Мотоциклы

По типу охлаждения двигатели делятся на две группы: воздушного охлаждения и жидкостного охлаждения.

Двигатели воздушного охлаждения являются наиболее распространенными на мотоциклах, так как для воздушного охлаждения цилиндров достаточно сделать их ребристыми. Удачное расположение ребер на цилиндре двигателя и самих цилиндров, а также интенсивный обдув их при движении обеспечивают хороший отвод тепла от цилиндров.

Двигатели водяного охлаждения на мотоциклах применяются редко, так как наличие радиатора, водяных трубопроводов и рубашки охлаждения на цилиндрах двигателя усложняет устройство двигателя и утяжеляет мотоциклы.

По числу тактов двигатели подразделяются также на две группы: четырехтактные и двухтактные.

В четырехтактных двигателях рабочий цикл[2] завершается за четыре такта — четыре хода поршня — за два оборота коленчатою вала двигателя. Четырехтактные двигатели имеют рабочий объем цилиндров от 150 до 1200 см³, причем рабочий объем одного цилиндра не превышает 600 см³.

Преимущество этих двигателей заключается в их экономичности. Высокая экономичность четырехтактных двигателей определяется наличием клапанного распределения, обеспечивающего наилучшее наполнение цилиндров горючей смесью. Но сложность механизма газораспределения является недостатком четырехтактного двигателя, так как это затрудняет и производство, и уход за ним. В четырехтактном двигателе газы при сгорании горючего действуют на поршень только на протяжении одного хода поршня от верхней до нижней мертвой точки. Следующие три хода поршня используются для заполнения цилиндра горючей смесью, сжатия ее и выталкивания из цилиндров отработавших газов. Таким образом, из четырех ходов поршня только один ход является рабочим, а остальные три хода — вспомогательными.

В двухтактных двигателях рабочий цикл завершается за два такта — два хода поршня — за один оборот коленчатого вала. Двухтактные двигатели имеют рабочий объем цилиндров от 75 до 350 см³, причем рабочий объем одного цилиндра не превышает 350 см³. Преимущество этих двигателей заключается в отсутствии у них сложного механизма распределения, а также в лучшем использовании объема цилиндров, чем у четырехтактного двигателя, так как за каждый оборот коленчатого вала совершается один рабочий ход. Следовательно, из каждых двух ходов поршня один ход будет рабочим и один вспомогательным.

При сравнении двухтактного и четырехтактного двигателей с одинаковым рабочим объемом цилиндров и одинаковым числом оборотов кажется, что мощность двухтактного двигателя должна быть вдвое больше, чем четырехтактного. Но в действительности при этих условиях мощность двухтактного двигателя несколько меньше или равна мощности четырехтактного двигателя. Это объясняется потерей части хода поршня на наполнение и выпуск. Кроме того, горючая смесь, выталкивая отработавшие газы из цилиндра, перемешивается с ними и частично уходит в выпускную трубу. Расход горючего при этом значительно возрастает, а наполнение цилиндров горючей смесью уменьшается.

По числу и расположению цилиндров двигатели делятся на одноцилиндровые, двухцилиндровые и четырехцилиндровые с вертикальным, наклонным и горизонтальным расположением цилиндров.

Вертикально цилиндр располагается в том случае, когда высота двигателя невелика и он не мешает расположению над ним бака для горючего. При вертикальном расположении цилиндра собственный вес поршня не оказывает давления на боковую стенку цилиндра и поэтому износ стенок цилиндра будет минимальным. Наклонное и особенно горизонтальное расположение цилиндра применяется для уменьшения общей высоты двигателя и понижения центра тяжести мотоцикла, но при этом несколько увеличивается износ стенок цилиндра за счет действия на них собственного веса поршня.

Продольное горизонтальное расположение цилиндра сильно увеличивает общую длину двигателя и вызывает удлинение рамы мотоцикла.

Увеличение числа цилиндров двигателя применяется для повышения мощности двигателя, а также для получения равномерности хода при сохранении общей высоты двигателя. Преимущество двигателей с V-образным расположением цилиндров заключается в том, что шатуны обоих цилиндров могут соединяться с общей для них шатунной шейкой кривошипа (рис. 4, а), но в этом случае чередование вспышек в цилиндрах двигателя будет неравномерным.

Рис. 4. Схемы расположения цилиндров мотоциклетных двигателей: А — V-образное расположение цилиндров: а — с неравномерным чередованием вспышек: б — с равномерным чередованием вспышек; Б — линейное расположение цилиндров: в — с общим коленчатым валом; г — с отдельными коленчатыми валами; В — оппозитное расположение цилиндров (д).