Эпоха компрессора: история наддува на гоночных мотоциклах

Если в автомобилестроении применение наддувных двигателей мало-помалу становится главным трендом, то производители мотоциклов относятся к нему настороженно.

000_moto_0311_066

000_moto_0311_066

Можно отметить лишь два периода, когда «наддутые» моторы были в фаворе. Это начало 80-х годов прошлого века, когда в моду вошел турбонаддув. И конец 30-х — эпоху компрессора.

Если мы, выражаясь языком давно ушедшей эпохи, «окинем взглядом состояние мотоспорта» в 30-е годы прошлого века, то с удивлением обнаружим, сколь мало общего у той поры с нашими временами. То, что спортивные мотоциклы 75 лет назад были совершенно другими — это мы еще можем понять и принять. Но и сам характер мотосоревнований разительно отличался от привычного нам! Вряд ли мы распознали в тогдашних состязаниях то, что теперь стало мотокроссом, эндуро, триалом… Пожалуй, лишь шоссейно-кольцевые мотогонки не так сильно изменили свой формат. Хотя о нынешнем «интернациональном котле» не было и речи. Фактически то, что тогда называлось «международным уровнем», было приложимо лишь к Европе. За ее пределами мотоспорта практически не было. За исключением США, конечно, — но они в 30-е ушли в глухую изоляцию, даже техрегламент был составлен так, чтобы не допускать на трассы европейскую технику.

А еще нас поразил бы уровень политизации спорта. 30-е годы — время расцвета тоталитарных режимов, да и в демократических странах многих манили идеалы и коммунизма, и фашизма. И в маленькой, но умной голове доктора Йозефа Геббельса возник план: привлечь еще больше сторонников во всем мире через спортивные достижения! Авто- и мотоспорту в этом проекте придавалось огромное значение. На создание спортивной техники были выделены внушительные суммы. Львиная доля попала на счета концернов Daimler-Benz и Auto-Union — именно на эти деньги были созданы знаменитые Silberpfeil, «серебряные стрелы». Но и мотоциклетным компаниям кое-что перепало.

Первым откликнулся на призыв партии концерн BMW. Тем более что его команда с самого зарождения мотопроизводства очень активно участвовала в соревнованиях самого разного уровня. Главных успехов «баварские моторостроители» добились в рекордных заездах: еще в 1929 году они взяли абсолютный мировой рекорд скорости — 216,75 км/ч. Причем этот рекорд был поставлен на практически серийном 750-кубовом аппарате (со знакомой и нам размерностью 78х78), «пришпоренном» с помощью лопаточного компрессора Zoller.

Но на выделенные средства баварцы в 1935 году разработали совершенно новый 500-кубовый мотоцикл. Его двигатель, сохранив оппозитную компоновку, имел уже по два распредвала в каждой головке. За наддув отвечал все тот же Zoller. Силовой агрегат был установлен в шасси нового поколения, с трубчатой дуплексной рамой и передней телескопической вилкой (в 1937 году мотоцикл получил еще и свечную заднюю подвеску). В версии 1939 года этот аппарат развивал мощность 68 л.с., разгонялся до 225 км/ч и при этом весил всего 137 кг. Для лучшей «традиционной» пятисотки той поры — одноцилиндрового Norton — эти параметры составляли соответственно 50 л.с., 200 км/ч и 140 кг.

Был готов к выполнению партийного задания и другой немецкий концерн — DKW. Его специалисты работу над наддувными моторами тоже начали еще в 20-х годах, но эти двигатели были выполнены совершенно по другой схеме. Во-первых, они были двухтактными, во-вторых, с П-образными цилиндрами и двумя поршнями на цилиндр, в-третьих, жидкостного охлаждения и, в-четвертых, с поршневыми компрессорами. Последний факт тем более примечателен потому, что разработкой этих чудо-моторов занимался Арнольд Цоллер — изобретатель одноименного лопаточного компрессора. А пристрастие к поршневому компрессору объясняется просто: он подает давление точно в тот момент, когда оно нужно — на фазе впуска. Немецкие инженеры опробовали неисчислимое множество вариантов: с компрессором в картере и в отдельном цилиндре, с непосредственным приводом от коленвала и через шестеренную передачу, с впуском топливной смеси в компрессор через лепестковые клапаны и через цилиндрический золотник… Но в самом конце 30-х они решились приспособить для наддува испытанный Zoller и начали разработку новых вариантов компоновки: с Л-образными цилиндрами, а также с противоположно движущимися поршнями и прямоточной продувкой.

Позже других немецких компаний подключилась к выполнению партийного задания NSU. Ее специалисты разработали компрессорный гоночный аппарат в 1938 году. 350-кубовая машина оснащалась двухцилиндровым рядным мотором с двумя верхними распредвалами, который выдавал 50 л.с. Увы, мотоцикл был тяжел (155 кг) и ненадежен. А времени на его доводку уже не хватило…

001_moto_0311_066

001_moto_0311_066Немецкое Wunderwaffe — «чудо-оружие»: BMW RS500 Type 255 образца 1939 года. Хотя эта машина и проигрывала лучшим одноцилиндровым «пятисоткам» в управляемости, она на голову превосходила их по мощности.
Немецкое Wunderwaffe — «чудо-оружие»: BMW RS500 Type 255 образца 1939 года. Хотя эта машина и проигрывала лучшим одноцилиндровым «пятисоткам» в управляемости, она на голову превосходила их по мощности.

002_moto_0311_066

002_moto_0311_066Двигатель BMW RS500. Верхние распредвалы приводились с помощью валов и конических шестерен. Компрессор Zoller — это оребренный цилиндр в передней части силового агрегата, от него идут длинные трубопроводы к задней части цилиндров.
Двигатель BMW RS500. Верхние распредвалы приводились с помощью валов и конических шестерен. Компрессор Zoller — это оребренный цилиндр в передней части силового агрегата, от него идут длинные трубопроводы к задней части цилиндров.

003_moto_0311_066

003_moto_0311_066Схема лопаточного компрессора Zoller. В цилиндрическом корпусе вращается несоосный ему барабан, в котором установлены лопатки, скользящие башмаками по поверхности неподвижного внутреннего цилиндра. Воздух, попадая в образованную лопатками и внутренней поверхностью корпуса полость, сжимается там и выталкивается в нагнетательный трубопровод. Компрессоры такого типа обеспечивают постоянный поток горючей смеси, экономны при больших давлениях, но плохо переносят большие обороты — из-за чего их привод часто снабжают понижающей передачей.
Схема лопаточного компрессора Zoller. В цилиндрическом корпусе вращается несоосный ему барабан, в котором установлены лопатки, скользящие башмаками по поверхности неподвижного внутреннего цилиндра. Воздух, попадая в образованную лопатками и внутренней поверхностью корпуса полость, сжимается там и выталкивается в нагнетательный трубопровод. Компрессоры такого типа обеспечивают постоянный поток горючей смеси, экономны при больших давлениях, но плохо переносят большие обороты — из-за чего их привод часто снабжают понижающей передачей.

004_moto_0311_066

004_moto_0311_066DKW ULD250 — самый удачный из гоночных двухтактных аппаратов компании; Эвальд Клюге выиграл на нем чемпионаты Европы 1938 и 1939 годов.
DKW ULD250 — самый удачный из гоночных двухтактных аппаратов компании; Эвальд Клюге выиграл на нем чемпионаты Европы 1938 и 1939 годов.

005_moto_0311_066

005_moto_0311_066Схема двигателя DKW ULD250. Слева — поршневой компрессор с отдельным коленвалом, приводимым от основного через шестеренную передачу. Впуск в компрессор — через вращающийся цилиндрический золотник. Сам двигатель — с одним П-образным цилиндром и двумя поршнями — развивал мощность 30 л.с. и разгонял мотоцикл до 180 км/ч.
Схема двигателя DKW ULD250. Слева — поршневой компрессор с отдельным коленвалом, приводимым от основного через шестеренную передачу. Впуск в компрессор — через вращающийся цилиндрический золотник. Сам двигатель — с одним П-образным цилиндром и двумя поршнями — развивал мощность 30 л.с. и разгонял мотоцикл до 180 км/ч.

006_moto_0311_066

006_moto_0311_066350-кубовый гоночный NSU, версия 1939 года — со свечной задней подвеской и 36-литровым бензобаком.
350-кубовый гоночный NSU, версия 1939 года — со свечной задней подвеской и 36-литровым бензобаком.

007_moto_0311_066

007_moto_0311_066Двигатель NSU 350. Компрессор British Centric установлен за двигателем. Привод верхних распредвалов — отдельными валами и коническими шестернями.
Двигатель NSU 350. Компрессор British Centric установлен за двигателем. Привод верхних распредвалов — отдельными валами и коническими шестернями.

Итальянский диктатор Бенито Муссолини не желал отставать от своего «старшего брата» (которого в душе, конечно же, считал младшим — ведь фашизм возник именно на Апеннинах). Тем более что итальянцам было чем ответить: в 1935 году компания Gilera приобрела многообещающий проект Rondine инженера Пьеро Таруффи. Это был первый гоночный мотоцикл, выполненный по схеме, ставшей стандартом не только для спортивной, но и для дорожной техники: с установленным поперечно рядным четырехцилиндровым двигателем. Прибавим к этому нагнетатель, жидкостное охлаждение, жесткую раму с широко расставленными трубами, маятниковую заднюю подвеску с горизонтальными пружинами… Хоть машина и весила все 175 кг, ее двигатель выдавал 75 л.с., разгоняя ее до 225 км/ч…

Moto Guzzi и Benelli поначалу ставили компрессоры на одноцилиндровые двигатели. Что приводило к немалым трудностям: ведь компрессор подает давление постоянно, а одноцилиндровый двигатель забирает смесь, лишь когда открыт впускной клапан. Так что за три остальных такта давление во впускном тракте может возрасти до опасной величины. Поэтому между компрессором и двигателем пришлось ввести еще и ресивер. Увы, все эти сложности себя не оправдали.

Еще в 1931 году в Moto Guzzi разрабатывали четырехцилиндровую компрессорную «пятисотку», но сочли такой вариант слишком сложным и дорогим. Лишь в 1939 году конструкторы вернулись к теме наддува и разработали рядный трехцилиндровый 500-кубовый двигатель с двумя верхними распредвалами; его расчетная мощность составляла 80 л.с. Увы, война поставила на нем крест…

Опоздали и в Benelli. Их машина с 250-кубовым четырехцилиндровым двигателем и компрессором увидела свет в 1939 году. Двигатель выдавал 45 л.с. — в полтора раза больше, чем царивший тогда DKW, — и обещал скорости «за 200».

А что же англичане? Неужели они равнодушно смотрели, как их былое превосходство уплывает из рук? Нет, конечно! — хотя рассчитывать на помощь государства им не приходилось. Компания AJS построила свой супермотоцикл еще в 1936 году: 500-кубовый V4 воздушного охлаждения. Компрессор Zoller позволил снять 51,5 л.с., но мотор постоянно страдал от перегрева. И в 1939 году вышла на трассы новая модификация — жидкостного охлаждения, форсированная до 55 л.с.

Чрезвычайно многообещающий проект готовила британская компания Velocette. Ее инженеры задумали применить привод карданным валом, избавившись от характерных для BMW нежелательных реакций. Для этого они сделали силовую установку из двух отдельных одноцилиндровых агрегатов, соединенных шестернями и вращающихся в разные стороны. Распредвал — один для двух агрегатов — располагался вверху и приводился валом с коническими шестернями. Рев при работе мотора был такой, что машина заслужила прозвище Roarer («ревун»). К августу 1939 года из 500-кубового мотора выжали 54 л.с., мотоцикл разгонялся до 210 км/ч. Да, интересно было посмотреть на гонки 1940 года — когда британские компрессорные машины встали бы вровень с немецкими и итальянскими, да вошли бы в полную силу NSU, Moto Guzzi и Benelli. Увы, история сослагательного наклонения не знает…

Полное превосходство компрессорных моторов показали два последних предвоенных чемпионата Европы — 1938 и 1939 года. Тогда еще не было чемпионата мира по мотогонкам (он появится лишь в 1949 году), а чемпионат Европы с 1924 года проводился по весьма своеобразным правилам: «еврочемпионский» ранг получал один из местных Гран-при — по очереди. Естественно, в таких условиях фактор «родных стен» часто оказывался решающим. Так, в 1933 году победителем Гран-при Швеции и чемпионом Европы стал малоизвестный шведский гонщик Гуннар Кален на мотоцикле тоже отнюдь не блиставшей на международном уровне местной марки Husqvarna.

Но к 1938 году Европа наконец созрела для проведения многоэтапного чемпионата. Восьмиэтапный марафон открывала гонка Tourist Trophy на острове Мэн. На своей родной трассе англичане еще смогли отстоять первенство в классах 500 и 350 см³, но в 250 см³ первенствовал немец Эвальд Клюге на двухтактном компрессорном DKW. Выиграв еще пять этапов, он и стал в том году чемпионом Европы, а его товарищи по команде заняли второе и третье места. В классе 500 см³ европейское первенство взял немец Георг «Шорш» Майер на BMW — но с перевесом всего в четыре очка над англичанином Гарольдом Даниэлем на Norton. И лишь в классе 350 см³ первенство осталось за «старой школой» — Тед Меллорз на Velocette выиграл чемпионат с убедительным двукратным перевесом над занявшим второе место Уайтом на Norton.

Сезон 1939 года вновь открывала Tourist Trophy — блестящей победой BMW: Майер занял первое место, его товарищ по команде Джок Вест — второе. Выступление компрессорных AJS на этом фоне выглядело бледно: 11-е и 13-е места. Майер стал бы и чемпионом Европы во второй раз, но сильно пострадал во время падения на Гран-при Швеции. Его неудача открыла дорогу к чемпионскому титулу итальянцу Дарио Серафини на компрессорной Gilera. И если в классах 250 и 350 см³ на трассе Tourist Trophy удача гонщикам на DKW не улыбнулась, то европейское чемпионство они себе обеспечили: в «четвертинках» вновь первенствовал Эвальд Клюге, класс «350» взял Хайнер Флайшман.

После войны гонщики достали припрятанные на время аппараты — компрессорные и безнаддувные — а компания AJS даже начала разработку нового гоночного мотоцикла с горизонтальной рядной «наддутой» двойкой (кстати, ее V4 в 1946 году успел-таки одержать одну победу — на гонках в Бельгии). И вдруг летом 1946 года ФИМ принимает решение запретить наддув в шоссейно-кольцевых гонках. Аргумент был простой: применение компрессоров приводит к слишком большому отрыву гоночной техники от серийной. Интересно, как бы развивалась мототехника, если бы не этот запрет? Наверняка развитие гоночных наддувных моторов отразилось бы и на широком внедрении этой технологии в серийную практику, и ездили бы мы сейчас на 500-кубовых 200-сильным спортбайках…

После 1946 года продолжали гоняться на компрессорных мотоциклах лишь в Германии, временно отлученной от международного спорта, и в… СССР. Держава-победительница заполучила не только всю документацию завода DKW, оказавшегося в ее зоне оккупации, но и его специалистов. Вот последние, собранные в КБ №10, и разработали в конце 40-х для победителей мотоцикл ГК-1 уникальной схемы: с единым цилиндром для противоположно движущихся поршней, прямоточной продувкой и компрессором Zoller. Одновременно в ЦКЭБ в Серпухове шла разработка гоночных мотоциклов серии «С» — с Л-образным цилиндром и ротативным компрессором. В Ижевске работали над спортивными моторами с поршневыми компрессорами в картере. Впрочем, с вступлением в ФИМ Германии (в 1951 году) и СССР (в 1956 году) эти разработки оказались ненужны и были свернуты.

«Последним приветом» эпохи компрессора стал абсолютный рекорд скорости на мотоцикле — 337,89 км/ч — установленный в 1956 году гонщиком Вильгельмом Херцем на NSU Delphin III. 500-кубовый 110-сильный двигатель этого аппарата конструктивно восходил к гоночному NSU 350 довоенной поры.

Этим историческим обзором мы завершаем цикл статей о наддуве для двигателей мотоциклов, начатый в «Мото» №9–2010. Но с темой не прощаемся — ведь интерес к ней растет!

008_moto_0311_066

008_moto_0311_066500-кубовая Gilera — самый мощный гоночный мотоцикл довоенного периода.
500-кубовая Gilera — самый мощный гоночный мотоцикл довоенного периода.

009_moto_0311_066

009_moto_0311_066Силовой агрегат Gilera 500. Цилиндры установлены под большим наклоном (45º). Привод двух верхних распредвалов, нагнетателя типа Rootes и магнето — шестернями.
Силовой агрегат Gilera 500. Цилиндры установлены под большим наклоном (45º). Привод двух верхних распредвалов, нагнетателя типа Rootes и магнето — шестернями.

010_moto_0311_066

010_moto_0311_066Benelli 250: поперечный четырехцилиндровый двигатель выдавал 45 л.с.
Benelli 250: поперечный четырехцилиндровый двигатель выдавал 45 л.с.

011_moto_0311_066

011_moto_0311_066AJS V4 1939 года: двигатель жидкостного охлаждения с компрессором и сухим картером, свечная подвеска заднего колеса.
AJS V4 1939 года: двигатель жидкостного охлаждения с компрессором и сухим картером, свечная подвеска заднего колеса.

012_moto_0311_066

012_moto_0311_066Velocette «Roarer». На мотоцикле — ведущий гонщик компании Стэнли Вудз, справа — конструктор Чарльз Удолл.
Velocette «Roarer». На мотоцикле — ведущий гонщик компании Стэнли Вудз, справа — конструктор Чарльз Удолл.

013_moto_0311_066

013_moto_0311_066Рекордный NSU Delphin III — последний привет эпохи компрессора.
Рекордный NSU Delphin III — последний привет эпохи компрессора.

014_moto_0311_066

014_moto_0311_066
Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Читать комментарии

Самые новые