РАЗВИТИЕ ДВУХТАКТНЫХ МОТОЦИКЛЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙС. ЕОРЗИНКЖНУвеличение литровой мощности и многооборотности двухтактных мотоциклетных двигателей лимитируется двумя факторами: ограниченностью всасывания и более или менее значительными потерями смеси в конце перепуска. Сравним продолжительность фазы всасывания четырехтактного и двухтактного двигателя (рис. 1): у первого она равна 297,5°, у второго — 134°. Разница составляет 163,5° (55%). Уьеличение фазы всасывания в двухтактном двигателе обычной конструкции обусловлено ее симметрией. Начало всасывания до ВМТ осуществляется в той степени, тз какой оканчивается после ВМТ. Это позволяет использовать сравнительно небольшой путь поршня. Увеличение фазы неизбежно приводит к увеличению запаздывания закрытия всасывающего окна, что при ходе поршня вниз связано с нарастанием давления в картере. Давление увеличивается по мере удаления поршня от ВМТ. Отсюда ясно, что более раннее начало всасывания дает больше возможности для выдувания смеси в карбюратор в конце хода всасывания. Увеличить наполнение двигателя с кривошипно-камерной продувкой можно сдвигом фазы (путем установки клапана или золотника, позволяющих закрыть всасывающее окно близко от ВМТ) или засасыванием в картер большего объема смеси. Золотник всасывания двигателя Жиллэ (рис. 2) соединен непосредственно с коленчатым валом и при вращении перекрывает окно канала всасывания в стенке картера. Начало всасывания — 45° после НМТ, конец всасывания — 45 е после ВМТ, всего 180°. По сравнению с •двигателем ИЖ-8 с симметричнойьри 30 *J\?>В классе мощных совотскнх мотоциклов подольчанин Александр Кулаков добился нового рекорда — 147,8 км в час * Фото В. Д овгяллограмотности. Развить сразу со старта большую скорость, молниеносно переключить скорости, добиться максимальной «приемистости» машины удается только при длительной тренировке и работе над мотоциклом. Три новых рекорда СССР были установлены ив этом соревновании. Снова блеснули А. Иваненко, Л. Свиридова и А. Кулаков. В классе двухтактных мотоциклов А. Иваненко показал 39,6 секунды (90,7 км/час). Это на пять километров выше его же старого рекорда. Л. Свиридова отвоевала рекорд у своей постоянной конкурентки Г. Тепляковой — 41,6 (80,4 км/час). А. Кулаков в классе четырехтактных мотоциклов улучшил свой же рекорд, показав 33,9 секунды (108,7 км/чае).Как всегда, московские автомобилисты оказались неподготовленными к открытию сезона. Но выступление единственного автомобиля было исключительно интересным. Стандартный нефорсированный автомобиль М-1, с* нормальным кузовом, переоборудованный для работы на сжиженном бутанопропаноЕОМ газе, показал скорость 107 км в час. Этот автомобиль находится в нормальной эксплоатации в Научном автотракторном институте полгода (пробег составляет около 8 тысяч км) в числе прочих марок машин (ГАЗ-АА, ЗИС-5, ЗИС-8), переведенных на этот вид топлива. Топливный бак экспериментального автомобиля вписан в габариты нормального бензобака М-1. Запас топлива на 270 километров пробега. Машина обладает прекрасным запуском, отличной работой на малых оборотах, большой приемистостью. Мощность и предел скорости выше стандартного М-1. Следует отметить, что бутанопропановый газ обходится в 2—3 раза дешевле бензина. Этот автомобиль спроектирован, построен и испытывается группой сжатых газов НАТИ под руководством инженера Г. Самоль. Вел машину т. Кукуркин.диаграммой увеличение всасывания равно 46° (24%). На одной из старых моделей ДКВ применен автоматический клапан всасывания мембранного типа (рис. 3). В этой конструкции нет отдельного перепускного канала; использовано расширенное место для установки клапана. Давление, создаваемое поршнем, автоматически закрывает клапан, продувает свелеие газы через юбку поршня и верхнюю часть всасывающего окна, открываемую во внутрь цилиндра. В ряде конструкций достигнуто увеличение объема засасываемой смеси при сохранении симметричной диаграммы распределения. У двигателя Дунелт (рис. 4) поршень ступенчатой формы; диаметр нижней части его больше верхней. В картер засасывается больший объем смеси. В двигателе Бекамо-ДКВ установлен специальный цилиндр, располояеенный в ниленей части картера; шатун этого цилиндра соединен с кривошипом, расположенным на маховике. Двигатель получил значительное конструктивное развитие и применялся на гоночных машинах ДКВ до последнего времени. Однако при обычной диаграмме продувки и выхлопа улучшение всасывания существенных результатов не дает. После конца продувки потери свежего газа продолжаются, а при повышении числа оборотов коленчатого вала резко возрастают, вследствие увеличения скорости йродувки. Опыты по увеличению степени сжатия картера, проведенные с двигателем с обычной диаграммой распределения, дают аналогичные результаты. Выигрыш в мощности 'происходит, главным образом, в области малых оборотов.НМТ1'ис. 1. Фазы распределения дппгатоля Нортон мод. 30 н 40 и ИЖ-?10 В двухтактных двигателях с симметричной диаграммой распределения и кривошипно-камерной бездефлекторной продувкой потери свежих газов значительно уменьшаются благодаря снилеению скорости и увеличению их пути. Однако ив этих двигателях при увеличении количества поступающей в картер смеси или при увеличении степени сжатия картера скорость перепуска возрастает, и результатов, близких к результатам четырехтактных двигателей, получить не удается. Совершенно очевидно, что для обычных двухтактных двигателей наддув (компрессор) большого эффекта дать не молеет. Заполнив цилиндр, наддуваемые газы выдуваются через выхлопное окно и слулеат для дополнительного охлаяедения поршня, небольшого увеличения количества рабочей смеси (по весу) и лучшей чистоты заряда. Для дальнейшего улучшения двухтактных двигателей, кроме увеличения количества засасываемой смеси, необходимо изменить фазу выхлопа, переместив ее таким образом, чтобы выхлопное окно закрывалось раньше перепускного. Попытки конструктивного разрешения этого вопроса, хотя и приво дят к усложнению двигателя, но дают высокие результаты. С точки зрения схемы установка выхлопного клапана с механическим приводом, как у четырехтактного двигателя, наиболее ясна. Проект подобного двигателя конструкции инж. Сытина выполнен Центральным автомотоклубом СССР (рис. 5). Двигатель имеет два выхлопных клапана, работающих попеременно. Клапаны открываются не чаще, чем у четырехтактного двигателя; этим обеспечивается достаточное охлаждение клапана, отдающего в момент закрытия тепло головке цилиндра. • Улучшение всасывания в проекте не предусмотрено. Но при установке вращающегося золотника с механическим приводом это вполне достннеимо. Диаграмма распределения(рис. 6) показывает, что выхлоп начинается довольно рано; к началу 'продувки давление в цилиндре незначительно, окончание выхлопа происходит раньше конца продувки. Это позволяет значительно улучшить наполнение цилиндра свеяеей смесью. При постановке всасывающего клапана (золотника) наполнение молено увеличить еще более. Слабое место двигателя — большие ускорения, получаемые клапанами. Есть опасение, что на больших оборотах клапаны будут отставать. Иначе разрешена несимметричная диаграмма распределения в двигателях с Шобразным расположением цилиндров. Два цилиндра устанавливаются параллельно или под острым углом. Поршни связаны с общим кривошипом. Камера сгорания общая для обоих цилиндров. За счет отставания или опережения хода одного поршня относительно другого достигается несимметричная диаграмма распределения. Всасывающие окна и перепускной канал расположены в одном цилиндре, выхлопное окно — в другом. Прохождение выхлопа и перепуска совершается по прямому потоку; выхлоп закрывается раньше перепуска. П-образный двигатель «Пух» (рис.-7) имеет один вилкообразный шатун; цилиндры расположены параллельно, что "вызывает необходимость бокового перемещения верхних головок шатуна относительно поршневых пальцев. Из диаграммы распределения двигателя этого типа (рис. 8) видно, что по сравнению с обычным двухтактным двигателем ход поршня используется значительно эффективнее. Окно всасывания закрывается, пройдя 25° после ВМТ; таким образом, всякая возможность противодавления в карбюратор исключена. Продувочный канал по сравнению с выхлопом открывается поздно. Надо полагать, что давление в картере ко времени начала перег ас . 5. ^Двигатель СБ-1 с клппапгмл" выхлопаГпс. -. Золотник всасывания мотоцикла „Жпллэ"Гнс. 3. Схема двигателя „ДКВ" с мембранным клапаномИ Рнс. 6. Фазы распределения двигателя СВ-1Рис. 7. Схема двигателя .Пух*добной конструкции с рабочим объемом 498 куб. см при полезной степени сжатия Е = 7,34, по данным ннлс. Бок, развивает 36 л. с. при 6 000 оборотов коленчатого вала в1 минуту, что соответствует литровой мощности около 72 л. с. Мощность двигателя с симметричной диаграммой распределения не превышает 45—50 л. с. на литр рабочего объема; максимальное чис: ло оборотов коленчатого вала в од _ну минуту — 4800—5000. Двигатель П-образного типа (250 3 см ) с вилкообразным шатуном запроектирован Центральным Конструкторским Бюро Главмотовелопро': ма при участии рекордсмена СССР 1Лш> мотоспорту А. Иваненко. Однако конструкцию П-образных 'двигателей типа «Пух» нельзя считать вполне удачной из-за бокового скольлеения верхней головки шатуна. относительно поршневого пальиа. Возможны заедания (в мотоциклах «Пух» они наблюдаются часто). С конструктивной стороны удачно разрешена несимметричная диаграмма распределения у двигателя Цоллер. На рис. 9 — один из первых вариантов этого двигателя. Шатун коленчатого типа. Нижняя головка второго шатуна описывает эллипсис. Соединения шатунов весьма надежны (тип этих соединений проверен на практике авиационных двигателей). Кривошипно-камерную продувку целесообразно заменить принудительным питанием непосредственно в цилиндр. В первоначальных конструкциях предусматривался наддув свежих газов центробежным компрессором, установленным в камере маховика. Однако наибольшее распространение получил двигатель с поршневым насосом, который дает высокие результаты. Так, мотоцикл ДКВ, снабженный двигателем с поршневым насосом (рис. 10 и 11), показал в своем классе (250 смЗ) рекордную скорость — 182,206 км/час. Но ориентировочным подсчетам его мощность равна 200 л. с. на литр рабочего объема. Такая высокая удельная мощность доступна лишь немногим четырехтактным двигателям с высокооборотными компрессорами. Двухтактный двигатель с компрессором имеет преимущества перед четырехтактным, так как выхлопной клапан последнего может легко сгореть.Рис. 9. Двигатель ЦоллорРис. 10. Гоночный двигатель ДКВ (250 куб.см)* .. * ,Развитие двухтактных двигателей с симметричной диаграммой распределения будет неизбежно отставать от четырехтактных. Применяемые улучшения не могут возместить потерь ввиду явного несовершенства фаз распределения. Надо думать, что будущее двухтактных двигателей пойдет по путч развития конструкций с несимметричными диаграммами газораспределения. При принудительном питании эти двигатели получат преимущество перед четырехтактными, так как из-за отсутствия выхлопных клапанов их паделеность повысится. Степень наддува, а следовательно и литровая мощность, может быть увеличена,Рнс. 8. Фазыраспределения „Пух"двигателя типапуска минимальное. Перепуск закрывается на 13° после выхлопа. Это обеспечивает хорошее наполнение нилиндра свежей смесью. Двухцилиндровый двигатель по-Рис. 11. Схема двигателя ДКВ (250 куб. ей)12