Техника - молодёжи 1964-02, страница 6

с поршневыми пальцами игольчатыми подшипниками. Поршни, кольца, стенки цилиндров двигателя подвергают самой тщательной механической обработке. Полируют даже нерабочие поверхности коленчатого вала и шатунов для того, чтобы они захватывали и перемещали при своем движении как можно меньше воздуха.

Поршень и его кольца дают около половины всех потерь на трение. Чтобы меньше прижимало поршень к стенкам цилиндра, стараются ослабить боковую нагрузку. Она зависит во многом от сил инерции, поэтому вес поршня, колец, шатуна должен быть как можно меньше.

СЖАТИЕ — ДО МАКСИМУМА!

Нем сильнее мы сожмем рабочую смесь, тем сильнее расширятся продукты сгорания после вспышки в цилиндре. Поэтому конструкторы стремятся увеличить степень сжатия — отношение суммарного объема цилиндра и камеры сгорания к объему камеры. Но сделать это очень трудно — может произойти детонация — сгорание смеси топлива с воздухом со скоростью 2—3 тыс. м/сек (вместо обычных 20— 40 м/сек). При детонации смазка выдавливается из зазоров между деталя-

I ?

I ? ? f

Электродвигатель с гибким валом и набором фрез и камней для шлифовки каналов.

ми, поршни прогорают, перегреваются электроды свечи и рабочая смесь самовоспламеняется. Склонность различных видов топлива к детонации определяется так называемым октановым числом. Чем оно выше, тем меньше возможность детонации.

Очень часто для гоночных мотоциклов употребляется в качестве топлива спиртовая смесь — не только из-за высокого октанового числа, но и из-за хорошего охлаждающего действия. Температура горючей смеси на спиртовой основе снижается перед вспышкой, и наиболее нагретые части двигателя — поршни и клапаны — охлаждаются. Степень сжатия у гоночных мотоциклов находится в пределах от 8 до 18. Для дорожных соревнований мотоциклы за

правляются бензином или смесью бензина и бензола. В этом случае степень сжатия равна 9—12.

КАК СОХРАНИТЬ ТЕПЛО!

Потери тепла через стенки камеры сгорания и цилиндра можно уменьшить, если выбрать правильную форму камеры. Главное, чтобы поверхность ее была минимальной при заданном объеме. Поэтому на всех гоночных двигателях используют полусферическую форму. Поверхность камеры и днище поршня тщательно полируют, чтобы как можно меньше тепла передавалось к ним от продуктов горения. Увеличение числа оборотов тоже уменьшает тепловые потери: чем оно больше, тем меньше время соприкосновения газов со стенками камеры сгорания.

ЦИЛИНДРЫ — УСОВЕРШЕНСТВОВАТЬ

Наполнение цилиндра четырехтактного двигателя горючей смесью зависит от скорости ее движения во впускном трубопроводе и в клапанных отверстиях. Чтобы смесь на своем пути встречала как можно меньше препятствий, на гоночные двигатели часто ставят короткие всасывающие трубы большого диаметра без крутых изгибов, клапаны с большим сечением и с увеличенным подъемом (см. вкладку, рис. 3). Период открытия клапана длится дольше, чем у обычных машин.

Каждый цилиндр в двигателе имеет самостоятельный карбюратор Если поставить один карбюратор — хотя бы на два цилиндра, — наполнение значительно ухудшится. Во многом оно зависит также от теплового состояния двигателя. Чем больше нагреется смесь при входе в цилиндр, тем меньше будет ее удельный вес; значит, тем больше войдет смеси в камеру сгорания. Поэтому в гоночных двигателях головки цилиндров, сами цилиндры, поршни, впускные трубы делают из алюминиевых сплавов, бронзы, то есть из теплопроводных материалов. Это выгодно еще и по той причине, что детали, отдавая свое тепло, сами охлаждаются. У двухтактных двигателей наполнение осуществляется через впускные окна. Их размеры увеличивают.

Как уже говорилось, увеличение числа оборотов выгодно, однако в то же время при этом скорость потока смеси растет, и камера сгорания не успевает наполняться. Но если правильно подобрать длину и проходное сечение впускного трубопровода, можно использовать колебания потока горючей смеси для лучшего наполнения (см. график).

Количество цилиндров в двигателях гоночных машин, особенно в классах выше 250 см³, больше одного. У одноцилиндрового двигателя есть существенные недостатки: сильная вибрация на больших оборотах, неуравновешенность, неравномерность крутящего момента. С увеличением числа цилиндров происходит как бы сглаживание. В маленьком цилиндре тепло отводится лучше, и можно увеличить степень сжатия или давление рабочей смеси, не опасаясь детонации. Минимальный объем цилиндра составляет 62 см³.

В качестве смазки для двигателей го

ночных машин употребляется специально обработанное касторовое масло. Оно выдерживает большие удельные давления и не разлагается при высокой температуре.

Карбюраторы гоночных машин отличаются некоторыми особенностями. Потоки воздуха, проходя через них, испытывают гораздо меньшее сопротивление, чем в обычных, и наполнение цилиндров улучшается. Горючая смесь должна >ыть обогащенной, поэтому проходные сечения жиклеров увеличивают.

Мощность двигателя зависит и от конструкции выпускной трубы. Обычно выхлопная струя сужается, встречая на своем пути дополнительное сопротивление (4). Экспериментами установлено, что наилучший эффект дает труба, которая заканчивается специальным раструбом — мегафоном. Скорость выхлопных газов, проходящих через такую трубу, падает, давление приближается к атмосферному, в итоге сопротивление выхлопу уменьшается (6). Важно, чтобы мегафон не был слишком коротким (5).

Таковы в общих чертах принципы форсировки двигателей гоночных мотоциклов. Что же касается спортивных машин, то переоборудование их из дорожных может быть осуществлено самими спортсменами. Методы подготовки те же.

ФОРСИРОВКА СВОИМИ РУКАМИ

Чтобы улучшить наполнение камеры сгорания, в двухтактных двигателях увеличивают сечение впускных окон. Подрезают также юбку поршня — тогда окна дольше находятся в открытом состоянии. Ставят новый патрубок для карбюратора с увеличенным проходным сечением и полируют впускной канал (2). Делают это обычно набором фрез и камней, вращающихся от гибкого вала. Выпускные окна тоже увеличивают. Но делать их слишком широкими нельзя, так как поршневые кольца будут задевать за край окна и могут поломаться.

При подготовке к соревнованиям увеличивают и степень сжатия. Для этого подрезают головку цилиндра (1). Но уплотнения, исправно служившие раньше, иногда начинают пропускать газы. Поэтому на цилиндре делают буртик, а в головке проточку. Таким образом получается лабиринтное уплотнение.

Перед соревнованиями двигатель разбирают и тщательнейшим образом обрабатывают все нерабочие поверхности — маховика, шатунов и других деталей. Цилиндры хонингуют, или притирают, до зеркального блеска.

...Форсировка двигателя закончена. Мотоцикл готов к соревнованиям. Позади тренировки, упорная работа — слесарная, инженерная, спортивная, творческая... И вот — старт! Машина срывается с места и пулей проносится мимо зрителей. Рев мотора, стремительные виражи, напряженный взгляд мотоциклиста... Точно взорвавшийся вулкен заключен в стальном сердце этой малютки и, яростно извергая дым и пламя, несет ее с чудовищной, нечеловеческой скоростью. Это — феерическое зрелище, это — триумф техники и спорта! Но дело, конечно, не в «вулкане». Дело в той работе, которую свершили умные человеческие руки.

4