двигателя, у заднего колеса или в передней части рамы.
Уровень масла во всех системах смазки контролируют при помощи щупа (с метками минимального и максимального уровня) или через специальное контрольное отверстие. Работа двигателя с пониженным уровнем масла недопустима.
Система смазки содержит масляный насос, масляный фильтр, клапаны (обратный и предохранительный) и магистрали в виде каналов (трубок, сверлений в деталях).
Масляные насосы четырехтактных ДВС бывают плунжерного и шестеренного типов.
Типы масляных насосов
а — плунжерный;
б — шестеренный с наружным зацеплением шестерен;
в — с внутренним зацеплением шестерен
Шестеренный насос , получивший наибольшее распространение, состоит из корпуса, в котором расположены одна или две пары шестерен с наружным или внутренним зацеплением; шестерни приводятся во вращение от коленчатого или распределительного вала двигателя. Масло поступает во входную полость корпуса, захватывается зубьями шестерен и нагнетается к выпускной полости. Из фильтров наиболее распространены сменные бумажные.
В двухтактных двигателях смазка трущихся пар осуществляется маслом, находящимся в виде мелких капель в парах топлива. Масло смешивают с бензином либо предварительно в баке (в пропорции 1:25-1:50), либо непосредственно во впускном патрубке, куда оно в необходимом количестве подается специальным насосом-дозатором. Последнюю систему подачи масла называют«системой раздельной смазки» , она имеет преимущественное распространение на зарубежных двухтактных двигателях. В таких системах подача масла на малых нагрузках доводится до соотношения 1:200, что снижает дымность выхлопа, уменьшает общий расход масла и образование нагара в камере сгорания.
Двухтактный двигатель с системой раздельной смазки
1 — масляный бак;
2 — карбюратор;
3 — разделитель троса «газа»;
4 — ручка «газа»;
5 — трос управления подачей масла;
6 — плунжерный насос-дозатор;
7 — шланг, подводящий масло во впускной патрубок
В системах с раздельной смазкой применяют насосы плунжерного типа , приводимые в действие от коленчатого вала или моторной передачи. Масло хранится в специальном баке и поступает к насосу самотеком. Конструкция предусматривает сигнализатор низкого уровня масла в баке. Количество подаваемого во впускной патрубок масла зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя; в некоторых конструкциях имеется еще одна регулировка его производительности — от положения ручки «газа», для чего насос соединен с ней отдельным тросом.
Система охлаждения
При сгорании топлива в цилиндре ДВС выделяется тепло, часть которого (около 35 %) идет на полезную работу, остальное рассеивается в окружающую среду. Если рассеивание тепла недостаточно эффективно, детали цилиндро-поршневой группы перегреваются, и из-за их чрезмерного расширения, а также нарушения условий смазки, может произойти заклинивание и повреждение деталей. Чтобы не допустить перегрева, все мотоциклетные двигатели вне зависимости от тактности имеют
систему охлаждения — воздушную или жидкостную.
Системы охлаждения мотоциклетных ДВС
