Початківці водії іноді думають, що найголовніше якість, яке 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.

Види двигунів мотоциклів

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

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 впорскування своїми руками лагодити вже проблематично. Давно вже випускають і навіть з електродвигуном. У статті розглядатимуться характеристики двигуна мотоцикла карбюраторного типу.

Як працює двигун

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

Чотиритактні мотори мають більш складну конструкцію в порівнянні з двотактними, так як мають і газорозподільний механізм, відсутній у двухтактників. Проте вони стали широко розповсюджуватися через економічності і менш шкідливого впливу на навколишнє середовище.

Двигуни мотоциклів найчастіше бувають одно-, дво- і чотирициліндровими. Але зустрічаються агрегати і з трьома, шістьма і десятьма циліндрами. Циліндри при цьому бувають рядними - поздовжніми або поперечними, горизонтальними оппозітнимі, V-подібними 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, 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, так як вважається, що вони корисніше для двигуна. Для двухтактників і четирехтактніков застосовуються різні види масел. Також вони відрізняються за ступенем форсування.

«Мокрий» і «сухий» картер

В використовують три способи подачі масла:

• розбризкування;

  подача під тиском.

Причому більшість пар, що труться змащуються під тиском від масляного насоса. Але є і 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 духтактніках 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 привести до їх заклинювання і пошкодження. Щоб такого не сталося, застосовується система охолодження, яка буває повітряної 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 за допомогою вентилятора з механічним або електроприводом. У четирехтактніков ще й ретельно охолоджують масло, для чого поверхню картера збільшують і встановлюють спеціальні радіатори.

Рідка система охолодження

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

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

Система харчування

В якості палива 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 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 двотактники.

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 запобігає підтікання палива.

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

Мотоцикл, що приводиться в рух двигуном внутрішнього згоряння, є швидкохідних двоколісним транспортним засобом. По пристрою мотоцикли поділяються на одиночні (рис. 1) і з коляскою (рис. 2). Залежно від призначення мотоцикли бувають дорожніми, спортивними і спеціальними.

Мал. 1. Дорожній мотоцикл "Восход"

Випускаються ще два проміжних між мотоциклом і велосипедом кошти механічного транспорту: мотовелосипеди і мопеди.

Мал. 2. Дорожній мотоцикл з коляскою ІЖ «Юпітер»

Залежно від робочого об'єму циліндрів двигуна мотоцикли діляться: на надлегкі (50-100 см 3), легкі (125-250 см 3), середні (350 500 см 3) і важкі (понад 500 см 3).

Нижче наведені основні дані дорожніх мотоциклів.

Мотоцикл має наступні механізми та системи: двигун з обслуговуючими його системами живлення, змащення, охолодження і запалювання, силову передачу, ходову частину, механізми управління.

двигун перетворює теплову енергію в механічну, яка за допомогою ряду механізмів призводить мотоцикл в рух.

силова передача (Рис. 3) підводить розвивається на колінчастому валу двигуна зусилля до ведучого колеса. До неї відносяться: передня передача, зчеплення, коробка передач і задня передача.

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

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

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

Пряма передача складається з шестеренчатой \u200b\u200bпередачі (моторної), яка через механізм зчеплення і коробку передач передає зусилля на вал, який є одночасно віссю колеса.

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

механізми управління призначені для управління мотоциклом під час руху, а також для роботи його агрегатів і приладів. До механізмів управління відносяться: рульове керування, гальма і органи управління.

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

Звичайно ж описати абсолютно всі типи двигунів в одній статті неможливо, і не можна осягнути неосяжне, та це й не потрібно, так як зрозумівши принцип роботи найпростішого мотоциклетного двигуна (двухтактного і чотиритактного) будь-мото-любитель згодом навчиться розбиратися практично в будь-якому моторі, навіть самому сучасному.

Як вже було сказано вище, на мототехніки всіх світових виробників встановлюються двигуни внутрішнього згоряння, в яких теплова енергія згорає бензину перетворюється в механічну роботу, для додання обертання заднього колеса.

Нижче я детально опишу принцип роботи і загальна будова двигуна мотоцикла (двигуна внутрішнього згоряння).

Принцип роботи (робочий процес) і пристрій двигуна мотоцикла.

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

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

Тиск газів від сгораемого палива починає розширюватися і рухати поршень вниз, а він в свою чергу передає рух через та на колінвал двигуна мотоцикла. При цьому поступально-прямолінійний рух поршня (завдяки влаштуванню крівошіпношатунного механізму) перетворюється в обертальний рух, який через моторну передачу і трансмісію (коробку передач) передає обертання заднього колеса, яке рухає мотоцикл (або іншу мото-техніку).

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

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

Виходячи з вищенаведеного, якщо робочий процес двигуна мотоцикла (або іншого транспортного засобу) відбувається за два ходи поршня, то такий двигун називається двотактним. Ну а якщо робочий процес відбувається за чотири ходи поршня, то такий мотор називається чотиритактним. Більш докладно про двотактному і чотиритактний двигун я напишу нижче, а поки слід написати ще кілька важливих моментів, що стосуються обох типів двигунів.

Обсяг, який утворюється над поршнем, коли він знаходиться у верхній мертвій точці, називається об'ємом камери згоряння (або об'ємом камери стиснення). І чим менше цей обсяг, тим вище ступінь стиснення двигуна (про ступінь стиснення я ще скажу нижче), і більше максимальні оберти двигуна і тим більше високооктановий бензин потрібно для роботи такого мотора.

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

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

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

двигун мотоцикла: А - одноциліндровий двотактний, Б - опозітний чотиритактний двигун Уралов і Дніпрова, В - двоциліндровий двотактний двигун типу ІЖ-Юпітер, 1 - циліндр, 2 - поршень, 3 - шатун, 4 - колінвал, 5 - картер.

Двигун мотоцикла (або іншого транспортного засобу) має кривошипно-шатунний механізм, іменований колінчастим валом (див. Малюнок 1) газорозподільний механізм, систему змащення, системи живлення і запалювання, ну і систему охолодження (повітряне або рідинну) і про всіх цих системах буде описано в цій статті, або є посилання на інші статті, так як мені немає сенсу повторювати те, що вже є на сайті.

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

Робочий процес і особливості двотактного двигуна мотоцикла.

У двотактному двигуні внутрішнього згоряння робочий процес здійснюється всього за два ходи поршня - див. Малюнок 2 і газорозподіл здійснюється за допомогою поршня. Робочий процес двотактного двигуна здійснюється так: коли поршень рухається вгору, то продувні (перепускний) і випускний вікна відкриті, а впускний вікно закрите поршнем.

Двотактний двигун мотоцикла - робочий процес

При цьому в циліндрі двотактного двигуна здійснюється процес перепуску з картера свіжої суміші і випуск відпрацьованих газів. А в кінці ходу поршня (див. Малюнок 2 б) відбувається стиснення робочої суміші повітря і парів бензину в циліндрі, а в картері двигуна відбувається впуск свіжої суміші. Ну а далі, стисла поршнем робоча суміш запалюється в потрібний момент за допомогою свічки запалювання і далі відбувається згорання стислій суміші.

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

У картері двотактного мотора закінчується процес впуску свіжої суміші і рухомим вниз поршнем закривається впускний вікно і починається попереднє стиснення горючої суміші в картері (див. Той же малюнок 2 в).

Потім, у другій половині ходу поршня вниз, продувні (перепускний) і випускні вікна відкриті (див. Рисунок 2 а), а впускний вікно закрите поршнем. При цьому відбувається продування, за допомогою якої свіжа горюча суміш сприяє очищенню циліндра від відпрацьованих газів, які виходять через відкрите випускне вікно (вікна). Ну і знову ж таки в картері двотактного двигуна відбувається попереднє стиснення горючої суміші і перепуску її в циліндр (перепуску з картера в циліндр показано стрілочками на малюнку 2 а).

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

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

Пізніше, на більш сучасних двотактних двигунах від гребеня відмовилися, так як обороти зросли і був потрібний вже більш легкий поршень (а гребінь його обважнювати). Ну і гребінь виявився непотрібним, так як почали застосовувати зворотно-петлеву двухканальную (або багатоканальну) продування (див. Малюнок 3).

При такій продувке, як видно з рисунку 3, випускні і продувні вікна почали розташовувати на одній стороні циліндра і свіжа горюча суміш відбиваючись поворотним потоком, видуває відпрацьовані гази.

Робочий процес чотиритактного двигуна мотоцикла.

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

Чотиритактний двигун мотоцикла - робочий процес.

Більш сучасні і форсовані мотори мають не два, а чотири клапани на кожен циліндр, але про систему газорозподілу ми більш детально поговоримо трохи пізніше. А спочатку детально розглянемо робочий процес чотиритактного двигуна мотоцикла.

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

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

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

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

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

Недоліки та переваги одноциліндрового чотиритактного двигуна мотоцикла.

Чотиритактні одноциліндрові мотори мають як плюси, так і мінуси.

Їх недоліків слід відзначити:

1. Працюють поштовхами (трохи нерівномірно, хоча в цьому є своя фішка) так як з усіх чотирьох тактів, за два оберти коленвала, відбувається тільки один робочий такт, при якому двигун робить роботу. А при інших трьох допоміжних тактах енергія витрачається і тому чотиритактні мотори мають трохи меншу потужність, ніж двотактні (при однакових параметрах).
2. Відбувається уривчастість процесів наповнення свіжою горючою сумішшю і випуску відпрацьованих газів. І кожен з цих процесів здійснюється на протязі всього одного з чотирьох тактів, а потім припиняється. Це погіршує очищення від відпрацьованих газів і так само погіршує наповнення свіжою горючою сумішшю.
3. Мають недостатньо швидкої здатністю збільшувати число оборотів і від цього мають недостатню Пріємістий (при однакових параметрах у порівнянні з двотактними моторами). Але на сучасних моторах, завдяки більшій кількості клапанів (і циліндрів) деякі з недоліків майже повністю усунені.

І переваг чотиритактних двигунів мотоциклів (і автомобілів) слід зазначити основні:

1. Набагато краща економічність, в порівнянні з більш ненажерливими двотактними моторами.
2. Більший ресурс кілець і поршнів (так як в циліндрі немає вікон) і більш легкий ремонт.
3. Підвищується прохідність мотоцикла чи іншої мототехніки по бездоріжжю, так як чотиритактні одноциліндрові мотори мають гарну тягу на низах, не дивлячись на свою нерівномірність роботи, особливо на малих обертах (поштовхами).
4. Більш екологічно чисті двигуни (в порівнянні з двотактники, які вже заборонені і не вписуються в норми Євро по екології).

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

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

циліндр двигуна призначений для напрямку руху поршня. Разом з поршнем і головкою циліндра він утворює замкнуту камеру, в якій і відбувається робочий процес.

Циліндр мотоцикла Урал з вирізом внизу під маслоподающую трубку.

Виготовляють циліндри з чавунних виливків, а більш сучасні з алюмінієвих сплавів, з вставленими чавунними гільзами. А найсучасніші циліндри не мають чавунної гільзи, а алюмінієвий циліндр покритий зносостійким нікасілевим покриттям, або ще більш сучасним (наносять гальванічним способом).

Внутрішня поверхня циліндра для зменшення тертя шліфується, а для кращого утримання масла на стінках циліндра - хонингуется (про хонінговку циліндра мотоцикла читаємо, а про відновлення нікасілевим циліндра).

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

А у циліндрів чотиритактних моторів вікна і канали відсутні, так як газорозподіл відбувається в голівці двигуна за допомогою клапанного механізму (про систему газорозподілу я напишу нижче).

головка циліндра виготовляється з алюмінієвого сплаву і кріпиться зверху на циліндрі двигуна. Внутрішня поверхня головки, в районі стикування з циліндром, має сферичну поверхню і утворює камеру згоряння, в якій є отвір для гвинта для свічки запалювання.

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

А головки циліндрів чотиритактних двигунів більш складна по конструкції, так як в ній є механізм газорозподілу. Так само є впускні і випускні канали, ще є клапанів, опори коромисел для приводу клапанів, отвори для штанг (на більш сучасних четирёхтактніках штанги відсутні, так як клапана відкриваються безпосередньо від дії кулачків распредвала).

Для стикування нижньої площини головки і верхньої площині циліндра робиться ідеально рівна поверхня і при збірці використовується мідна прокладка, а на багатоциліндрових моторах як правило використовується прокладка з армованого полотна, насиченого графітом.

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

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

Поршень двигуна показаний на малюнку 5 і має днище, спідницю і бобишки, ну а днище може бути опуклим, плоским або фасонним. Опукле днище вважається більш міцним, зменшує нагарообразование, але у четирёхтакних моторів в опуклому днище доводиться робити виточки для клапанів.

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

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

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

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

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

1 - циліндр, 2 - кільце, 3 - щуп.

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

Щоб виключити прорив газів при роботі двигуна, поршневі кільця встановлюють на поршень так, щоб замки кілець не розташовувалися один під іншим (наприклад якщо три кільця, то замки мають під 120º по відношенню один до одного). А щоб виключити проворот кілець в канавках і поломку їх від попадання в вікна в двотактних двигунах, в канавках поршнів двухтактників запресовують стопорні штифти.

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

Поршневий палець 3 (див. Рисунок 5) призначений для шарнірного з'єднання поршня і шатуна. Палець виготовляють з якісної сталі і його зовнішня поверхня піддається загартуванню і цементації, щоб виключити швидке зношення. Ну а щоб запобігти осьовий зсув пальця в бобишках, в них роблять спеціальні проточки, в які вставляються стопорні кільця з пружною стали (в деяких моторах, там де палець пресується в бобишках з натягом, стопорні кільця не використовують).

Шатун. Показаний на малюнку 5 під цифрою 6, а так само на фото праворуч. Дуже детально про шатунах і які вони бувають, я написав окрему статтю і бажаючі можуть почитати її. Ну а в цій стаття я напишу лише основне.

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

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

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

А якісна поверхня для поршневого пальця, Б - груба поверхню з нерівності швидко покривається корозією.

На деяких мотоциклах (наприклад вітчизняних К-750, Урал, М- 72) мастило нижніх головок шатунів проводиться, котрі вступили за допомогою розбризкування в спеціальні масло-вловлювачі колінчастих валів, у тому числі далі масло, під дією відцентрових сил, надходить через спеціально просвердлені канали до шатунним шийок і до роликових підшипників нижньої головки шатуна.

Маховик. Маховик в двигуні призначається для рівномірного обертання коленвала, а так само для полегшення пуску двигуна і рушання мотоцикла з місця. У чотиритактних двигунах мотоциклів маховик є окремою деталлю, насаживаемой на конічну цапфу клонували і так само маховик є основою для кріплення механізму зчеплення.

Про балансуванню клонували разом з маховиком (в гаражних умовах) я написав окрему статтю, яку бажаючі можуть почитати. Ну а в двотактних двигунах маховик є складовою частиною колінчастого вала (так звані щоки коленвала, або противаги).

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

Колінвал двоциліндрового вітчизняного опозитного двигуна (к-750, м-72)

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

Так само колінчаті вали бувають складові (наприклад як на мотоциклі Урал і на більшості двухтаткних вітчизняних мотоциклів і мопедів). Складові колінчаті вали використовують якщо в нижній головці шатуна встановлюються роликові підшипники кочення. Детально про продовження ресурсу та ремонті складеного клонували я докладно описав ось в.

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

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

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

Ну а колінчаті вали у двоциліндрових двотактних вітчизняних мотоциклах (наприклад) складаються з двох валів, які з'єднані масивним маховиком. Так само колінчаті вали більшості мопедів і скутерів (як імпортних, так і вітчизняних) складаються з двох щік з противагами, однією шатунной шийки і двох корінних шийок коленвала.

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

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

Відполірований картер опозитного двигуна (і коробка передач).

Картери мотоциклів бувають сухого типу (наприклад у мотоциклів Харлей Девідсон - фото вище), у яких масляний насос і масляний бак розташовані окремо від картера (про таких докладніше). І бувають мокрого типу, у яких масляний насос розташований всередині картера, і моторне масло розташоване в піддоні під картером і такі мотори найбільш поширені (всі вітчизняні чотиритактні двигуни і багато імпортних).

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

Так само слід уточнити, що у двотактних двоциліндрових моторів (наприклад вітчизняні двигуни ІЖ Юпітер) в картері є дві розділені камери для кожного з циліндрів. Ці дві розділені камери добре ізольовані один від одного, для того, щоб не порушувалося газорозподіл в кожному окремому циліндрі.

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

При установці сальників їх встановлюють так, щоб пружина, стягуюча ущільнювальну кромку, перебувала з боку підвищеного тиску (з боку внутрішньої порожнини картера). Ну і для підвищення герметичності зливний і заливний пробок під них встановлюють прокладки (гумові колечка) і після зливу або заливки масла пробки щільно затягують.

Механізм газорозподілу двигуна мотоцикла.

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

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

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

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

Механізм газорозподілу ніжнеклапанний двигуна мотоцикла (типу К-750): 1 - шестерня клонували, 2 - шестерня розподільного вала, 3 - напрямна втулка клапана, 4 - клапан, 5 - штовхач клапана, 6 - распредвал, 7 - кулачок.

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

Ну а привід (обертання) распредвала здійснюється за допомогою шестерні 2, насадженої на распредвал, а обертає її шестерня 1, насаджена на колінвал. Шестерня 1 має в два рази меншу кількість зубів, ніж шестерня 2, і тому распредвал обертається в два рази повільніше, ніж колінвал.

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

Механізм газорозподілу верхньоклапанної двигуна з нижнім распредвалом.

А на більш спритних найсучасніших мотоциклах штанги і коромисла відсутні (так як вони б на великих оборотах зависали б), а на торець клапана тисне сам кулачок (через або через гідравлічні штовхачі).

Детальніше про деталі механізму газорозподілу читаємо нижче.

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

Штовхачі 5 або 4 (див. Малюнки 6 і 7 вище) передають зусилля від розподільного на торець стрижня клапана (при ніжнеклапанний механізмі), а при верхньоклапанної механізмі штовхачі передають зусилля на штангу, а штанга вже через регулювальний болт штовхає торець клапана. У більш сучасних двигунів є гідравлічні штовхачі, які під дією тиску масла автоматично коректують потрібний клапанний зазор.

Штовхачі у ніжнеклапанний моторів з одного боку мають отвір для гвинта, для регулювального болта (для). А штовхач у верхньоклапанної моторів має сферичний наконечник для опори штанги, а з іншого боку штовхач як ніжнеклапанний, так і верхньоклапанної двигуна мотоцикла має плоску тверду поверхню для опори в кулачок розподільного вала.

При роботі будь-якого двигуна стрижень клапана і інші деталі нагріваються і внаслідок теплового розширення стрижень клапана подовжується. Від цього тарілка клапана після нагрівання вже не буде щільно прилягати до свого сідла і нормальна порушиться. Щоб цього не відбувалося і клапани щільно закривалися як в холодному стані, так і після нагрівання, між клапаном і штовхачем (або між клапаном і коромислом) в холодному стані робиться при тепловий зазор.

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

Також распредвал має опорні шийки, для посадки в підшипники (ковзання або кочення) і шийку з шпонковим пазом для насаджування приводної шестерні 2 (див малюнок 6 вище).

Спереду распредвала важких вітчизняних мотоциклів є кулачок, для розмикання контактів в переривнику розподільника запалювання. Там же є опорна поверхня для насаджування бігунка (ротора з грузиками випередження запалювання).

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

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

Штанги є дюралюмінієві трубки або прутки, на кінцях яких напресовані сталеві і загартовані наконечники з сферичною поверхнею на кінці. Відповідні сферичні поверхні зроблені на кінцях коромисел і торцях штовхачів, в які і спираються наконечники штанг.

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

Ну і на будь-якому двигуні мотоцикла, або будь-який інший мото-техніки ще є, а так само система мастила і система харчування, про які я не буду писати в цій статті, так як про це я вже дуже детально написав у кількох статтях, посилання на які будуть дані трохи нижче.

Скажу лише що система харчування складається з, бензо-дроти, бензо-краника, паливного і повітряного фільтрів. У більш сучасних мотоциклів система харчування оснащена уприскуванням палива і про обслуговування інжекторних мотоциклів бажаючі

Ну а мастильна система в двухтакних вітчизняних двигунах найпростіша, так як бензин просто розбавляється маслом в бензобаку, а в більш сучасних двотактних моторах є окремий масляний бачок, з якого масло, за допомогою плунжерного масляного насоса, впорскується в дифузор карбюратора, де і змішується з бензином .

Ось начебто і все, сподіваюся ця стаття про двигун мотоцикла і про всіх його системах буде корисна починаючим мотоциклістам, успіхів всім.

Як відомо, двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), бувають трьох типів, а саме двотактні, чотиритактні і роторні. Останні не сильно поширені але деякі мотовиробника їх все ж використовують (Triumf).

Загальний пристрій і робота двигуна

На мотоцикли встановлюють двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), в циліндрах яких теплова енергія палива, що згорає перетворюється в механічну роботу. Зворотно-поступальний рух поршня, що сприймає тиск газів, перетворюється в обертання колінчастого вала за допомогою кривошипно-шатунного механізму, який складається з циліндра, поршня з кільцями, поршневого пальця, шатуна і колінчастого вала. Крайні положення переміщається в циліндрі поршня називають мертвими точками - верхньою мертвою точкою (ВМТ) і нижньої мертвої точкою (НМТ). Відстань від ВМТ до НМТ називається ходом поршня, а утворене простір - робочим об'ємом циліндра (см 3). Повний внутрішній обсяг циліндра складається з робочого об'єму та об'єму камери згоряння. Ставлення повного обсягу до обсягу камери згоряння називається ступенем стиснення; чим вона вища, тим ефективніше відбувається робочий процес двигуна. Сучасні двигуни мають ступінь стиснення 9-10 одиниць (у спортивних моделей зустрічаються великі значення).

Поршневий двигун внутрішнього згоряння

У дво- і чотиритактних ДВС протікання робочого процесу і конструкція деталей не однакові.

чотиритактні двигуни

У чотиритактних двигунах робочий цикл відбувається за чотири ходи поршня (такти) і два оберти колінчастого вала: впуск - поршень опускається від ВМТ і засмоктує горючу суміш через відкритий впускний клапан; стиснення - піднімається від НМТ поршень стискає робочу суміш при закритих клапанах; робочий хід - суміш згорає, запаливши від електричної іскри, і утворюються гази, розширюючись, переміщають поршень вниз (цей хід поршня називається робочим, оскільки під час нього і відбувається корисна робота); випуск - рухомий вгору поршень виштовхує відпрацьовані гази через відкритий випускний клапан.

Робочий процес чотиритактного двигуна

двотактні двигуни

У двотактних двигунах один робочий цикл відбувається за один оборот колінчастого валу. Інша їх особливість - відсутність клапанів (впускних і випускних) з механічним приводом. Їх роль виконує сам поршень, відкриваючи й закриваючи спеціальні вікна і канали на дзеркалі циліндра, ну і на деяких двигунах встановлюється пелюстковий клапан на впуску. Обсяг картера під поршнем також використовується при газообміні.

Робочий процес двотактного двигуна

При русі поршня вгору від НМТ відбувається впуск робочої суміші в підпоршневу просторі, а в надпоршневом - спочатку витіснення відпрацьованих газів, що залишилися від попереднього циклу, а пізніше, коли вікна закриваються кромкою поршня - стиснення. Близько ВМТ суміш в камері згоряння запалюється електричною іскрою, що утворюється між електродами свічки. Палаюча паливно-повітряна суміш розширюється і штовхає поршень вниз - відбувається робочий хід. Опустившись приблизно на 2/3 свого ходу, верхня кромка поршня відкриває вікна в циліндрі. Відпрацьовані гази, що знаходяться під надлишковим давши-ленням, виходять через випускне вікно у випускну трубу. Через інші вікна в циліндр надходить свіжий заряд з порожнини картера, де опускається поршень створює надлишковий тиск. Це перетікання суміші називається продувкою, а вікна і канали - продувними.

Сучасні двотактні ДВС мають багатоканальну (3-7 каналів) зворотно-петлеву продування. Крім того, на вході в циліндр ставлять зворотний пластинчастий (пелюстковий) клапан, яким керує розрідження в картері. Під час впуску в картер (поршень рухається від НМТ до ВМТ) під дією розрідження в підпоршневу просторі пластинки клапана відкривають прохід горючої суміші від карбюратора. При зворотному русі поршня (під час продувки) надлишковий тиск в картері закриває пластини клапана, перешкоджаючи зворотному викиду суміші з картера в карбюратор. Пелюсткові клапан покращує наповнення циліндра, підвищує потужність і економічність двигуна, особливо на малих і середніх частотах обертання колінчастого вала. Багато двигуни також мають спеціальний механізм, що змінює висоту випускного вікна (а значить тривалість випуску) залежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна (так званий «керований випуск»). Незважаючи на вжиті заходи щодо поліпшення газообміну двотактних ДВЗ, деяка частина суміші йде з відпрацьованими газами, що знижує їх економічність в порівнянні з чотиритактними.

Робочий процес як дво-, так і чотиритактних ДВС відбувається в циліндрі. Поршень переміщається по внутрішній поверхні (дзеркала) циліндра або вставною гільзи. У сучасних двигунах замість сталевих або чавунних гільз застосовують твердосплавні нікель-кремнієві композиції ( «Нікас»), напилені безпосередньо на алюмінієву основу циліндра. Залежно від прийнятого типу системи охолодження, сорочки циліндра мають ребра (повітряне охолодження) або внутрішні порожнини для проходу охолоджуючої рідини.

поршень сприймає тиск газів при згорянні робочої суміші. Він складається з верхньої і нижньої частин (відповідно головки і спідниці) і бобишек кріплення поршневого пальця. Форма днища буває плоскою або випуклою, у чотиритактних двигунів в днище часто роблять виїмки під клапани. У спідниці поршня у двотактних двигунів виконані вирізи, через які проходить горюча суміш, адже у цих двигунів поршень керує газорозподілом (впусканням, продувкою і випуском).

Поршні двотактного (а) і чотиритактного двигунів (б)

1 - головка поршня;
2 - вибірки під клапани;
3 - компресійні кільця;
4 - маслос'емноє кільце;
5 - бобишки кріплення поршневого пальця;
6 - спідниця поршня;
7 - виріз під продувні вікно;
8 - маслоуловітельная порожнину (холодильник);
9 - виріз під додаткове продувні вікно

Головка поршня має потовщені стінки, в яких розміщуються 1-3 компресійних кільця, виготовлених зі спеціального чавуну або сталі. Ці кільця ущільнюють зазор між поршнем і дзеркалом циліндра, відводять теплоту в стінки циліндра. У чотиритактних двигунів, крім компресійних кілець, на поршні є маслос'емноє кільце, що видаляє надлишки масла з дзеркала циліндра.

Бобишки служать опорою для поршневого пальця, в них є проточки для стопорного кільця і \u200b\u200bотвори для мастила масляним туманом. Часто в зоні бобишек, на зовнішній поверхні поршня, роблять спеціальні поглиблення - холодильники.

Спідниця направляє рух поршня. Через неоднакового теплового розширення різних частин поршня його зовнішній поверхні надають складну форму: бочкообразную (конусну) \u200b\u200bпо висоті і овальну - по колу. Виготовляють поршні з високоякісних алюмінієвих сплавів з великим вмістом кремнію, що витримують високі теплові і механічні навантаження, і в той же час володіють низьким коефіцієнтом розширення.

поршневий палець шарнірно з'єднує поршень з шатуном. Зазвичай застосовують плаваючу посадку пальця в бобишках поршня і верхньої голівці шатуна- його фіксація від осьових переміщень здійснюється пружинними стопорними кільцями в бобишках.

шатун передає зусилля від поршня до колінчастого валу і складається з стрижня (двотаврового або еліптичного перетину) і головок: верхньої і нижньої. Залежно від типу двигуна і застосовуваної системи змащення, головки шатуна виконують з підшипниками ковзання (з втулками або вкладишами) або кочення (роликові, голчасті). Коли в нижній головці застосовують підшипник ковзання (вкладиш), саму головку виконують рознімної. У разі застосування голчастого підшипника, головку виконують неразьемной і нижню шийку вала запресовивают в щоки.

шатуни

а - з рознімної нижньою головкою ( «Дніпро»);
б - з нероз'ємною нижньою головкою ( «Урал»);
1 - кришка шатуна;
2 - шатунний болт;
3 - шатун;
4 - сепаратор підшипника нижньої головки шатуна і ролики;
5 - вкладиші

Колінчастий вал сприймає зусилля від поршня (через шатун), перетворює його в обертальний рух і потім передає крутний момент до трансмісії. Крім того, від колінчастого вала приводяться в дію інші системи і механізми: газорозподільний механізм (ГРМ), масляний насос (в чотиритактних ДВС), генератор, насос системи охолодження, що врівноважують вали. Залежно від числа циліндрів двигуна і конструктивної схеми колінчастий вал може мати одне або декілька колін, кожне з яких утворено двома щоками і шатунной шийкою. Між колінами і по краях валу розташовуються корінні шийки, що спираються на підшипники.

Колінчасті вали виготовляють складовими, або нерозбірними (цілісними). Тип підшипників його опор (корінних шийок) залежить від застосовуваної системи змащення. Для підвищення плавності роботи двигуна (адже тільки один хід поршня є робочим, а решта - один у двотактного двигуна, і три у чотиритактного - вимагають витрати енергії) колінчасті вали мають виносний маховик, масивні щоки і противаги. Крім того, багато сучасних двигуни мають спеціальні врівноважують вали, що наводяться зубчастою передачею від колінчастого вала.

Колінчастий вал двоциліндрового двигуна

б - цілісний ( «Дніпро»);
1 - шатун з нероз'ємною нижньою головкою і підшипником;
2 - противагу;

3 D Двигун мотоцикла

Чотиритактний двигун внутрішнього згоряння. Як це працює?

Розбирання двигуна Honda CBR929RR (частина 1).
Перша частина страшного відео розбирання двигуна мотоцикла Honda CBR929RR.
В моторі хтось оселився і гарчить, гримить, стукає.
Прідонкі вирішили з'ясувати хто там живе і вигнати його.
Для цього відкрутили все навісне: кришки, генератор, приводу і т.д.
Чим ближче до "Чужого" - тим страшніше ...

Картер двигуна виконують нероз'ємним або з площиною роз'єму (поздовжньої, поперечної). У чотиритактних двигунах картер (або його піддон) зазвичай є резервуаром для масла, що стікає з змащуваних деталей. Багато двигуни мають загальний картер зі зчепленням і коробкою передач. У двотактних багатоциліндрових двигунах обсяг картера кожного циліндра повинен бути відділений від інших, це ускладнює конструкцію картера при числі циліндрів від двох і більше.

Газорозподілом в чотиритактних ДВС управляє розподільний (або кулачковий) вал, який обертається в два рази повільніше колінчастого. При обертанні розподільний вал своїми виступами (кулачками) взаємодіє з штовхачами, які безпосередньо чи через передавальне ланка (коромисло, рокер) відкривають клапани (впускний і випускний); їх закриття відбувається під дією клапанних пружин. Періоди часу, коли відкриті впускні і випускні клапани, називаються фазами газорозподілу; вони узгоджені з ходами поршня.

Діаграма фаз газорозподілу чотиритактного двигуна

1 - відкриття впускного клапана;
2 - закриття впускного клапана;
3 - закриття випускного клапана;
4 - відкриття випускного клапана;
кут «a» - перекриття клапанів

Для кращого наповнення циліндра горючою сумішшю фазу впуску починають, коли поршень ще не дійшов до ВМТ. При подальшому ході поршня від ВМТ до НМТ він засмоктує через відкритий клапан горючу суміш; закінчують впуск після проходження НМТ, коли частина суміші надходить в циліндр за інерцією. Очищення циліндра від відпрацьованих газів починають також в кінці ходу розширення, коли поршень ще не дійшов до НМТ, але в циліндрі є надлишковий тиск. Потім, при ході поршня від НМТ до ВМТ поршень виштовхує відпрацьовані гази. Закривають випускний клапан після ВМТ, щоб дати частини відпрацьованих газів покинути циліндр за інерцією. Таким чином, існує період часу, коли обидва клапана відкриті, - його називають «перекриттям клапанів». Кожна модель чотиритактного двигуна має свої оптимальні фази газорозподілу, які задаються на заводі профілем кулачків розподільного вала. Деякі новітні мотоциклетні двигуни мають спеціальні пристрої, що дозволяють змінювати фази газорозподілу в залежності від частоти обертання колінчастого вала.

На сучасних чотиритактних ДВС застосовується кілька типів ГРМ: OHV, OHC, DOHC.

Схеми механізмів газорозподілу

а - OHV, б - OHC, в - DOHC; г - привід розподільного вала ланцюгом; д - привід клапана за схемою DOHC; е - пятіклапанной головка двигунів «Yamaha»; 1 - розподільний вал; 2 - штовхач; 3 - штанга; 4 - важіль (коромисло); 5 - регулювальна шайба; 6 - сухарі фіксації тарілки;

7 - тарілка (підп'ятник); 8 - зовнішня пружина; 9 - внутрішня пружина; 10 - опорна шайба з маслос'емниє ковпачком; 11 - клапан; 12 - зірочка на колінчастому валу; 13 - черевик натяжителя; 14 - натягувач; 15 - приводний ланцюг; 16 - установча мітка на зірочці розподільного вала; 17 - заспокоювач ланцюга

У схемі OHV розташовані в голівці циліндра клапани приводяться від «нижнього» розподільного вала за допомогою штовхачів, штанг і коромисел; конструкція не забезпечує чіткої роботи механізму при високих частотах обертання колінчастого вала. Двигуни з ГРМ типу OHC мають «верхній» розподільчий вал, що впливає на штовхачі клапанів за допомогою важелів (рокерів); вал приводиться в обертання ланцюгом або зубчастим ременем. В сучасних багатоклапанних голівках з 4-5 клапанами на циліндр використовують два розподільчих вала, кожен з яких своїми кулачками безпосередньо впливає на штовхачі клапанів (схема DOHC). Така конструкція має мінімум деталей і через це знижена інерційність приводу клапанів, що дозволяє підвищити частоту обертання колінчастого вала двигуна, а значить, і його потужність; ГРМ типу DOHC знаходять все більш широке поширення.

Схема роботи OHV

Розподільний вал наводиться від колінчастого вала зубчастої, ланцюгової передачею або за допомогою зубчастого ременя. В останніх двох випадках двигуни мають натяжители і заспокоювачі ланцюга (ременя).

Для нормальної роботи клапанного механізму між стрижнем клапана і його приводом повинен завжди бути тепловий зазор (0,05-0,15 мм). Коли зазору немає, клапани закриваються нещільно, внаслідок чого обгорають і виходять з ладу. При збільшеному зазорі вони відкриваються не повністю (втрачається потужність) і, крім того, стукають. Багато двигуни зарубіжних мотоциклів мають ГРМ з гідрокомпенсаторами (працюють від тиску в системі мастила), автоматично підтримують необхідні клапанні зазори. Якщо така система не передбачена, зазор регулюють при технічному обслуговуванні (ТО).

чотиритактні двигуни конструктивно складніше двотактних, оскільки мають додатково ГРМ і систему мастила. Проте, починаючи з 70-х років ХХ століття, вони мають переважне поширення на мотоциклах через більш «чистого» згоряння і кращої економічності. В даний час в розвинених країнах мотоцикли з двотактними двигунами мають обмежене застосування - це старі моделі, спортивні мотоцикли і мопеди; в доступному для огляду майбутньому, зокрема в Європі, очікується повне припинення виробництва цих двигунів через вкрай негативного впливу на навколишнє середовище.

Циліндрів мотоциклетних двигунів найчастіше буває 1, 2 і 4, хоча зустрічаються 3, 6 і навіть 10-циліндрові. Вони мають різноманітні компонування: рядні (поздовжні і поперечні), V- і L-образні, горизонтальні оппозітниє. Робочий об'єм двигунів серійних мотоциклів зазвичай не перевищує 1500 см3, потужність 150-180 к.с.

Розташування циліндрів двигунів сучасних мотоциклів

а - одноциліндровий двотактний; б - одноциліндровий чотиритактний; в - двотактний рядний з поперечним розташуванням колінчастого вала; г - чотиритактний рядний з поперечним розташуванням колінчастого вала; д - чотиритактний V-подібний з поздовжнім розташуванням колінчастого вала;

е - чотиритактний V-подібний з поперечним розташуванням колінчастого вала; ж - чотиритактний рядний з поперечним розташуванням колінчастого вала; з - двотактний трициліндровий L-подібний з поперечним розташуванням колінчастого вала; і - чотиритактний двоциліндровий з оппозитним розташуванням циліндрів; до - чотиритактний чотирициліндровий з оппозитним розташуванням циліндрів

Системи змащення й охолодження двигуна

Мастило деталей ДВС потрібна для зменшення тертя між ними і відведення тепла. Вона здійснюється моторними маслами, які володіють стійкістю до дії високих температур в поєднанні з малою в'язкістю при низьких температурах (для впевненого пуску двигуна). Крім того, моторні масла не повинні при згорянні утворювати нагар, не повинні бути агресивними по відношенню до гумових ущільнень і деталей з пластмас. Для змащення застосовуються мінеральні масла(Одержувані з нафти шляхом перегонки), напівсинтетичні і синтетичні. напівсинтетичні маслапредставляють суміш високоякісних нафтових і синтетичних базових компонентів. У синтетичних масел нафтова основа відсутня, за рахунок ефективних антифрикційних присадок підвищується (в порівнянні з мінеральними маслами) термін служби двигуна, полегшується його пуск при низьких температурах. Незважаючи на більш високу ціну, напівсинтетичні і синтетичні масла знаходять все більш широке застосування. Виробляються спеціальні моторні масла, причому вони розрізняються для двигунів, що відрізняються по тактності (дво- і чотиритактних) і по ступеня форсування. Для російських мотоциклів з чотиритактними двигунами застосовують автомобільні масла різної в'язкості, з двотактними - МГД-14, або зарубіжні аналоги.

У чотиритактних двигунах застосовуються три способи подачі масла до поверхонь, що труться: під тиском, розбризкуванням і самопливом. Більшість пар тертя змащується під тиском, створюваним масляним насосом. Інші пари тертя змащуються масляним туманом, який утворюється при розбризкуванні крапель олії рухомими деталями кривошипно-шатунного механізму. І, нарешті, третя група деталей змащується маслом, що стікає по особливих каналах і жолобах. Картер (піддон картера) зазвичай є масляним резервуаром (так званий «мокрий» картер - рис. А).

Системи змащення чотиритактного двигуна

Деякі зарубіжні мотоцикли мають систему з «сухим» картером (Рис. Б), з якого масло спочатку відкачується одній із секцій насоса в окремий масляний бак, а інший секцією під тиском подається до поверхонь тертя. Бак може розташовуватися в різних місцях: біля двигуна, у заднього колеса або в передній частині рами.

Рівень масла у всіх системах змащення контролюють за допомогою щупа (з мітками мінімального і максимального рівня) або через спеціальне контрольне отвір. Робота двигуна з низьким рівнем оливи неприпустима.

Система змащення містить масляний насос, масляний фільтр, клапани (зворотний і запобіжний) і магістралі у вигляді каналів (трубок, сверлений в деталях).

Масляні насоси чотиритактних ДВС бувають плунжерного і шестерневого типів.

Типи масляних насосів

а - плунжерний;
б - шестерінчастий з зовнішнім зачепленням шестерень;
в - з внутрішнім зачепленням шестерень

шестеренний насос, отримав найбільшого поширення, складається з корпусу, в якому розташовані одна або дві пари шестерень із зовнішнім або внутрішнім зачепленням; шестерні приводяться в обертання від колінчастого або розподільного вала двигуна. Масло надходить у вхідні порожнину корпусу, захоплюється зубами шестерень і нагнітається до випускний порожнини.З фільтрів найбільш поширені змінні паперові.

У двотактних двигунахзмащення тертьових пар здійснюється маслом, що знаходяться у вигляді дрібних крапель в парах палива. Масло змішують з бензином або попередньо в баку (в пропорції 1: 25-1: 50), або безпосередньо у впускному патрубку, куди воно в необхідній кількості подається спеціальним насосом-дозатором. Останню систему подачі масла називають «Системою роздільного змащення», Вона має переважне поширення на зарубіжних двотактних двигунах. У таких системах подача масла на малих навантаженнях доводиться до співвідношення 1: 200, що знижує димність вихлопу, зменшує загальний витрата масла і утворення нагару в камері згоряння.

Двотактний двигун з системою роздільного змащення

1 - масляний бак;
2 - карбюратор;
3 - роздільник троса "газу";
4 - ручка «газу»;
5 - трос управління подачею масла;
6 - плунжерний насос-дозатор;
7 - шланг, що підводить масло у впускний патрубок

У системах з роздільним мастилом застосовують насоси плунжерного типу, Які приводяться в дію від колінчастого вала або моторного передачі. Масло зберігається в спеціальному баку і надходить до насоса самопливом. Конструкція передбачає сигналізатор низького рівня масла в баку. Кількість подається у впускний патрубок масла залежить від частоти обертання колінчастого вала двигуна; в деяких конструкціях є ще одна регулювання його продуктивності - від положення ручки «газу», для чого насос з'єднаний з нею окремим тросом.

Система охолодження

При згорянні палива в циліндрі ДВС виділяється тепло, частина якого (близько 35%) йде на корисну роботу, решта розсіюється в навколишнє середовище. Якщо розсіювання тепла недостатньо ефективно, деталі циліндро-поршневої групи перегріваються, і через їх надмірного розширення, а також порушення умов змащення, може відбутися заклинювання і пошкодження деталей. Щоб не допустити перегріву, все мотоциклетні двигуни незалежно від тактності мають систему охолодження - повітряне або рідинну.

Системи охолодження мотоциклетних ДВС

- Знаю, що бувають двотактні і чотиритактні двигуни, але погано уявляю різницю між ними. А ще кажуть - "двигун внутрішнього згоряння". Це те ж саме або щось зовсім інше?

Щоб наші подальші міркування були більш зрозумілі, давайте спочатку домовимося про термінологію, хоча б про основні поняття.
Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) - механічний пристрій, в якому хімічна енергія палива, що згорає перетворюється в теплову, а потім - в механічну. Згоряння палива відбувається безпосередньо всередині двигуна, в так званій камері згоряння, утвореної циліндром і його головкою.

робочим циклом називається сукупність робочих процесів, послідовно відбуваються в циліндрі. Таких процесів п'ять: впуск, стиснення, згоряння, розширення і випуск.
поршень - деталь двигуна, що сприймає тиск газів, що утворилися при згорянні палива, і передає це тиск через поршневий палець і шатун на колінчастий вал.
циліндр - деталь, всередині якої переміщується поршень. Внутрішня поверхня циліндра є для поршня направляє, зовнішня служить для відводу тепла.
Верхня мертва точка (ВМТ) - крайнє верхнє положення поршня.
Нижня мертва точка (НМТ) - крайнє нижнє положення поршня.
Такт (або хід) - переміщення поршня з одного крайнього положення в інше. За один такт колінчастий вал повертається на 180 ° (на півоберта).
Робочий об'єм циліндра - об'єм, що звільняється поршнем при його русі від ВМТ до НМТ. Робочий об'єм вимірюється в кубічних сантиметрах. Для одноциліндрового двигуна робочий об'єм одного циліндра є і робочим об'ємом двигуна. Для багатоциліндрових двигунів робочий об'єм визначається як сума робочих об'ємів циліндрів. (Іноді робочий об'єм називають літражем). У формулах робочий об'єм позначається Vh;
Обсяг камери згоряння - це обсяг над поршнем при його перебуванні в ВМТ. Він позначається Vc.
Повним об'ємом циліндра називається сума робочого об'єму Vh і обсягу камери згоряння Vc.
Ступінь стиснення показує, у скільки разів зменшується об'єм робочої суміші в циліндрі при переміщенні поршня з НМТ у ВМТ.
Ступінь стиснення (E) - відношення повного обсягу циліндра Va до обсягу камери згоряння Vc
двотактний двигун - двигун внутрішнього згоряння, в якому повний робочий цикл відбувається за два такту або, що одне і те ж, за один оборот колінчастого валу.
чотиритактний двигун - те ж саме, але повний робочий цикл відбувається за чотири такту, тобто за два повних оберти колінчастого вала.
Зрозуміло, що це далеко не всі терміни, з якими б будемо стикатися в подальшому. І тому при необхідності ми будемо пояснювати все нові і нові поняття. Поки ж цього досить, щоб перейти до головного: розглянути робочі процеси і розібратися в пристрої двигуна.

Робочий цикл

Його розгляд ми почнемо з чотиритактного двигуна - так легше зрозуміти процеси.
Перший хід поршня вниз використовується для впуску в циліндр горючої суміші, що складається з парів палива і повітря, пов'язаних певною пропорцією. Горюча суміш надходить через відкритий впускний клапан. Це такт впуску.
Коли поршень досягає НМТ, впускний клапан закриється і поршень, рухаючись в зворотному напрямку, почне стискати суміш, здійснюючи такт стиснення. При стисненні суміш нагрівається і активно перемішується.

Близько ВМТ суміш підпалюється і згоряє. При цьому обсяг газів багаторазово збільшується, зростає тиск в камері згоряння. Поршень під дією цього тиску починає рухатися вниз, відбувається такт розширення - єдиний корисний робочий хід.
Коли поршень знаходиться у НМТ, відкривається випускний клапан, і відпрацьовані гази починають виходити в атмосферу. Рухається до ВМТ поршень активно їх витісняє - відбувається такт випуску.
Потім весь цикл повторюється.
У розглянутому нами робочому циклі ми для простоти сприйняття вважали, що впускний клапан відкривається при положенні поршня у ВМТ, а випускний відкривається, коли поршень знаходиться в НМТ. Насправді в реальному двигуні все набагато складніше.

Судіть самі - адже клапан не може відкритися миттєво. Для його повного відкриття необхідно якийсь час, як і для закриття.
Тому відкриватися впускний клапан починає ще до приходу поршня в ВМТ - це називається випередженням впуску. Відповідно і закривається він після приходу поршня в НМТ (запізнювання впуску).
Те ж саме відбувається з випускним клапаном: він відкривається до приходу поршня в НМТ (випередження випуску) і закривається після ВМТ (запізнювання випуску).
Періоди відкриття клапанів - вони зазвичай вимірюються в градусах повороту колінчастого вала - називаються фазами газорозподілу. Користуючись тепер цим терміном, можна сказати, що відкриття клапанів, з випередженням і. закриття з запізненням збільшує тривалість фаз (розширює фази). В результаті поліпшуються наповнення циліндра горючою сумішшю і очищення його від відпрацьованих газів, підвищується потужність двигуна.
Для наочності фази прийнято зображати у вигляді кругової діаграми (рис. 22). Дивлячись на неї, Навіть непідготовлений глядач побачить, що існують періоди, коли одночасно відкриті обидва клапани. Ці періоди прийнято називати перекриттям клапанів. У цей час відбуваються відразу два процеси: заряд циліндра свіжою сумішшю і очищення його від відпрацьованих газів. З одного боку, це погано: частина свіжого заряду буквально "вилітає в трубу". З іншого боку, при цьому поліпшується якість свіжого заряду і, отже, горіння, отже, підвищується потужність двигуна.

1-впуск; 2 - стиснення; 3 - робочий хід; 4 - випуск; 5 - випередження впуску; 6 - перекриття клапанів; 7 - запізнювання випуску; 8 - випередження випуску; 9 - запізнювання впуску.

З тих же міркувань підвищення потужності робочу суміш в камері згоряння і підпалювати, очевидно, слід не в момент приходу поршня, в ВМТ, а набагато раніше (адже горіння - процес, то ж вона вимагає часу). Причому не просто "раніше", а з таким розрахунком, щоб початок робочого ходу збіглося з піком тиску над поршнем. Цей момент випередження запалювання для кожного двигуна строго індивідуальний. Від його величини залежать легкість пуску, потужність і паливна економічність двигуна.

- У чотиритактному двигуні все просто: відкриваються і закриваються клапани, відбувається впуск і випуск суміші і газів. Але в двотактному моторі клапанів немає, а він теж працює. Як же так?
Вірно, головна відмінність двотактного двигуна якраз в тому і полягає, що у нього немає клапанів. Але процес газорозподілу тут протікає по тим же законам. Тільки "завідує" всім цим ... поршень. Інша відмінність полягає в тому, що робочий процес про
виходить не тільки над поршнем, як в чотиритактному моторі, а й під поршнем, в так званій кривошипній камері, яка в
зв'язку з цим робиться герметичною. А третя відмінність - в пристрої циліндра і головки.

Якщо у четирехтактніков циліндр дуже простий, а головка складна (в ній, як правило, розміщуються клапани), то у двотактного мотора навпаки: в стінках циліндра є вікна і канали складної конфігурації, а головка проста.
Чим викликані ці відмінності, ми зрозуміємо, коли розглянемо, як протікає робочий процес в двотактному.
Отже, поршень рухається вгору. Як тільки його верхня кромка перекриє лівий продувочний канал, що з'єднує циліндр з кривошипно камерою, в картері під поршнем починає утворюватися розрідження. Поки правий випускний канал ще відкрите, в циліндрі над поршнем йде випуск і продування. Але як тільки верхня кромка поршня перекриє і цей канал, почнеться стиснення.
Продовжуючи рухатися вгору, поршень своєї нижньої кромкою відкриє правий впускний канал, і в кривошипну камеру, в порожнину під поршнем, почне надходити свіжа горюча суміш з карбюратора. Розпочнеться впуск.
У момент, коли поршень наблизиться до ВМТ на відстань, відповідне випередження запалювання (ви вже знаєте про це), іскровий розряд підпалить стислу в камері згоряння суміш. Утворилися при цьому гарячі гази, прагнучи розширитися, змусять поршень, за інерцією минулий ВМТ, спрямуватися вниз. Відбудеться робочий хід.

1 - впуск в картер; 2 - стиснення в картері; 3 - продування; 4 - випуск; 5 - стиснення в циліндрі; 6 - робочий хід.

Коли нижня кромка поршня перекриє впускний вікно, в кривошипно камері почнеться стиснення (його називають попередніми). Тиск під поршнем підвищиться до 1,25-1,5 кг / см 2.
Коли верхня кромка головки поршня, все ще йде вниз, відкриє випускне вікно, відпрацьовані гази, які зберегли достатній тиск, кинуться в випускну систему. Розпочнеться випуск.
До того моменту коли тиск над поршнем стане майже рівним атмосферному, головка поршня відкриє і ліве продувні вікно. Попередньо стисла в кривошипно камері горюча суміш через продувний канал попрямує в циліндр і заповнить його, витісняючи відпрацьовані гази і частково змішуючись з ними. При цьому частина свіжого заряду, зрозуміло, вилетить в випускне вікно. (Це називається "прямий викид"). Відбудеться продування.
Вона закінчиться, коли минулий НМТ поршень почне рухатися вгору і перекриє продувні вікно. Випуск же буде тривати до тих пір, поки і випускне вікно не буде перекрито.
Якщо спробувати побудувати вже знайому нам діаграму фаз газорозподілу, то доведеться показувати одночасно два процеси: один, що відбувається над поршнем, в циліндрі, і інший, що протікає під ним, в кривошипно камері. В результаті вийде дві діаграми, два кільця. Внутрішнє зазвичай зображує процеси в картері, зовнішнє - в циліндрі.

Діаграми, природно, мають абсолютно симетричні фази газорозподілу.
- Якщо в двотактному двигуні робочий хід відбувається в два рази частіше, ніж в чотиритактному, то і потужність при тому ж робочому обсязі повинна бути в два рази більше? Або я чогось не розумію?
Ну, звичайно ж, все повинно бути саме так. Теоретично. А на практиці виходить по-іншому.
Незважаючи на всі хитрощі конструкторів, циліндри двотактних моторів все ж погано очищаються від відпрацьованих газів. Як наслідок, в них менше потрапляє свіжої суміші - значить, і процес горіння йде гірше.
До того ж частина свіжої суміші встигає вискочити в випускне вікно, зовсім не попрацювавши (пам'ятаєте "прямий викид"?). А одне тільки ця обставина збільшує витрату палива на 20-30%. А є ще "зворотний викид", в карбюратор! На мотоциклах 50-60-х років, що мали прості сітчасті повітряні фільтри, втрати від зворотного викиду становили теж відчутну величину - до 25% ...
Словом, не виходить подвійного виграшу в потужності, скільки не старайся. Та ще й за токсичністю "двотактники" явно "брудніше" свого чотиритактного суперника.
Тут би міг пролунати наступне питання: "А навіщо ж тоді ..?" Його в моїй пошті немає, але він мається на увазі з тих самих пір, як шотландський інженер Дугалд Клерк в 1877 році створив двотактний двигун такий суперечливий, що має безліч вад - і ось вже більше століття не що здається. А тому відповімо.
Потім, що двотактники набагато простіше по влаштуванню. Простіше у виготовленні. Надійніше. Простіше в експлуатації. І дешевше. Погодьтеся - не так уже й мало. А якщо ще взяти до уваги, що двотактні двигуни теж безперервно удосконалюються (за останніми відомостями, австралійської кампанією "Orbital" розроблений новий принцип продувки двотактного двигуна, який виводить цей мотор по паливній економічності і потужності на один рівень з кращими четирехтактнимі зразками), то суперечка між різними моторами, що триває вже не одне десятиліття, може ніколи не закінчитися.

Циліндропоршневая група і кривошипно-шатунний механізм

Якщо у кого-то від цього довгого і трохи зарозумілого назви побігли мурашки по шкірі, то це даремно. Насправді в "групу" входять тільки циліндр і поршень, а "механізм" об'єднує лише два вузла: шатун і колінчастий вал.
Циліндр - одна з головних деталей двигуна. Внутрішня поверхня циліндра служить направляє для поршня, а через зовнішню відводиться тепло. Циліндр чотиритактного двигуна - найпростіший. Зазвичай він виготовляється зі спеціального чавуну. Внутрішня поверхня, "дзеркало", оброблена до високої точності і чистоти. Причому за допомогою особливої \u200b\u200bтехнології на цю поверхню наноситься сітка мікроканавок, що утримують мастило і подовжує термін служби циліндра.
Якщо двигун охолоджується набігаючим зустрічним потоком повітря, то зовнішня поверхня циліндра забезпечується розвиненими ребрами, що поліпшують відведення тепла. Якщо охолодження рідинне - навколо циліндра влаштовується "сорочка", в якій циркулює рідина.
У нижній частині циліндра є фланець для кріплення до картера двигуна; у верхній - шпильки для кріплення головки.
Це, звичайно, лише загальна примітивна схема. На самому діда конструкцій безліч. Що не мотоцикл, то інша конструкція циліндра.
Наприклад, чавун, добре працює на стирання і обіцяє довговічність, для сучасного двигуна не годиться - занадто важкими були б циліндри. І тому інженери придумали "листковий" варіант: з чавуну робиться тільки внутрішня сталева гільза, а зовнішня сорочка - з алюмінію. І вийшло дуже здорово. Адже алюміній володіє прекрасною теплопровідністю. А якраз це і потрібно від сорочки.
Циліндр двотактного двигуна набагато складніше. У ньому, як ви пам'ятаєте, на різній висоті є канали: впускний, випускний і продувний. Причому продувних каналів може бути кілька.
Так як з міркувань зниження ваги циліндри двотактних двигунів теж часто-густо роблять листковим, то вікна в гільзі повинні дуже точно збігатися з вікнами в сорочці: якщо такого збігу не буде, різко погіршиться протікання робочих процесів, мотоцикл втратить потужність і економічність. Тому спортсмени, які використовують двотактні двигуни, нерідко вручну заполіровивается канали та надають вхідним і вихідним крайках спеціальну форму, яка забезпечує найкраще перетікання горючої суміші.
Продування двотактних двигунів в усі часи приділялася найсерйознішу увагу. Вихід каналів в циліндр будувався під строго певним кутом, ширина і висота вікон ретельно прораховувалися. Іноді для кращого завихрення паливо-повітряної суміші на голівці поршня навіть влаштовувався спеціальний гребінець-відбивач, дефлектор. І типи продувок отримували спеціальні назви: поперечна, зворотно-петлевая, триканальна, хрестоподібна і т.д. Не будемо на цьому зупинятися. Для Вас, початківців мотоциклістів, сказаного цілком достатньо, щоб усвідомити, як важлива продування для двотактного двигуна. А ті, хто захоче в цьому розібратися глибше, знайдуть інші книги.

- Читав, що бувають двоциліндрові двигуни об'ємом всього 125 см. Куб. а бувають і одноциліндрові з "горщиком" в 600 "кубиків". Чому так?
З самого свого народження і багато, багато років мотоциклетний двигун був переважно одноциліндровим. Хіба що в класі 750 см3 і вище конструктори постачали його парою циліндрів. Та й то частково мимоволі: доводилося зважати на те, що не кожен водій фізично в змозі подолати опір суміші, стиснутої в такому обсязі, і провернути колінчастий вал під час пуску.
Одноциліндрові мотори, як двотактні, так і чотиритактні, донині будуються у всіх країнах світу і встановлюються на мотоцикли в тих випадках, коли свідомо головними якостями виступають простота пристрою, надійність і дешевизна.
В основному це мотори малих кубатур, робочим об'ємом до 100-125 см 3.
Однак в останні роки за кордоном з'явилося ціле покоління одноциліндрових 600-кубових мотоциклів, таких як Yamaha SRZ 660, Suzuki LS 650P, KTM 620 EGS, Honda XR 650L і їм подібних. Чим це викликано? Щоб розібратися, почнемо "від грубки".
Відомо, що одноциліндровий двигун має безліч вроджених вад. Головні з них - неврівноваженість, нерівномірність крутного моменту, схильність до вібрацій на великих оборотах, напруженість теплового режиму. Перш, при порівняльної тихохідність моторів, ці недоліки не так впадали в око і з ними можна було миритися. З ростом потужностей ситуація стала загострюватися. І з часом явно намітилася схильність до зростання числа циліндрів. Як правило, двигуни від 250 см3 і вище вже зараз мають два і більше циліндрів. Це дроблення робочого об'єму дозволило помітно підняти літрову потужність за рахунок збільшення числа оборотів і ступеня стиснення.
Підраховано, однак, що зменшувати обсяг одного циліндра і збільшувати їх число можна до певної межі. Такою межею за обсягом вважаються 62 см 3 і за кількістю - вісім. Як приклад можна назвати колись знаменитий чотиритактний чотирициліндровий 350-кубовий двигун гоночного мотоцикла "Схід" (С-364) або чотиритактний восьмициліндровий (!) 500-кубовий двигун італійського гоночного мотоцикла "Guzzi". Подальше збільшення числа циліндрів стикається з майже непереборними труднощами компонування і може бути виправдано тільки в разі одиничного або штучного, в крайньому випадку, виконання. Для серійних же мотоциклів будуються двох-, трьох- і чотирициліндрові мотори.
Не треба мати багату уяву, щоб зрозуміти, що зробити одноциліндровий 350-кубовий двигун набагато простіше і дешевше, ніж того ж обсягу чотирициліндровий.
Але не тільки простотою і надійністю пояснюється поява на Заході справжньої хвилі "великих горщиків".
Справа в тому, що одноциліндровий двигун великого обсягу для згладжування пульсацій забезпечується потужним маховиком, який забезпечує чудову рівномірність крутного моменту при дуже низьких оборотах. Довгий час це гарна якість геть знищувалося жахливими вібраціями, властивими такому мотору. Але після того як з цією неприємністю навчилися боротися за допомогою особливих врівноважують валів, ніщо вже не могло перешкодити широкому поширенню одноциліндрових двигунів великих кубатур.
А тут ще з'ясувалося, що для "прошивання" міських пробок немає кращого засобу, ніж спеціальний мотоцикл: вузький, легкий в управлінні, потужний, здатний динамічно розганятися, а в разі потреби - і тягнутися в потоці зі швидкістю пішохода. Такі мотоцикли отримали назву міських "ендуро", і для них ідеально підійшли одноциліндрові 600-кубові двигуни: вузькі, потужні, що володіють потрібними характеристиками.
Взагалі про циліндрах можна говорити дуже довго - адже їх кількість і розташування завжди вказується як одна із перших і найбільш важливих характеристик мотоцикла.
Але ми змушені рухатися далі: наша дорога довга, а ми ще тільки на самому її початку!
Головка циліндра у більшості сучасних двотактних двигунів відлита з алюмінієвого сплаву. Зовнішня її поверхню в разі природного охолодження сильно оребрено. Всередині розташовується камера стиснення, або, як її частіше називають, камера згоряння.

У голівці є кілька наскрізних отворів для кріплення її до циліндра і одне різьбове, що виходить в камеру згоряння - для свічки запалювання. Перш на багатьох двотактних двигунах в голівці робили ще одне отвір для гвинта для клапана-декомпресора. Зараз його ставлять все рідше.
У верхньоклапанної чотиритактних двигунів головка набагато складніше: в ній зроблені гнізда, направляючі і канали клапанів.
Найчастіше тут же розташовується розподільний вал з коромислами: головка має патрубки для кріплення карбюратора і випускної системи.
Форма камери згоряння буває різною. Але вона аж ніяк не довільна, оскільки сильно впливає на якість згоряння. Перш часто застосовувалися такі форми, як напів-сферична і "Жокейний козирок".
Зараз широке поширення набула камера, як би складається з двох сфер - в ній забезпечується найбільш ефективне згорання суміші.
- Мене завжди дивувало, що в характеристиках двигуна вказується число і розташування циліндрів - і ні слова про порушених. Це дискримінація. Поршень - найголовніша деталь ...
Це чиста правда. Циліндр пасивний. Поршень же сприймає тиск гарячих газів згоряє суміші і через поршневий палець і шатун передає його на колінчастий вал. Рухаючись поступально в циліндрі, він з частотою до 100 разів на секунду розганяється до максимальної швидкості і гальмує до нуля, відчуваючи величезні інерційні навантаження. Дійсно, це одна з найбільш навантажених деталей двигуна.
Розглянемо будову поршня (рис. 26).

Поршень двотактного двигуна: 1 - днище; 2 канавки для поршневих кілець; 3 - спідниця поршня; 4 - бобишка; 5 - вирізи в спідниці; 6 - вікно непарного продувочного каналу

У ньому розрізняють головку з днищем 1 і спідницю 3. У спідниці (вона грає роль спрямовуючої) є спеціальні приливи - бобишки з отворами, в яких розташовується поршневий палець.
На бічній поверхні головки, в її верхній частині, проточені канавки 2. У них встановлюються поршневі кільця.
Поршень безпосередньо піддається температурному впливу з боку гарячих газів. Охолоджується ж він погано, тільки свіжою сумішшю і через контакт з дзеркалом циліндра.
Оскільки поршень відливається з алюмінієвого сплаву, то при нагріванні він значно розширюється. Щоб його не заклинювало, поршень встановлюють в циліндр з зазором. Причому зазор по висоті поршня різний: головка має найменший діаметр, нижній пояс спідниці - найбільший. Крім того, спідниця ще й овальна в поперечному перерізі: вона витягнута в площині, перпендикулярній поршневому пальцю. З огляду на таку складну форму поршня, домовилися вимірювати його діаметр в одному місці: під нижнім поршневим кільцем. З цього розміру і підбираються поршні до циліндрів.
Поршні чотиритактних ніжнеклапанний двигунів мають плоске днище. У верхньоклапанної воно плоске, з виїмками для запобігання клапанів.
Поршні двотактних двигунів, як ви пам'ятаєте, не тільки стискають робочу суміш в камері згоряння, а й керують впусканням, випуском і продувкою. У спідниці такого поршня є спеціальні вирізи або вікна, відповідні по конфігурації вікон на дзеркалі циліндра. А в канавках для поршневих кілець встановлюються стопорні штифти, які не дозволяють кільцям повертатися на поршні і тим оберігають їх стики від попадання в вікна і від поломки.
Поршневі кільця розрізні, їх виготовляють з таких сортів чавуну або сталі, які володіють пружними властивостями. За рахунок цього кільця добре прилягають до дзеркала циліндра, ущільнюючи зазор між ним і поршнем. Кільця за призначенням бувають двох видів: ущільнювальні (або компресійні) і маслос'емниє. Двотактний двигун маслоз'ємних кілець не має. На поршні чотиритактного таке кільце встановлюється нижче ущільнювачів. При русі поршня воно знімає зі стінок циліндра зайве масло і скидає його в картер.
Більше трьох кілець на поршень не ставиться: ступінь ущільнення збільшується мало, а втрати на тертя помітно зростають.
Стик поршневого кільця називається замком. Замки бувають прямі або косі (у чотиритактного двигуна). На поршні двотактного двигуна кільце в замку відповідає формі і розташуванню стопорного штифта.
Поршневий палець сталевий, пустотіла, термічно оброблений. У бобишках поршня він найчастіше встановлюється по так званій плаваючою посадці - тобто може вільно повертатися. Однак нерідко використовується і гаряча посадка, коли палець зафіксований в бобишках і повертатися може тільки у втулці. Осьове переміщення пальця обмежують пружинні стопорні кільця, встановлені в проточки бобишек.

Перш ніж перейти до іншої деталі, відвернемося трохи і поговоримо про те, як пов'язані між собою діаметр циліндра і хід поршня.
Це не тільки цікаво, але має пряме відношення до подальших міркувань.
Якщо порівняти, наприклад, ці співвідношення мотоциклів різних років, то навіть неспеціаліст помітить, що безперервно йде процес зменшення ходу поршня і збільшення його діаметра. Чим це викликано?
В першу чергу, звичайно ж, тим, що мотоцикл при цьому стає легше: найменша поверхню циліндра досягається при відносно ходу поршня до діаметру, рівному 1. При зменшенні ходу поршня істотно змінюється відстань, яку він проходить, і, відповідно, середня швидкість, а це не тільки подовжує термін життя поршня, але і дозволяє збільшити частоту обертання колінчастого вала. Цікаво відзначити: величина середньої швидкості поршня вже багато років залишається майже незмінною, так як за зменшенням ходу тут же слід збільшення частоти обертання - завдяки цьому зростає потужність.

Для чотиритактних двигунів збільшення діаметра циліндра вигідно ще й тому, що дозволяє використовувати більші клапани або, що ще краще, збільшити їх число. А це вже впливає на наповнення і теж піднімає потужність. Існує навіть такий термін: "поршнева потужність". Вона виражається співвідношенням, в якому фігурує площа поршня, і дозволяє судити про ступінь форсування двигуна. Збільшити цю площу можна, збільшуючи число циліндрів і зменшуючи відношення ходу поршня до діаметру. У сучасних двигунах це відношення близьке до одиниці. А зменшення його нижче 0,8 абсолютно недоцільно.
Колінчастий вал і шатун утворюють кривошипно-шатунний механізм. Його головне призначення - перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала.

Найпростіший колінчастий вал одноциліндрового двигуна складається з корінних і шатунних шийок і щік. Шатунная шийка охоплюється нижньою головкою шатуна, на корінних вал обертається в підшипниках, встановлених в картері. Колінчасті вали багатоциліндрових чотиритактних двигунів часто відливають цілком з високоміцного чавуну, а потім шийки механічно обробляють.
Як правило, вали нерозбірні. Навіть в тому випадку, коли корінні шийки (піввісь) і шатунная шийка з'єднуються зі щоками в гарячому стані. Так, наприклад, влаштований колінчастий вал "Уралу"

Вітчизняний двоциліндровий двотактний двигун "ІЖ-Юпітер" - це, по суті, два одноциліндрових мотора, "об'єднані загальним картером. Тому і колінчастий вал - це два самостійних вала, з'єднані виносним маховиком. Вхідні в маховик корінні шийки фіксуються шпонками, а розрізний маховик стягується потужним болтом.
Маховик - масивний диск, зазвичай закріплюється на кінці колінчастого вала. Володіючи значною масою, а, отже, і інерцією, маховик при обертанні колінчастого вала накопичує значну енергію, яка витрачається під час допоміжних тактів і згладжує нерівномірність крутного моменту.
Як правило, маховик чотиритактного двигуна розташовується на задньому кінці колінчастого вала, що виходить з картера, і є частиною зчеплення. На зовнішньому ободі маховика зазвичай є мітки, які допомагають встановлювати випередження запалювання і контролювати число обертів. Якщо двигун має електричний запуск, то на обід маховика напресовується зубчастий вінець, в зачеплення з яким входить шестерня стартера.
Шатун шарнірно зв'язує поршень з колінчастим валом. У поперечному перерізі шатун найчастіше має форму-двутавра. Самий кращий матеріал - сталь. Конструктивно в шатуне розрізняють верхню головку, тіло і нижню головку. У верхній голівці розташовується підшипник поршневого пальця. Перш в більшості випадків це була бронзова втулка. Зараз все частіше - голчастий підшипник: він більш довговічний і надійний при високих оборотах.
У нижній головці також встановлено підшипник. Часто його внутрішньої обоймою є сама шийка колінчастого вала, а зовнішньої - спеціальне термічно оброблене кільце, запресувати в головку шатуна. Іноді нижня головка буває рознімною - тоді в неї встановлюються вкладиші.
На відміну від роликового підшипника кочення такий варіант називається підшипником ковзання. Так влаштований, наприклад, шатун мотоцикла "Дніпро".

Картер

Як рама з'єднує в одне ціле всі агрегати і вузли мотоцикла, так картер з'єднує воєдино силовий агрегат. Через точки кріплення на картері найчастіше цей агрегат з'єднується і з рамою. Картер відливається з алюмінієвого сплаву. На його конструкції істотно відбивається характер робочого процесу двигуна.
Наприклад, картер чотиритактного двигуна - це найчастіше єдина виливок з порожниною для колінчастого вала, фланцями кріплення циліндрів, масляного насоса, фільтра, з резервуаром для масла і т.п. У його передній і задній стінках проточені отвори для установки підшипників і сальників.
Картери двотактних мотоциклів відрізняються тим, що є загальними для двигуна, зчеплення і коробки передач (рис. 28). Для зручності розбирання та складання їх зазвичай роблять роз'ємними, що складаються з двох, трьох, а то й більше частин. Причому площині роз'єму можуть бути як вертикальними (що властиво російським мотоциклів), так і горизонтальними (що часто можна бачити на японських мотоциклах).

1 - ліва кришка; 2 - пробка оливозаливно∂ горловини; 3 - прокладка; 4 - ліва і права половини картера; 5 - кришка коробки передач; 6 - права кришка

У передній частині картера двотактного двигуна є кривошипна камера. Оскільки вона бере участь в газорозподільному процесі, то її доводиться герметизувати. Для цього в лівій половині картера встановлюється гумове ущільнення (сальник), що перешкоджає проникненню в кривошипну камеру масла з порожнини моторної передачі, а в правій половині - сальник, який дозволить атмосферному повітрю проникнути в кривошипну камеру, коли в ній створюється розрідження.
Поруч з кривошипно камерою розташовуються порожнини, в яких розміщуються вали і шестерні коробки передач, моторна передача і зчеплення. Половинки картера з'єднуються гвинтами. Ущільнення між половинками забезпечується за рахунок чистоти обробки поверхонь і нанесення клею або герметика.
Додаткові кришки, що закривають моторну і головну передачі, зазвичай ущільнюються тонкими картонними або паронітовимі прокладками.

механізм газорозподілу

- У двотактному двигуні господар - поршень, він керує всім процесом. А як відкриваються і закриваються клапани в чотиритактному двигуні?
Ну, в двотактному двигуні теж все далеко не так просто, як може здатися на перший погляд.
Коли ми говорили про діаграмі і фазах газорозподілу, ми назвали їх симетричними. Це красиво звучить і виглядає, але такі фази зовсім не ідеальні. Відбуваються одночасно впуск свіжої суміші і випуск відпрацьованих газів погіршують економічність і зменшують потужність двигуна. А тому заманливо якось розділити ці процеси, щоб краще очистити циліндри від газів і збільшити їх наповнення свіжою сумішшю. Це дозволило б збільшити літрову потужність, тобто потужність, віднесену до одного літра робочого об'єму.
Найхитріші системи продувок якщо і давали якийсь результат, то вельми незначний.
І тоді з'явилася нова ідея: поставити на впуску золотник - щось на зразок клапана, що дозволило б збільшити тривалість фази впуску і виключити так званий зворотний викид суміші в карбюратор. Це пристрій ще називають пелюстковим клапаном або зворотним пластинчастим клапаном.

Перший клапан був просто пружну сталеву пластинку, розташовану поперек потоку свіжої суміші. Він, по-перше, мав великий опір цьому потоку, по-друге, досить швидко ламався, не витримуючи нескінченних перегинів - пульсацій.
Однак "добрий - початок". Йшов час, з'являлися нові матеріали, відпрацьовувалися технології. І ось вже клапани на впуску стали серійно встановлюватися на багато мотоциклетні двигуни, в тому числі вітчизняні. І це дозволяє економити до 15% палива при одночасному поліпшенні динамічних показників мотоцикла.
Натхнені успіхом конструктори звернули свої погляди на випуск - адже там теж відбувається потворна витік суміші. І тут же з'явилися клапани на випуску; їх назвали потужностними. Але про них ми поговоримо трохи пізніше.
А поки повернемося до чотирьохтактному двигуну і його системі газорозподілу.
Прийнято розрізняти два типи механізмів: верхньоклапанний і ніжнеклапанний.
У першому випадку клапани розташовуються в голівці циліндрів і приводяться в дію від розподільного валу, що знаходиться внизу, за допомогою довгих штовхачів, штанг і коромисел. Недоліки цієї системи стали проявлятися все виразніше в міру зростання числа обертів двигуна. Адже навіть найлегші штовхачі мають масу, значить, інерцією, і на якомусь етапі вони стали запізнюватися. Точніше кажучи, перестали точно відстежувати профілі кулачка распредвала. Порушилися фази, і це стало вироком верхньоклапанної механізму.
При ніжнеклапанний газорозподілі клапани розташовуються в тілі циліндра, привід здійснюється коромислами або штовхачами. Така Схема виявилася набагато більш живучою, оскільки маса частин, що рухаються зворотно-поступально, невелика.
Але і її погубили вроджені пороки: дуже велика поверхню камери згоряння провокує детонацію, та й швидкохідні моторів до цієї схеми не перевищує 4500 об / хв, що на сьогодні неприпустимо мало.
Набагато популярніше на сучасних мотоциклах схема з верхнім розташуванням клапанів, але поки що з нижнім распредва-лом, що отримала умовне позначення OHV за першими літерами англійських слів Over head valve. У цьому варіанті двигун може розвивати до 7000 об / хв.
Коли ж розподільний вал перенесли в головку і він став безпосередньо через коромисла впливати на клапани (схема називається OHC), мотор отримав здатність "розкручуватися" до 9000 об / хв. Цей варіант був дуже популярний в 70-і роки.
Нарешті, для дуже швидкохідних двигунів придумали варіант з двома распредваламй в голівці - він називається DOHC (D - це double, тобто дубль). Тут вже зовсім відсутні поступально рухомі штовхачі або штанги - а тому мотори можуть розвивати до 11-12 тисяч об. / Хв.
Втім, пружина, як з'ясувалося, теж має "часом спрацьовування". І при якихось, нехай навіть дуже високих частотах обертання распредвала вона не встигає розтискати. Для таких особливо складних випадків придуманий так званий десмодромного механізм, в якому клапани і закриваються, і відкриваються під дією кулачків, пружин в ньому немає взагалі (рис. 30). Цю схему придумали конструктори італійської фірми Ducati. І вона себе виправдала її гоночний двигун об'ємом 125 см3 розвивав 16 тис. Об / хв і був при цьому дуже надійним. Недолік у цій конструкції один: вона дорого обходиться у виробництві і складна в експлуатації. Однак це не заважає італійцям використовувати її навіть на дорожніх мотоциклах.

Найпоширеніша на сьогодні схема газорозподілу - DOHC. По ній працює більшість сучасних чотиритактних моторів. Причому все частіше замість двох клапанів на циліндр застосовують 4, 5, а іноді вже і 6 клапанів. Завдяки цьому загальна прохідний перетин для впускання і випуску стає більше, поліпшуються очищення і наповнення циліндрів. Клапани меншого діаметру краще охолоджуються, їх маса менше, значить, можна ще хоч на трохи підняти обороти двигуна. На жаль, і це ускладнення конструкції помітно підвищує вартість мотоцикла і тому не застосовується в тих випадках, коли на першому місці стоять дешевизна і простота.

- В автомобільних двигунах привід распредвала здійснюється ланцюгом або ременем. А як це робиться в мотоциклетних моторах?
Тип приводу распредвала залежить в першу чергу від того, де розташовується распредвал. Якщо він знаходиться внизу, в картері, то все дуже просто: достатньо звичайної шестеренні передачі. Вона забезпечує точність фаз газорозподілу і дуже надійна.
Якщо ж вал знаходиться в голівці циліндрів, то привід шестернями стає незручним, дуже громіздким. І йому на зміну приходить втулочно-роликовий ланцюг. Її переваги очевидні: вона легше, компактніше і дешевше. Але настільки ж очевидні і недоліки. Ланцюг зношується і витягується, помітно порушуючи фази; ланцюг "шумить" і вимагає постійного спостереження і догляду.
А тому, як і на автомобільних моторах, на мотоциклах все частіше замість ланцюга застосовується зубчастий ремінь. Він, звичайно, теж з часом зношується. Але ціна ременя невелика, і замінити його в призначений термін - справа зовсім не важке.
Таким чином, ми розглянули основні механізми двигуна і тепер переходимо до розгляду його систем. Їх п'ять: системи змащення, охолодження, харчування, випуску і електроустаткування.

Система змазки

Тертя - найлютіший ворог будь-якого механізму, в тому числі і двигуна внутрішнього згоряння. Коли труться поверхні ретельно оброблені, тертя менше; при грубій обробці сили тертя можуть досягати таких величин, що деталі будуть нагріватися аж до спікання і оплавлення.
Сутність і зміст процесу змащення полягає в тому, що масло подається між поверхнями, що труться, утворює масляний клин і роз'єднує ці поверхні. Сухе тертя замінюється
рідинним, яке в сотні разів менше. Крім того, масло відводить тепло від деталей і забирає із зони контакту продукти зносу.
У чотиритактних двигунах традиційно застосовується закрита циркуляційна система мастила. При цьому масло з картера забирається масляним насосом і під тиском подається до корінних підшипників колінчастого вала, розподільного валу, штовхачів, коромисла і деяким іншим деталям, від яких потім скидається знову в картер.
Під тиском, а частково за рахунок масляного туману змащується підшипник нижньої головки шатуна.

Система змащення мотоцикла "Урал":

1 - масляний насос; 2 - масляний фільтр; 3 - редукційний клапан; 4 - канал підведення масла до лівого циліндра; 5 ~ канали підведення масла в кожухи штанг і головки циліндрів; 6 - отвори в бобишках поршня для змащування пальців

У деяких випадках дзеркало циліндра, поршень і поршневий палець змащується за рахунок розбризкування масла - тоді система називається комбінованої.
В описах зарубіжних чотиритактних мотоциклів нерідко зустрічається термін "сухий картер". Це означає, що при такому виконанні масло зберігається в окремому масляному баку, а після того як відпрацює в вузлах тертя і буде скинуто в картер, за допомогою насоса тут же знову через фільтр відправиться в свою ємність.
Двотактні двигуни спочатку окремої системи змащення не мали - це було їх великим плюсом, знижував вартість мотоцикла в цілому. Масло в певній пропорції підмішувати до бензину і в такому вигляді подавалося в двигун, змащуючи по шляху все труться пари.
Співвідношення бензину і масла в суміші залежало від конструкції двигуна і його стану. Для вітчизняних моторів, як правило, на 10 л палива потрібно було додати 400 мл олії, тобто співвідношення було 25: 1. У зарубіжних двотактних моторах, де нерідко до підшипників колінчастого вала масло подавалося окремо, співвідношення було 33: 1, а часом і 50: 1.
При всій своїй простоті і привабливості такої спосіб мастила таїв у собі безліч недоліків.
По-перше, масло і бензин мають різну щільність і ще більш різну здатність випаровуватися. А тому, потрапляючи в кривошипну камеру, масло відразу ж осідає на її стінках, стікає вниз, і значна частина його не бере участі в процесі мастила.
По-друге, при такому способі мастила важливо, щоб бензин і масло були ретельно перемішано - а це не завжди вдається зробити. І наслідки в разі поганого перемішування можуть бути для двигуна найважчими.
По-третє, масло в суміші подається до тертьових парам завжди в одній і тій же пропорції, що не залежить від режиму роботи двигуна. Це призводить до свідомо перевитрати масла і, що набагато гірше, на превеликий виділенню шкідливих речовин з продуктами згорання.
Крім того, масло, що потрапляє разом з бензином в камеру згоряння, осідає на самих нагрітих частинах двигуна і утворює товстий шар нагару, що складається з важких невигорілі смол. Цей шар погіршує охолодження деталей, в першу чергу головки циліндра і днища поршня, і може привести до гартівного запалення і навіть прогорання поршня. (Гартівне запалювання - несприятливий процес, при якому запалення суміші відбувається не від іскри, а від розжарених частинок нагару або металу).
Нагар активно утворюється і на електродах свічок запалювання, збільшуючи електричний опір і погіршуючи іскроутворення аж до повної відмови свічки.
Погодьтеся, недоліків виявилося так багато, що вони затьмарили всі переваги "старої доброї системи". І конструктори активно зайнялися пошуками способів поліпшення системи змащення, її оптимізації. Ці пошуки привели до створення так званої роздільної системи мастила.
Вперше у вітчизняній практиці вона була серійно використана на мотоциклі ІЖ- "Планета-Спорт" в 1974 році. І автору довелося брати участь в її випробуваннях.
Потім, коли "ПС" зняли з виробництва, був досить довгий період забуття. І тільки з 1994 року роздільна мастило, переживши модернізацію, позбувшись від дитячих хвороб, знову повернулася на серійні Іжі та інші мотоцикли.
Система забезпечує строго дозовану мастило деталей циліндро-поршневої групи і кривошипно-шатунного механізму. Вона складається з окремої масляної ємності, розміщеної в лівій кришці картера, але ізольованою від порожнини зчеплення; розмі-ного там же гвинтового масляного насоса, маслопроводов, розпилювача і троса управління, з'єднаного з ручкою "газу". Головна частина системи - насос. Він складається з власне гвинтового насоса, поршневого клапанадатчіка, дозатора і диафрагменного зворотного клапана.
Масло через канал потрапляє в корпус насоса, захоплюється його гвинтом і подається під кришку насоса і далі до клапану-датчику. Під тиском масла поршень, долаючи зусилля пружини, відходить від сідла (при цьому він розмикає електричний контакт і на щитку приладів гасне лампа, показуючи, що в системі змащення є тиск) і звільняє маслу прохід до дозатора.
Не будемо зупинятися докладно на конструкції дозатора. Скажемо лише, що цей пристрій пов'язано тросом з ручкою "газу" і в залежності від положення ручки (а значить, і від режиму роботи двигуна) зменшує або збільшує подачу масла.
Згаданий нами діафрагмовий клапан не дозволяє маслу з магістралі стікати назад в масляну ємність при непрацюючому двигуні, служить для регулювання мінімальної подачі масла на режимі холостого ходу двигуна.
Знову-таки опускаючи довгі і докладні описи процесів, які навряд чи доречні в нашій книжці "скажімо, що при використанні системи роздільного мастила забезпечується співвідношення масло / бензин від 1: 100 на режимі холостого ходу до 1:25 на режимі номінальної ємності. А середні експлуатаційні співвідношення складають від 1:33 до 1:67. і це не межа: конструктори стверджують, що при використанні спеціальних масел для двотактних двигунів і деякому доопрацюванні насоса витрата масла може бути зменшений ще рази в два!
Зрозуміло, що одне застосування роздільної мастила ще не вирішує всіх проблем двотактного двигуна. Але також зрозуміло, що це дуже сильний хід. А тому в 90-і роки для зарубіжних мотоциклів з двотактними двигунами роздільна мастило стала майже обов'язковим елементом конструкції.