Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое колено в двигателе мотоцикла

Что такое колено в двигателе мотоцикла

«Прочитали в февральском номере журнала «За рулем» за этот год, что в мастерской г. Каунаса ремонтируют коленчатые валы мотоциклов «Ява» заменой шатуна. Расскажите, пожалуйста, как проверяют после этого центровку вала. От группы «явистов» — П. Русанов, г. Ставрополь».

«При ремонте двигателя мотоцикла ИЖ Планета уронил коленчатый вал. Как восстановить теперь его центровку! — К. Пусков, г. Вышний Волочек».

Соосность, цапф коленчатого вала (и коренной шейки в трехопорных валах) — обязательное условие нормальной работы двигателя. Чем больше их несоосность, тем сильнее вибрация двигателя, выше механические потери и меньше срок службы коренных подшипников коленчатого вала (внутренние их кольца перекашиваются и защемляют шарики или ролики). Иногда страдают даже посадочные гнезда в картере. Коленчатые валы отечественных мотоциклов (кроме «Днепра»), а также «Явы» и «Паннонии» выполнены составными (рис. 1). Их цапфы и шейки (пальцы) соединены со щеками (маховиками) посредством прессовой посадки — диаметр отверстия при этом меньше диаметра пальца или цапфы. В коленчатых валах двухцилиндровых ижевских двигателей мотоциклов ИЖ Юпитер, ИЖ Юпитер 2 цапфы после сборки приварены к щекам.

Чтобы обеспечить соосность (в пределах до 0,01 мм), на заводе цапфы шлифуют уже на собранном коленчатом валу. Вследствие этого наружная (шлифуемая) часть цапфы становится эксцентричной по отношению к запрессованному концу; при ремонте вала замена цапфы без последующей шлифовки невозможна.

Необходимость проверить соосность коленчатого вала возникает обычно после его ремонта, разборки двигателя без соответствующих приспособлений (исключающих деформацию вала) и в других подобных случаях.

Ремонт коленчатого вала, связанный с заменой шатунных подшипников, предусмотрен только на мотоциклах «Ява». Для них завод выпускает специальный комплект: шатун в сборе с роликовым подшипником и пальцем. Методика этой работы подробно изложена в книге «Ремонт мотоциклов «Ява» (А. К. Михеев и Б. В. Синельников, «Машиностроение», 1971).

Соосность цапф (и коренной средней шейки) вала определяют по биению их посадочных поверхностей при вращении вала в поверочных центрах или центрах токарного станка (рис. 2). Величину биения — она- вдвое больше величины несоосности — измеряют закрепленным на стойке индикатором часового типа с ценой деления 0,002—0,01 мм.

В домашних условиях, при отсутствии таких центров соосность вала с достаточной точностью можно определить на ровной поверхности стола или стекла. На цапфы надевают коренные подшипники так, как они располагаются в двигателе. Если внутренние кольца их садятся со значительным натягом (например, у мотоциклов Ява ), лучше воспользоваться другими, технологическими подшипниками, даже изношенными, внутреннее отверстие которых шлифуют (хотя бы шкуркой) для более легкой их установки. В противном случае можно повредить вал при монтаже и снятии подшипников.

Далее кладут вал на М-образные подставки, деревянные или металлические, устойчиво закрепленные на столе (рис. 3).К концам вала подводят индикаторы (в крайнем случае можно работать одним) и, вращая вал, определяют на одинаковом расстоянии от подшипников наивысшие и низшие точки цапф, отмечая их соответственно знаками «+ » и « — ».

Поворачивают вал так, чтобы ось шатунного пальца располагалась горизонтально в одной плоскости с цапфами. Наивысшие (или низшие) точки должны находиться при этом примерно в одной плоскости. Если это условие нарушено, значит, щеки развернуты одна относительно другой на шатунном пальце (рис. 4).Ударами молотка по выступающей щеке поворачивают ее в сторону другой щеки до совмещения их в одной плоскости. Добившись этого, вновь определяют места наибольших отклонений цапф и ставят вал так, чтобы шатунный палец находился вверху. Если при этом обе точки «+» окажутся вверху (рис. 5), щеки нужно сжать с противоположной пальцу стороны молотком или струбциной, а если внизу (рис. 6), — наоборот, раздвинуть щеки рычагом. Постепенно меняя их положение, добиваются минимального биения цапф. Допустимой считается величина до 0,03 мм.

Иногда места наибольших отклонений цапф располагаются по обе стороны от оси вала. Это значит, что цапфы отстоят на разных расстояниях от шатунного пальца. Биение, вызываемое этим обстоятельством, устранить правной вала невозможно. Если оно превышает 0,05 мм, вал следует заменить.

Центровку коленчатого вала двигателя Ява 350, имеющего среднюю коренную шейку, проводят аналогичным образом. Сначала добиваются соосности одной цапфы со средней шейкой, а затем другой.

Что дает установка полнощекого HPC коленвала?

Установка HPC-коленвала вместо родного чувствуется по мощнейшему подхвату на верхах, почти мгновенной раскрутке и неустойчивых холостых оборотах

HPC- это High Primary Compression, «высокое предварительное сжатие». Смысл в том, что, заполняя объём кривошипной камеры по максимуму, мы улучшаем наполнение цилиндра за счёт увеличения разности давлений и снижаем инерционность горючей смеси (объём-то ресивера снижается, а значит, и застаиваться смесь будет меньше). Но на больших оборотах, и чем меньше «кубиков» объёма, не вытесненных коленвалом, тем на бОльших оборотах этот эффект заметнее (и сильнее, естественно). На малых же оборотах (да и «середине»), напротив, наполнение ухудшается.

HPC коленвал Carenzi

На практике установка HPC-коленвала вместо «родного» чувствуется по мощнейшему «подхвату» на «верхах», почти мгновенной «раскрутке» до оных- и неустойчивых холостых оборотах. При этом смесь приходится богатить, что, в свою очередь, влечёт повышение этих самых холостых и дополнительный рост расхода топлива. В общем, то же самое, что и при любом традиционном (фазы, резонанс. ) форсировании мотора по оборотам.

Вот только ставить такое «колено» нужно не вместо, а вместе с «верховыми» цилиндром и резонатором, а также с более производительным карбюратором. Стандартные вышеперечисленные узлы и детали просто не дадут мотору раскрутиться до тех оборотов, когда HPC-коленвал обеспечивает «подхват». И чем более «верховыми» будут остальные узлы, тем больше от «щекастого колена» проку.

Чем же отличается такой коленвал от стандартного? В большинстве случаев- балансировочной выборкой под шатун (а иногда и пространством между щёками), прикрытой пластиковой вставкой. Такие узлы достаточно дёшевы (ибо делаются по той же технологии, что и «родные») и легки. Их ахиллесова пята- упомянутые пластмассовые вставки, риск спалить (в прямом смысле) которые при периодических обратных вспышках из-за переобеднения смеси вкупе с перегревом мотора невелики, но имеются.

Кроме того, такие узлы не рассчитаны, как правило, на очень большие обороты (в случае с мотором Piaggio Bigblock- более 12000 об/мин). С другой стороны, такие частоты вращения доступны только ну очень форсированным движкам: даже моторы, подготовленные по спецификации RunnerCup, вполне укладываются в данное ограничение. К тому же, как показывает практика, очень редко «колено» кончается позже коренных подшипников.

HPC коленвал Malossi

А вот Malossi гарантирует надёжность своего коленвала вплоть до 16000 об/мин. В этом нисколько не сомневаешься, глядя на данный девайс. Пластмассой здесь и не пахнет: целиковые щёки с миниатюрной выборкой под шатун заполняют практически всё пространство в картере, а облегчение и балансировка достигнуты высверливаниями, прикрытыми дюралевыми заглушками. Именно по такой схеме делались коленвалы всех гоночных «двухтактников», да и многих серийных аппаратов тоже. Вот только цену приходится платить немалую: как в прямом смысле (такой узел раза в полтора дороже описанных абзацем выше), а мегаподхват обеспечивается не ниже 9000 об/мин. Кроме того, это «колено» тяжелее, что не делает раскрутку коленвала быстрее, зато помогает решить проблему холостых.

Строите мотор с «номиналом» на 12500 и выше? Тогда это для вас. Всем остальным же советую лишний раз подумать. И в качестве дополнительной информации к размышлению: как серийные, так и большинство тюнинговых коленвалов для культовых 350-кубовых «рядников» Yamaha RD350/Banshee- самого что ни на есть обычного типа! А ведь тихоходными эти моторы мало кто посмеет назвать. Да и многие участники гонок в упомянутом классе RunnerCup оставляют «родные» коленвалы. Ибо максимальная мощность- это хорошо, но тягу на «середине» тоже неплохо было бы сохранить.

К тому же многие отмечают, что действительно реальный эффект от коленвала Malossi чувствуется только с использованием «выносного» клапана и карбюратора с диффузором не меньше 28 мм. А это уже действительно радикальный тюнинг, рассчитанный на получение не меньше 32 сил на коленвале.

Плюс- не минус?

HPC коленвал Polini

В последние годы всё активнее попытки тюнингеров наращивать рабочий объём за счёт не только диаметра цилиндра, но и хода поршня. В результате с каждым месяцем ширится выбор «длинноходных» или, в просторечии, просто «длинных» коленвалов. Хотя в новинку это только при тюнинге «макси». «Заряжальщики» олдскульных Vespa давно знакомы с подобными девайсами, да и при тюнинге «полтинников» подобные узлы ограниченно, но прижились (в первую очередь, в скутеркроссе), позволяя наращивать объём не до 65-72, а до 80 и даже 89 кубов. С переходом же двухтактных среднекубатурников с Bigblock из категории «продвинутых рабочих лошадок» в «доноры» для радикального тюнинга, идея нарастить объём ещё больше, чем 176 кубов на стандартном цилиндре стала посещать лучшие умы всё чаще.

Читать еще:  Что происходит с двигателем при пожаре

Первыми были энтузиасты-одиночки и маленькие мастерские (делавшие- и делающие!- подобное на заказ), увеличивавшие ход самого, как мы уже выяснили, «неубиваемого» коленвала- Malossi HPC. Как? Очень просто: «колено» распрессовывалось, после чего «родная» шатунная шейка заменялась деталью коленчатой формы. Просто и сердито, но отнюдь не дёшево: такой узел можно и по сей день заказать по каталогу по цене свыше 600 евро, вдвое дороже исходного коленвала Malossi HPC.

Глядя на это безобразие, решили не упускать шанс и фабрики, изначально занимающиеся выпуском тюнинговых коленвалов для «двухтактников», например, Nuova Mazuchelli. Выделил я эту фирму в ряду подобных не случайно, ибо эти ребята произвели ценовой переворот, выпустив на рынок «длинное колено» HPC-типа по цене 210 EUR, что чуть дороже узла аналогичной конструкции, но с «нормальным» ходом, собственного производства и «родного» коленвала. В результате интерес к подобному тюнингу начал расти как на дрожжах.

Одна беда: увеличение длины хода поршня не так и велико: 54-55,5 мм против 52 в стандарте, что даёт увеличение рабочего объёма до 188 кубов максимум. К тому же такой узел подходит далеко не к каждому «Бигблоку», а только к экземплярам последних лет выпуска (у них диаметр выреза под щёки коленвала 107 мм), либо же растачивать старый картер. И в любом случае требуется установка алюминиевых прокладок толщиной в половину величины «прибавки» хода, а именно 1 либо 1,5 мм.

Игра в сквиш

HPC коленвал Motoforce

Появление в продаже упомянутых прокладок (точнее, проставок) даёт соблазн «поиграть» сквиш-эффектом, как это делается в скутерных гонках с так называемыми «модульными» головками цилиндров.

Что это такое? Вспомним для начала шляпообразную форму головки. Так вот, «поля» этой «шляпы» и есть сквиш-зоны. Зазор между поверхностью головки в этом месте и днищем поршня- порядка миллиметра. В конце такта сжатия в этой зоне создаётся повышенное давление, и смесь оттуда вытесняется к центру головки, к свече зажигания. В результате к свече попадает более богатая смесь, чем застаивающаяся без этого самого сквиш-эффекта (как известно из теоретического курса, рабочая смесь есть горючая смесь- та, что приготовлена карбюратором- плюс остатки выхлопных газов).

Беда в том, что «обустройство» сквиш-зоны есть священнодействие на грани шаманства, как и многое в газодинамике. Чуть увеличил зазор- сквиш-эффект уменьшился или пропал вовсе. Уменьшил ниже необходимого- ещё хуже: вместо сквиш-зоны получил отсутствие какого-либо бокового пространства в камере сгорания вообще, а значит, помимо отсутствия упомянутого эффекта заполучил ещё и мощнейшую детонацию. Помимо роста степени сжатия в этом повинно, да-да, именно отсутствие сквиш-эффекта, точнее, обеднение в результате этого смеси под свечой зажигания.

Добиваются «золотой середины» в «модульных» головках подбором прокладок. Но там эти прокладки с шагом 0,2 мм, а здесь, как я упоминал, или 1, или 1,5 мм. По той же причине я не советовал бы связываться в таких случаях (а вот с «родным» ходом поршня- наоборот, пожалуйста!) и с установкой «продвинутых» головок цилиндров (PM Tuning, KB Racing). Прирост мощности в случае их использования достигается именно за счёт мастерской «игры» со сквиш-эффектом, и при установке «длинного колена» риск пустить по ветру весь эффект велик как никогда.

HPC коленвал Doppler

К тому же степень сжатия у таких головок даже со стандартным ходом поршня- 12,5 (напомню: у «родной» головки Bigblock 180- 9,8; у Malossi- 10,5), и на длинноходном моторе даже октановое число 98 может оказаться недостаточным, а «сто второй бензин» у нас продаётся разве что в бочках, но никак не на общедоступных заправках.

С другой стороны, если вы готовы не только морочиться с таким тюнингом, но и вкладывать столь серьёзные деньги, не проще ли стразу купить набор Fabrizi Racing, с которым рабочий объём возрастёт сразу до 210 кубов (не в последнюю очередь за счёт увеличения хода поршня сразу до 57 мм)? Правда, по каталогу данный девайс не закажешь, придётся «стучаться» непосредственно в эту маленькую мастерскую, а потом ждать исполнения заказа несколько месяцев.

Зато наличие специально предназначенного для данного мотора выхлопа избавит от многих проблем, в отличие от «самостийного» подбора разнородных компонентов (не забывайте, что хотя длина резонатора зависит от расчётных оборотов резонанса и величин фазы, но объём-то, пусть косвенно, но увязан с рабочим объёмом).

Конечно, придётся в таком случае решать вопрос с впуском увеличенного сечения и зверскими настройками вариатора. Да и прочность картера (и долговечность коренных подшипников) небеспредельна. Но без этого не обойтись при любом радикальном тюнинге. Вот только если проблема впуска решаема сравнительно легко, то правильно настроить трансмиссию (а значит, передать на колесо максимум из полученных на стенде 34 сил при 11000 об/мин) не смогли и сами спецы Fabrizi. Сможете ли вы?

МОЙ МОТОЦИКЛ

Этот необычный на вид мотоцикл оставил свой след в истории благодаря своему нестандартному инженерному решению расположения двигателя. Из-за чего его иногда называли автомобилем на двух колесах.

Фирма, выпускавшая такие мотоциклы, начинала как и все — с легкого вспомогательного велосипедного моторчика. Но благодаря своему создателю и талантливому инженеру Фридриху Коккерелю само дальнейшее развитие этой техники и стало отделать от остальной двухколесной техники тех времен. Но все по порядку.

Фридрих Коккерель (Friedrich Cockerel!) начал выпуск мототехники еще в 1919 году, когда основал в Мюнхене небольшую фабрику. Производство началось с легкого вспомогательного велосипедного моторчика объемом в 38 «кубиков». Позже последовали легкие мотоциклы с моторами до 170 куб. см, но все это время конструктору не давала покоя совершенно необычная идея. Еще во время войны, увидев однажды звездообразный авиационный двигатель, Коккерель был настолько им очарован, что просто спал и видел мотоцикл с подобным мотором.

Вписать эдакую конструкцию в обыкновенную мотоциклетную раму оказалась очень нелегко, и инженер нашел совершенно нетрадиционное даже по меркам того времени решение — вставил мотор в колесо! А что такого — почему бы мотору авиационного типа не крутить колесо вместо пропеллера? Плохо было лишь то, что никак не удавалось разместить мотор со всеми удобствами, поскольку, находясь сбоку мотоцикла, он просто цеплялся за что попало, не говоря уж об избытке массы с одной стороны. В какой-то момент Коккереля осенила идея. Почему, собственно говоря, должен вращаться именно коленвал? Ведь преимущество авиационного мотора заключается именно в том, что он может работать в любом положении, в то время как самолет крутит в небе фигуры пилотажа.

Фритц Коккерель (слева) и одни из его сотрудников возле первого опытного образна мотоцикла с трехцилиндровьм верхнеклапанным двигателем, 1918 год. (фото старое очень)

Сказано — сделано. В конце 1918 года появился прототип мотоцикла со звездообразным трехцилиндровым четырехтактным двигателем, который располагался внутри заднего колеса. Рама оставалась еще мотоциклетно-велосипедной.
Очевидно, испытания оказались удачными, потому что вскоре на свет появилась новая конструкция, на этот раз совершенно оригинальная. От «нормального» мотоцикла в ней практически ничего не осталось — разве что колеса были спицованными и круглыми. Все остальное представляло собой плоды вольной и ничем не ограниченной фантазии конструктора. Новую технику даже трудно было назвать Мотоциклом. Скорее это был, как тогда говорили, двухколесный автомобиль. Чтобы выделить новинку из всей прочей техники, ее окрестили новым именем — «Мегола» («Megola»). Оно сложилось из первых букв фамилий нескольких (к тому времени) совладельцев предприятия (Meixner, Gockerell, Landgraf), при этом Коккерель даже пошел на то, чтобы переиначить на английский манер первую букву своей фамилии — для благозвучия.


Первое, что сразу привлекало внимание к новой машине — звездообразный двигатель, на этот раз пятицилиндровый, расположенный внутри переднего колеса. Мотор был четырехтактным, нижнеклапанным, чугунные цилиндры отлиты заодно с головками. Чтобы добраться до клапанов, необходимо было отвернуть специальные пробки в верхней части головки. Все десять клапанов управлялись тремя кулачками, расположенными на специальной кулачковой шайбе. Для меньшего износа кулачков короткие толкатели клапанов были снабжены роликами. Поскольку мотор вместе с толкателями вертелся вокруг кулачковой шайбы, а сама она оставалась неподвижной, создатели мотора предусмотрели возможность небольшого ее перемещения. Таким образом, шайба с помощью специального рычага могла немного изменять свое положение и служить декомпрессором.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холостых оборотах уаз патриот

Мотор — колесо. Как ни странно, в двадцатые годы никто не боялся обломить обо что-нибудь столь низко висящий карбюратор.
Основой системы питания был карбюратор «Pallas», установленный справа от ступицы переднего колеса. Горючая смесь через полую шейку коленвала попадала от карбюратора в кольцеобразный канал в картере двигателя, откуда по внешним патрубкам поступала непосредственно в цилиндры. Точно так же через полую шейку, только с левой стороны, подавалась смазка в картер двигателя ко всем подшипникам. Поршневой маслонасос приводился в действие от колен вала посредством червячной передачи.

Сам коленчатый вал, как и положено ему в радиальном (то есть звездообразном) однорядном двигателе, имел лишь одну шатунную шейку, на которую крепилась толстая подвижная шайба. К ней, в свою очередь, присоединялись все пять шатунов. Вращался коленвал в шарикоподшипниках.
Высоковольтное магнето системы зажигания крепилось с левой стороны колеса и приводилось в действие парой конических шестерен. Свечи зажигания, сначала стоявшие на головках цилиндров вертикально, впоследствии сменили свою позицию и расположились перпендикулярно вертикальной оси каждого цилиндра. Ток высокого напряжения передавался от магнето на статор, а с него по проводам через специальные контакты на свечи. Система выпуска состояла из коротких патрубков, глушители отсутствовали совсем.

Разрез силового агрегата: 1 — цилиндр; 2 — коленчатый вал; 3 — планетарный редуктор; 4 — привод маслонасоса; 5 — магнето; 6 — шатун; 7 — поршень; 8 — свеча зажигания; 9 — высоковольтный провод; 10 — клапан; 11 — пружина клапана; 12 — перо передней вилки; 13 — токопроводящая вставка; 14 — кулачковая пластина; 15 — рычаг управления кулачковой пластиной; 16 — впускной канал;17 — впускной патрубок.

Рабочий объем мотора достигал 640 куб. ем, а мощность — 14 л.с. Ни сцепления, ни коробки передач не существовало. Вращение от блока цилиндров передавалось на колесо через планетарный редуктор, состоявший из трех сателлитов, обкатывавшихся по солнечному зубчатому колесу на коленчатом валу и по зубчатому венцу, расположенному внутри блока. Передаточное отношение редуктора было 6:1, то есть за один оборот ведущего колеса двигатель шесть раз проворачивался в обратном направлении. Такая конструкция получила название биротативный мотор.


Все эти детали вместе с колесом составляли единый ведущий узел, весивший всего около 30 килограммов. Для обеспечения нормального ремонта и обслуживания мотора спицы переднего колеса были установлены таким образом, что цилиндры можно было снимать, не удалив ни одной из них. Кроме того, для покрышки примененялись специальные камеры, представлявшие собой открытые резиновые трубки,которые можно было вставлять в покрышку, не снимая колеса.

Рама не менее двигателя соответствовала общей неординарной концепции мотоцикла. Создавалась она из расчета на женщину-водителя, и в этом смысле обеспечивала удобную посадку и высадку. Клепанная конструкция была изготовлена из листовой стали и несла внутри себя основной бензобак, вещевой ящик и место для аккумулятора под сиденьем водителя. Помимо основного бака на передней вилке, прямо над карбюратором, был установлен небольшой расходный бачок, куда топливо поступало под давлением с помощью небольшого ручного насоса. С другой стороны вилки таким же образом крепился масляный бак. Передняя вилка в качестве основного упругого элемента имела четвертьэллиптическую рессору в кожаном чехле. Заднее колесо оснащалось подвеской на двух продольных полуэллиптических рессорах (только на версии «турист»).

Мегола — турист

Эта версия предлагала владельцу мягкое сиденье со спинкой и большой руль с длинными «рогами». Посадка водителя была фактически автомобильной — откинувшись назад, с вытянутыми вперед ногами, под которые были предусмотрены подножки почти в половину длины мотоцикла. Спортивная модель (была и такая!) не имела мягкой подвески сзади, равно как и мягкого сиденья. Жесткая подвеска, мотоциклетное седло на двух спиральных пружинах, короткий руль и чисто мотоциклетная посадка гонщика — на соревнованиях нечего расслабляться!

Обе модели комплектовались приборным щитком со спидометром и указателем уровня топлива, а также тормозами только на заднее колесо. Зато тормозов было два: ножной — внутренний барабанный и ручной — ленточный внешний. В ночное время приборный щиток мог подсвечиваться лампочкой от аккумулятора. Кроме управления тормозом, на руле располагались ручка газа, рычажок регулировки опережения зажигания, а также привод жалюзей… вентиляции для водителя! Мотор, сами понимаете, в дополнительном обдуве не нуждался.

Несмотря но кажущуюся нелепость, «Мегола» обладала прекрасными ходовыми качествами. Благодаря переднему приводу и низкому расположению центра тяжести она отлично держала дорогу и уверенно преодолевала любые повороты.
Максимальная скорость последних спортивных моделей достигала 142 км/ч. Довольно хорошая скорость для такого мотоцикла да и в те времена!

Именно такой результат показал немецкий гонщик Тони Баухофер на треке «AVUS». Он же в 1924 году, участвуя в горной гонке близ Штуттгарта, достиг скорости 101,2 км/ч. Для горной дороги весьма неплохо! При этом, для того, чтобы повысить динамические качества мотоцикла, гонщики устанавливали обод переднего колеса большего диаметра.
Но не все было так идеально продумано. Как и самолетные двигатели, мотор «Меголы» так же запускался » с толкача» либо его ставили на сдвижную подставку, которая установлена на переднем колесе, и запускали вручную! ЭТО заклчалось из-за отсутствия сцепления и коробки передач, что усложняло, в частности, запуск двигателя.
Понятно, что езда на мотоцикле без сцепления по улицам была очень неудобна, особенно когда движение все больше оживлялось. Пээтому, к сожалению, к середине 1925 года производство переднеприводных мотоциклов было прекращено. Одновременно фирма свернула выпуск мотоциклов вообще. Несмотря на определенный успех «Меголы», а также различные интересные разработки, включая 150-кубовый двухтактный мотор с водяным охлаждением и большой дорожный мотоцикл с водяным же двухтактным четырехцилиндровым рядным двигателем, Фридрих Коккерель предпочел сменить специализацию.

Он умер в 1965 году, став еще при жизни канонизированной фигурой в пантеоне Всемирной Истории Мотоцикла.

Принцип работы двигателя иж юпитер 5

Двигатель внутреннего сгорания мотоцикла иж юпитер 5 состоит из следующих систем и механизмов:

2. Газораспределительный механизм. Подает в необходимый момент времени рабочую смесь в камеру сгорания и удаляет из нее отработавшие газы. В двухтактных двигателях роль подобного приспособления несут цилиндр и поршень.

3. Система зажигания необходима для зажигания сжатой смеси в цилиндре мотора.

4. Система питания готовит рабочую смесь горючего с воздухом, требуемую для работы движка.

5. Смазка. В двухтактных двигателях ИЖ-П3, ИЖ-Ю3 отдельно взятой системы смазывания не существует. Масло подается в цилиндр одновременно с горючим.

Основной узел ДВС — КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ (рис. 10, 12, 13), состоящий из коленчатого вала 15, шатуна 4, поршня 2. Коленчатый вал в картере двигателя смонтирован на подшипниках. Нижняя головка шатуна опирается через роликовый шарикоподшипник 7 на кривошипный палец б коленчатого вала. Коленчатый вал выполняет вращательное движение. Верхняя головка шатуна шарнирно связана с поршнем через поршневой пальцец 11. Она совершает возвратно-поступательный ход одновременно с поршнем.

Давление газов сквозь поршневой палец поступательно передвигающегося поршня переходит к шатуну, начиная от него кривошипному пальцу коленчатого вала. Непосредственно под влиянием данного усилия коленчатый вал начинает вращаться. Таким образом осуществляется в ДВС перерабатывание тепловой энергии горючего в силу движения.

Мотоцикл оснащен двухтактным двигателем. Роль газораспределительного механизма (ГРМ) в нем ложится на поршень. В стакане цилиндра находятся специальные окна, соединенные с карбюратором, глушителем и картером. Газораспределение осуществляется при помощи движения поршня, который, двигаясь внутри цилиндра последовательно закрывает/открывает данные окна.

Верхняя мертвая точка (ВМТ), положение при котором поршень находится на максимальном удалении при вращении от коленчатого вала, соответственно, обратное положение нижней мертвой точкой (НМТ). Расстояние которое проходит поршень в цилиндре от ВМТ до НМТ носит определение ход поршня. За один ход поршня коленчатый вал поворачивается на 180 градусов. Технический процесс, совершаюшийся в моторе во время одного хода поршня носит название такт.

Процесс во время первого такта. Во время движения поршня от нижней мертвой точке к верхней в камере кривошипного механизма образуется вакуум, и после открытия впускного окна горючая смесь из карбюратора попадает в кривошипную камеру (рис. 11а). Кривошипная камера представляет собой пространство межу герметичным корпусом картера двигателя и цилиндром, вернее до внутренней поверхности поршня.
Когда поршень идет вверх, над поршнем происходит сжатие попавшей ранее горючей смеси, которая в момент подхода к ВМТ воспламеняется искрой от свечи зажигания. Одновременно происходит разрежение в кривошипном механизме с обратной стороны поршня.
Работа во втором такте. Рабочая смесь воспламеняется до температуры 2000 – 2500 градусов цельсия, что приводит к расширению газов и увеличению давления в цилиндре до 25 кгсм2. За счет увеличения объема газов поршень резко идет вниз к НМТ. В это момент осуществляется рабочий ход поршня. Поршень давит на шатун, заставляя вращаться коленчатый вал. В это момент времени, после закрытия впускного окна во время движения поршня, наблюдается сжатие рабочей смеси в кривошипной камере(рис. 11 б).
Последующий ход поршня открывает выпускные окна, и отработанные газы выходят наружу через глушитель. Одновременно отрываются перепускные окна, и новая порция горючей смеси из картера попадает в камеру сгорания, одновременно продувая цилиндр от отработавших газов(рис. 11в).

Читать еще:  Датчик холостого хода двигателя лада приора

Механизм коробки передач; 37 — 38 вилки переключения скоростей; 39 — сектор переключения передач; 40 – ось механизма переключения передач; 41- болт; 42- правая половина картера двигателя; 43 — пружина; 44 — кулачок автомата сцепления; 45 — вал переключения передач; 46 — рычаг троса сцепления; 50- гайка крепления звездочки; 51 — рычаг автомата выжима сцепления; 52 — щиток выжима сцепления; 53 — первичный вал; 54 колпачок; 55 — вторичный вал; 56- роликоподшипник № 192906; 57 — сальник вторичного вала; 58 — звездочка вторичного вала; 59 центральный болт крепления генератора; 60 — кулачок прерывателя; 61 — крышка генератора; 62 — правая крышка картера двигателя; 63- правая полуось коленчатого вала; 64 — генератор; 65 — сальник правый; 66- прокладка цилиндра; 67 — правая крышка кривошипной камеры; 68 — маховик; 60 — цилиндр правый; 70 — правая головка цилиндра.

В состав ДВС входят следующие детали: подшипники верхней и нижней головки с шатуном, коленчатый вал с маховиками и подшипниками полуосей, картер с сальниками (рис. 12, 13).

32, 39, 40, 42 — шестеренки коробки передач; 33 — вилка переключения передач; 34 — упор переключения передач; 35 — вал переключения передач; 36 — крышка коробки передач; 37 — установочная втулка; 38 — правая крышка; 41 — промежуточный вал; 43 — шарикоподшипник № 203; 44 — роликоподшипник № 192906К1; 45 — вторичный вал; 46 — первичный вал; 47 — регулировочный винт сцепления; 48 — шарик червяка; 49 — червяк сцепления; 50 — колпачок гайки вторичного вала; 51 — сальник вторичного вала; 52 звездочка вторичного вала; 53 — генератор; 54 правый сальник; 55 роликоподшипник № 2505К; 5б — коленчатый вал; 57 — прокладка; 58 — перепускной канал; 59- выхлопное окно; 50 — декомпрессор.
ШАТУН необходим для передачи усилия от поршня к коленчатому валу. В двигателе ИХ-ЮЗ шатун выполнен из стали марки 12ХН2А, в двигателе ИЖ-ПЗ используется сталь марки 45. Наружная обойма роликового подшипника шатуна двигателя ИЖ-ПЗ – втулка из стали ШХ 15, имеющая твердость НRС 58 – 62, достигающуюся термической обработкой. В нижней головке шатуна выполнены специальные вырезы, необходимые для смазки подшипника. Палец кривошипного механизма служит внутренней обоймой подшипника.
В качестве материала сепаратора подшипника для двигателей ИЖ-ЮЗ, ИЖ-ПЗ применяется алюминиевый сплав Д 16 Т. В более ранних моделях эта деталь была выполнена из латунного сплава. Применение алюминия увеличило срок службы механизма.
В качестве подшипника для поршневого пальца используется бронзовая втулка, запрессованная в верхней головке шатуна.

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ.
В двигателях ИЖ-ПЗ и ИЖ-ЮЗ коленчатые валы конструктивно отличаются.
В состав коленвала ИЖ-ПЗ входит шатун 4 (рис.10), маховики из чугуна 5 и 9, пальцы кривошипного механизма 6, полуосей 8 и 10, подшипника шижней части шатуна 7. На левой полуоси установлена ведущая звездочка, на правую – якорь элетрогенератора. Палец кривошипа соединяет между собой половины маховика. Проность соединения достигается запрессовкой узлов механизма. Двигатель мотоцикла ИЖ-ЮЗ состоит из правого и левого коленчатых валов (рис. 88). Валы зафиксированы при помощи шпонок, и соеденины специальным выносным маховиком. Полуоси к маховику крепятся стяжным болтом, и после затяжки представляют из себя единую деталь. После сборки коленчатые валы подвергаются процедуре статической балансировки. Такая операция позволяет уменьшить воздействие вибрации и биения на опоры коленчатых валов. Сборка и разборка коленвала двигателей ИЖ-ПЗ, ИЖ-Ю3 допускается выполнять только в специально оборудованной мастерской или в заводских условиях.
ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА.
Все процессы напрямую связанные с работай двигателя внутреннего сгорания происходят в цилиндре двигателя. Внешне цилиндры мотоциклов ИЖ-ЮЗ, ИЖ-ПЗ и более ранних моделей состоят из алюминиевой рубашки внутрь которой вставлена специальная чугунная гильза. Визуально рубашка выполнена с оребрением, назначение которого – охлаждение двигателя.
В конструкции «рубашки» имеются специальные впускные и продувочные каналы, которые при помощи патрубков соединяются с карбюратором и глушителем. Нижняя часть цилиндра крепится к картеру двигателя при помощи четырех шпилек. Сама головка цилиндра крепится к непосредственно к цилиндру шестью шпильками.
Внутренняя поверхность гильзы шлифуется до зеркального состояния на станках с точностью до 0,01мм. Для герметизации соединения между картером и цилиндром устанавливается уплотняющая паронитовая прокладка. Камера сгорания имеет сферическую форму.
В головке цилиндра двигателя ИЖ-ПЗ предусмотрены два отверстия предназначенных для свечи и декомпрессора. Двигатель ИЖ-ЮЗ имеет одно отверстии для свечи. Герметичность между головкой и цилиндром достигается за счет тщательной обработки сопрягаемых плоскостей. Прокладка между ними не предусмотрена.

ПОРШЕНЬ (рис. 14)
Конструкция поршня предусматривает днище 1, проточки под поршневые кольца 2, юбку 3 и бобышки 5 поршневого пальца. Что бы исключить поворот поршневых колец во время работы ДВС в проточки под кольца установлены специальные штифты.
В конструкции поршня предусмотрен косой разрез, назначение которого придать юбке пружинящие свойства, и обеспечить необходимый зазор между поршнем и стенками чугунной гильзы. При уменьшении зазора поршень может заклинить, при увеличении появляются стуки. В качестве материала для изготовления поршня применяется алюминиевый сплав обладающий высоким коэффициентом теплопроводности и малым коэффициентом линейного расширения.
ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА.
Основная задача поршневых колец – уплотнение зазора между поршнем и стенками цилиндра, предотвращение прорыва сгоревших газов. Поршневые кольца выпускаются из специального серого чугуна и термически обрабатываются. Кольцо имеет разрез, именуемым замком. В конструкции замка предусмотрена проточка под штифт, который препятствует повороту кольца во время работы. При установке поршневого кольца в цилиндр, необходимо контролировать зазор в замке, что бы избежать замыкания кольца в условиях высоких температур при работе двигателя. Для бесперебойной работы мотора необходимо несколько колец. Поэтому в двигатель ИЖ-ПЗ установлено 3 кольца, а в двигателе мотоцикла ИЖ-ЮЗ два. Замки поршневых колец смещены относительно друг друга.
При износе поршневых колец происходит износ кольцевых канавок, увеличивается зазор между поршнем и стенками цилиндров. В результате растет расход топлива, уменьшается мощность двигателя. При использовании низкосортных масел поршневые кольца могут пригореть и закоксоваться. Кольцо перестает пружинить и выполнять свои функции. Наиболее часто пригорают верхние поршневые кольца, входящие в непосредственный контакт с камерой сгорания.
ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ.
Представляет из себя шарнир соединяющий поршень с шатуном. Материал для изготовления – сталь марки 15Х. После изготовления поршневой палей проходит процедуру цементации и закалки.
Для уменьшения износа трущихся поверхностей поршневого пальца зазоры должны быть такими, что бы палец мог поворачиваться в бобышках поршня и в шатуне при работающем двигателе.
Поршневой палец закрепляется в бобышках стопорными кольцами, вставленными в канаки в отверстиях бобышек.
КАРТЕР (рис 12, 13)
Обединяет в себе детали ДВС, сцепления и коробки передач. Картер двигателя мотоцикла должен быть герметичным, так как процессы, связанные с работой двигателя происходят не только в цилиндрах, но и в кривошипной камере.
Мотоциклетные картеры конструктивно выполнены из двух половин, включающих в себя дополнительно слева крышку сцепления, справа крышку генераторного отсека. Картер мотоцикла ИЖ-ПЗ дополнен еще крышкой коробки передач. Половины картера соединены между собой винтами при помощи втулок. Обработка отверстий для подшипников коленчатого вала, как и подшипников коробки передач, производится в собранном на контрольных втулках картере.
Герметичность половин картера достигается за счет обработкой поверхностей перед сборкой, с последующим нанесение на них бакелитового клея. Клей можно заменить на нитрокраску или нитролак. В правой крышке картера предусмотрен люк для доступр к генератору мотоцикла. В левой крышке двигателя ИЖ-ЮЗ находится люк механизма сцепления, предусматривающий заливку масла в картер двигателя.
В процессе эксплуатации необходимо вовремя удалять нагар с поверхностей головок цилиндра и поршня. Такая операция производится каждые 8-10 тысяч километров пробега. Несвоевременное проведение такого обслуживания приводит к появлению стуков в двигателе и перегреву.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector