Мотоциклы

Вес мотоцикла по мере увеличения рабочего объема цилиндра двигателя значительно возрастает и для мотоцикла тяжелого типа может достигнуть такого значения, при котором пользование мотоциклом в тяжелых дорожных условиях станет затруднительным.

При пользовании прицепной коляской наибольшая скорость движения мотоцикла снижается на 30–40 %, а расход горючего возрастает при прочих равных условиях на 25–50 %. В наибольшей степени расход горючего взрастает у легких мотоциклов с колясками и в меньшей степени у тяжелых.

Глава III ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА МОТОЦИКЛЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1. Общее устройство мотоциклетных двигателей

Мотоциклетный двигатель служит для преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании горючего в рабочем цилиндре, в механическую, которая через силовую передачу подводится к ведущему колесу и используется для движения мотоцикла.

Мотоциклетный двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, системы питания, системы зажигания и системы смазки. Приборы системы питания обеспечивают приготовление и подачу в цилиндр смеси паров горючего и воздуха, т. е. приготовление и подачу горючей смеси. Горючей смесью называется такая смесь паров горючего с воздухом, состав которой обеспечивает распространение пламени во всем занятом ею пространстве. Приборы системы зажигания служат для воспламенения рабочей смеси. Рабочей смесью называется смесь паров горючего и воздуха с остаточными газами в цилиндре двигателя.

Для создания масляного слоя между трущимися деталями двигателя с целью уменьшения трения между ними и отвода тепла от них служит система смазки двигателя. Охлаждение двигателя обычно осуществляется воздухом, обдувающим двигатель во время движения мотоцикла.

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 2) служит для преобразования прямолинейного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Он состоит из картера 1, цилиндра 2, поршня 3, шатуна 4 и коленчатого вала, составными частями которого являются маховики 5.

Рис. 2. Схема кривошипно-шатунного механизма: 1 — картер; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — шатун; 5 — маховик; 6 — шатунный палец; 7 — коренной палец.

Картер двигателя служит опорой для коленчатого вала и цилиндра двигателя и сборником для масла, смазывающего детали двигателя. Кроме того, картер защищает кривошипно-шатунный механизм от загрязнения. Картер двигателя устанавливается непосредственно на раме мотоцикла.

Цилиндр крепится к картеру двигателя с помощью шпилек или болтов. Цилиндр имеет направляющий поясок и фланец для соединения с картером двигателя. Сверху цилиндр закрыт головкой, в которой имеется камера сжатия [1] . В головку цилиндра ввернута запальная свеча. Внешняя поверхность цилиндра и головки цилиндра двигателя воздушного охлаждения выполнена ребристой для увеличения поверхности охлаждения цилиндра. Отвод тепла от ребер осуществляется потоком воздуха, обдувающего цилиндр при движении мотоцикла. Цилиндры и головки цилиндров двигателей водяного охлаждения окружены рубашкой охлаждения.

1

Объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в верхней мертвой точке, называется объемом камеры сжатия (или объемом камеры сгорания).

Поршень представляет собой стакан, который своим днищем направлен в сторону камеры сжатия. Стенками поршень скользит по внутренней поверхности цилиндра. Верхняя часть поршня, на которой расположены кольцевые канавки с поршневыми кольцами, называется головкой поршня. Поршневые кольца служат для уплотнения зазора между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра и для снятия со стенок цилиндра излишнего масла. Нижняя часть поршня называется юбкой. На внутренних стенках поршня расположены бобышки, в отверстия которых вставлен поршневой палец, связывающий поршень с шатуном.

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом двигателя. Он состоит из головки, стержня и большой головки.

Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Он состоит из шатунного пальца, на который опирается через подшипник кривошипная головка шатуна, щек, образованных в данном случае маховиками, и коренных пальцев, закрепленных в центре маховиков. Коренными пальцами коленчатый вал опирается на коренные подшипники, расположенные в стенках картера. Маховики, благодаря накопленной в них энергии, обеспечивают поддержание равномерности хода двигателя и трогание мотоцикла с места. Связанный с поршнем через шатун коленчатый вал двигателя, вращаясь, перемещает поршень в цилиндре, причем поршень то отходит от оси коренных шеек коленчатого вала на максимальное расстояние, то приближается к ней. Крайние положения поршня в цилиндре называются мертвыми точками. При наибольшем удалении от оси коренных шеек коленчатого вала поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). При наименьшем удалении поршня от оси коренных шеек поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ). Объем, освобождаемый поршнем в цилиндре при перемещении от верхней мертвой точки до нижней, называется рабочим объемом цилиндра. Он равен произведению площади поперечного сечения цилиндра на ход поршня, который в свою очередь равен расстоянию, проходимому поршнем при перемещении от одной мертвой точки до другой.

Сумма объема камеры сжатия и рабочего объема цилиндра носит название полного объема цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется номинальной степенью сжатия. Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси, сжимаемой поршнем в цилиндре при его перемещении от нижней мертвой точки до верхней.

Газораспределение четырехтактного мотоциклетного двигателя (рис. 3, а) служит для впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска оттуда продуктов сгорания.

Рис. 3. Газораспределение мотоциклетных двигателей: а — газораспределение четырехтактного двигателя: 1 — впускной клапан; 2 — выпускной клапан; 3 — толкатель; 4 — выпускной кулачок; 5 — впускной кулачок; б — газораспределение двухтактного двигателя: 1 — продувочный канал; 2 — выпускное окно; 3 — впускное окно.

Газораспределение состоит из впускного и выпускного кулачков, толкателей, впускного и выпускного клапанов. Валики кулачков, связанные шестернями с коленчатым валом, вращаются вдвое медленнее его. При этом впускной и выпускной кулачки нажимают на толкатели и открывают впускные и выпускные клапаны двигателя. Период, в течение которого клапан открыт, носит название фазы (угла действия) клапана. Фазы клапанов определяются обычно в градусах поворота коленчатого вала. Максимальная высота (в миллиметрах), на которую поднимается клапан, называется подъемом клапана.

У двухтактных двигателей (рис. 3, б) газораспределение представляет собой систему каналов и окон. Впуск горючей смеси в цилиндр из картера происходит через продувочный канал 1. Выпуск отработавших газов — через выпускное окно 2 и впуск горючей смеси в картер из карбюратора — через впускное окно 3. Во время работы окна двухтактного двигателя открываются и закрываются стенками поршня при его перемещении в цилиндре двигателя.

2. Классификация мотоциклетных двигателей

Мотоциклетные двигатели могут быть подразделены по рабочему объему (литражу) цилиндров, по типу охлаждения двигателя, по числу тактов и по числу и расположению цилиндров.

По рабочему объему мотоциклетные двигатели разделяются на четыре основные группы:

1) С объемом 75—125 см³. Эти двигатели, предназначенные для сверхлегких мотоциклов и мотовелосипедов, одноцилиндровые и в основном работают по двухтактному процессу.

2) С объемом цилиндра 125–250 см³. Эти двигатели, предназначенные для легких мотоциклов, одноцилиндровые, двухтактные и четырехтактные.