Как устроен двигатель мотоцикла ""
Moto-sol.ru

Автомобильный портал

Как устроен двигатель мотоцикла

Двигатели мотоциклов: устройство, принцип работы, технические характеристики

Про автомобильные двигатели написано очень много статей, есть масса различной информации. Про двигатели мотоциклов такого количества статей, схем, описаний нет. Попробуем восполнить этот пробел. Любителей мототехники достаточно много. Среди них также есть начинающие, которые пока мало знают про устройство ДВС в мотоциклах.

На мототехнике преимущественно устанавливают двухтактные, четырехтактные, роторные и оппозитные двигатели. Последние распространены не так широко, но определенные производители их применяют.

Общее устройство и принцип действия

Мотоциклы оснащаются агрегатами, в камерах сгорания которых тепловая энергия, выделяющаяся от сгорания топлива, превращается в механическую. Поршень двигателя мотоцикла воспринимает энергию продуктов сгорания, после чего начинаются возвратно-поступательные движения. Благодаря кривошипно-шатунному механизму вращается коленчатый вал. Это основные узлы в ДВС.

Четырехтактный двигатель

В моторах такой конструкции цикл составляет четыре рабочих такта. В чем суть его работы? За один цикл коленчатый вал делает два оборота. На фазе впуска коленчатый вал уходит в нижнюю мертвую точку, а в цилиндр под воздействием разряжения попадает топливная смесь. Далее происходит такт сжатия. Что происходит в этот момент? Поршень поднимается и сжимает рабочую смесь. В это время впускной и выпускной клапаны закрыты и горючее поджигается от свечи. При сгорании топлива газы существенно расширяются и производят полезную работу. Далее поршень при движении вверх выдавливает газы через выпускной клапан.

V-образный двухцилиндровый агрегат

Этот агрегат один из самых древних. Но сегодня эта схема еще жива и используется. Эта схема с двумя цилиндрами, общей шейкой шатунов и V-образной конструкцией не имеет никаких проблем с эффектом качающейся пары. Лучшим углом развала цилиндров считается 90 градусов. Вибрации от этого агрегата во время работы незначительны.

Это практически идеальный двигатель мотоцикла, но угол развала делает габариты больше, что затрудняет монтаж его в раму. Но сделать такое возможно – это подтверждается мотоциклами от «Дукати». Данная компоновка нетрадиционная, но все равно до сих пор есть на спортивных машинах, участвующих в мировых чемпионатах.

Двухтактный мотор

В двигателях мотоциклов такой конструкции рабочий цикл осуществляется за один оборот коленвала. Еще одна особенность – отсутствие в конструкции впускного и выпускного клапана. Их функция возложена на поршни. Последние при движении открывают и закрывают каналы для подачи топливной смеси и выпуска отработанных газов. На некоторых моделях на впуске может быть установлен лепестковый клапан. Под поршнем в двухтактных моторах есть картер, который также участвует в процессе газообмена.

Двухтактные рядные двухцилиндровые ДВС

Практически все моторы, действующие по этому принципу, работают по одной схеме. В ней задействуется коленвал, а шатунные шейки на нем расположены под углами в 180 градусов. Эти модели по сравнению с четырехтактными аналогами имеют меньшее количество недостатков. Это можно связать с тем, что искра в каждом цилиндре проскакивает после полного оборота коленчатого вала. В результате отсутствует неравномерность вспышек, которая есть в четырехтактных моторах.

Но велик эффект так называемой качающейся пары. При высоких частотах оборотов коленвала этот эффект может проявиться в навязчивых вибрациях. Проблема осложняется еще и тем, что этим двухцилиндровым моторам нужны отдельные камеры. Это означает наличие в конструкции центрального коренного подшипника, а также сальников. В результате коленвал будет более широким, чем в четырехтактном аналоге.

Двухтактный V-образный мотор

Двигатель, построенный по этой схеме, является сейчас большой редкостью. Один из примеров такого агрегата – NS 250 от «Хонда».

Рядный трехцилиндровый мотор

Этот агрегат, установленный поперечно, является развитием рядного двухцилиндрового двигателя. Инженеры пытались найти компромиссы между вибрацией и размерами четырехцилиндрового ДВС. Такая схема была основной в 70-х годах.

«Днепр»

Этот мотоцикл считался культовым среди увлеченных людей. Здесь устанавливался оппозитный мотор. Многие ругают эту конструкцию за высокий расход топлива. Но по сравнению с другими двигателями такого типа, двигатель мотоцикла «Днепр» был более совершенным.

Устройство

Размещение цилиндров здесь оппозитное (такое же, как и на других советских мотоциклах в классе тяжелых). По особенностям конструкции и техническим характеристикам это отечественный форсированный ДВС для мотоциклов дорожного типа.

Индекс агрегата – МТ8. Кроме конструктивных отличий, он превосходил прочие моторы и в технических характеристиках. Так, мощность составляет 32-35 лошадиных сил. Максимальная скорость составляла 90-105 километров в час, если мотоцикл был оснащен коляской. Расход топлива составил шесть литров на 100 километров. При этом объем двигателя мотоцикла – всего 650 кубических сантиметров.

Преимущества конструкции

Главное отличие этого двигателя от всех прочих – это камеры сгорания более совершенной конструкции. Они имеют гильзу из чугуна, которая заключена в рубашку охлаждения из алюминиевого сплава. Здесь уже нет чугунных литых цилиндров, которые постоянно были подвержены перегреву на «Уралах» и других тяжелых мотоциклах.

Двигатели ИЖ

Созданный в 87-м году на ижевском заводе мотоцикл ИЖ до сих пор популярен среди любителей мототехники. И ведь есть за что его любить – это надежный и качественный мотоцикл. Он имеет строгий классический дизайн и ряд преимуществ перед “Юпитером”. Однако имеется и минус – коленчатый вал двигателя мотоцикла ИЖ значительно больше и массивнее. На что это влияет? Ввиду этого мотор работает на более низких оборотах, за счет чего снижена мощность. Это двухтактный одноцилиндровый двигатель. Заправляют его смесью из масла и бензина.

При мощности в 22 силы объем двигателя мотоцикла составляет 346 кубических сантиметров. Это хороший показатель для такого небольшого объема. Если использовать агрегат по максимуму, то можно достичь скорости в 120 километров в час.

Китайские двигатели

Сейчас не все могут себе позволить восстанавливать отечественную мототехнику, приобретать качественные японские или американские мотоциклы. Китайская продукция на порядок дешевле и пользуется хорошим спросом. Моторов, которые бы разработали китайские инженеры, нет. Все агрегаты – это переработанные ДВС от «Хонда», «Ямаха», «Сузуки» или же проданные лицензированные агрегаты от этих же брендов. Четырехтактные экземпляры вполне качественные, так как изготавливаются на японских линиях. А вот по поводу двухтактных ДВС у многих мнения сугубо негативные.

Моторы из Китая имеют две маркировки. Одна применяется для внутреннего использования, а вторая нужна для всего остального мира. Первые буквы в названии – это завод. Цифра 1 означает, что мотор с одним цилиндром, 2 – соответственно, с двумя. Третья буква – это объем. Так, I – это двигатель мотоцикла 125 см 3 . A,B – 50 см 3 , G – до 100 см 3 . L – до 200 кубических сантиметров.

Масло для мотоциклетных моторов

Каким бы надежным и устойчивым ни был силовой агрегат, качество его работы зависит от того, какое масло использует владелец. Необходимо заливать только рекомендуемый производителем продукт. Он может быть полусинтетическим, синтетическим или даже минеральным. Масло для каждого двигателя разное, и конкретную маркировку нужно смотреть в инструкции по эксплуатации. Также стоит помнить, что для двух- и четырехтактных двигателей используют разную смазку.

В заключение

Как видно, двигатель для мотоцикла практически не отличается от автомобильного. Есть небольшая разница между ними в конструкции. Принцип работы силовых агрегатов тот же. В этих ДВС также имеются инжекторные системы питания, применяются системы жидкостного охлаждения, даже присутствуют экологические нормы. Есть модели и с карбюраторами – это тоже достаточно современная техника. Двигатели и их конструкции постоянно развиваются, возможно, вскоре инженеры придумают идеальный мотоциклетный мотор.

Двигатели мотоциклов: устройство, принцип работы, технические характеристики

Начинающие водители иногда думают, что самое главное качество, которое имеют двигатели мотоциклов, – это количество лошадиных сил, и считают, что средство будет ездить хорошо, лишь обладая мощностью более ста сил. Однако, помимо этого показателя, существует множество характеристик, влияющих на качество работы мотора.

Виды двигателей мотоциклов

Бывают двухтактные и четырехтактные моторы, принцип работы которых несколько отличен.

Также на мотоциклах устанавливают разное количество цилиндров.

Помимо родного карбюраторного мотора, часто можно встретить инжекторные агрегаты. И если первый вид мотоциклисты привыкли исправлять самостоятельно, то инжекторный двигатель с прямой системой впрыска своими руками чинить уже проблематично. Давно уже выпускают дизельные мотоциклы и даже с электродвигателем. В статье будут рассматриваться характеристики двигателя мотоцикла карбюраторного типа.

Как работает двигатель

В цилиндрах двигателя тепловая энергия сгорающего топлива преобразовывается в механическую работу. При этом движущийся из-за давления газа поршень приводит к вращению коленчатый вал через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм состоит из коленчатого вала, шатуна, поршня с кольцами, поршневого пальца, цилиндра.

Различия в конструкции ведут к разной работе двух- и четырехтактного двигателя.

Четырехтактный двигатель

Такие моторы имеют рабочий цикл в четыре такта поршня и два оборота коленвала. Схема двигателя наглядно показывает устройство поршневого ДВС и его рабочий процесс.

При впуске поршень опускается от верхней мертвой точки, засасывая смесь через открытый клапан.

При сжатии поршень, поднимающийся от нижней мертвой точки, сжимает смесь.

При рабочем ходе смесь, загоревшись от электрической свечи, сгорает, и газы перемещают поршень вниз.

При выпуске поршень, поднимаясь, выталкивает отработавшие уже газы через открытый выпускной клапан. Когда им снова достигается верхняя мертвая точка, выпускной клапан закрывается, и все повторяется заново.

Преимуществами четырехтактников являются:

менее вредный выхлоп;

масло с бензином предварительно не смешивается.

Конструкцию этого вида может отобразить следующая схема двигателя.

Двухтактный двигатель

Объем двигателя мотоцикла этого вида, как правило, меньше, а рабочий цикл занимает один оборот. Кроме того, в нем нет впускных и выпускных клапанов. Эту работу воспроизводит сам поршень, который открывает и закрывает каналы и окна на цилиндрическом зеркале. Также при газообмене применяется картер.

Преимуществами этого двигателя являются:

при одинаковом объеме цилиндра он имеет мощность, превосходящую четырехтактник в 1,5-1,8 раз;

не имеет распределительного вала и клапанной системы;

изготовление обходится дешевле.

Цилиндры и рабочий процесс в них

Рабочий процесс одного и другого двигателя происходит в цилиндре.

Поршень здесь перемещается по цилиндрическому зеркалу или вставной гильзе. Если работает воздушное охлаждение, то цилиндрические рубашки имеют ребра, а при водном охлаждении — внутренние полости.

Коленвал через шатун воспринимает движение поршня, трансформируя его во вращательное, а затем передавая крутящий момент трансмиссии. Также от него начинают работать газораспределительный механизм, насос, генератор и уравновешивающие валы. Коленчатый вал имеет одно или несколько колен в зависимости от количества цилиндров.

В четырехтактном моторе, чтобы цилиндр лучше наполнялся смесью, впуск начинается еще до достижения поршнем верхней мертвой точки, а заканчивается после прохождения им нижней мертвой точки.

Очистка его начинается еще до достижения нижней мертвой точки, а выталкиваются отработавшие газы при движении поршня к верхней мертвой точке. После этого выпускной клапан закрывается, чтобы газы покидали цилиндр.

На моторе этого вида используются следующие типы газораспределительного механизма:

В последнем типе имеется минимальное количество элементов, благодаря чему коленчатый вал может вращаться быстрее. Поэтому DOHC получает все большее распространение.

Читать еще:  Мотоцикл эндуро что это такое

Четырехтактные моторы имеют более сложную конструкцию по сравнению с двухтактными, так как имеют систему смазки и газораспределительный механизм, отсутствующий у двухтактников. Тем не менее они стали широко распространяться из-за экономичности и менее вредного воздействия на окружающую среду.

Двигатели мотоциклов чаще всего бывают одно-, двух- и четырехцилиндровыми. Но встречаются агрегаты и с тремя, шестью и десятью цилиндрами. Цилиндры при этом бывают рядными — продольными или поперечными, горизонтальными оппозитными, V-образными и L-образными. Рабочий объем моторов обычно имеют не выше полутора тысяч кубов эти мотоциклы. Мощность двигателя — от ста пятидесяти до ста восьмидесяти лошадиных сил.

Моторное масло

Смазка необходима для того, чтобы между деталями мотора не возникало чрезмерное трение. Она реализуется при помощи моторных масел, имеющих стойкую структуру от воздействия высоких температур и малую вязкость при низких показателях. Помимо этого, они не образуют нагар, не агрессивны к пластмассовым и резиновым деталям.

Масла бывают минеральными, полусинтетическими и синтетическими. Полусинтетика и синтетика стоят дороже, но эти виды предпочитают больше, так как считается, что они полезнее для двигателя. Для двухтактников и четырехтактников применяются разные виды масел. Также они отличаются по степени форсировки.

«Мокрый» и «сухой» картер

В четырехтактных двигателях используют три способа подачи масла:

подача под давлением.

Причем большинство трущихся пар смазываются под давлением от масляного насоса. Но есть и те, которые смазываются масляным туманом, образующимся вследствие разбрызгивания кривошипно-шатунного механизма, а также детали, к которым масло стекается по каналам и желобам. При этом поддон картера служит резервуаром. Его называют в этом случае «мокрым».

В других мотоциклах предусмотрена система «сухого» картера, где одной секцией масло откачивается в бак, а другой подается под давлением к местам трения.

В духтактниках смазка происходит маслом, которое находится в парах топлива. Его смешивают с бензином предварительно, или во впускном патрубке оно подается насосом-дозатором. Этот последний вид получил название «система раздельной смазки». Он особенно распространен на зарубежных моторах. В России система входит в двигатель мотоцикла «Иж Планета 5» и «ЗиД 200 Курьер».

Система охлаждения

Когда топливо в двигателе сгорает, выделяется тепло, из которого почти тридцать пять процентов уходит на полезную работу, а остальное рассеивается. При этом, если процесс неэффективен, детали в цилиндре перегреваются, что может привести к их заклиниванию и повреждению. Чтобы такого не произошло, применяется система охлаждения, которая бывает воздушной и жидкостной в зависимости от вида мотора.

Воздушная система охлаждения

В этой системе детали охлаждаются за счет встречного воздуха. Иногда для лучшей работы поверхности цилиндра его головки делают ребристыми. Иногда используется принудительное охлаждение с помощью вентилятора с механическим или электроприводом. У четырехтактников еще и тщательно охлаждают масло, для чего поверхность картера увеличивают и устанавливают специальные радиаторы.

Жидкая система охлаждения

Вариант подобен тому, что устанавливается на автомобилях. Теплоносителем здесь выступает антифриз, который является низкозамерзающим (от минус сорока до минус шестидесяти градусов по Цельсию) и высококипящим (от ста двадцати до ста тридцати градусов по Цельсию). Помимо этого, антифризом достигается антикоррозийный и смазывающий эффект. Чистую воду в этом качестве использовать нельзя.

Перегрев системы охлаждения может быть вызван перегрузкой или загрязнением поверхностей, отводящих тепло. Также в ней могут сломаться отдельные элементы, из-за чего жидкость вытечет. Поэтому за работой охлаждения необходимо постоянно следить.

Система питания

В качестве топлива для карбюраторных мотоциклов используют бензин, октановое число которого не ниже 93.

Двигатели мотоциклов имеют систему питания, в которую входит топливный бак, кран, фильтр, воздушный фильтр и карбюратор. Бензин находится в баке, который в большинстве случаев установлен выше мотора для того, чтобы самотеком поступать в карбюратор. В иных случаях он может подаваться при помощи специального насоса или вакуумного привода. Последний можно встретить на двухтактниках.

В топливном баке имеется крышка со специальным отверстием, куда поступает воздух. Во многих зарубежных мотоциклах, впрочем, воздух попадает через угольные резервуары. А некоторые имеют на крышке замок.

Благодаря топливному крану предотвращается подтекание топлива.

Через воздушный фильтр в карбюратор поступает воздух. Фильтр бывает трех видов.

В компактно-масляном типе воздух поступает в центр, поворачивает на 180 градусов и проходит в фильтр. При этом он очищается при повороте потока, где тяжелые частицы оседают в масле. Таким фильтром снабжен двигатель мотоцикла «Урал» и «Иж». Однако за рубежом используются другие виды, бумажные и поролоновые.

Бумажные фильтры являются одноразовыми. Их необходимо менять на каждом техническом обслуживании.

Поролоновые фильтры многоразовые — их можно промывать и вновь пропитывать маслом.

Спортивные мотоциклы, у которых двигатель 250 кубов и выше, сегодня имеют систему так называемого «прямого впуска», когда забор воздуха происходит спереди обтекателя, благодаря чему наполнение цилиндров на высоких скоростях увеличивается.

Карбюратор и его виды

Это устройство подготавливает и дозирует воздушно-топливную смесь, которая после него перейдет в цилиндр. Современные карбюраторы бывают трех видов:

Все отечественные моторы, а также двигатель мотоцикла «Урал» имеют золотниковые карбюраторы. Исключение составляет только «Урал-Восток», на котором установлен карбюратор постоянного разрежения.

В золотниковом карбюраторе ручка газа связана с золотником. Через воздействие на него регулируется поступающий в мотор воздух. С золотником связана конусная игла, которая входит в распылитель. При ее изменении смесь обогащается или обедняется. На распылителе установлен топливный жиклер. А вместе все элементы составляют дозирующую систему.

В карбюраторах постоянного разрежения движение ручки газа передается дроссельной заслонке, которая находится ближе к выходу из карбюратора. Воздух в камере над золотником взаимодействует со смесительной карбюраторной камерой. Так получается, что движение золотника регулируется разряжением во впускном тракте.

Регистровые карбюраторы, которыми снабжены многие иностранные одноцилиндровые четырехтактники, например двигатели Honda, совмещают в себе два предыдущих типа. В нем имеются две смесительные камеры, где в одной золотник приводится от ручки, а в другой — от разрежения в смесительной камере.

Запуск

Для того чтобы завести холодный мотор, необходима обогащенная смесь. В камере некоторых карбюраторов для этого имеется утопитель поплавка. Когда нажимается его стержень, уровень топлива в камере резко возрастает до уровня выше допустимого. Из-за этого топливо начинает перетекать во впускной трубопровод. А часть топлива вытекает наружу. С некоторых пор, правда, конструкции карбюраторов выполняют таким образом, чтобы пары не попадали наружу. Такие конструкции предполагают использование обогатительной смеси, представляющей собой воздушную заслонку или еще один топливный канал. Ее применяют вместо утопителя.

В последнее время четырехтактные двигатели мотоциклов часто имеют систему впрыска топлива на электроуправлении. Она состоит из топливного насоса с электроприводом, аккумулятора, электромагнитных форсунок, электронного БУ, который соединен с различными датчиками, распределительного трубопровода.

Встречаются также системы регулирования моторов, где регулировка систем питания и зажигания объединены, что повышает экономичность и в то же время мощность агрегата.

Основная неисправность системы питания, из-за которой может потребоваться ремонт двигателя мотоцикла, – сокращение или даже прекращение подачи топлива из-за засора. Чтобы этого избежать, используют топливный фильтр. Кроме этого, необходимо следить за состоянием воздушного фильтра и герметичности патрубков.

Система выпуска

Выпускная система состоит из цилиндрического выпускного канала, патрубка и глушителя. В двухтактниках от размеров и формы деталей системы напрямую зависят экономичность и мощность. Поэтому для них используют выпускные системы на каждом цилиндре в отдельности. Они имеют резонатор, патрубок и глушащую насадку.

У четырехтактников выпуском управляют клапаны газораспределительной системы, поэтому резонанс в них особой роли не играет. В них обычно все патрубки сводятся к единственному глушителю.

На некоторых мотоциклах выпуски снабжены каталитическими нейтрализаторами, снижающими токсичность выбросов (они установлены, например, на двигатели Honda и других японских производителей). Такие устройства были разработаны вследствие ужесточающихся требований к отработавшим газам в странах Евросоюза, США и Японии. Для того чтобы предотвратить обратный выброс смеси из цилиндров на холостом ходу и малом вращении коленчатого вала, в выпускных системах многих мотоциклов предусматриваются специальные мощностные клапаны.

МОЙ МОТОЦИКЛ

При выборе мотоцикла покупатель чаще всего смотрит на единственный параметр — максимальную мощность. То есть сколько «лошадей» в нем. А на остальное особо внимания не обращает, конечно если это не особо опытный по этой части человек. И зачастую рождаются мифы о том, что мотор имеющий менее 100 л.с. «не едет» и прочая туфта.

Прежде чем сделать покупку, рекомендуем более внимательно изучить то, что ты хочешь и определиться конкретно для каких целей нужен мотоцикл и где на нем будешь ездить.

Итак поговорим о типах двигателей для мотоциклов:

На мототехнику в основном ставят бензиновые двигатели, хотя сейчас все чаще выпускают байки с електродвигателями — прогресс есть прогресс. Бывают еще и с дизельными движками, но их очень мало, эксклюзив.

«Несмотря на примитивность конструкции, 1-цилиндровый 4-тактный мотор воздушного охлаждения не сдает позиций на фоне более мощных и более продвинутых конкурентов. Причина – дешевизна в разработке и производстве. Недаром большинство китайских мотоциклов оснащают именнно такими агрегатами»

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания бывают 2-тактными и 4-тактными. Двухтактники до сих пор используются в производстве малокубатурной техники. Благодаря простоте конструкции и отличному соотношению вес/мощность они заслуженно пользуются любовью в кругах скутеристов, любителей оффроуда и шоссейно-кольцевых гонок. Гражданские 2-тактные мотоциклы практически не выпускаются, за исключением некоторых 50- и 125-кубовых моделей. В целом, это неплохой выбор как для первого мотоцикла. Так как на них легче обучаться и привыкать к езде чем с кубатурой побольше, это для тех, у кого опыта, или нет или мало.

4-тактные двигатели технически более современны, у них сложнее конструкция, меньше вредных выбросов и ниже уровень потребления топлива. Их проще обслуживать, чем двухтактники. Современному 4-тактному мотору достаточно регулярной замены масла – и он будет безотказно служить тебе многие тысячи километров. Такими ДВС оснащаются 99% современных мотоциклов.

В отличие от автомобильного мира, в мотопроме существует намного большее количество вариантов компоновки моторов. Большинство авто оснащают 3- или 4-цилиндровым рядником, реже – 4-цилиндровым оппозитом. Все остальные вариации находятся за гранью финансовых возможностей большинства автолюбителей. С мотоциклами все интереснее. В диапазоне $10-20 тыс. доступны байки с самыми разными движками. Но как же выбрать и что будет полезнее?

Мощность или крутящий

«Для мотоцикла крайне важно наличие тахометра, чтобы райдер мог контролировать оптимальные обороты двигателя, где мощность и крутящий достигают максимальных значений»

Мы не будем рассматривать каждый движок до мелочей. Просто посмотрим, чем примечателен тот или иной механизм, какие у него есть достоинства и недостатки.

Крутящий – это произведение силы на длину плеча ее действия (измеряется в ньютон-метрах). Мощность – это произведение момента на его угловую скорость, то есть количество работы, произведенное на определенных оборотах (измеряется в лошадиных силах). Крутящий момент, создаваемый движком, зависит от площади поршня, радиуса кривошипа коленвала, давления внутри цилиндра и других параметров. Мощность – прежде всего от оборотов движка.

Читать еще:  Мотоцикл родстер что это такое

Чтобы получить одновременно мощный и моментный двигатель, нужно заставить большие поршни двигаться очень быстро, вращая длинные рычаги коленвала. К сожалению, это вещи взаимоисключающие. Намного проще раскрутить до бешеных оборотов маленькие поршни с коротким рабочим ходом.
Что важнее: высокая мощность или классный крутящий? Важны не их пиковые значения, которые указывает производитель в ТТХ мотоцикла, а распределение «лошадей» и ньютон-метров в рабочем диапазоне.

«Два диаметрально противоположных примера распределения мощности и крутящего. На первом графике изображены кривые 1584-кубовой воздушной вэшки Harley-Davidson, на втором – 4-цилиндрового жидкостного рядника Honda CBR1000RR. Большая вэшка Харли крайне неохотно крутится, достигая скромных 65 л.с. при 5000 об/мин. Зато у этого мотора очень много крутящего – целых 113 Нм! Правда, все ньютон-метры доступны в узком рабочем диапазоне, оптимальный режим работы движка – 2000-4000 об/мин. Рядник Хонды напротив очень любит, чтобы его крутили. На низких оборотах крутящего мало, мощности – еще меньше. Обе кривые растут в диапазоне от 2500 до 10000 об/мин, самый «сок» движка – отрезок от 7000 до 12000, когда он выдает максимум и «лошадей», и ньютон-метров. В любом случае, оптимальный рабочий режим мотора Хонды намного шире, чем у Харли»

Типы двигателей:

Моноцилиндр.

Самый простой и самый популярный вариант устройства мотоциклетного движка. Чаще всего его можно увидеть на различных эндуро, мотардах и кроссачах. Преимущества одноцилиндрового мотора: компактность, простота конструкции и обслуживания, хороший крутящий момент на низких и средних оборотах. Недостатки: ограничение по объему цилиндра, вибрации, ограниченный рабочий диапазон.

Параллельный твин.

Двигатель с двумя цилиндрами, установленными в ряд, можно встретить на круизерах, шоссейниках и кроссоверах. Преимущества: относительная простота обслуживания, эффективное охлаждение, хороший крутящий момент на средних оборотах. Недостатки: ограниченный рабочий диапазон, невысокая максимальная мощность.

V-твин.


«Воздушными» вэшками такого формата оснащают все Харли и прочие круизеры. Почему? Во-первых, такой движок красив. Также V-твины, правда, жидкостные, традиционно любят итальянские мотопроизводители, которые научились выжимать из них нешуточные ТТХ. Поэтому следует разделять «воздушники» и «водянки», которые очень сильно отличаются. Преимущества первых: отличный крутящий на низких оборотах, эстетичный внешний вид, простота конструкции. Недостатки: узкий рабочий диапазон, вибрации, недостаточное охлаждение заднего цилиндра. Жидкостные вэшки имеют такие плюсы: широкий рабочий диапазон, высокие мощность и крутящий, узость конструкции. Их минусы: сложность и часто дороговизна обслуживания.

V4.

Достаточно редкий и высокотехнологичный мотор, который очень любят в гонках MotoGP. Впрочем, используется не только на спортбайках, но и туристах. Преимущества: компактность, высокие мощность и крутящий, равномерная отдача ньютон-метров. Недостатки: навороченность конструкции, сложное ТО, высокая стоимость самого агрегата.
3-цилиндровый рядник.

Этот движок – экзотика в наших краях. Его используют Triumph, Benelli и MV Agusta (с недавних пор и Yamaha), комплектуя им свои стриты, спортбайки и туристы. Трехцилиндровый мотор – разумный компромисс между не очень мощным параллельным твином и мощным, но сложным 4-цилиндровым рядником. Преимущества: относительная компактность, небольшие вибрации, хорошие мощность и крутящий. Недостатки: отсутствие сервиса в Украине.
4-цилиндровый рядник.

Этот мотор устанавливают на быстрые байки. Главная особенность рядника – любовь к высоким оборотам. Такой двигатель можно и нужно крутить, только тогда он покажет все, на что способен. Преимущества: высокая мощность, минимум вибраций, эластичность, широкий выбор кубатуры – от 400 до 1450 см3. Недостатки: широта конструкции, сложное ТО, мало крутящего на низких оборотах.
Оппозит.

Эта компоновка и аббревиатура BMW – близнецы-братья. По сути, тот же V-твин, но с развернутыми на 180° цилиндрами. На самом деле немцы позаимствовали такую компоновку у англичан. В свою очередь, СССР украл ее у BMW, выпустив на просторы нашей бывшей необъятной родины популярные до сих пор «Днепры» и «Уралы». Преимущества оппозита: высокий крутящий момент, эффективное охлаждение цилиндров, низкий центр тяжести. Недостатки: ширина и сложность конструкции (в частности системы ГРМ).
Отдельно нужно сказать о единственном в своем роде 6-цилиндровом оппозите, который устанавливается на Honda Gold Wing. Этот 1832-кубовый мотор жидкостного охлаждения считается идеально сбалансированным (то есть в нем почти отсутствуют вибрации), у него низкий центр тяжести и отличный крутящий момент на низких и средних оборотах. Впрочем, такой рабочий объем делает движок почти автомобильным по своим характеристикам.

Какие типы двигателей бывают: 3 комментария

Спасибо за статью автору, видно что старались при написании. Но очень много откровенно некомпетентных высказываний. Например, про V-твин, разница с теми итальянцами, про которых речь, не в том что одни воздушники, а другие жидкостники. Не из-за этого огромная разница в ТТХ. Разница в угле развала цилиндров, с углом около 45 градусов — это круизеры, чопперы, реже дорожники. У таких моторов хороший крутящий момент, но крутятся неохотно. с углом развала 90 градусов, под прямым углом, уже гораздо больше мощности и крутильности, но правда нет той обожаемой неравномерности вспышек и утробного звучания настоящего мотоцикла.

Как устроен двигатель мотоцикла

КОНСТРУКЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ МОТОЦИКЛОВ «УРАЛ», «ДНЕПР» – ЧАСТЬ 1

Двигатели всех моделей мотоциклов тяжелого класса “Днепр” и “Урал” имеют одинаковую конструктивную схему (рис. 2.2 – 2.10). Они Двухцилиндровые, четырехтактные, карбюраторные, с воздушным охлаждением и с оппозитным (расположенным в одной плоскости навстречу друг другу) размещением цилиндров в горизонтальной плоскости. Такая компоновка обеспечивает высокое уравновешивание кривошипно-шатунного механизма и хорошие условия охлаждения двигателя.

Рис. 2.2. Двигатель МТ10-32 (горизонтальный разрез): 1 – крышка головки цилиндра; 2 -прокладка; 3 – головка правого цилиндра с клапанами; 4 – прокладка головки цилиндра; 5 – правый карбюратор; 6 -цилиндр; 7 – пробка заливного отверстия; 8 – пробка резиновая; 9 – кожух штанги; 10 – левый карбюратор; 11 – прокладка карбюратора; 12 – головка левого цилиндра с клапанами; 13 – свеча зажигания; 14 – прокладка генератора; 15 – датчик аварийного давления масла; 16 – поршень с кольцами и пальцами; 17 – стопорное кольцо поршневого пальца; 18 -впускной клапан; 19 – гайка крепления выпускной трубы; 20 – наконечник стержня клапана; 21 -правое коромысло; 22 – выпускной клапан; 23 – регулировочный болт; 24 – контргайка; 25 -нижняя тарелка; 26 – внешняя пружина клапана; 27 – внутренняя пружина клапана; 28 – верхняя тарелка; 29 – левое коромысло; 30 – сухарик

Рис. 2.3. Двигатель МТ10-32 (поперечный разрез): 1 – штанга; 2 – уплотнительная муфта; 3 – картер двигателя; 4 – толкатель; 5 – трубка вывода сапуна; 6 – специальная гайка; 7 – провод высокого напряжения; В – прокладка цилиндра; 9 – коленчатый вал с шатунами; 10 – поддон; 11 – прокладка поддона, 12 – дренажная трубка; 13 – маслосъемное кольцо; 14 – компрессорное кольцо; 15 -поршень; 16 – поршневой палец; 17 – стопорное кольцо; 18 – пружина; 19 – направляющая толкателя; 20 – толкатель

Рис. 2.4. Двигатель МТ10-32 (вертикальный разрез): 1 – шестерня привода маслонасоса; 2 – корпус переднего подшипника с маслонасосом; 3 – экран центрифуги; 4 – ведущая шестерня распределителя; 5 – прокладка; 6 – шайба центрифуги; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – прокладка шайбы центрифуги; 9 – корпус центрифуги; 10 – крышка центрифуги; 11 – уплотнительное кольцо; 12 – держатель крышки прерывателя с планкой; 13 – прерыватель; 14 – гайка крепления крышки; 15 – сапун; 16 – стопорное кольцо; 17 – катушка зажигания; 18 – передняя крышка картера; 19 -передний подшипник распределительного вала; 20 – вал распределительный с шестерней; 21 -генератор с шестерней; 22 – маховик с пальцами сцепления; 23 – задний подшипник распределительного вала; 24 – сальник коленчатого вала; 25 – нажимной ведущий диск сцепления; 26 – ведомый диск сцепления; 27 – замыкающая шайба маховика; 28 – сегментная шпонка маховика; 29 – болт крепления маховика; 30 – задний подшипник коленчатого вала; 31 – ведущий упорный диск сцепления; 32 – промежуточный ведущий диск сцепления; 33 – прокладка поддона; 34 – сливная пробка; 35 – пружина сцепления; 36 – маслоприемник; 37 – маслосборная трубка; 38 -прокладка; 39 – передний подшипник коленчатого вала; 40 – крышка распределительной коробки; 41 – шплинт; 42 – пробка; 43 – пружина; 44 – шарик

Рис. 2.5. Двигатель МТ801 (поперечный разрез): 1 – крышка головки; 2 – ось коромысла; 3 -прокладка; 4 – левая головка цилиндра; 5 – штанга; 6 – кожух штанги; 7 – уплотнительный колпак; 8 – толкатель; 9 – распределительный вал; 10 – болт крепления хомута генератора; 11 -хомут генератора; 12 – генератор; 13 – трубка вывода сапуна; 14 – коленчатый вал; 15 – картер двигателя; 16 – гайка крепления головки цилиндра; 17 – провод высокого напряжения; 18 -наконечник свечи; 19 – правая головка цилиндра; 20 – прокладка цилиндра; 21 – болт шатуна; 22 – крышка шатуна; 23 – вкладыш шатуна; 24 – прокладка поддона; 25 – поддон; 26 – гайка болта шатуна; 27 – шплинт; 28 – прокладка дренажной трубки; 29 – дренажная трубка; 30 -шатун; 31 – цилиндр; 32 – маслосъемное кольцо; 33 – компрессионное кольцо; 34 – прокладка головки цилиндра; 35 – поршневой палец; 36 – поршень; 37 – втулка; 38 – гайка крепления крышки головки

Рис. 2.6. Двигатель МТ801 (продольный разрез): 1 – передняя крышка картера; 2 – прерыватель-распределитель; 3 – сальник распределительного вала; 4 – сапун; 5 – шестерня распределительного вала; 6 – бумажная прокладка; 7 – уплотнительная прокладка генератора; 8 – передний подшипник распределительного вала; 9 – задний подшипник распределительного вала; 10 – упор генератора;
11 – маховик; 12 – винт крепления упорного диска сцепления; 13 – шпилька крепления коробки передач; 14 – ведомый диск сцепления; 15 – промежуточный ведущий диск сцепления; 16 – ведомый диск сцепления; 17 – нажимной ведущий диск сцепления; 18 – болт крепления маховика; 19 -замочная шайба; 20 – маслоотражательная шайба; 21 – сальник коленчатого вала; 22 – задний подшипник коленчатого вала; 23 – сливная пробка; 24 – прокладка; 25 – пружина сцепления; 26 -пружина редукционного клапана; 27 – редукционный клапан; 28 – маслоприемник; 29 -маслозаборная трубка; 30 – гайка крепления трубки; 31 – корпус маслонасоса; 32 – ведомая шестерня масло-насоса; 33 – прокладка корпуса маслонасоса; 34 – крышка корпуса маслонасоса; 35
– ведущая шестерня маслонасоса; 36 – корпус переднего подшипника; 37 – шестерня привода маслонасоса; 38 – передний подшипник коленчатого вала; 39 – экран центрифуги; 40 – ведущая шестерня распределения; 41 – крышка центрифуги; 42 – корпус центрифуги; 43 – крышка распределительной коробки

Рис. 2.7. Двигатель МТ801 (горизонтальный разрез): 1 – датчик аварийного давления масла; 2 -гайка крепления выпускной трубы; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – уплотнительное разрезное кольцо; 5 – седло клапана; 6 – клапан; 7 – направляющая клапана; 8 – наружная пружина клапана; 9 – внутренняя пружина клапана; 10 – верхняя тарелка; 11 – сухарь; 12 – коромысло; 13 – контргайка; 14 – регулировочный болт; 15 – нижняя тарелка; 16 – прокладка; 17 – прокладка карбюратора; 18 – карбюратор

Читать еще:  Как на мотоцикл урал установить тахометр

Рис. 2.8. Двигатель К-750М (поперечный разрез): 1 – головка цилиндра; 2 – свеча зажигания; 3 -цилиндр; 4 – винт крышки; 5 – крышка клапанной коробки; 6 – прокладка; 7 – хомут генератора; 8 -толкатель; 9 – направляющая толкателя; 10 – болт регулирования толкателя с контргайкой; 11 -нижняя тарелка клапана; 12 – сухарик; 13 – клапан; 14 – пружина клапана; 15 – верхняя тарелка клапана; 16 – уплотнительная прокладка; 17 – болт крепления головки цилиндра; 18 – прокладка головки цилиндра; 19 – поршень; 20 – компрессорное кольцо поршня; 21 – маслосъемное кольцо поршня; 22 – палец поршня; 23 – втулка малой головки шатуна; 24 – шатун; 25 – прокладка цилиндра; 26 – грубка масляной магистрали; 27 – подшипник нижней головки шатуна;
28 – вентиляционная труба сапуна

Рис. 2.9. Двигатель К-750 (продольный разрез): 1 – коленчатый вал; 2 – замочная шайба; 3 – болт крепления маховика; 4 – маховик; 5 – упор генератора; 6 – маслоуловитель; 7 – распределительный вал; 8 – подшипник распределительного вала; 9 – крышка распределитель нон коробки; 10 -генератор; 11 – шестерня генератора; 12 – прокладка генератора; 13 – шестерня распределительного вала; 14 – сапун; 15 – передняя крышка картера; 16 – сальник; 17 – шестерня коленчатого вала; 18 крышка корпуса подшипника; 19 – корпус подшипника; 20 – уплотнительная прокладка;
21 – картер; 22 – прокладка поддона; 23 – корпус заднего подшипника коленчатого вала; 24 -прокладка; 25 – сальник; 26 – прокладка; 27 – пробка сливного отверстия; 28 – крышка корпуса масляного насоса; 29 – шестерня масляного насоса; 30 – поддон; 31 – фильтр масляного насоса; 32 -корпус масляного насоса; 33 – прокладка корпуса масляного насоса; 34 – муфта соединительная;
35 – прокладка; 36 – пробка заливного отверстия с мерным стержнем; 37 – соединительная штанга; 38 – втулка шестерни привода масляною насоса; 39 – шестерня привода масляною насоса;
40 – пробка

Рис. 2.10. Двигатель М67-36 мотоцикла “Урал” (поперечный разрез):
1 – генератор; 2 – распределительный вал; 3 – толкатель; 4 – направляющая толкателя; 5 -уплотнительный колпак; 6 – штанга толкателя; 7 – кожух штанги (трубка); 8 – цилиндр; 9 -поршень; 10 – головка цилиндра; 11 – клапан; 12 – пружина клапана; 13 -болт регулировочный; 14 – кронштейн оси коромысла; 15 – контргайка болта регулировочного; 16 -коромысло; 17 – ось коромысла; 18 – крышка головки цилиндра; 19 – шпилька крепления головки цилиндра; 20 – прокладка; 21 – стойка оси коромысла; 22 – смазочная линия; 23 -прокладка; 24 – трубка цилиндра дренажная; 25 – компрессионное кольцо; 26 – маслосъемное кольцо; 27 – поршневой палец; 28 – шатун; 29 – роликовый подшипник; 30 – палец коленчатого вала; 31 – картер двигателя; 32 – поддон; 33 – щека коленчатого вала; 34 – гайка крепления цилиндра; 35 – наконечник свечи; 36 – провод высокого напряжения

Двигатели

Данный блог посвящён сердцу мототехники – двигателю!

Администраторы (1)

Модераторы (0)

Читатели (987)

Двигатели → Двигатель мотоцикла, что куда и как.

Все наверное(большинство) представляют как работает двигатель внутренеего сгорания в общих чертах,
но иногда появляются заблуждения и мифы по поводу работы и значения того или иного кусочка пластика или металла.
Описать принципы и развеять некоторые заблуждения мне хотелось уже давольно давно.

Начну думаю с систем приготовления топливной смеси и некоторых особенностях оных.
Карбюраторов, устанавливаемых на мотодвигатели существует великое множество, но основную пальму первенства
держат карбюраторы постоянного разряжения.

Устройство довольно простое — Диафрагма связанная с заслонкой и дозирующей иглой. Открываем заслонку
(может быть отдельным узлом после карбюратора) появляется разница давлений над и под мембраной
(в силу закона Бернулли), эта разница начинает поднимать заслонку с иглой. Все, профит, смесь получена и летит в камеру сгорания,
А вот качество смеси здесь регулируется положением иглы(конической формы) относительно заслонки.
Такие карбюраторы обязательно требуют установку рессивера, для создания незначительного сопротивления воздушному потоку, по этому они отказываются адекватно работать с нулевиками.
Плоскодроссельные карбюраторы — там заслонка карба дергается непосредственно тросом ручки газа + ко всему дозирующая игла иногда имеет очень хитрое устройство — она сама является распылителем топлива

Принцип работы почти тот-же, но здесь нет задержки на поднятие мембраны и мотор отзывается на ручку газа намного быстрее, но такие карбы требуют четкой настройки и иногда ускорительных насосов, так как устройство этого карба не позволяет скомпенсировать резко изменившийся поток воздуха таким же количеством топлива.
Инжектор.
Вот на нем я остановлюсь чуть подробнее.
Сама по себе система приготовления топлива здесь — это форсунки и воздушная заслонка и… и все =) Всем остальным занимается ЭБУ(электронный блок управления)
Но и здесь не все так просто, а иногда и сложнее чем кажется.
Инженеры, получив возможность играться с подачей топлива так, как им хочется и нравится, унеслись в бурный поток фантазии и мыслей, о том как снять еще больше лошадей с двигателя, как сделать его экономичнее, эластичнее и вообще приблизить сферическому двс в вакууме.
Тут, для приготовления требуемой смеси одной заслонки маловато, потому потребовался набор датчиков, из года в год возрастающий —
датчики учета воздуха, который съедает мотор, всевозможные датчики положений(дпкв, датчик фазы, дпдз) и куча датчиков температур, и как только блоки управления получили возможность задавать угол опережения зажигания — датчик детонации(широкополосный и резонансный)

Теперь пора бы разобраться со всем этим барахлом.

ДПКВ — датчик положения коленчатого вала — в некоторых системах служит и для определения момента впрыска топлива(моновпрыск, попарно параллельный впрыск) Основное назначение — следить за положением коленвала и следить за равномерностью вращения его же
Современные ЭБУ определяют по этому датчику так же как работает каждый из цилиндров — в каком был пропуск воспламенения, какой отдает меньше энергии, какую в целом мощность развивает двигатель.
Обычно индуктивные(катушка медной проволоки на гвозде с магнитом), иногда работают на принципе холла.

Датчик фазы — датчик положения распредвала(обычно только впуск, но на двигателях с системой VTEC и им подобной их два — на впуск и выпуск) С помощью этого датчика мозги определяют, когда будут открыты клапана какого цилиндра и в зависимости от условий в какой период такта впуска сколько топлива влить.
Чаще всего работают по принципу холла. Очень редко бывают индуктивными, иногда бывают оптическими, но это большая редкость.
Как отличить от дпкв — к датчику фазы почти всегда подходит 3 провода, питание, земля и сигнальный.

ДПДЗ — Датчик положения дроссельной заслонки — на показаниях этого датчика выстраивается картина наполнения цилиндров топливной смесью, требуемая мощность двигателя в данный момент, требуемый крутящий момент, необходимое ускорение и угол опережения зажигания.
Представляет из себя обыкновенный переменный резистор, он же потенциометр.

Датчик детонации — определяет возникновение как следует из названия наличия детонации в данный момент. Как только мозг получает об этом сигнал — в тот же момент меняется угол опережения зажигания и топливная смесь. Всегда закрепляется в районе головки блока цилиндров.
Как и говорил — их бывает два вида — широкополосные и резонансные.
Широкополосный датчик — основан на пьезоэффекте и генерирует сигнал от любых колебаний двигателя и в том числе скажет о наличии детонации при попадании камушка из под колеса в картер мотора или удара колеса о препятствие, для лечения таких косяков ставят датчики неровной дороги(суть та же, но устанавливается на шасси двигателя)
Резонансный датчик(частотный) — тот же принцип работы, но реагирует только на возникновение детонации, потому и установлен на 70% мототехники.

Датчики учета расхода воздуха — их можно поместить в отдельный класс, так как на основе их показаний и формируется топливовоздушная смесь.
Сдесь тоже доминирует 1 тип датчиков — ДАД (датчик абсолютного давления)
Так же существует еще с десяток методов определения расхода воздуха.
Сюда же можно отнести и датчики температуры впускного воздуха и температуры двигателя.

И последнее — лямбда зонд, он же датчик кислорода в выхлопе, бывают 2-х видов, широкополосные и узкополосные, первые способны сообщить о составе смеси в пределах от 3 до 20, вторые могут сообщить 3 результата — смесь обеднена, обогащена и стехиометрическая смесь.
О принципах работы при желании расскажу в отдельной теме.

Вот теперь можно попытаться представить как же все это работает.
Если карбы готовят смесь исходя из одного постоянного закона, который учитывает и давление, и температуру воздуха, то вот с инжектором все происходит куда интереснее!
Первое что делает мозг — контроль положения коленвала — как только получен сигнал о необходимом положении(если есть датчик фазы — о том, какой цилиндр сейчас будет втягивать смесь) запускается алгоритм расчета необходимого количества топлива — опрос датчиков температуры, холодный ли двигатель<требуется ли обогащать смесь для нормальной работы и режима прогрева>, температура воздуха — для точного расчета массы воздуха, датчика абсолютного давления(идет пересчет, усредняется давление за весь такт впуска в тракте после заслонки, включаются механизмы коррекции учитывающие реальную модель двигателя, далее пересчитывается масса воздуха в цилиндре с учетом температуры воздуха и давления воздуха в момент включения зажигания), так после чего анализируется состояние датчика положения дросселя(На сколько резко был открыт дроссель, на какой угол открыт, на какой угол был открыт в прошлом цикле вычисления, етц) из чего формируются данные по коррекции смеси в ту или иную сторону, после чего моск залезает в табличку с данными о форсунках, смотрит показания с датчика давления топлива и высчитывает на сколько милисекунд требуется открыть форсунки с учетом оборотов двигателя для корректировки лага форсунок(время открытия закрытия), и наконец то после этого после такта сжатия именно в этом цилиндре происходит процесс поджига искры, который тоже кстати сказать учитывает и обороты двигателя, и бортовое напряжение и температуру воздуха.
После вспышки производится подсчет времени, за которое специальный участок на зубчатом шкиве(пластинке) прошел специальный участок, формируется вывод о полученной мощности с учетом оборотов и положения заслонки, далее учитывается состояние смеси по лямбда зонду для корректировки следующего такта вычислений.
Сюда не попало еще овер дофига всяких механизмов, измерений и вычислений, это тема уже не для этого топика =)

Итак тут рассмотрены механизмы приготовления топливовоздушной смеси, в следующей статейке опишу что такое велостаксы, впускной ресивер и с чем все это едят.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector