Двигуни мотоциклів: пристрій, принцип роботи, технічні характеристики

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

• Спільний пристрій і принцип дії
• Чотирьохтактний двигун
• V-подібний двоциліндровий агрегат
• Двотактний мотор
• Двохтактні рядні двоциліндрові ДВЗ
• Двотактний V-подібний мотор
• Рядний трициліндровий мотор
• “Дніпро”
• Пристрій
• Переваги конструкції
• Двигуни ІЖ
• Китайські двигуни
• Олія для мотоциклетних моторів
• Насамкінець

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

Спільний пристрій і принцип дії

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

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

Чотирьохтактний двигун

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

V-подібний двоциліндровий агрегат

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

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

Двотактний мотор

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

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

Двохтактні рядні двоциліндрові ДВЗ

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

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

Двотактний V-подібний мотор

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

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

Рядний трициліндровий мотор

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

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

“Дніпро”

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

Пристрій

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

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

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

Переваги конструкції

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

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

Двигуни ІЖ

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

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

Китайські двигуни

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

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

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

Олія для мотоциклетних моторів

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

Насамкінець

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

Двигуни мотоциклів: пристрій, принцип роботи, технічні характеристики

Водії-початківці іноді думають, що найголовніша якість, яку мають двигуни мотоциклів, – це кількість кінських сил, і вважають, що засіб буде їздити добре, лише володіючи потужністю понад сто сил. Однак, крім цього показника, існує безліч характеристик, що впливають на якість роботи мотора.

Бувають двотактні і чотиритактні мотори, принцип роботи яких дещо відмінний.

Також на мотоциклах встановлюють різну кількість циліндрів.

Крім рідного карбюраторного мотора, часто можна зустріти інжекторні агрегати. І якщо перший вид мотоциклісти звикли виправляти самостійно, то інжекторний двигун з прямою системою впорська своїми руками лагодити вже проблематично. Давно вже випускають дизельні мотоцикли і навіть з електродвигуном. У статті розглядатимуться характеристики двигуна мотоцикла карбюраторного типу.

У циліндрах двигуна теплова енергія згораючого палива перетворюється на механічну роботу. При цьому поршень, що рухається через тиск газу, призводить до обертання колінчастий вал через кривошипно-шатунний механізм. Цей механізм складається з колінчатого валу, шатуна, поршня з кільцями, поршневого пальця, циліндра.

Відмінності в конструкції ведуть до різної роботи двох- і чотиритактного двигуна.

Такі мотори мають робочий цикл у чотири такти поршню і два оберти колінвалу. Схема двигуна наочно показує пристрій поршневого ДВС і його робочий процес.

• При впуску поршень опускається від верхньої мертвої точки, засмоктуючи суміш через відкритий клапан.
• При стисненні поршень, що піднімається від нижньої мертвої точки, стискає суміш.
• При робочому ході суміш, загорівшись від електричної свічки, згорає, і гази переміщують поршень вниз.
• При випуску поршень, піднімаючись, виштовхує гази, що відпрацювали вже через відкритий випускний клапан. Коли їм знову досягається верхня мертва точка, випускний клапан закривається, і все повторюється заново.

Перевагами чотиритактників є:

• надійність;
• економічність;
• менш шкідливий вихлоп;
• невеликий шум;
• олія з бензином попередньо не змішується.

Конструкцію цього виду може показати наступна схема двигуна:

Об ‘єм двигуна мотоцикла цього виду, як правило, менший, а робочий цикл займає один оборот. Крім того, в ньому немає впускних і випускних клапанів. Цю роботу відтворює сам поршень, який відкриває і закриває канали і вікна на циліндричному дзеркалі. Також при газообміні застосовується картер.

Перевагами цього двигуна є:

• при однаковому обсязі циліндра він має потужність, що перевершує чотиритактник в 1,5-1,8 разів;
• не має розподільного валу і клапанної системи;
• виготовлення обходиться дешевше.

Робочий процес одного та іншого двигуна відбувається в циліндрі.

Поршень тут пересувається по циліндричному дзеркалу або вставній гільзі. Якщо працює повітряне охолодження, то циліндричні сорочки мають ребра, а при водному охолодженні – внутрішні порожнини.

Коленвал через шатун сприймає рух поршня, трансформуючи його в обертальний, а потім передаючи крутячий момент трансмісії. Також від нього починають працювати газорозподільний механізм, насос, генератор і врівноважуючі вали. Колінчастий вал має одне або кілька колін залежно від кількості циліндрів.

У чотиритактному моторі, щоб циліндр краще наповнювався сумішшю, впуск починається ще до досягнення поршнем верхньої мертвої точки, а закінчується після проходження ним нижньої мертвої точки.

Очищення його починається ще до досягнення нижньої мертвої точки, а виштовхуються відпрацьовані гази при русі поршня до верхньої мертвої точки. Після цього випускний клапан закривається, щоб гази залишали циліндр.

На моторі цього виду використовуються такі типи газорозподільного механізму:

В останньому типі є мінімальна кількість елементів, завдяки чому колінчастий вал може обертатися швидше. Тому DOHC отримує все більше поширення.

Чотирьохтактні мотори мають більш складну конструкцію порівняно з двотактними, оскільки мають систему мастила і газорозподільний механізм, відсутній у двотактників. Проте вони стали широко поширюватися через економічність і менш шкідливий вплив на навколишнє середовище.

Двигуни мотоциклів найчастіше бувають одно-, двохциліндровими. Але зустрічаються агрегати і з трьома, шістьма і десятьма циліндрами. Циліндри при цьому бувають рядними – поздовжніми або поперечними, горизонтальними опозиційними, V-подібними і L-подібними. Робочий обсяг моторів зазвичай мають не вище півтори тисячі кубів ці мотоцикли. Потужність двигуна – від ста п ‘ятдесяти до ста вісімдесяти кінських сил.

Мастила необхідна для того, щоб між деталями мотора не виникало надмірне тертя. Вона реалізується за допомогою моторних масел, що мають стійку структуру від впливу високих температур і малу в ‘язкість при низьких показниках. Крім цього, вони не утворюють нагар, не агресивні до пластмасових і гумових деталей.

Масла бувають мінеральними, напівсинтетичними і синтетичними. Напівсинтетика і синтетика коштують дорожче, але ці види воліють більше, оскільки вважається, що вони корисніші для двигуна. Для двотактників і чотиритактників застосовуються різні види олій. Також вони відрізняються за ступенем форсування.

У чотирьохтактних двигунах використовують три способи подачі олії:

Причому більшість боягузячих пар змащуються під тиском від масляного насоса. Але є й ті, які змащуються олійним туманом, що утворюється внаслідок розбризкування кривошипно-шатунного механізму, а також деталі, до яких олія стікається по каналах і жолобах. При цьому піддон картера служить резервуаром. Його називають у цьому випадку “мокрим”.

В інших мотоциклах передбачена система “сухого” картера, де однією секцією олія відкачується в бак, а інший подається під тиском до місць тертя.

У духтактниках мастила відбувається маслом, яке знаходиться в парах палива. Його змішують з бензином попередньо, або у впускному патрубку воно подається насосом-дозатором. Цей останній вид отримав назву “система роздільної мастила”. Він особливо поширений на зарубіжних моторах. У Росії система входить у двигун мотоцикла “Іж Планета 5” і “ЗіД 200 Кур ‘єр”.

Коли паливо в двигуні згорає, виділяється тепло, з якого майже тридцять п ‘ять відсотків йде на корисну роботу, а решта розсіюється. При цьому, якщо процес неефективний, деталі в циліндрі перегріваються, що може призвести до їх заклинювання і пошкодження. Щоб такого не сталося, застосовується система охолодження, яка буває повітряною і рідинною залежно від виду мотора.

У цій системі деталі охолоджуються за рахунок зустрічного повітря. Іноді для кращої роботи поверхні циліндра його головки роблять ребристими. Іноді використовується примусове охолодження за допомогою вентилятора з механічним або електроприводом. У чотиритактників ще й ретельно охолоджують олію, для чого поверхню картеру збільшують і встановлюють спеціальні радіатори.

Варіант подібний до того, що встановлюється на автомобілях. Теплоносієм тут виступає антифриз, який є низькозамерзаючим (від мінус сорока до мінус шістдесяти градусів за Цельсієм) і висококиплячим (від ста двадцяти до ста тридцяти градусів за Цельсієм). Крім цього, антифризом досягається ^ розійний і змащуючий ефект. Чисту воду в цій якості використовувати не можна.

Перегрів системи охолодження може бути викликаний перевантаженням або забрудненням поверхонь, що відводять тепло. Також у ній можуть зламатися окремі елементи, через що рідина витече. Тому за роботою охолодження необхідно постійно стежити.

Як паливо для карбюраторних мотоциклів використовують бензин, октанове число якого не нижче 93.

Двигуни мотоциклів мають систему харчування, в яку входить паливний бак, кран, фільтр, повітряний фільтр і карбюратор. Бензин знаходиться в баку, який в більшості випадків встановлений вище мотора для того, щоб самопливом надходити в карбюратор. В інших випадках він може подаватися за допомогою спеціального насоса або вакуумного приводу. Останній можна зустріти на двотактниках.

У паливному баку є кришка зі спеціальним отвором, куди надходить повітря. У багатьох зарубіжних мотоциклах, втім, повітря потрапляє через вугільні резервуари. А деякі мають на кришці замок.

Завдяки паливному крану запобігається підтікання палива.

Через повітряний фільтр в карбюратор надходить повітря. Фільтр буває трьох видів.

• У компактно-олійному типі повітря надходить у центр, повертає на 180 градусів і проходить у фільтр. При цьому він очищається при повороті потоку, де важкі частинки осідають в олії. Таким фільтром забезпечено двигун мотоцикла “Урал” і “Іж”. Однак за кордоном використовуються інші види, паперові та поролонові.
• Фільтри паперу є одноразовими. Їх необхідно міняти на кожному технічному обслуговуванні.
• Поролонові фільтри багаторазові – їх можна промивати і знову просочувати олією.

Спортивні мотоцикли, у яких двигун 250 кубів і вище, сьогодні мають систему так званого “прямого впуску”, коли забір повітря відбувається спереду обтічника, завдяки чому наповнення циліндрів на високих швидкостях збільшується.

Цей пристрій готує і дозує повітряно-паливну суміш, яка після нього перейде в циліндр. Сучасні карбюратори бувають трьох видів:

Всі вітчизняні мотори, а також двигун мотоцикла “Урал” мають золотникові карбюратори. Виняток становить тільки “Урал-Схід”, на якому встановлено карбюратор постійного розріження.

У золотниковому карбюраторі ручка газу пов ‘язана із золотником. Через вплив на нього регулюється повітря, що надходить у мотор. Із золотником пов ‘язана конусна голка, яка входить у розпилювач. При її зміні суміш збагачується або збіднюється. На розпилювачі встановлено паливний жиклер. А разом всі елементи складають дозуючу систему.

У карбюраторах постійного розріження рух ручки газу передається дросельній заслінці, яка знаходиться ближче до виходу з карбюратора. Повітря в камері над золотником взаємодіє зі змішувальною карбюраторною камерою. Так виходить, що рух золотника регулюється розрядженням у впускному тракті.

Реєстрові карбюратори, якими забезпечено багато іноземних одноциліндрових чотиритактників, наприклад двигуни Honda, поєднують у собі два попередні типи. У ньому є дві змішувальні камери, де в одній золотник приводиться від ручки, а в іншій – від розріження в змішувальній камері.

Для того щоб завести холодний мотор, необхідна збагачена суміш. У камері деяких карбюраторів для цього є потопитель поплавка. Коли натискається його стрижень, рівень палива в камері різко зростає до рівня вище допустимого. Через це паливо починає перетікати у впускний трубопровід. А частина палива витікає назовні. З деяких пір, правда, конструкції карбюраторів виконують таким чином, щоб пари не потрапляли назовні. Такі конструкції передбачають використання збагачувальної суміші, що являє собою повітряну заслінку або ще один паливний канал. Її застосовують замість потопача.

Останнім часом чотиритактні двигуни мотоциклів часто мають систему впорська палива на електроуправлінні. Вона складається з паливного насоса з електроприводом, акумулятора, електромагнітних форсунок, електронного БО, який з ‘єднаний з різними датчиками, розподільного трубопроводу.

Зустрічаються також системи регулювання моторів, де регулювання систем харчування і запалювання об ‘єднані, що підвищує економічність і в той же час потужність агрегату.

Основна несправність системи харчування, через яку може знадобитися ремонт двигуна мотоцикла, – скорочення або навіть припинення подачі палива через засір. Щоб цього уникнути, використовують паливний фільтр. Крім цього, необхідно стежити за станом повітряного фільтру та герметичності патрубків.

Випускна система складається з циліндричного випускного каналу, патрубка і глушника. У двотактниках від розмірів і форми деталей системи безпосередньо залежать економічність і потужність. Тому для них використовують випускні системи на кожному циліндрі окремо. Вони мають резонатор, патрубок і насадку, що глушить.

У чотиритактників випуском керують клапани газорозподільної системи, тому резонанс у них особливої ролі не відіграє. У них зазвичай всі патрубки зводяться до єдиного глушника.

На деяких мотоциклах випуски забезпечено каталітичними нейтралізаторами, що знижують токсичність викидів (вони встановлені, наприклад, на двигуни Honda та інших японських виробників). Такі пристрої були розроблені внаслідок жорстких вимог до відпрацьованих газів в країнах Євросоюзу, США і Японії. Для того щоб запобігти зворотному викиду суміші з циліндрів на холостому ходу і малому обертанні колінчатого валу, у випускних системах багатьох мотоциклів передбачаються спеціальні потужнісні клапани.

Двигуни мотоциклів: пристрій, принцип роботи, технічні характеристики

Початківці водії іноді думають, що найголовніша якість, яку мають двигуни мотоциклів, – це кількість кінських сил, і вважають, що засіб буде їздити добре, лише володіючи потужністю більше ста сил. Однак, крім цього показника, існує безліч характеристик, що впливають на якість роботи мотора.

Види двигунів мотоциклів

Бувають двотактні і чотиритактні двигуни, принцип роботи яких дещо відрізняється.

Також на мотоциклах встановлюють різну кількість циліндрів.

Крім рідної карбюраторного мотора, часто можна зустріти інжекторні агрегати. І якщо перший вид мотоциклісти звикли виправляти самостійно, то інжекторний двигун з прямим системою уприскування своїми руками лагодити вже проблематично. Давно вже випускають дизельні мотоцикли і навіть з електродвигуном. У статті будуть розглядатися характеристики двигуна мотоцикла карбюраторного типу.

Як працює двигун

В циліндрах двигуна теплова енергія згорає палива перетворюється в механічну роботу. При цьому рухається із-за тиску газу поршень призводить до обертання колінчастий вал через кривошипно-шатунний механізм. Цей механізм складається з колінчастого вала, шатуна, поршня з кільцями, поршневого пальця, циліндра.

Відмінності в конструкції ведуть до різної роботи двох – і чотиритактного двигуна.

Чотиритактний двигун

Такі мотори мають робочий цикл у чотири такту поршня і два обороти коленвала. Схема двигуна наочно показує пристрій поршневого ДВЗ і його робочий процес.

1. При впуску поршень опускається від верхньої мертвої точки, засмоктуючи суміш через відкритий клапан.
2. При стисненні поршень, що піднімається від нижньої мертвої точки, стискає суміш.
3. При робочому ході суміш, загорівшись від електричної свічки, згорає, і гази переміщають поршень вниз.
4. При випуску поршень, піднімаючись, виштовхує вже відпрацьовані гази через відкритий випускний клапан. Коли їм знову досягається верхня мертва точка, випускний клапан закривається, і все повторюється заново.

Перевагами четирехтактніков є:

• надійність;
• економічність;
• менш шкідливий вихлоп;
• невеликий шум;
• масло з бензином попередньо не змішується.

Конструкцію цього виду може відобразити наступна схема двигуна.

Двотактний двигун

Об’єм двигуна мотоцикла цього виду, як правило, менше, а робочий цикл займає один оборот. Крім того, в ньому немає впускних і випускних клапанів. Цю роботу відтворює сам поршень, який відкриває і закриває канали та вікна на циліндричному дзеркалі. Також при газообміні застосовується картер.

Перевагами цього двигуна є:

• при однаковому обсязі циліндра він має потужність, що перевершує четырехтактник в 1,5-1,8 разів;
• не має розподільного валу і клапанної системи;
• виготовлення обходиться дешевше.

Циліндри і робочий процес у них

Робочий процес одного і іншого двигуна відбувається в циліндрі.

Поршень тут переміщається по циліндричного дзеркала або вставний гільзі. Якщо працює повітряне охолодження, то циліндричні сорочки мають ребра, а при водяному охолодженні — внутрішні порожнини.

Колінвал через шатун сприймає рух поршня, трансформуючи його в обертальний, а потім передаючи крутний момент трансмісії. Також від нього починають працювати газорозподільний механізм, насос, генератор і врівноважують вали. Колінчастий вал має одне або кілька колін залежно від кількості циліндрів.

В чотиритактному двигуні, щоб циліндр краще наповнювався сумішшю, впуск починається ще до досягнення поршнем верхньої мертвої точки, а закінчується після проходження ним нижньої мертвої точки.

Очищення його починається ще до досягнення нижньої мертвої точки, а відпрацьовані гази виштовхуються при русі поршня до верхньої мертвої точки. Після цього випускний клапан закривається, щоб гази залишали циліндр.

На моторі цього виду використовуються наступні типи газорозподільного механізму:

В останньому типі є мінімальна кількість елементів, завдяки чому колінчастий вал може обертатися швидше. Тому DOHC одержує все більше поширення.

Чотиритактні двигуни мають більш складну конструкцію порівняно з двотактними, так як мають систему змащення і газорозподільний механізм, відсутній у двухтактникі. Тим не менше вони стали широко поширюватися через економічності і менш шкідливого впливу на навколишнє середовище.

Двигуни мотоциклів найчастіше бувають одне-, двох – і чотирициліндровими. Але зустрічаються моделі і з трьома, шістьма і десятьма циліндрами. Циліндри при цьому бувають рядними — поздовжніми або поперечними, горизонтальними опозитними, V-образними і L-образними. Робочий об’єм двигунів зазвичай мають не вище півтори тисячі кубів ці мотоцикли. Потужність двигуна — від ста п’ятдесяти до ста вісімдесяти кінських сил.

Моторне масло

Мастило необхідна для того, щоб між деталями двигуна не виникало надмірне тертя. Вона реалізується за допомогою моторних масел, мають стійку структуру від впливу високих температур і малу в’язкість при низьких показниках. Крім цього, вони не утворюють нагар, не агресивні до пластмасових і гумових деталей.

Масла бувають мінеральними, напівсинтетичними і синтетичними. Полусинтетика і синтетика коштують дорожче, але ці види воліють більше, так як вважається, що вони корисніше для двигуна. Для двухтактникі і четирехтактніков застосовуються різні види масел. Також вони відрізняються за ступенем форсировки.

«Мокрий» та «сухий» картер

У чотиритактних двигунах використовують три способу подачі масла:

Причому більшість тертьових пар змащуються під тиском від масляного насоса. Але є й ті, які змащуються масляним туманом, що утворюється внаслідок розбризкування кривошипно-шатунного механізму, а також деталі, до яких масло надходить по каналах і жолобах. При цьому піддон картера служить резервуаром. Його називають в цьому випадку «мокрим».

В інших мотоциклах передбачена система «сухого» картера, де однією секцією масло відкачується в бак, а інший подається під тиском до місць тертя.

У духтактниках мастило відбувається маслом, яке знаходиться в парах палива. Його змішують з бензином попередньо, або у впускному патрубку воно подається насосом-дозатором. Цей останній вид отримав назву «система роздільного мастила». Він особливо поширений на зарубіжних моторах. У Росії система входить в двигун мотоцикла «Іж Планета 5» і «ЗиД 200 Кур’єр».

Система охолодження

Коли паливо в двигуні згорає, виділяється тепло, з якого майже тридцять п’ять відсотків йде на корисну роботу, а решта розсіюється. При цьому, якщо процес неефективний, деталі в циліндрі перегріваються, що може призвести до заклинювання і пошкодження. Щоб такого не сталося, застосовується система охолодження, яка буває повітряним і рідинної в залежності від виду мотора.

Повітряна система охолодження

У цій системі деталі охолоджуються за рахунок зустрічного повітря. Іноді для кращої роботи поверхні циліндра його головки роблять ребристими. Іноді використовується примусове охолодження з допомогою вентилятора з механічним або електроприводом. У четирехтактніков ще й ретельно охолоджують масло, для чого поверхня картера збільшують і встановлюють спеціальні радіатори.

Рідка система охолодження

Варіант подібний до того, що встановлюється на автомобілях. Теплоносієм тут виступає антифриз, який є низкозамерзающим (від мінус сорока до мінус шістдесяти градусів за Цельсієм) і высококипящим (від ста двадцяти до ста тридцяти градусів за Цельсієм). Крім цього, антифризом досягається антикорозійний і змазує ефект. Чисту воду в цьому використовувати не можна.

Перегрів системи охолодження може бути викликана перевантаженням або забрудненням поверхонь, відводять тепло. Також в ній можуть зламатися окремі елементи, з-за чого рідина витече. Тому за роботою охолодження необхідно постійно стежити.

Система живлення

В якості палива для карбюраторних мотоциклів використовують бензин, октанове число якого не нижче 93.

Двигуни мотоциклів мають систему живлення, в яку входить паливний бак, кран, фільтр, повітряний фільтр і карбюратор. Бензин знаходиться в баку, який у більшості випадків встановлено вище мотора для того, щоб самопливом надходити в карбюратор. В інших випадках він може подаватися за допомогою спеціального насоса або вакуумного приводу. Останній можна зустріти на двухтактниках.

У паливному баці є кришка зі спеціальним отвором, куди надходить повітря. У багатьох зарубіжних мотоциклах, втім, повітря потрапляє через вугільні резервуари. А деякі мають на кришці замок.

Завдяки паливному крана допускається підтікання палива.

Через повітряний фільтр-карбюратор надходить повітря. Фільтр буває трьох видів.

1. У компактно-масляному типі повітря надходить у центр, повертає на 180 градусів і проходить у фільтр. При цьому він очищається при повороті потоку, де важкі частки осідають в маслі. Таким фільтром забезпечений двигун мотоцикла «Урал» та «Іж». Однак за кордоном використовуються інші види, паперові і поролонові.
2. Паперові фільтри є одноразовими. Їх необхідно міняти на кожному технічному обслуговуванні.
3. Поролонові фільтри багаторазові — їх можна промивати і знову просочувати маслом.

Спортивні мотоцикли, у яких двигун 250 кубів і вище, сьогодні мають систему так званого «прямого впуску», коли забір повітря відбувається спереду обтічника, завдяки чому наповнення циліндрів на високих швидкостях збільшується.

Карбюратор і його види

Це пристрій готує і дозує повітряно-паливну суміш, яка після нього перейде в циліндр. Сучасні карбюратори бувають трьох видів:

Всі вітчизняні двигуни, а також двигун мотоцикла «Урал» мають золотникові карбюратори. Виняток становить лише «Урал-Схід», на якому встановлений карбюратор постійного розрідження.

У золотниковом карбюраторі ручка газу пов’язана з золотником. Через вплив на нього регулюється надходить у двигун повітря. З золотником пов’язана конусна голка, яка входить в розпилювач. При її зміні суміш збагачується, або обідняється. На розпилювачі встановлений паливний жиклер. А разом всі елементи складають дозирующую систему.

У карбюраторах постійного розрідження рух ручки газу передається дросельної заслінки, яка знаходиться ближче до виходу з карбюратора. Повітря в камері над золотником взаємодіє зі змішувальної карбюраторною камерою. Так виходить, що рух золотника регулюється розрідженням у впускному тракті.

Реєстрові карбюратори, якими забезпечені багато іноземні одноциліндрові четырехтактники, наприклад двигуни Honda, поєднують в собі два попередніх типу. У ньому є дві змішувальні камери, де в одній золотник приводиться від ручки, а в іншій — від розрідження в змішувальній камері.

Запуск

Для того щоб завести холодний мотор, необхідна збагачена суміш. В камері деяких карбюраторів для цього є утопитель поплавця. Коли натискається його стрижень, рівень палива в камері різко зростає до рівня вище допустимого. З-за цього паливо починає перетікати у впускний трубопровід. А частина палива витікає назовні. З деяких пір, правда, конструкції карбюраторів виконують таким чином, щоб пари не потрапляли назовні. Такі конструкції припускають використання збагачувальної суміші, що представляє собою повітряну заслінку або ще один паливний канал. Її застосовують замість утопителя.

Останнім часом чотиритактні двигуни мотоциклів часто мають систему вприскування палива на электроуправлении. Вона складається з паливного насоса з електроприводом, акумулятора, електромагнітних форсунок, електронного БУ, який з’єднаний з різними датчиками, розподільного трубопроводу.

Зустрічаються також системи регулювання моторів, де регулювання систем живлення і запалювання об’єднані, що підвищує економічність і в той же час потужність агрегату.

Основна несправність системи живлення, з-за якої може знадобитися ремонт двигуна мотоцикла, – скорочення або навіть припинення подачі палива з-за засмічення. Щоб цього уникнути, використовують паливний фільтр. Крім цього, необхідно стежити за станом повітряного фільтра і герметичності патрубків.

Система випуску

Випускна система складається з циліндричного випускного каналу, патрубка і глушника. У двухтактниках від розмірів і форми деталей системи безпосередньо залежать економічність і потужність. Тому для них використовують випускні системи на кожному циліндрі окремо. Вони мають резонатор, патрубок і глушащую насадку.

У четирехтактніков випуском керують клапани газорозподільної системи, тому резонанс в них особливої ролі не грає. У них зазвичай всі патрубки зводяться до єдиного глушника.

На деяких мотоциклах випуски оснащені каталітичними нейтралізаторами, що знижують токсичність викидів (вони встановлені, наприклад, на двигуни Honda та інших японських виробників). Такі пристрої були розроблені внаслідок посилення вимог до відпрацьованих газів в країнах Євросоюзу, США і Японії. Для того щоб запобігти зворотній викид суміші з циліндрів на холостому ходу і малому обертанні колінчастого вала, у випускних системах багатьох мотоциклів передбачаються спеціальні потужності клапани.