Tyuning dvukhtaktnogo sportivnogo dvigatelya A Grekham Bell 95g -signed

Теория и Практика Тюнинг
Спортивного Двухтактного
Двигателя
A. Грехам Белл
Перевод на русский язык выполнял только для понимания содержимого, по сему не судите
строго за мой литературный язык.
С уважением Юрий Машаров
Содержание
Страница
Предисловие
7
Глава 1. — Введение
9
Глава 2. — Головка цилиндра
13
Глава 3. — Расположение каналов и продувка цилиндра
27
Глава 4. — Выпускная система
76
Глава 5. — Карбюратор
93
Глава 6. — Зажигание
125
Глава 7. — Кривошипно-шатунный механизм
143
Глава 8. — Смазка и охлаждение
166
Глава 9. — Измерение мощности крутящего момента и коробка 174
передач
187
Приложение . — Введение
A Мотокроссовые модификации
187
В Модификации эндуро
198
С Шоссейно-кольцевые модификации
202
Приложение . — Таблица полезных эквивалентов
Приложение 3 . — Специальные поставщики
219
220
Индекс
222
Предисловие
Из очень скромного в начале, двухтактный двигатель внутреннего сгорания, в сегодняшнее время
оказался усовершенствован до такой степени, о которой ни кто не думал, возможно, всего лишь
несколько лет тому назад. Я уверен, что даже те инженеры, которые стояли у основания двухтактного
принципа, будь они живы сейчас, они были бы ошеломлены, как механически простое устройство с
относительной надежностью может производить такую большую мощность. Первоначально, я
относился к двухтактным двигателям с презрением. Они работали с ужасным, звенящим шумом. Совсем
не как те красивые ноты четырехтактных двигателей гоночных мотоциклов. К тому же они испускали
сизый дым из своих выхлопных труб, который покажется страшным человеку давно знающему о
загрязнении атмосферы. В жаркие дни эти двигатели, заклинивают с монотонной регулярностью.
Трудный запуск, заливание и загрязнение свеч зажигания казались в порядке вещей. И я списал со
счетов двухтактные моторы, убедил себя, что я никогда не буду унижаться, чтобы работать с одним из
этих ненадежных, небольших механизмов в моей ремонтной мастерской. Но мои взгляды поменялись,
когда два моих друга купили себе 250см3 мотокроссовый мотоцикл "Bultaco Pursang" и настояли на том,
чтобы я подготовил его к соревнованиям. Я принял вызов и был за это вознагражден с лихвой,
"звенящий" проявил себя, он пришел к финишу 3-им на Национальном Первенстве по мотокроссу в
категории гонщиков В. В дальнейшем интерес у меня не уменьшился, поскольку я устремился
распутать тайну, какой владеет двухтактный принцип работы двигателя. Вместо того чтобы относиться
к двухтактному двигателю с презрением, я теперь смотрю на это небольшое чудо с обаянием. Развитие
четырехтактного двигателя примерно уже достигло своего пика, но имеется, однако очень большая
область, чтобы изучить двухтактный силовой агрегат. Это - моя надежда, что эта книга поможет
энтузиасту, увлекающегося мотокроссом, эндуро, ралли в пустыне, или картингом, совершенствовать и
настраивать двухтактные двигатели для увеличения мощности и их надежности.
А. Грехам Белл
Мейтленд
Новый Южный Уэльс
Глава 1.
Введение
МЕХАНИЧЕСКИ, двухтактный двигатель очень прост, и, к сожалению, слишком во многих случаях, эта
очевидная простота ввела в заблуждение потенциальных настройщиков в веру того, что этот тип мотора
довольно просто форсировать. Только работа в течение несколько часов с напильником в выпускном и
впускном каналах может изменять полный характер двигателя в лучшую сторону. Но если Вы идете дальше,
чем 0,5мм, Вы могли бы сделать мотоцикл медленнее, чем в стандартном исполнение.
Поэтому изменения должны быть спланированы тщательно, при учете того, что редко, самые большие
(или наиболее дорогие) лучше. Поскольку Вы планируете ваши изменения, всегда оставайтесь
консервативными. В случае необходимости, Вы можете достигнуть этого позже.
Возможно самая плохая точка зрения, с которой Вы можете начинать, состоит в том, что, мол,
изготовитель не знал, что делал. Я начинал думать таким же путем, но впоследствии я стал понимать,
почему инженеры делали это. Довольно скоро я узнал больше относительно того, какой процесс происходит
в двухтактном двигателе во время работы, и допускал, конечно, меньшее количество ошибок.
Вы должны иметь в виду, что все промышленные двигатели - компромисс, даже высокофорсированные
двигатели гоночного типа подобно Yamaha TZ250. Вы можете заставить TZ произвести еще большую
мощность, но Вам придется научиться ездить на этом мотоцикле с узким диапазоном кривой мощности, а
также Вам придется набрать опыта, справиться с внезапным появлением мощности на высоких оборотах на
замасленной или влажной трассе? Также, подумайте относительно увеличенного износа, вызванного
большой частотой вращения коленвала и мощностью, в этом случае Вам придется иметь немалые финансы,
чтобы заменять коленчатый вал, поршни и цилиндр теперь более часто, когда Вы раскручиваете до
12500об/мин вместо 11500об/мин? Когда Вы начинаете думать относительно вещей подобных этим, Вы
начинаете понимать несколько причин, почему изготовители делают компромиссные двигатели и машины.
Помните TZ250, предназначен для шоссейно-кольцевых гонок, так что Вы можете воображать некоторые из
тех проблем, на которые Вы могли бы наталкиваться, если бы захотели применить одноцилиндровый 125см 3
мотокроссовый двигатель для использования в шоссейно-кольцевых гонках.
Очевидно первая работа, которую Вы должны сделать - довести двигатель до технических требований
изготовителя. Это названо "блюпринтинг", т.е. проводят точно все замеры и затем исправляют любые
ошибки, допущенные в производстве. Вы будете поражены достижениями, которые могут быть вами
сделаны, исправляя производственные неточности, особенно в надежности, и в меньшей степени в
динамике двигателя. Я убежден, что изготовители, собирают свои спортивные машины, достигая цели,
чтобы сделать это проще, чем добиваться всех точностей.
Я видел двигатели, которые никогда не заводились с зазором поршня больше чем пригодным к
эксплуатации пределом, установленным изготовителем. Шатуны, на том же самом кривошипе, которые
различны по длине межцентрового расстояния на 0,4мм и 20 граммам в массе. Полуоси, которые бъют на
0,1мм относительно центра. Головки цилиндра с зазором сквиш-полосы 1,7мм, вместо 0,7-1,0мм. Цилиндры
с окнами, обрамленными настолько остро, что боковая часть поршня и колец была бы сбрита в течение
нескольких минут. Новые поршни с трещинами. Новые головки цилиндра, которые имеют поры.
Блюпринтинг включает в себя: очищение облоя из каналов, и, подгонку всех уплотнений, так что бы они ни
накладывались на каналы. Отверстия для перепуска должны быть согласованы к картеру. Карбюратор
должен совпасть с монтажным фланцем и впускным каналом. Что ни будь, что изготовитель не сделал
(возможно, чтобы сократить издержки), Вы должны сделать.
Блюпринтинг - медленная, утомительная работа, и может быть дорогая, когда коленчатые валы должны
быть сняты, разобраны и затем обработанный на станке и правильно собраны, или когда головки цилиндров
должны быть обработаны на станке, чтобы подогнать зазор сквиш-полосы без того, чтобы увеличить
степень сжатия. Это не очень поднимает мощность, потому что, когда Вы закончили, двигатель стал истинный стандарт, и сообщение вашим помощникам после работы, которое Вы сделали, не будет
впечатлять их. Но не позвольте этому помешать. Основание для любой серьезной настройки должна быть
доводка двигателя до технических требований изготовителя.
Большинство людей не будет верить, как близки к стандартным моторам двигатели, используемые
заводскими гоночными командами. Другие гонщики убеждены, что, потому как заводские парни более
быстрые, они должны иметь большее количество мощности и большее количество хитростей. По правде,
говоря, различия находятся в геометрии рам и способности заводского гонщика ехать быстрее, а также
делают правильный выбор из шин, назначений подвески, передачи, жиклеров и т.д. Плюс, конечно, они
используют двигатели после блюпринтинга.
Так, чтобы не имелось никакого недоразумения относительно двухтактного рабочего цикла, я буду
описывать то, что происходит в каждом цилиндре, в каждый оборот коленчатого вала.
Первый пример двигатель с газораспределением поршнем Bultaco Matador Mk4, который, подобно наиболее
современным двухтактным двигателям, работает на принципе возвратно-петлевой продувки цилиндра.
Поскольку поршень идет вверх, впускной канал открывается юбкой поршня в 75° перед В.М.Т. (Верхняя
Мертвая Точка) и атмосферное давление (14,7 пси) с силой вталкивает смесь воздуха и топлива, наполняя
картер (Рис. 1.1). Поршень продолжает идти вверх к В.М.Т., сжимая заряд топливовоздушной смеси,
допущенный на предыдущем цикле. Не доходя, поршень 3,2мм до В.М.Т. свеча зажигает смесь, посылая
поршень вниз на цикл работы. Поскольку поршень продолжает опускаться, впускной канал закроется, и
топливовоздушная смесь частично сжимается в картере. В 85° перед Н.М.Т. (Нижняя Мертвая Точка)
выпускной канал открывается головкой поршня, и выхлопные газы выходят. После других 22° (63° перед
Н.М.Т.) продувочный период заканчивается, и головка поршня открывает перепускные окна, чтобы
допустить свежий топливовоздушный заряд. Затем он вытесняется вверх через перепускные каналы из-за
понижающегося поршня, уменьшающего объем картера эквивалентно смещению поршня, в этом образце
244см3. Поскольку поршень начинает подниматься вверх, смесь продолжает течь в цилиндр, и выхлопной
газ продолжает выходить. Поршень продолжает подниматься, закрывает сначала перепускные окна и затем
выпускное окно. Затем впускное окно открывается, и цикл повторяется снова.
Двигатели с вращающимся клапаном на впуске работают в том же самом виде, по принципу возвратнопетлевой продувки, но в этом случае, частично срезанный диск и установленный на конец коленчатого вала,
открывает и закрывает впускной канал на боковой стороне. Morbidelli 125 двухцилиндровый гоночный
мотоцикл имеет двигатель с вращающимся клапаном на впуске. Впускной канал открывается при 30° после
Н.М.Т. и закрывается при 79° после В.М.Т.. Головка поршня открывает и закрывает выпускное окно и окна
для перепуска.
Следующие страницы познакомят Вас со знаниями, которые необходимы, чтобы подготовить двухтактный
двигатель для успешных соревнований, но имейте в виду те принципы, которые выделены в этой главе для
того, чтобы Вы избежали наиболее основные ловушки, связанные с настройкой двухтактного мотора.
Глава 2.
Головка цилиндра
Головка цилиндра двухтактного двигателя, конечно, не выглядит, очень привлекательной, но эта часть
двигателя имеет большое влияние на работу вашего двигателя. Изготовители используют различные
внешние формы и конструкции охлаждающих ребер, но главное требование в том, что бы тепловыделяющая
поверхность была достаточно большой, чтобы соответствующе охлаждать двигатель. Некоторые люди
чувствуют, что головка должна иметь радиальное расположение ребер, чтобы она хорошо охлаждалась, но я
не соглашаюсь. Обычные ребра полностью адекватны. Главное это - площадь поверхности, а не вид ребер.
Что является более важным это форма камеры сгорания и местоположение свечи зажигания. За эти годы
много проектов камеры сгорания были испытаны, но только две из всех способствуют надежной работе
двигателя, при высокой мощности. Одна вещь, в которой мощный двухтактный двигатель не нуждается это
камера сгорания, которая способствует детонации. Детонация - убийца всех двухтактных гоночных
двигателей.
Чтобы выбрать правильный тип камеры сгорания, вам необходимо понять каким образом появляется
детонация, и что может быть выполнено, чтобы избежать этой проблемы. Детонация происходит тогда,
когда часть топливовоздушной смеси начинает гореть спонтанно после того, когда происходит нормальное
зажигание. Фронт пламени, созданный этим состоянием, в конечном счете, сталкивается с пламенем,
инициализированным свечой зажигания. Это вызывает быстрое и сильное возрастание давления, и
заканчивается разрушением внутренних поверхностей двигателя.
Детонация оставляет много отметин, для которых настройщик двухтактного двигателя должен иметь
всегда наметанный глаз. Наиболее очевидный признак это когда головка поршня осыпана по краю, как если
это было бы отпескоструено. Двигатели с алюминиевыми цилиндрами покрытые металлом будут обычно
показывать тот же самый результат вокруг верхнего края цилиндра. Треснувший (не расплавленный)
изолятор свечи зажигания также указывает на детонацию. Если двигатель поддерживается в рабочем
состоянии с детонацией, в конечном счете, он заклинит и(или) у него прогорит днище поршня.
Предпосылки к детонации - высокая плотность топливовоздушной смеси, высокое сжатие, высокая
температура заряда и чрезмерное опережение зажигания. Высокая температура головки поршня или камеры
сгорания может также привести к этому состоянию. В гоночных двухтактных моторах все эти предпосылки
детонации фактически неизбежны, за исключением чрезмерного опережения зажигания.
Исследователи выяснили, что суть кроется в газах находящихся у самых крайних границ камеры
сгорания, и соответственно называемые “пограничными газами”, которые само загораются, что взывает
детонацию. Эти пограничные газы нагреты окружающим металлом камеры сгорания и головки поршня, а
также теплотой, исходящей от продвигающегося зажженного искрой зажигания фронта пламени. Если
полученный фронт пламени от искры зажигания достигает внешних кромок камеры сгорания достаточно
быстро, эти пограничные газы не будут иметь времени, чтобы нагреться достаточно, чтобы само загореться,
предотвратив тем самым детонацию. Здесь находится ключ для предупреждения детонации, т.е. сохранить
пограничные газы, охлажденными в течение времени, требуемого, для того чтобы фронт пламени сгорания,
успел достигнуть пограничных газов.
Наиболее очевидный шаг, который удовлетворил бы второе требование, это необходимость иметь
камеру сгорания как можно меньше, с расположенной свечой зажигания в ее центре. Естественно фронт
пламени сгорания достигнет пограничных газов в небольшом пространстве более быстро, чем то, если бы
отсек был вдвое шире. Дополнительно, центральная свеча зажигания уменьшает перемещение пламени до
минимума. (Рис. 2.1)
На ответ второго требования: потребность сохранять пограничные газы прохладными также может быть
дан ответ. Если мы перемещаем камеру сгорания вниз так близко к головке поршня насколько возможно,
никакое сгорание не произойдет вокруг границ отсека, пока поршень не прошел дальше В.М.Т. Эта большая
площадь поверхности действует как холодильник и теплота отводится от пограничных газов, предотвращая
самовоспламенение.
Камера сгорания, только что описанная называется сквиш-типом из-за сквиш-полосы вокруг края.
Первоначально, сквиш-полоса была разработана для выбрасывания топливовоздушного заряда от границ
цилиндра к свече зажигания, которое, конечно происходит. Быстро двигающиеся газы навстречу свече
зажигания быстро достигают границу пламени горения, таким образом, предотвращая взрыв.
Начиная с того времени, большее количество выгод от сквиш-камеры стало заметным. Смесь,
выстреливаемая поперек камеры сгорания из сквиш-полосы размешивает топливовоздушную смесь более
полностью, а также смешивает любой остаточный выхлопной газ, все еще существующий со свежим
зарядом. Это служит, чтобы ускорить сгорание, предотвращая от формирования застойных областей газа.
Такие области замедляют, и в некоторых случаях могут мешать в распространении пламени.
Турбулентность, вызванная сквиш-полосой, также служит, чтобы расширить теплопередачу в
инициализированном искрой зажигания фронте пламени. Без надлежащей теплопередачи, струи пламени
имели бы тенденцию выходить к границам камеры сгорания, преждевременно нагревая окружающие газы,
чтобы начать возникновение цикла детонации.
Быстрое сгорание имеет другие преимущества помимо управления детонацией. С увеличением скорости
сгорания имеется, соответствующая потребность, к уменьшению опережения зажигания. Чем ближе к
В.М.Т. мы можем зажечь топливовоздушный заряд, тем меньшее количество вредной работы, мы получим,
сжимая горящий заряд, который пытается расширяться. Также имеется меньшее количество энергетической
потери в форме теплоты, передаваемой головке цилиндра и головке поршня.
Когда меньшее количество теплоты подводится к головке и поршню, тогда работающий двигатель с
меньше нагретыми деталями производит большее количество мощности. Дополнительная выгода, также
следует от охлаждения поршня, которая прибавляет выходную мощность. Менее горячий поршень не
нагревает сильно заряд, попавший в картер, поэтому холодный, более плотный топливовоздушный заряд
вводится в цилиндр каждый цикл, выдавая большее количество мощности.
Если Вы думаете так, Вам будет видно, что компактная камера сгорания типа сквиш также способствует
более прохладному поршню, ограничивая головку поршня от самого интенсивного пламени приблизительно
на 50 % до и после В.М.Т.
Проектировщики двигателей знали относительно этих вещей в течение значительного времени. Поэтому
Вы увидите, что лучшие двигатели гоночного типа применяют сквиш-проект . Также обратите внимание,
что эти двигатели имеют очень небольшие диаметры цилиндров относительно их хода, это также уменьшает
размер камеры сгорания, и уменьшает область головки поршня, открытой к пламени сгорания.
Чтобы минимизировать деформации цилиндра и поршня, некоторые изготовители используют камеру
сгорания сквиш-типа со смещением (Рис. 2.2). Со стороны выпуска в цилиндре двухтактного двигателя
стенка цилиндра и поршня всегда самая горячая, даже притом, что охлаждающий воздушный поток намного
лучше попадает в это место чем к задней части (стороне выпуска) двигателя. Имеются несколько причин
для этого, все связанно с проходом очень горячих (630°C) выхлопных газов через выпускной канал.
Улетучивающийся газ нагревает выпускной канал и стенку цилиндра также как боковую сторону поршня.
Это заставляет поршень расширяться неправильно и при некоторых обстоятельствах, может возникнуть его
прихват. Позаботившись об этой возможности, изготовитель может, выбирая, увеличивать зазор между
поршнем и цилиндром, но это не желательно, поскольку излишний зазор увеличивает утечку мимо колец и
обычно приводит к высокому износу поршня. Более безопасный шаг: необходимо переместить камеру
сгорания в заднюю часть головки. Если это выполнено, передняя сторона головки поршня экранирована от
пламени сгорания сквиш поверхностью. В результате тогда, когда передняя сторона поршня нагрета в
течение хода выпуска, она не будет расширяться из-за первоначально большого охлождения.
Несколько двухтактных двигателей производятся со сквиш-камерами и смещенными сквиш-камерами,
но, к сожалению, массовое производство обычно понижает их эффективность. Это очень трудная задача
сохранить допуски меньше чем 0,2мм в серийном производстве. Поэтому Вы найдете много двигателей с
зазором сквиш-полосы 1,3-1,8мм вместо требуемого 0,6-0,8мм зазора.
Если ваш мотоцикл служит только для развлечения, и для использования на многих мотокроссовых
мотоциклах, широкий зазор сквиш-полосы не будет иметь значения. Вы не будете получать пиковую
мощность, потому что Вы никогда, вероятно, не ездите достаточно динамично, чтобы проявить детонацию.
Но в этом случае Вы никогда не будете, возможно, знать в этом различие.
Однако если Вы хотите иметь наивысшую мощность и никакого риска появления детонации, зазор
сквиш-полосы должен быть оптимальным. Сквиш-полоса, которая не работает, это не лучше чем вообще ее
нет, поскольку в этом случае затрачивается впустую часть вашего топливовоздушного заряда. И поэтому
заряд, попавший в цилиндр, произведет меньшее количество лошадиных сил.
Чтобы показать Вам относительно того, сколько лошадиных сил, Вы могли бы потерять, будет хорошо,
чтобы рассмотреть, например шоссейно-гоночный Yamaha TZ250. Эти двигатели имеют цилиндр 54мм в
диаметре и сквиш-камеру сгорания. Геометрическая степень сжатия - 15:1, означает, что попавший заряд в
цилиндр сжат в пространстве 8,8см3. Если зазор сквиш-полосы – 1,7мм (большое количество двигателей
применяют этот размер) 1,94см3 полученного заряда не будет сожжено до и после В.М.Т, т.е. слишком
поздно сгорит, чтобы произвести мощность, 1,94см 3 представляет 22 % от впущенного заряда. Когда зазор
сквиш-полосы сокращен до 0,8мм, потеря заряда сокращается до 0,92см 3 или 10,5 %. В теории это, казалось
бы, простым способом получить большее количество (11,5 %) мощности, но потери уменьшают это
увеличение приблизительно до 5-6 % на тормозном стенде. Поэтому максимум мощности возрастает от 52
до 55 л.с. Мощность в средней части диапазона может повышаться на целых 10 %, так что для мотоцикла
это будет лучшее, чтобы хорошо ехать, и не детонировать.
Сокращение зазора сквиш-полосы не просто, Вы не можете только механически убрать 1мм от головки,
или что-то подобное, поскольку степень сжатия поднялась бы слишком высоко. Также Вы должны
убедиться, что не уменьшили зазор сквиш-полосы так сильно, что поршень мог бы столкнуться с головкой
на высоких оборотах. Требуемый зазор различен для каждого двигателя, и также необходимо быть
осторожными Вам, когда намереваетесь, заменить поршень, шатун или цилиндр.
Поршни обычно имеют различие по высоте до 0,2мм. Шатуны, как предполагается, где-то в пределах
0,2мм, но они могут быть даже различаться до 0,5мм. Высота цилиндров поддерживается в пределах 0,4мм.
В самом плохом случае Вы могли бы собрать двигатель с новым поршнем, шатуном и цилиндром. Поршень
мог бы быть на 0,2мм более высоким и шатун на 0,2мм длиннее. Вместе с цилиндром, который на 0,4мм
короче прежнего, новые части могли бы уменьшить ваш зазор сквиш-полосы до 0,2 + 0,2 + 0,4 = 0,8мм,
соответственно из-за чего двигатель выйдет из строя, если зазор был предварительно установлен в 0,8мм.
Изготовители, сортируя по величине детали двигателя, реализуют такую комбинацию, при которой
преднамеренно зазор получается с большим припуском.
Если Вы желаете, соответствие зазора сквиш-полосы, каждый раз, когда делаете переборку двигателя, то
компенсируете неадекватный зазор, устанавливая более толстое уплотнение на основании цилиндра или
более толстую прокладку головки цилиндра, Вы можете устанавливать зазор до такой степени, как показано
в ТАБЛИЦЕ 2.1.
Чтобы найти точно, каков зазор сквиш-полосы, цилиндр должен быть установлен с уплотнением
основания цилиндра стандартной толщиной. Очистите весь нагар с головки и поршня. Положите полоску
пластилина 20мм шириной 3мм толщиной поперек головки поршня.
ТАБЛИЦА 2.1. Минимальные зазоры сквиш-полосы.
Размер Цилиндра (см3)
Зазор (мм)
50- 80
100-125
175-250
300-500
0.6-0.8
0.7-0.9
1.0-1.4
1.1-1.5
Установите прокладку головки цилиндра, и саму головку, и поверните кривошип, чтобы переместить
поршень только один раз через В.М.Т. Удалите головку, и затем разрежьте пластилин посередине, влажным
ножом. Тщательно удалите одну полоску пластилина от поршня, а затем замерьте толщину пластилина,
оставшегося на поршне. Вы должны быть точны, поэтому используйте конец вашего штангельциркуля с
нониусом. Проведите второй раз проверку толщины пластилина с другой стороны поршня. Если толщины
различны, это указало бы, на то, что поверхность головки цилиндра под прокладку была обработана на
станке с другой базовой поверхностью к таковой камеры сгорания. Также в это время записывают размеры,
для будущей ссылки, сжатой толщины уплотнения основания цилиндра и прокладки головки цилиндра.
(Рис. 2.3).
После того, как толщина пластилина измерена, Вы можете подумать о том, как глубоко головка
цилиндра должна быть обработана на станке, чтобы получить желательный зазор сквиш-полосы. Как
упомянуто ранее, камера сгорания должна также быть обработана на станке глубже в головку, чтобы
сохранить степень сжатия на приемлемом уровне. Если Вы желаете сохранить степень сжатия, ту же самую
как у стандартного варианта, камера сгорания должна быть обработана на станке вдвое глубже, чем Вы
сняли металл для уменьшения зазора сквиш-полосы, принимая 50 %-ую сквиш-полосу. Поэтому, если 0,9мм
удалено, камера сгорания будет должна, обточена на 1,8мм глубже. 50 %-ые сквиш-полосы имеют площадь,
равную половине площади диаметра цилиндра двигателя то есть двигатель с 54мм отверстием имел бы
сквиш-полосу приблизительно шириной 8мм (Рис. 2.4).
Чтобы проверить, что в механической мастерской камеру сгорания расточат к первоначальному контуру,
Вы будете должны сделать шаблон формы камеры сгорания прежде, чем, отдадите головку для доработки.
Шаблон может быть выполнен из любого легкого металла или даже жесткого картона. (Рис. 2.5).
Большинство людей хотят иметь степень сжатия, поднятую настолько высоко насколько возможно.
Высокое сжатие всегда приравнивалось к высокой мощности. Я соглашаюсь, что степень сжатия должна
быть сделана настолько высоко как реально возможно, но часто изготовитель уже нашел этот предел и
соответственно применил его в своих двигателях. Все, что Вы можете сделать в этом случае - проверить, что
допуски на обработку не понизили отношение степени сжатия ниже этого уровня, которое указал
изготовитель.
Кое-что, что Вы должны всегда помнить, когда имеете дело с двухтактными двигателями это то, что
увеличение степени сжатия, не будет давать эквивалент усиления по мощности как если бы то, которое Вы
приобрели бы у четырехтактного двигателя.
Теплота - враг двухтактных двигателей, и увеличивая степень сжатия, чтобы поднять мощность на 10 %
возможно приведет к повышению мощности только на 3 % максимум; остальное будет утрачено в тепловых
потерях и потерях при перепуске. Однако в более низких частотах вращения двигателя цилиндр полностью
не будет заполнен топливовоздушной смесью, и мощность может подняться на 5-6 %, потому как не
имеется таких тепловых потерь. Это, фактически, реальная выгода увеличения степени сжатия, не
увеличивать максимум мощности, но приобрести мощность в средней части и возможно расширить
диапазон кривой мощности.
Потому как много беспорядка существует в мотоциклетной индустрии, касающейся степени сжатия, мы
должны определить точно, что мы подразумеваем относительно того, когда мы используем этот термин. С
тех пор первые двигатели внутреннего сгорания, независимо от того, были ли двигатели двухтактными,
четырехтактными, дизельными, бензиновыми, и т.д., степень сжатия была взята в среднем отношении
объема цилиндра с поршнем в Н.М.Т к объему цилиндра с поршнем в В.М.Т (Рис. 2.6).
Эти отношения выражены в формуле:
CR 
CV  CCV
CCV
Где CR = степень сжатия.
CV = объем цилиндра.
CCV = объем камеры сгорания.
Объем цилиндра находится, используя формулу:
CV 
D 2  S
4000
Где p = 3,1416.
D = Диаметр цилиндра в мм.
S = Ход поршня в мм.
CCV, объем камеры сгорания, составлен из объема камеры сгорания, плюс любое пространство,
существующее между головкой поршня и вершиной цилиндра а также прокладки головки цилиндра. Этот
объем может быть подсчитан, геометрически, но намного более просто подвести поршень до В.М.Т.
Изолировать вокруг края поршня тонким слоем из смазочного материала. Следующее - установите головку
и прокладку головки цилиндра, и измерьте объем водой или парафином, используя мерительный сосуд,
отградуированный в 0,1см3.
Рассмотрим пример, как эти формулы работают при измерении длинноходного Bultaco Pursang 125. Этот
двигатель имеет диаметр цилиндра 51,5мм, ход поршня 60мм и, согласно изготовителям, имеет степень
сжатия 14:1.
CV 
 D2  S
4000
 124,98cm3
Измеренный мерительным сосудом CCV найден, и составляет 9,8см3.
CR 
CV  CCV 124,98  9,8

 13,75:1
CCV
9,8
Поэтому двигатель имеет степень сжатия немного ниже, чем есть в технических требованиях. Поскольку
этот двигатель будет участвовать в спидвее, используя 110 октановое топливо (Avgas 100/130),то степень
сжатия будет увеличена до 15:1. Стандартный двигатель разработан, чтобы использовать 95 октановое
топливо.
Формула, чтобы найти требуемый объем камеры сгорания: -
CCV 
CV
124,98 124,98


 8,93см3
CR 1 15 1
14
Поэтому объем камеры сгорания должен быть сокращен на 9,8 – 8,93 = 0,87см3. Чтобы найти, сколько
головку нужно срезать, чтобы уменьшить объем на 0,87см3, мы используем формулу изменения длинны
цилиндра: -
S
CV  4000 0,87  4000

 0,42 мм
 D2
  51,52
Вышеупомянутая степень сжатия теперь называется как геометрическая степень сжатия. Японцы
представили новый путь измерения степени сжатия, названная в различных кругах как исправленная,
фактическая или уловимая степень сжатия. Это может быть очень запутывающее, потому что 8:1
исправленная степень сжатия - эквивалентна 15:1 степени сжатия, рассчитанная старым методом.
Японская теория это то сжатие, которое не начинается, пока поршень не закроет выпускной канал.
Поэтому исправленная степень сжатия взята в среднем из отношения объема цилиндра с поршнем, только
что закрывающим выпускной канал относительно объема цилиндра с поршнем в В.М.Т. (Рис. 2.7).
Это выражено в формуле: -
CCR 
ECV  CCV
CCV
Где CCR = Исправленная степень сжатия.
ECV = Эффективный объем цилиндра.
CCV = Объем камеры сгорания.
Чтобы определить эффективный объем цилиндра, расстояние от вершины выпускного канала до верхней
точки хода поршня (то есть точка В.М.Т.) должно быть известно. ECV, будет найден, используя формулу: -
ECV 
D 2  ES
4000
Где p = 3,1416.
D = Диаметр цилиндра в мм.
ES = Эффективный ход в мм.
В этом примере мы будем использовать двигатель мотоцикла эндуро Suzuki PE175C. Он имеет диаметр
цилиндра 62мм, ход поршня 57мм и исправленную степень сжатия 7,6:1, согласно Suzuki. Измерением я
нашел, что выпускное окно находится в – 31,5мм от вершины цилиндра, но в В.М.Т., поршень находится в –
0,3мм от вершины цилиндра, что означает, что эффективный ход 31,5-0,3 = 31,2мм.
ECV 
 D2  ES
4000

  622  31,2
4000
 94,19см3
Измеренный мерительным сосудом, объем камеры сгорания был найден, он равен 14,7см 3. Поэтому
исправленная степень сжатия будет: -
CCR 
ECV  CCV 94,19  14,7

 7,4:1
CCV
14,7
Вместо работы с исправленной, фактической, истинной, или как хотите, назовите ее, степенью сжатия, я
предпочитаю преобразовывать назад к старым неисправленным данным (геометрической степени сжатия),
которые имеют смысл для меня, даже если они не имеют смысла для японца. Если имелось любое основание
к японской системе, то мы должны участвовать в гонках на PE175 в 100см 3 классе, поскольку эффективный
объем - только 94см3, но тщетна попытка, получить в любой мотоциклетной или картинговой организации,
чтобы это было принято! Что я действительно хотел бы знать - то, почему PE175 не называется PE100?
Также, как применить исправленную степень сжатия для шоссейно-гоночных Yamaha YZR500? Этот
двигатель имеет переменный выпускной канал, который изменяет высоту выпускного окна относительно
частоты вращения колен вала, благодаря этому двигатель использует большее количество мощности.
Поскольку японская мотоциклетная промышленность работала с выпускными системами пока больше
всего, я уверен, что они знают тот факт, что волна возвращения фактически вынуждает любой
топливовоздушный заряд, который вытек в выпускной канал, возвратиться обратно в цилиндр. Поэтому
топливовоздушная смесь объемом 72см3, которая, кажется, потеряна в выхлоп PE175, действительно не
потеряна.
Возвращаясь к старой системе, мы найдем степень сжатия PE175: -
CR 
CV  CCV 172 14,7

 12,7 :1
CCV
14,7
Чтобы найти, как сравнить степень сжатия 12,7:1 , с тем, что намеревался получить изготовитель, мы
должны преобразовать исправленное число изготовителя 7,6:1 назад к старой системе, используя формулу: -
CR 
1  (CCR  1)  S
ES
Где CR = Геометрическая степень сжатия.
CCV = Исправленная степень сжатия.
S = Ход поршня в мм.
ES = Эффективный ход в мм.
CR 
1  (CCR 1)  S 1  (7,6 1)  57

 13,06:1
ES
31,2
Поскольку этот мотоцикл предназначен, чтобы использовать 90-95 октановое топливо, то можно
безопасно поднять степень сжатия до 13,7:1 для использования на соревнованиях на 100 октановом
гоночном топливе.
В конце концов, после этого беспорядка по всем видам степеней сжатия, Вы, вероятно, стали
изумленными и задающимися вопросом, на какой степени сжатия ваш двигатель будет безопасно работать.
Если Вы посмотрите на ТАБЛИЦУ 2.2, Вы найдете ответ. Эти данные - то, что я рассматриваю, как
максимально безопасную степень сжатия для гоночных двигателей с хорошим воздушным охлаждением и
действующей сквиш-полосой.
ТАБЛИЦА 2.2. Допустимая степень сжатия.
Объем
цилиндра
(см3)
50-80
100-125
175
250
350
500
Тип топлива
100 октановый
100/130
авиационный
115/145
авиационный
Метанол
15.5:1
16:1
17:1
19:1
14.3:1
15:1
15.7:1
18:1
13.5:1
14:1
14.7:1
16.5:1
12.5:1
13:1
14:1
15.7:1
12.2:1
12.5:1
13:1
15:1
11.8:1
12:1
13:1
15:1
Двигатели водяного охлаждения будут вообще работать с 0,5-1 отношением выше, чем обозначенные. А
двигатели чрезвычайно короткоходные то есть, Yamaha IT175 обычно требуют отношения на 0,5-1 ниже чем
указанные величины. Работа двигателя по сжиманию топливной смеси не должна иметь степень сжатия,
выше, чем определено у изготовителя. Большинство компаний устанавливает свои двигатели на мотоциклы
для бездорожья с применением 90-95 октанового бензина, но некоторые, подобно двигателям Rotax,
используемым в мотоциклах SWM и "Can-Am", действительно только работоспособны на 100 октановом
топливе. Двигатели мотоциклов для шоссейно-кольцевых гонок требуют 100 октанового топлива при
стандартном сжатии.
Чтобы сохранить весь сжатый топливовоздушный заряд в двигателе, должна иметься точная изоляция
между головкой и цилиндром. Если Вы действительно этим озабочены, Вы можете приварить головку к
цилиндру подобно, как делают в турбо надувном Le Man Porsche, но, более обычный метод состоит в том,
чтобы использовать отожженную медную или алюминиевую прокладку, вставленную между головкой и
цилиндром.
Картинговые двигатели McCulloch используют тонкую 0,4мм, алюминиевую прокладку головки
цилиндра в течение многих лет без больших проблем, но я не могу действительно рекомендовать алюминий
для любого другого двухтактного двигателя, потому что как всегда, может появиться проблема с утечкой.
McCulloch испытал обратную проблему, в которой они использовали ранее алюминиевые уплотнения в
течение ряда лет, на двигателе МС-92, а потом они переключились на медь. Медное уплотнение каждый раз
давало не плотность после затяжки, поскольку Вы не могли бы заставить достаточно прожать медное
уплотнение без деформирования головки. На новом МС-93 они вернулись назад к старому алюминиевому
уплотнению.
Когда медное уплотнение используется, имеется всегда искушение, чтобы многократно использовать
старое. Я уведомляю Вас - не делайте этого, если уплотнение не имеет точно ту же самую внутреннюю
часть и наружный диаметр как верхний торец гильзы цилиндра. Даже когда это имеется, уплотнение должно
быть нагрето пламенем газа низкой температуры и охлаждено.
Вообще, я предпочитаю собирать двигатели с воздушным охлаждением без прокладки под головкой
цилиндра, если в головке сделать выточку, чтобы торец гильзы цилиндра вошел в это место. В этом типе
сопряжения я притираю головку на торец цилиндра, используя пасту для притирки клапанов. Когда Вы
закончили, будьте очень осторожными, чтобы удалить все остатки притирочной пасты из цилиндра, а затем
очистите головку и цилиндр так, чтобы в соединяемых поверхностях можно было применить герметик.
Помните, что удаление прокладки головки цилиндра значительно увеличит степень сжатия.
Независимо от типа используемого герметика, или даже если Вы не используете герметик, я рекомендую
использовать герметик Permatex Номер 3 или Hylomar SQ-32M. Оба герметика обеспечат хорошую
изоляцию в повышенных температурах, в двухтактных двигателях.
Гарантией соединения между головкой и цилиндром от пропускания газов, является правильно
затянутые в последовательности болты головки, с усилием, рекомендуемым изготовителем. Типичная
последовательность показана на рисунке 2.8. Эта последовательность должна быть полностью обратная,
когда головка удаляется.
Головки двухтактных двигателей легко деформируются, так что Вы должны быть очень осторожны к
усилию затяжки, больше чем рекомендуемо. Перетяжка будет всегда заставлять головку деформироваться.
Вы должны быть внимательным, чтобы затягивать болтовые соединения, по крайней мере, в три этапа. Если
требуемое усилие затяжки головки 27Нм, Вы наживляете все гайки на шпильки, завинчивая пальцами, затем
до 13,6Нм, 20,3Нм и в последнюю очередь до 27Нм. После того, как приблизительно 15 минут двигатель
поработал, гайки снова подтягивают и затем, после того, как двигатель остыл минимум в течение одного
часа, подтягивают гайки снова.
Глава 3.
Расположение каналов
продувка цилиндра.
и
Сегодня, когда мы рассматриваем внутреннюю часть цилиндра двухтактного двигателя, мы видим
рабочую поверхность цилиндра, буквально изрезанную окнами, которые служат для управления фазой
впуска, перепуска топливовоздушной смеси и выпуска газа из двигателя. Мы, кто выросли в Японской
двухтактной эре, уже понимаем, что каждый цилиндр имеет огромный выпускной канал и от четырех до
шести отверстий для перепуска. Однако это не всегда было так. Еще в 1904 году Альфред Скотт
запатентовал свой первоначальный двухтактный, вертикальный, двухцилиндровый двигатель. После этого в
1906 году Французы Гарард произвели двигатель с вращающимся дисковым впускным золотником. Скотт
также разработал двигатель с вращающимся дисковым золотником в 1912 году, выиграв в гонках Senior TT
в том и следующем году. Однако, несмотря на некоторые, очень творческие проекты, внедряемые в
двухтактные двигатели, они продолжили быть очень ненадежным, и этим единственным фактором
сдерживало их развитие вплоть до Второй Мировой войны.
В середине 1930-ых, компания DKW вознамерилась сделать двухтактные двигатели респектабельными.
До этого они производили экономные двухтактные мотоциклы и были заинтересованы, чтобы получить
прибыль от изменения имиджа двухтактного двигателя. Они наняли инженера по имени Золлер, чтобы
получить гоночную машину в классе 250, которая, в конечном счете, выиграла гонку ТТ на острове Мэн в
1938 году. Это привело к развитию сначала, 125 кубового одноцилиндрового двигателя с использованием
специального расположения каналов, первоначально изобретенное для двухтактных дизелей немецким
инженером доктором Е.Шнюрле. Это была концепция, которая, в конечном счете, принесла успех
двухтактному двигателю, и как экономический источник энергии для транспорта и как мощный, легкий
двигатель для соревнований. Петлевая продувка по методу Шнюрле, запатентованная в 1925 году,
использовала единственное выпускное окно между двумя маленькими перепускными окнами, чьи потоки
смеси были нацелены так, чтобы сходиться на стенке цилиндра напротив выхлопа (Рис. 3.1). Будучи
нацеленные далеко от выхлопного окна, потоки из перепускных окон имели естественную устойчивость от
прямого попадания в выхлоп. Ранние проекты использовали поршни с дефлекторами, чтобы сохранить
топливовоздушный заряд от выхода в выпускной канал. Это увеличило температуру поршня, и
подразумевало, что только использование малой мощности можно было бы применять без риска прихвата
поршня.
После войны DKW, был перемещен в Ингольштадт в Западной Германии, в то время как их старое
предприятие в Цшопау в Восточной Германии было восстановлено как Motorradwerke Zschopau, или MZ. В
1952 году на MZ появился Вальтер Кааден, чтобы ускорить прогресс. Его ранняя работа,
сконцентрировалась на развитии выхлопа и дополнительных методах продувки. После многих
экспериментов он доказал, что продувка по типу Шнюрле выдавала лучшую мощность и надежность. Тогда
в 1957 году он добавил третье отверстие для перепуска, напротив выхлопа. Дополнительный поток свежего
заряда, соединенный с двумя главными потоками из перепускных окон, направлялся к головке цилиндра
(Рис. 3.2).
Современная двухтактная технология была передана первоначально Suzuki, и позже Yamaha в Японии,
когда Эрнст Дегнер дезертировал из Восточной Германии, чтобы попасть в Suzuki. Объединяя проекты,
которые Дегнер, принес из MZ с Японской технологией в области металлургии, двухтактные двигатели
произвели большой прыжок вперед в выходной мощности и надежности моторов. В течение 60-ых Suzuki и
Yamaha побеждали на мировых первенствах, используя экзотическое расположение каналов и систему
впуска с вращающимся дисковым золотником, первоначально разработанным в DKW и MZ. Инженеры
Yamaha, однако, пошли дальше на один шаг. Они прибавили пару вспомогательных окон для перепуска
рядом с главными перепускными окнами, которые также направляли поток смеси к задней части цилиндра
(Рис. 3.3). Японские инженеры тогда поняли, как и Вальтер Кааден в прошлом 1957, что имелась секция
стенки цилиндра в задней части, которая могла быть также заполнена другими одним или двумя окнами.
Перепускной поток улучшился и, поскольку скорость топливовоздушного заряда, входящего цилиндр была
уменьшена, потеря смеси из выхлопа была сокращена (Рис. 3.4).
Тогда же в Европе инженеры двухтактных двигателей боролись против чрезмерного износа колец и
цилиндра, из-за слишком большой ширины выпускного окна. Узкое окно уменьшало мощность, но
повышало надежность. Более высокое окно восстанавливало мощность, но делало диапазон кривой
мощности неприемлемо узким. Обойти проблему смог инженер из Rotax доктор Ханс Липпицч он прибавил
пару маленьких вспомогательных выпускных каналов рядом с большим овальным выпускным каналом и
поместил их выше главных перепускных. Два вспомогательных канала соединяются с главным выпускным
каналом перед фланцем выхлопа (Рис. 3.5).
Инженеры Yamaha оборудовали выпускное окно системой поворотного клапана (Рис. 3.6), который
является в основном механизмом, чтобы изменять высоту выпускного окна, предотвращая сужение
диапазона кривой мощности. Вы можете видеть, что имеется барабанная поворотная заслонка у стенки
цилиндра. При высоких оборотах двигателя выпускное окно максимально открыто, увеличивая тем самым
максимальную мощность при относительно узкой ширине окна благоприятной для хорошего ресурса
поршневых колец. В более низких частотах вращения окно частично закрыто, которое улучшает мощность в
средней части и расширяет диапазон кривой мощности. Поворотный клапан на гоночной YZR500
управляется с помощью электроники питающейся от батареи, но TZ500 дорожно-серийный образец
использует намного более простую систему. Гибким валом от тахометра до центробежного регулятора,
который открывает или закрывает выпускное окно в соответствии с оборотами двигателя.
Продолжительность выхлопа в более высоких оборотах (то есть, более чем 10500 оборотов в минуту) - 202°,
которое относится к среднему количеству шоссейно-гоночных двигателей. При низких оборотах
приблизительно 180°, или подобно как у мотокроссового двигателя класса 400.
Когда вы модернизируете цилиндр, наиболее логическим местом, для начала является выпускной канал.
Небольшое снятие металла с боковой и верхней части окна даст большое увеличения мощности, если
конечно правильно выполнено. Выпускные окна имеют много форм и размеров; каждый тип имеет
преимущества и недостатки. Окно на рисунке 3.7 действительно прямоугольно, но это обычно упоминается
как ―квадратное окно‖. Этот - тип, который Вы найдете на многих маломощных двигателях. Размер его
должен быть так мал, чтобы кольца не зацеплялись за верхнюю кромку окна и могли быть сломаны.
Имеются два пути, которыми это окно можно изменить: оно может быть расширено наверху или окну
можно придать овальную форму. Мы должны быть внимательным, когда выпускное окно подходит
слишком близко к перепускным окнам, иначе будет иметься чрезмерная потеря топливовоздушной смеси в
выхлоп. Я предпочитаю 8мм разделение между этими окнами, но иногда возможно уменьшить до 5мм без
вредного воздействия.
Если пространство для окна - проблема, Вы не будете иметь никакой другой альтернативы, чем
расширить выпускной канал сверху. Этот тип окна даст хорошую мощность от верхней средней части до
максимальной высокой части диапазона кривой мощности. Когда Вы растачиваете этот тип окна,
центральная верхняя часть окна должна быть от 4° до 5° выше, чем концы той же кромки окна. Причина для
этого состоит в том, что, когда двигатель работает на ходе сжатия, кольца выпучиваются в канал, в самой
большой степени, когда окно закрывается. Однако, увеличивая высоту центральной части окна, кольцо
имеет меньше возможность зацепиться за край окна и сломаться, потому что концы окна фактически
начинают отводить кольцо назад в поршневую канавку прежде, чем окно закроется.
Эллиптическое или овальное окно - то, которое я предпочитаю, если пространство для окна подходяще
достаточно. Это тот тип, который Вы найдете на большинстве двухтактных двигателей для соревнований.
Форма окна довольно нежна для колец, если окно не сделано чрезмерно широким. Что такое чрезмерная
ширина? Хорошо, я не уверен; но я нашел, что окно при 0,71 от диаметра цилиндра, является хорошим
компромиссом для большинства шоссейно-гоночных и мотокроссовых двигателей, использующих
податливые стальные кольца (максимально безопасный размер окна приблизительно 0,65 с кольцами из
чугуна). Некоторые настройщики расширяют окно, до 0,75, но они рискуют повредить кольца, поршень и
окно. Я был способен расширять некоторые окна до 0,73 размера отверстия, но это скорее исключение, чем
правило.
Прямоугольное окно с перемычкой довольно обычно в большеобъемных мотокроссовых и эндуро
двигателях (Рис. 3.8). Конечно, оно имеет очень большую площадь окна, но оно должно иметь еще более
большую площадь, поскольку оно пропускает приблизительно только 85 % от такого же окна без
перемычки эквивалентной площади. В прошлых годах этот тип окна давал много неисправностей,
поскольку перемычка перегревалась и выпучивалась внутрь цилиндра, вызывая прихват поршня. Однако
сейчас эта проблема почти решена, если перемычка не чрезмерно сужена. Если происходит "тяжелый
контакт " перемычки и поршня, то поршень должен быть запилен, где он соприкасается с перемычкой.
Поскольку окна с перемычками обычно весьма близко находятся к перепускным окнам, имеется только
один способ увеличить площадь окна, это увеличение верхней части по ширине. Доработайте окно как
показано на иллюстрации, но не копируйте выпускное окно по типу "брови", которое будет обсуждено
ниже.
―T‖-образное или окно типа "брови" редко можно увидеть в эти дни, хотя это использовалось Suzuki,
Kawasaki и Honda (Рис. 3.9). Этот тип окна имеет очень немного перспектив для изменений, поскольку
внезапное изменение формы выше главных перепускных окон очень резко, и для поршня и для колец.
Обычно имеется очень немного возможности, которая, может быть выполнена, чтобы улучшить этот тип
окна.
Выпускные окна с перемычкой могут быть сделаны очень широкими, но имеется предел тому, как
далеко Вы можете идти. Для двигателей Suzuki RM125 (все модели до T), максимальная ширина 23мм для
левой половины окна (рассматривая с передней части мотоцикла) и 25,5мм для правой половины окна. Если
Вы делаете его более широким, то поршень не будет способен изолировать картер от выпускного окна,
потому что юбка уменьшена вокруг отверстия под поршневой палец. Должна всегда иметься достаточная
стенка цилиндра по периферии окна. Выпускные и впускные окна должны отделяться 2мм шириной юбки
поршня, чтобы плотно прилегать и производить изоляцию.
Чтобы гарантировать, что Вы не расширяете выпускное окно слишком широко, Вы будете должны
тщательно разметить схему окон на юбке поршня с коленчатым валом, в В.М.Т.. После этого удалите
цилиндр, и измерьте расстояние от размеченных рисок до уменьшенной области вокруг бобышек
поршневого пальца. Вычтите 2мм от измерения, и это будет то количество окна, которое может быть
увеличено по ширине. Количество, которое может быть удалено из впускных окон с перемычками, может
быть установлено подобным способом, но с поршнем в Н.М.Т..
К настоящему времени мы говорили относительно изменения формы и ширины выпускного окна, но не
высоты. Увеличение ширины выпускного канала будет всегда приводить к увеличению мощности вверху
средней части кривой, чтобы достигнуть максимума оборотов в минуту. Обычно будет иметься маленькая
или никакая потеря в мощности в средней части. Увеличение окна по высоте, с другой стороны, будет
всегда понижать мощность при низких оборотах. При увеличении продолжительности, открытого периода
окна, только на пару градусов может сделать мотоцикл неузнаваемым на некоторых моделях. Только, как
далеко Вы можете повышать выпускной канал - вопрос на миллион долларов, подвергают к сомнению
каждого, кто хотел бы знать. Кое-какие настройщики изобрели некоторое время назад формулу времясечение/угол-сечение. Искренне, я нашел этот метод вычисления момента открытия, полностью
бесполезным. Геометрия и вовлеченная математика очень утомительна и, когда Вы закончили полную
процедуру, Вы найдете, что ответ имеет небольшие приближения к современной двухтактной технологии.
Я имею некоторые идеи относительно времени выпуска, но вслепую после моих предложений Вы могли
бы получить большое количество неисправности. Моя теория состоит в том, что двигатель требует, чтобы
некоторая продолжительность выхлопа соответствовала определенной частоте вращения двигателя.
Поэтому, если от двигателя требуется, максимальная мощность, скажем, при 12000об/мин, то требуемая
продолжительность выхлопа будет одинаковой 1 независимо от того, является ли двигатель 80см3
мотокроссовым двигателем или двухцилиндровым шоссейно-гоночным класса 250. Из опыта я имею
справедливую идею, относительно того, какой определенной продолжительностью имеется потребность у
двигателей (см. ТАБЛИЦУ 3.1).


ТАБЛИЦА 3.1. Продолжительность выпуска.
Объем
(см3)
двигателя Применение
Частота вращения двигателя Продолжительность
(обороты в минуту)
выхлопа (°)
2х62
Шоссейногоночный
13500
206-208
1x80
1x80
Мотокросс
Мотокросс
11000
12000
196-198
202-204
1x80
Шоссейногоночный
13000
205-207
1x100
1x100
Мотокросс
Карт
11200
10800
198-200
176-178
1xl25
1х125
Мотокросс
Мотокросс
10000
11000
190-192
196-198
1х125
Шоссейногоночный
12000
202-204
1xl25
Шоссейногоночный
12500
203-205
2х125
Шоссейногоночный
12000
202-204
4х125
11500
200-202
1х175
Шоссейногоночный
Эндуро
9000
184-186
1х175
Эндуро
9500
186-188
2х175
Шоссейногоночный
11200
198-200
1х250
1х250
Эндуро
Мотокросс
8000
8500
180-182
183-185
1х250
10500
194-196
1х400
Шоссейногоночный
Эндуро
7000
175-177
1х400
Мотокросс
7500
176-178
Обратите внимание: 1 x 100 картинговый двигатель отношу к двигателю с фиксированной передачей, следовательно, с коротким
открытым периодом выхлопа.
Однако если цилиндр имеет более короткий открытый период перепуска чем, я предпочитаю,
продолжительность выхлопа должна быть сокращена, иначе мотоцикл будет при езде 'пищащим'. С другой
стороны, я могу выбрать увеличение по высоте перепускных окон и использовать предложенное время
выхлопа.
Вы можете легко ошибиться, когда занимаетесь расположением каналов цилиндра. Я знал
настройщиков, которые перемещали выпускные каналы вверх и вниз и на всю имеющуюся площадь, ища
большее количество мощности или лучшее распространение кривой мощности. После нескольких месяцев
трудоемкой работы они недостигли ничего, в основном, потому что продолжительность перепуска была
слишком коротка, и-или была вся неправильна выпускная труба. В то время как может показаться довольно
просто, произвольно выбрать выхлоп, рассчитав по рисунку и придерживаться этого, я чувствую, что это - в
настоящее время лучший способ относительно настройки двухтактного двигателя. После этого если
двигатель показывает некоторую нежелательную черту, в виде узкого диапазона мощности, я изменяю,
выпускную трубу, намереваясь произвести характеристику потребной мощности. Я утверждаю - что проект
выпускной трубы, гораздо более важный, чем продолжительность выпуска. Открытый период выхлопа
определяет до некоторой степени, какая максимальная мощность будет и в какой частоте вращения
двигателя, она будет произведена. Выпускная труба, с другой стороны, корректирует характеристику
мощности двигателя в диапазонах выше и ниже максимальной мощности.
Формулу, которую я использую, чтобы вычислить открытый период выхлопа (и продолжительность
перепуска) довольно передовая, но если Вы проделываете много работы над двухтактными двигателями, то
для этого было бы хорошо, чтобы Вы потратили много денег на электронный калькулятор с полной научной
функцией, чтобы ускорить ваши вычисления. Формула следующая: -


T 2  R 2  L2
D  180  Cos
 2 
2  R T


Где T  R  L  C  E
R = Ход поршня, разделенный на 2 в мм.
L = Длина шатуна в межцентровом расстоянии в мм (обычно ход, умноженный на 2).
C = Высота в мм (то есть расстояние от поршня до верхнего торца цилиндра при В.М.Т.).
E = Расстояние от верхней кромки выпускного окна до верхнего торца цилиндра.
Например, продолжительность выхлопа шоссейно-гоночного двухцилиндрового Morbidelli 125 (Рис. 3.10)
следующие: R= 20,5мм.
L= 87мм.
С=0мм.
T  R LC  E 
 20,5  87  0 18,2 
 89,3

T 2  R2  L2 
D  180  cos
 2 
2  R T 


89,32  20,52  872 
 180  cos
 2 
2  20,5  89,3 

 180  cos0, 22553  2 
 180  77   2 
 206
Посмотрите на ТАБЛИЦУ 3.1. Вы можете видеть, что продолжительность выхлопа справедлива, для
пикового диапазона мощности при 13500-13700об/мин. Однако, если мы собрались изменить этот двигатель
экстенсивно расточкой Mikuni на 1мм, (т.е. до 29мм) и изготовив новый набор выпускных труб, мы получим
пик мощности при 14000об/мин, который подразумевал бы, что продолжительность выпуска должна быть
увеличена до 208°, чтобы воспользоваться преимуществом улучшенной продувки двигателя. Поэтому мы
увеличили бы выпускной канал по высоте на 0,35мм. E будет теперь равна 17,85мм, и
T  20,5  87  0 17,85  89,65.

89,652  20,52  872 
D  180  сos
  2  (180  сos0,24196)  2  180  76  2  208
2  20,5  89,65 

На некоторых двигателях, с применением колец Дайкса, верхним поршневым кольцом, а не головкой
поршня производится управление открытием и закрытием выхлопа и перепуска. У этих двигателей,
продолжительность выхлопа рассчитывается, используя ту же самую формулу, однако определяя размер С
(Высота в мм) необходимо его очень тщательно измерить, используя глубиномер, иначе ваши вычисления
будут на несколько градусов отличны. В двигателях, где кольцо Дайкса фактически определяет, открытие и
закрытие канала, измерение расстояния С производится между кольцом и верхним торцом цилиндра при
В.М.Т. Вернемся назад, чтобы рассмотреть Рис. 3.5. Обратите внимание, что картинговый двигатель Rotax,
кажется, имеет умеренное расположение каналов для гоночного варианта. Этот двигатель, фактически,
имеет единственное кольцо Дайкса, расположенное очень близко к вершине поршня. Расстояние С – 1,8мм,
это напоминает мотокроссовое расположение каналов хотя является верным расположением для гоночного
типа. В этом случае продолжительность выхлопа 201°.
Если Вы не имели никакого предыдущего опыта, настройки двухтактного двигателя, то намного
безопаснее прежде изменить головку поршня, чем повышать выпускное окно для увеличения
продолжительности выхлопа. Как только Вы удалили металл, Вы не можете вернуть его назад, но к счастью
поршни намного менее дорогие, чем цилиндры. Поэтому все, что Вы должны сделать - сохранить точные
замеры и затем вернуться на один шаг назад, если Вы ушли слишком далеко (Рис. 3.11). Идея состоит в том,
чтобы Вы постепенно стачивали по 0,5мм со стороны выхлопа у головки поршня, пока не достигнете точки,
которой бы Вы были удовлетворены по выходной мощности. Если Вы случайно сделали на один шаг
слишком далеко, то здесь просто необходимо "идти обратным курсом". Все, в чем Вы нуждаетесь это новый
поршень. Затем, когда Вы изменяете надлежащим образом выпускной канал, сделайте его по высоте на
0,5мм меньше, чем то количество, которое Вы удалили от поршня. Этот тип настройки – ―назад к началу
пути‖, который я предпочитаю для настройки, и если Вы не хотите быть вовлеченными в дорогое и
отнимающее много времени изготовление выпускной трубы, то это - самый безопасный выход. Вы никогда
не будете иметь лучшую возможную мощность двигателя, изменяя выпускной канал, в пределах
ограничений наложенных выпускной трубой вашего мотоцикла. Однако, это - одно из более безопасных
мест, чтобы начать изменять двухтактный двигатель, и даже в пределах ограничений стандартной
выпускной трубы, которой Вы должны закончить настройку двигателя.
При работе над выпускным каналом, имеются две стадии проверки, которые должны быть сделаны. Вопервых, с поршнем в Н.М.Т., нижняя часть окна канала должна быть на уровне с, или ниже чем,
поверхность головки поршня, иначе высокоскоростной поток газа будет разрушен (Рис 3.12). Во-вторых, в
случае окна с перемычкой, гарантируйте, что обе половинки окна открываются одновременно. Если одна
сторона открывается немного раньше, чем другая, то поток газа будет разрушаться в некоторой степени, но
хуже в том, что волны давления, вошедшие в выпускную трубу, будут иметь более низкую амплитуду. Это
уменьшает эффективность импульсов выхлопа в создании вакуума и перезарядке цилиндра свежей смесью
(Рис. 3.13).
Если Вы имеете систему поворотного клапана в выпускном канале типа Yamaha, то необходим
дополнительный осмотр, который должен быть сделан. Независимо от того, является ли выпускной канал
стандартным или был увеличен, необходимо выполнить проверку того, что поворотный клапан открывается
полностью, и выравнивается с верхней кромкой выпускного окна. Вручную поверните рычаг
исполнительного механизма, это будет видно, выравнивается ли поворотный клапан и окно. Обычно
требуется некоторое регулирование. После ослабления регулировочной гайки и перемещения поворотного
клапана к правильной позиции гайку затягивают с применением Loctite так, чтобы это не ослабло от
вибрации. Наконец проверьте, что момент открытия или закрытия клапана правилен при работе двигателя.
Это выполняется следующим путем. Отмечая полную степень перемещения рычага исполнительного
механизма на цилиндре при коротких поворотах ручкой газа, контролируйте, открывается ли клапан
фактически на весь промежуток. Если этого нет, Вы должны откорректировать поворотный клапан к
позиции, которая слегка выше, чем верхняя кромка выпускного канала с рычагом исполнительного
механизма, помещенным в полное открытое положение. После этого перепроверьте полное открытие при
работе двигателя.
Единственное другое регулирование клапана, которое является допустимым, это изменение
предварительного натяга пружины регулятора и изменение момента открытия или закрытия клапана в
средней части оборотов. Когда предварительное поджатие пружины увеличено, то увеличивается время
действия выхлопа. Поскольку это имеет эффект подъема верхнего конца кривой мощности и сужение
диапазона мощности, то это изменение, рекомендуется только для опытных гонщиков соревнующихся на
быстрых трассах. Начинайте проверять с дополнительной прокладки толщиной 0,51мм, установленной
позади пружины регулятора. Если мощность возрастает, слишком быстро или диапазон мощности слишком
узкий, попытайтесь поставить прокладку 0,3мм.
В последние годы, физический размер и форма выпускного канала между его окном и фланцем, где
подсоединяется выпускная труба, находятся под пристальным исследованием. Теперь сделаны попытки,
чтобы сохранять диаметр канала как можно меньше, без препятствования движению газа из цилиндра.
Принимая во внимание, что несколько лет назад диаметр канала типичных 125см 3 цилиндров был от 40 до
42мм, большинство впускных каналов для 125 - теперь приблизительно диаметром 37 или 38мм. Это
делается, чтобы сохранить волну импульса выхлопа в высокой амплитуде таким образом, чтобы цилиндр
был очищен и перезаряжен более полностью. Это было, основано, на том, что выхлопные газы выходили и
охлаждались слишком быстро, из-за большого выпускного канала, фактически уменьшая силу импульса
выхлопа.
Естественное желание у настройщиков было сохранять выхлопной газ в границах так, чтобы сильный
импульс волны был передан через выпускную трубу, тем самым, вынуждая их применять гладкий
выпускной патрубок, который позволял бы выхлопным газам вытекать беспрепятственно из цилиндра. То
есть выпускной канал должен быть относительно прям, без резких поворотов, предотвращая завихрение.
Фланец должен совершенно соответствовать каналу и не изменять направление потока выхлопных газов.
Когда выпускной канал отвечает этим требованиям, выброс газа из цилиндра будет нормальным, даже
притом, что диаметр канала будет относительно мал, чтобы сохранять интенсивность импульса высокого
значения.
Быстрый взгляд на выпускной фланец и канал укажет, на то, как они правильны. Однако если Вы не
очень владеете наукой движения газа, Вы не будете знать, будут ли, выхлопные газы завихрятся или нет.
Если Вы используете касторовое масло или какое-либо другое масло, которое производит хорошее
отложение нагара, Вы способны увидеть, где выпускной канал ―мертв‖. Любое место в канале, где имеется
слой нагара, хотя в основном он не содержит его, является местом наименьшей деятельности потока газа.
Вы можете быть довольно уверенны, что в такой области потоки газов являются завихренными, и поэтому
разрушенными выходят из цилиндра.
В последствии, область низкого давления может быть удалена, срезав металл из канала, но чаще, он
будет требовать заварки. Выпускной канал, иллюстрированный на Рис. 3.14 - особенно ―противный‖. Канал
изменяет направление потока очень резко, который вверху его производит завихрение. Также нижняя часть
канала опускается слишком быстро, являясь причиной завихрения в этой области.
Имеются два способа устранения проблемы выпускного канала. Верхняя часть канала может быть, выше
и фланец поднят, чтобы уменьшить его резкий перегиб. С другой стороны новый фланец должен быть
изготовлен в соответствии с измененной верхней частью выпускного канала. Любым путем, нижняя часть
канала, и возможно нижняя часть фланца также, будут должны завариться, чтобы улучшить профиль.
Алюминиевый цилиндр естественно необходимо заваривать дуговой аргоновой сваркой. Заполняйте по не
многу, одновременно позволяйте цилиндру продолжительное время охлаждаться между каждым проходом
сварки, иначе она сдеформирует цилиндр.
Как показано на Рис. 3.15 выпускной фланец может быть смещен, если мы рассматриваем его сверху. Он
должен быть снова переделан, изготовив новый фланец, который должен совпадать с выпускным каналом.
От аспекта проекта двухтактного двигателя, я чувствую, что перепускные каналы наиболее важны. К
сожалению, с точки зрения среднего настройщика, перепускные каналы наиболее трудны в изменении и
наименее поняты. По определению, перепускные каналы работают по пересылке топливовоздушной смеси
из картера в цилиндр. Это звучит достаточно просто, но, после того, как мы рассмотрим все включаемые
факторы, Вы лучше оцените, какая это действительно большая задача.
В среднем в гоночном двигателе цикл впуска происходит в течение примерно 190° поворота коленчатого
вала. Цикл выхлопа производится в течение 200°. Однако, фаза перепуска, должна быть закончена до 130°
движения коленчатого вала. Мало того, что перепуск имеет чрезвычайно короткое время, чтобы
перезарядить цилиндр топливовоздушной смесью, он должен также управлять структурой потока заряда,
чтобы предупредить утечку смеси в выхлоп, и вывести выхлопные газы двигателя из задней части цилиндра
к выпускному каналу.
В течение 60-ых, когда Suzuki и Yamaha доминировали на гонках Гран при, их инженеры восстановили
миф, который исходил от двигателей BSA Bantam и Villiers для только что послевоенных гонок. Эти
двигатели имели большие места в картере и настройщики аргументировали достаточно справедливо
добавляя в него различные наполнители что уменьшало объем картера и следовательно увеличивало сжатие
картера, когда поршень двигался к Н.М.Т. При увеличении сжатия картера естественно получается более
высокое давление в картере двигателя которое с большей силой действует на потоки горючей смеси
выходящей через перепускные каналы в цилиндр, что улучшает максимальный выход мощности.
Настройщики думали о том, как быть с перепускными потоками, прорывающимися в цилиндр под
значительным давлением. Из-за этого топливовоздушный заряд имел тенденцию вести себя подобно клину
при входе в цилиндр. Это не прекращало их смешивание с выхлопными газами, но выталкивало их из
цилиндра со значительной силой.
Столь действенный был этот метод очистки цилиндра, что топливовоздушный ―клин‖ фактически
частично терялся в выхлоп перед закрытием окна. Настройщики двухтактных двигателей преодолели эту
проблему, сделав открытие перепускных окон позже и закрывая их раньше, сокращая традиционный срок
действия перепуска со 130° до 120°. Из-за большего количества топливного заряда, содержимого в
цилиндре, мощность увеличилась. Эти довольные инженеры, чтобы далее увеличить сжатие картера,
уменьшают открытый период перепуска до 110° и меньше. Мощность снова повысилась и японcкие
инженеры внушили идею, которая господствовала в гонках Гран при - это сокращение времени действия
перепуска, дабы сократить убыток заряда в выхлоп и увеличивать сжатие картера, что гарантировало
эффективное нагнетание топливовоздушной смеси из картера в цилиндр.
Звуки теории, хороши, но практически были выявлены проблемы. Истинный выход мощности
повысился к уровням, предварительно неизвестным для двухтактных двигателей, но кривые мощности
стали пикообразными, а частоты вращения двигателя повысились к невероятным уровням. Неудержимые
японские инженеры, пошли по пути уменьшения цилиндра, чтобы допустить очень высокие обороты, при
которых еще возможна надежная работа. Снова уровни мощностей увеличились, предусматривая
дальнейший стимул, чтобы уменьшить объем цилиндра. Это вело к развитию таких механизмов как
трехцилиндровый 50см3 Suzuki и четырехцилиндровая Yamaha 125, которая произвела 40л.с. при
18000об/мин. В эти времена гонщики могли переключать от десяти до восемнадцати ступеней, такой были
характеристики мощности этих двигателей.
Проблема состояла в том, что, несмотря на используемый самый ограниченный период открытия
перепуска, при более низких частотах вращения двигателя слишком много заряда терялись в выхлоп. Это
происходило, потому что заряд перепуска входил в цилиндр под таким большим давлением, что это имело
время, чтобы выдавиться струей прямо из выхлопного окна при низких оборотах. Следовательно, была
произведена малая мощность при оборотах ниже максимальной. В более высоких оборотах, мощность была
снова ограничена, из-за перепускных окон, являющихся слишком малым, чтобы допускать большой объем
топливовоздушного заряда смеси в доступное время.
Сегодня, та же самая проблема происходит, когда используют очень короткие периоды перепуска.
Вообще, Вы найдете, что мотоциклы, которые являются ―пищащими‖, получают мощность слишком быстро
и показывают узкий диапазон мощности, по причине того, что перепускные окна слишком низкие (то есть,
короткий срок действия) или потому что окна неправильно нацелены.
К счастью, изготовители главным образом ушли от идеи относительно использования высокого сжатия
картера, чтобы вытолкнуть топливный заряд через перепускные каналы в цилиндр, так что мы можем
забыть относительно сжатия картера и концентрироваться на перепускных каналах. Однако, для тех, кто
заинтересован, первичное сжатие или сжатие картера рассчитывается, используя эту формулу: -
PC 
CCV
CCV  CV
Где CCV = объем картера при В.М.Т.
CV = объем цилиндра
Для измерения объема картера (CCV), сначала поворачивают двигатель, с впускным каналом,
расположенным вверх, и вращают кривошип, чтобы передвинуть поршень до В.М.Т.. После этого,
используя мерительный сосуд, заполненный керосином и моторным маслом, смешанным 50-50, заполняют
картер до поверхности стенки цилиндра впускного канала. Если это равняется, скажем, 425см 3, а двигатель с
рабочим объемом 125см3, первичная степень сжатия будет 1,42:1.
Наряду с этим, вместо надежды исключительно на давление в картере двигателя, которое выталкивает
топливовоздушную смесь в цилиндр, мы также используем волну всасывания, вытягивающую впускной
заряд через перепускные каналы, произведенную в выпускной трубе. Если мы используем выпускную трубу
с пологими конусами, то максимальная мощность будет подавлена, но волна всасывания будет активна в
продвижении смеси в цилиндр в широком диапазоне оборотов. С другой стороны труба с более крутыми
конусами произведет более сильную волну всасывания, поднимая пик мощности, но она будет действенна
только для намного более узкого диапазона.
Очевидно, чем более продолжительно мы оставляем открытые перепускные окна, тем больший диапазон
оборотов будет, по которому выхлопные импульсы эффективно вытягивают, свежую смесь из картера.
Наоборот, если срок действия перепуска сохраняется коротким, то мы должны положиться больше на
сжатие картера, чтобы перепустить топливовоздушный заряд, поскольку импульс всасывания в выхлоп
будет, достигнут только в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Это стоит рассудить: если канал
перепуска закрыт, когда появилась волна импульса, то это не будет давать какой-либо прок. С другой
стороны, если мы сохраним канал открытый максимально долго, то мы имеем лучший случай использовать
волну импульса, в более широком диапазоне частот вращения двигателя.
В этой идее, мы должны понять, что срок действия перепуска изменится для высокоскоростных и
низкооборотистых двигателей. При открытых периодах выпускного канала находящихся близко к тем,
которые указаны в ТАБЛИЦЕ 3.1 для высокооборотистого двигателя (то есть 13500об/мин) будет
желательна продолжительность открытия перепускных окон 140-142°, в то время как для
низкооборотистого при 6500об/мин будет необходим срок действия 120-124°. В более высоких частотах
вращения двигателя имеется меньшее количество времени для наполнения цилиндра, поэтому мы
нуждаемся в более длинном периоде перепуска, но на более низких оборотах длинный период перепуска
позволит слишком много заряда утечь в выхлоп, поэтому более короткий перепуск определен для
низкооборотистых двигателей. ТАБЛИЦА 3.2 показывает сроки действия перепуска, которые я рекомендую
для лучшей работы двигателей, при обозначенных скоростях вращения. Чтобы добавить мощность в
средней части кривой, должен быть выбран более короткий срок действия. Двигатель не будет хорош в
максимуме мощности, но выход ее ниже максимальной будет улучшен. Для хорошей мощности за
наибольшими оборотами желателен более длинный период перепуска. Если сроки действия выпускного
канала более длинны чем те, которые указаны в ТАБЛИЦЕ 3.1, то использование большего количества
времени перепуска может быть необходимо, иначе двигатель может стать ―пищащим‖.
Одна уловка, которая является очень действенной в предоставлении двигателю хорошей мощности в
широком диапазоне, состоит в том, чтобы использовать смещѐнное время действия перепуска. Старый
гоночный MZ 125 имел два главных окна перепуска, открытые 136°, в то время как третий перепускной
канал в задней части цилиндра имел намного более короткий период открытия 128°. Многие из итальянских
картинговых двигателей также использовали этот тип расположения каналов в прошлых годах. Когда Honda
представила гоночный MT-125RII произведенный в 1977 году, они выбрали этот принцип и пошли на один
шаг дальше. Главные перепускные окна открываются при 39,2мм, считая от верхнего торца цилиндра
(период открытия 126°), дополнительные перепускные окна открываются немного раньше при 38,5мм
(период открытия 130°) и вспомогательный обратный канал позади цилиндра открывается последним,
39,7мм от верхнего торца цилиндра (период открытия 123°).
Настройщики рассуждали, что, поскольку обратный канал нацелен к выпускному каналу то будет
иметься некоторая потеря заряда, если дополнительные шаги не предпринимались, чтобы предотвратить это
проявление. Поэтому обратный канал открывался примерно на 1мм позже главных перепускных окон, так,
чтобы поток от главных перепускных каналов, нацеливаемый к задней части цилиндра, фактически
формировал стену из смеси перед обратным каналом и таким образом предупреждал потерю заряда в
выхлоп. Кроме того, казалось, что отсрочка открытия обратного канала позволит давлению в картере
двигателя ―выстреливать‖ через основные перепускные окна.
ТАБЛИЦА 3.2. Период открытия перепускных каналов.
Об\мин
6500
8000
9000
10000
11000
12000
13000
14000
Период
действия
перепуска (°)
120-124
124-128
126-130
128-132
130-134
132-136
134-140
136-142
Обратите внимание: период действия перепуска относится к открытому периоду главных перепускных каналов. Дополнительные
перепускные каналы и обратный канал могут полезно использовать более длинные сроки действия, чем указано.
Следовательно, поток высокого давления не прорвался бы из обратного канала через головку прямо в
выхлоп.
Сегодня эти теории были забыты. Большинство двигателей поставляется от изготовителей со всеми
перепускными каналами на той же самой высоте. Однако это не подразумевает того, что различное
расположение каналов по высоте не действует. Большинство настройщиков признает, что это работает; но
теперь перепускные каналы предрасположены к другой школе мысли. В настоящее время, при изменении
цилиндра, открытие обратного канала часто делают от 1,0 до 1,5мм раньше, чем другие перепускные
каналы. Также я нашел, что опережение открытия дополнительных перепускных каналов на 0,8мм перед
основными каналами, приносит пользу кривой мощности.
Имеются несколько причин, почему расположение каналов со смещѐнным типом работает так хорошо в
настоящее время. С одной стороны изготовители забыли об озабоченности в высоком давлении в картере
двигателя. Поэтому, перепускной заряд входит в цилиндр в больших количествах надлежащим образом
управляемой манерой. Дополнительно, перепускные каналы были заново нацелены. Принимая во внимание,
что каналы были наклонены вверх так, чтобы потоки смеси от противоположных сторон цилиндра мягко
встречались в точке цилиндра несколько выше, чем середина хода поршня, то сегодняшние каналы
наклонены очень немного или вообще горизонтальны (Рис. 3.16). Это означает, что поток смеси скорее
обволакивает головку поршня, чем обстреливает, смешиваясь с выхлопными газами. Таким образом, потоки
врежутся друг в друга, рассеивая много своей энергии. Смесь после этого относительно медленно
поднимается и задерживается в цилиндре, поскольку выпускной канал успеет закрыться. По этим причинам,
мы можем открывать обратный и дополнительные перепускные каналы немного раньше, потому как
имеется меньшее количество риска потерять часть смеси в выхлоп. Даже на более низких оборотах, когда
имеется большее количество времени для того, чтобы это произошло. Если бы главные перепускные каналы
были открыты раньше, поток выхлопных газов имел бы тенденцию повернуть перепускной поток и
направить его к выпускному окну, но эти каналы расположены еще дальше от выпускного канала, и не
повлияют до такой степени на направление потока выхлопных газов.
Используется смещѐнное расположение каналов, обычно для увеличения средней и максимальной
мощности, в виду более длинных периодов перепуска, улучшающих наполнение цилиндра, особенно при
высоких оборотах. Я чувствую, во многом для усиления мощности в средней части кривой происходит из-за
лучше очищаемого цилиндра. С новым типом расположения перепускных каналов, застойная зона
выхлопного газа может быть сохранена высоко в цилиндре только при более низких частотах вращения
двигателя. Открытие обратного перепускного канала имело тенденцию раньше удалять застойную зону газа,
потому что его поток направлен вверх от 45° до 60°. В результате некоторый топливный заряд, возможно,
будет потерян в выхлоп, но так как эта застойная зона выхлопного газа удалена из цилиндра, имеется
меньшее количество разбавления ее с остающейся топливовоздушной смесью. Следовательно, сгорание
будет быстрее и полнее, поднимая выходную мощность.
Поскольку направление потока перепуска так очень важно в получении высокого выхода мощности и
хорошего диапазона кривой мощности, то поэтому только очень опытные настройщики должны пытаться
изменять высоту перепускных каналов. Если Вы не знаете то, что Вы делаете, Вы можете легко сделать
цилиндр бесполезной вещью. Если время действия перепуска слишком коротко, приподнимите цилиндр,
используя алюминиевую прокладку требуемой толщины, и уплотнение цилиндра с каждой стороны
прокладки, чтобы гарантировать хорошую изоляцию. Естественно после этого сжатие должно быть
восстановлено, убирая то количество металла от головки или цилиндра, которое равно толщине прокладки,
плюс толщина одного уплотнения. Имейте в виду, когда цилиндр поднят, поршневые кольца могут
выходить во впускной канал. Это не имеет никакого последствия, если, предусмотрев правильно
сформировать верхнюю кромку впускного окна, и обеспечив непопадание в это окно замков поршневых
колец. Если только нижнее кольцо входит во впускное окно, оно может быть удалено, если двигатель
обычно работает свыше 8000об/мин. В двигателях с распределением впуска поршнем, поднимая цилиндр,
сокращается впускной открытый период, так что по этому впускной канал будет необходимо понизить, для
компенсации.
Цилиндры, использующие тип обратного перепускного канала обычно применяют в двигателях с
мембранным клапаном, который весьма легко изменить. Этот тип канала может быть поднят или увеличен
по ширине, используя ручной инструмент. Соблюдайте осторожность, что бы ни сделать борозды
напильником на стенке цилиндра и не делайте канал настолько широким, что он откроет замки поршневых
колец. Ширина может, равна ширине главного перепускного канала или близко к тому, что требуется.
Дополнительные перепускные каналы должны быть подняты профессиональным настройщиком с
хорошей осведомленностью и хорошим оборудованием. Альтернатива этому, которая работает очень
хорошо, будет состоять в снятие металла от головки поршня (Рис. 3.11) в той манере, которая описывает
увеличение времени открытия выпускного канала. Если поршень оснащен кольцом Дайкса на самом верху
головки поршня (например Bultaco) то этот метод не будет работать, так как поршневое кольцо а не головка
поршня фактически управляет открытием перепуска и выхлопом.
Самая надежная часть перепускного канала для изменения Вами - нижняя часть канала, которая входит в
картер. Обрежьте прокладку под цилиндр так, чтобы она соответствовала отверстиям картера и
перепускным каналам. Это будет гарантией, что не имеется никакого препятствия в канале, чтобы
―разорвать‖ поток смеси. После этого тщательно зачистите перепускные каналы, устраняя все
несовершенства литья. Вырезы в поршне ниже поршневого пальца - также часть перепускных каналов,
поэтому доработайте это таким же путем.
К настоящему времени мы только обсудили требование к каналам, обеспеченное изготовителем, но
могут часто выполняться дополнительные перепускные каналы. В этом случае имеются два подхода,
которые мы можем взять, в зависимости от того, хотим ли мы получить малое увеличение
эксплуатационных показателей и хорошее охлаждение поршня, или большое повышение мощности без
улучшенного поршневого охлаждения.
Мы будем иметь дело сначала с подходом охлаждения поршня, который может применяться ко многим
двигателям независимо от типа используемой впускной системы. Я сначала вырезаю расположение каналов
подобно так, как это иллюстрировано на Рис. 3.17 на старом 250 Bultaco Pursang и Matador. Вы можете
видеть, с обеих сторон впускного канала, два обратных перепускных канала сделанных на станке с глубиной
равной толщине гильзы цилиндра и шириной 7-9мм. Эти каналы сообщаются с кривошипной камерой через
два отверстия в поршне. Поток смеси проходит у верхней головки шатуна, и под головкой поршня
уменьшая их температуры. Гоночные двигатели для ралли в пустыне в специфической выгоде от этого типа
расположения каналов. Огромного увеличения в мощности не ждите, но обычно пара лошадиных сил будет
добавлена в верхнем конце кривой мощности.
Следующий тип расположения вспомогательных перепускных каналов также улучшает немного смазку
поршневого пальца и охлаждение поршня (Рис. 3.18). Это предназначено для двигателей с распределением
впуска поршнем, которые имеют большую высоту стенки цилиндра между верхней частью впускного
канала и головкой поршня при Н.М.Т.. Два вспомогательных канала в цилиндре сделаны на станке 13мм
фрезой, наклоненной на 25°. Гарантируйте, что вспомогательные каналы - по крайней мере, на 1,5мм выше
впускного канала, это предоставляет действенную изоляцию.
Третий тип расположения вспомогательных перепускных каналов не должен действительно быть назван
расположением вспомогательных каналов (Рис. 3.19). Это не дает увеличение выходной мощности, но это
увеличит ресурс работы поршня и немного верхней головки шатуна на мотоциклах для ралли в пустыне. Я
называю, это расположение каналов ―последнее прибежище‖. Два паза шириной 9мм сделаны на станке
глубиной толщины гильзы цилиндра, присоединившись к главным перепускным каналам. Отверстия в
поршне будут совпадать с этими каналами как в первом примере.
Последний тип расположения вспомогательных перепускных каналов может только использоваться с
управлением впуском мембранным клапаном. (Рис. 3.20). Два канала прорезаются во впускные каналы 13мм
фрезой, наклоненной от 25° до 35°. Если цилиндр имеет единственный впускной канал, тогда сделайте один
канал приблизительно от 18 до 20мм шириной.
Когда имеется достаточно доступное место на стенке цилиндра, два типа расположения
вспомогательных каналов можно использовать вместе. Расположение каналов, показанное на Рис. 3.17
может часто объединяться с мерами, показанными на Рис. 3.18 или Рис. 3.20. Увеличение области перепуска
улучшает перепускной поток, уменьшив скорость, с которой топливный заряд входит в цилиндр. Это
минимизирует потерю свежего заряда в выхлоп и улучшает очистку цилиндра.
Кроме участия в шоссейных гонках, двигатели с регулированием впуска поршнем, потеряли
благосклонность; но, поскольку они - наиболее распространены среди двухтактных двигателей, мы
рассмотрим их перед моторами, оборудованными мембранными клапанами и вращающимися дисковыми
золотниками.
Таким образом, Вы лучше оцените, почему одни или другие конструкции получили развитие и, каковы
их соответствующие преимущества и недостатки.
Поршень управляющий впускным каналом, имеет преимущество в простоте, но он препятствует в
некоторой степени лучшему наполнению из-за симметричного открытия и закрытия канала, до и после
В.М.Т. При движении поршня в цилиндре, впускной канал открывается, обычно в пределах 70° до В.М.Т. в
низкооборотистых двигателях , и 100° до В.М.Т в высокооборотистых двигателях . Поднимающийся
поршень создает разрежение в картере, таким образом, воздух мчится вниз через впускной канал, чтобы
наполнить картер. Однако при В.М.Т. канал все еще открыт, и поскольку поршень опускается,
топливовоздушная смесь будет вытолкнута из картера через открытый впускной канал. К счастью,
обратный поток выходит только после того, как поршень прошел приблизительно 50°, после В.М.Т. в
частотах вращения двигателя около 4000об/мин. Поэтому, если впускной канал закрывается при 70° после
В.М.Т, то только малое количество топливного заряда будет потеряно. В более высоких частотах вращения
двигателя не будет иметься никакой потери смеси, поскольку объединенный импульс силы волны и инерции
смеси двигающейся с большой скоростью будет сильнее, чем давление, созданное в картере опускающимся
поршнем. По этой причине мы можем использовать более длинный период впуска у высокооборотистых
двигателей, но при более низких оборотах, они будут получать такую плохую дозу смеси, что только едва
будут ехать.
Недостаток функционирования на низких оборотах частично существует из-за малого количества
топливовоздушной смеси, доступной в картере, для соответствующего наполнения цилиндра. Но имеется и
другая причина. Низкие обороты и задержки дают в основном ―захлебывание‖ двигателя. Когда смесь
вытолкнута из картера во впускной канал, она, в конечном счете, проходит через карбюратор. Продвигаясь
через него, она соединяется с другим зарядом топлива, затем, когда впускной канал снова открывается
свежая топливовоздушная смесь проходит назад через карбюратор, в результате получая совсем другой
‗богатый‘ заряд топлива. Богатая смесь, в свою очередь приводит к медленному сгоранию и забрызгиванию
свечи зажигания.
Периоды впуска, предоставленные в ТАБЛИЦЕ 3.3, дадут хорошую мощность на обозначенных
оборотах двигателя. Более короткий период улучшит среднюю и нижнюю часть кривой мощности, а более
длинный период произведет большее количество мощности при максимальных оборотах. Двигатели для
мотокросса и эндуро типа RM и PE семейства Suzuki, оборудованные мембранными клапанами прямого
входа в картер, обычно нормально работают при укороченном периоде впуска на 15° и 25° соответственно.
Когда двигатели RM Suzuki применяются на плоской трассе и шоссе, используется впускной открытый
период как обозначено в ТАБЛИЦЕ 3.3, поскольку мощность в средней части не настолько важна.
ТАБЛИЦА 3.3. Период открытия впускного канала.
Об\мин
7000
8000
9500
11000
12000
Период
открытия
впуска (°)
150-155
155-160
165-170
185-190
195-200
Срок действия впуска рассчитывается, используя формулу: -

P2  R2  L2 
D   cos
 2
2 P  R 

Где R = ход поршня, разделенный на 2 в мм.
L = длина шатуна между центрами головок, в мм (обычно ход, умноженный на 2).
C = Расстояние от поршня до верхнего торца цилиндра при В.М.Т.
H = высота поршня в мм (то есть, длина поршня со стороны впуска).
F = впускная глубина минимальная (то есть, расстояние от верхнего торца цилиндра до нижней
поверхности впускного канала).
P  R L H C  F
Например, открытый период впуска у картингового двигателя Yamaha KT-100S (Рис. 3.21) следующий: R= 23мм
L=100мм
C=0.2мм
H =56мм
F=77мм
P  R  L  H  C  F  102.2
 102,2  23 100 
D   cos
2 
2 102,2  23 

973,84 

  cos
2 
4701,2 

 cos0,20715  2 
 78  2 
 156
Из-за плохого эффекта длинные периоды впуска влияют на мощность в средней части диапазона
кривой, всегда предпочтительнее сначала увеличить впускной канал, и проверить, дает ли это изменение
требуемого улучшения мощности при высоких оборотах. Невозможно говорить насколько широким может
быть впускной канал, поскольку конструкций цилиндра имеется так много. Однако я буду говорить, таким
образом, как если бы канал имел хороший вогнутый низ подобно показанному на (Рис. 3.21). В этом случае
даже очень короткоходные цилиндры (например, YZ80 Yamaha) будут надежно работать с окном шириной
0,65 от диаметра цилиндра, цилиндры с более коротким ходом поршня, хорошо работают с шириной до
0,75 диаметра цилиндра. Если впускной канал имеет перемычку, ширина канала может доходить до 0,85.
Поршень работает весьма тяжело напротив впускной стороны цилиндра, поэтому всегда при увеличении
ширины канала первоначально снимайте не больше, чем по 2мм с боковых сторон канала и с таким шагом
медленно продвигайтесь. Прежде, чем Вы будете расширять канал, выясните, что юбка поршня достаточно
широка, чтобы закрывать и изолировать окно канала. Должен иметься 2мм запас с каждой стороны
впускного канала, который поршень будет эффективно изолировать. Если кольца сталкиваются с кромкой
окна в Н.М.Т, то Вы должны гарантировать, что не увеличиваете ширину до такой степени, что замок
кольца, будет выступать в окно. Однако если Вы решаете управлять только верхним кольцом, то второе
кольцо, которое появляется во впускной канал, не должно Вас волновать.
Для сокращения потерь на трение и износа отверстия, отказ от второго кольца может также иметь
дополнительную выгоду. С удалением второго кольца, на многих образцах двигателей, возможно,
увеличивать высоту впускного окна. В некоторых случаях это не будет работать без увеличения момента
открытия, поскольку юбка поршня будет блокировать верхнюю часть канала при В.М.Т, если ее не обрезать.
Фактически, первая проверка, которую Вы должны сделать перед понижением впускного окна, для
увеличения открытого периода канала, это, вращая кривошип к В.М.Т., Вы должны увидеть, что нижняя
грань юбки поршня не высовывается в верхнюю часть окна. Когда юбка - обрезается, отрезают только ту
часть, где находится впускное окно и убеждаются, что поместили хороший желобок в юбке поршня,
который содействовал бы смазке стенки цилиндра.
Много настройщиков увеличивают вход, рассчитывая только на укорачивание поршня. Иногда не
имеется никакой альтернативы, поскольку цилиндр может быть, слишком слаб, чтобы выдержать
достаточное удаление металла, но, вообще, сокращение юбки это легкий выход. Даже притом, что
укорачивание юбки на 3мм увеличит впускное время к той же самой величине, как и понижение впускного
окна на 3мм. Вы найдете, что максимальная мощность не будет столь же высока, как у двигателя с
увеличенным окном в цилиндре. Простая вещь - сечение канала, также как открытое время, должны быть
увеличены, чтобы дать протекать тому количеству смеси, которое необходимо для улучшения выходной
мощности. Приняв как общее правило, я советую, что юбка поршня будет должна, сокращена на 4мм, чтобы
получить те же самые характеристики мощности при высоких оборотах, как приобретено при понижении
впускного канала на 3мм. Однако мощность в средней части не будет так хороша, из-за увеличенного оттока
горючей смеси, вызванной более длительным временем открытия. Для максимума мощности, впускное
сечение канала должно быть приблизительно от 10 до 15 % больше чем сечение отверстия карбюратора.
Когда нижняя часть впускного окна понижена, впускной канал на всю длину до карбюратора должен
быть переделан. (Рис. 3.22). Если это не сделано, то такой канал не будет лучше, чем стандартный.
Фактически, резкое увеличение в близи области впускного окна породит завихрение, что фактически
уменьшит поток.
Чтобы содействовать потоку смеси во впускном тракте, поверхность канала должна быть выполнена
плавной и свободной от преград. Дефекты литья, замятины и впадины должны быть удалены, срезая их или
заваривая. Карбюратор должен быть подогнан с впускным каналом и в свою очередь канал должен быть
гармоничен с системой перепускных каналов. В случае шоссейно-гоночных двигателей, высокоскоростной
поток смеси очень важен, поэтому исследуйте, есть ли возможность поднять карбюратор, устранив тем
самым резкий перегиб, который обычно существует во впускном тракте (Рис. 3.23). Если имеется
потенциал, чтобы поднять карбюратор, это можно сделать, вставляя прокладку в форме клина между
фланцем впускного канала и карбюратором, или повторной обработкой поверхности впускного канала под
подходящим углом.
Вращательный дисковый впускной клапан, обычно называемый дисковым золотником, аккуратно
разрешает проблему обратного выброса горючей смеси на низких оборотах, но при этом представляет пару
других незначительных проблем относительно впуска управляемого поршнем. Из-за дополнительных
механических осложнений, двигатели с дисковым золотником на впуске стоят намного больше, чем
производство двигателей с распределением поршнем или двигателей с мембранным клапаном и, если
специальные меры не принимаются, они становятся намного шире, физически, чем другие типы
двухтактных двигателей. Эти соображения мы отодвигаем в сторону потому как дисковый золотник на
впуске - определенно лучший тип впускной системы, в настоящее время доступной для двухтактных
двигателей. Двигатель с дисковым золотником производит большее количество мощности и лучшее ее
распределение по кривой. Это - преимущественно существует потому, как не представляет большого
гидравлического сопротивления на высоких оборотах, которое ―душит‖ максимум мощности в двигателях с
мембранным клапаном. Поскольку эта конструкция свободна от проблем с обратным выбросом горючей
смеси при низких оборотах, впускной период может быть более длинный, чем для двигателей с
распределением впуска поршнем.
Как показано на Рис. 3.24, дисковый золотник наиболее чаще присоединяется к концу коленчатого вала,
с впускным трактом, входящим сбоку, чем с задней стороны двигателя. Вырез в дисковом золотнике и
ширина впускного канала фактически устанавливает, когда впускной период начнется и закончится. Из-за
этого, мы можем начинать впускной цикл намного раньше, чем в двигателе с распределением поршнем, и
мы можем также закрывать впускной канал намного раньше после В.М.Т.
Обычно, когда требуется хорошая мощность на низких оборотах, момент открытия впускного канала
делают приблизительно на 5° - 10° раньше, чем закрытие перепускных каналов, (то есть, от 120° до 130° до
В.М.Т.) и момент закрытия впускного канала приблизительно выполняют от 55° до 60° после В.М.Т.. Это
приводит к периоду действия впуска от 180° до 190°. Для большего количества мощности в верхнем
диапазоне ее кривой, период действия увеличивают приблизительно до 200° - 210°. Однако, будет иметься
некоторая потеря мощности на низких оборотах, и двигатель будет ―захлебываться‖ при резком, полном
открытие дроссельной заслонки на низких оборотах. Увеличение периода действия может быть получено
двумя способами. Или мы можем иметь дисковый золотник, который открывает немного раньше при 135° 140° до В.М.Т. и закрывая немного позже при 65° - 70° после В.М.Т., или мы можем оставить золотник, с
таким же моментом открытия, но увеличить дополнительный период действия, закрывая канал при 70° - 80°
после В.М.Т.. Влияние на кривую мощности будет весьма различно, даже притом, что впускные открытые
периоды будут одинаковы. Открытие золотником, скажем, при 140° до В.М.Т. и при закрытии его в 65°
после В.М.Т. ( период действия 205°) будет иметь тенденцию поднятия немного максимума мощности, но
главный эффект будет достигнут по значительному увеличению мощности в верхней средней части кривой.
Сохранение момента открытия при 125° до В.М.Т и перемещение момента закрытия к 80° после В.М.Т.
(период действия 205°) уменьшит мощность в средней части из-за увеличенного выхода смеси назад, но
будет иметься хорошее повышение мощности прямо в верхнем диапазоне кривой мощности (Рис. 3.25).
В высокоборотистых гоночных двигателях, где мощность в средней части кривой имеет только
незначительное действие, период открытия впуска увеличивают приблизительно до 220° - 235°. Дисковй
золотник открывает при 135°- 150° до В.М.Т. и закрывает при 80°- 90° после В.М.Т.. Главной заботой
является здесь то, что бы период действия впуска имел достаточную продолжительность заполнения
картера при таких оборотах, где желательно иметь максимальную мощность. Если мы хотим пиковую
мощность при 14000об/мин, тогда период действия будет около 235°, но если мы хотим ее при 11500об/мин,
то период действия будет ближе к 220°.
ТАБЛИЦА 3.4 показывает углы открытия и закрытия дискового золотника для множества двигателей
мотоциклов и картингов. Все 100см3 картинговые двигатели имеют фиксированную передачу.
Прежде, чем Вы приступаете к изменению момента открытия или закрытия золотника, выясните, что
впускной канал имеет правильную форму, и что крышка золотника совершенно соответствует впускному
каналу в картере. Любая преграда здесь разрушит топливовоздушный поток. Вы обнаружите во многих
двигателях, что канал в крышке золотника не выровнен к каналу картера. Обработка канала в крышке
механизма золотника или картере будет воздействовать на выбор времени впуска. В некоторых двигателях
впускной канал открывается и закрывается медленно, из-за того, что боковые стенки канала имеют
неправильную форму. Канал, иллюстрированный на Рис. 3.26, должен быть изменен, как показано. Сечение
канала увеличится, а также он будет открываться, и закрываться более резко, производя выгодные волны
импульса во впускном тракте.
Фактический профиль бокового впускного канала не очень достаточен во многих двигателях
оборудованных дисковым золотником. На Рис. 3.24 Вы можете видеть общую ошибку, сделанную
изготовителями, которая заключается в весьма угловатом впускном канале к движущемуся потоку смеси.
Смесь несется по впускному каналу и затем ударяется прямо в маховик коленвала, теряя много энергии.
Часть смеси медленно уйдет вверх и вокруг коленвала в картер, и немного смеси сформируется в
турбулентные потоки. Когда существует этот вид впуска, поток смеси в двигатель сильно ограничен при
высоких оборотах. Для увеличения потока смеси, и, следовательно, высокой мощности, имеется два пути.
ТАБЛИЦА 3.4. Углы закрытия и открытия дискового золотника.
Тип двигателя
Объем (см3)
Момент открытия
и
закрытия
золотника(°)
Момент закрытия
перепуска(°)
Arisco C-75 карт
BM K96-3 карт
BM FC-52 карт
Can-Am MX-6 мотоцикл
Can-Am MX-3 мотоцикл
Can-am MX-6 мотоцикл
Can-Am Qualifier мотоцикл
Can-Am Qualifier мотоцикл
Can-Am Qualifier мотоцикл
DAP T81 карт
DAP-JM T71 карт
Komet K78 карт
Komet K78 TT карт
Morbidelli 125 мотоцикл
MZ 125 мотоцикл
Rotax 124 LC карт
Sirio ST50 карт
Sirio ST504 карт
Sirio ST52 карт
Zip ZED1 карт
100
100
100
125
250
250
175
250
350
100
100
100
100
2х62
125
125
100
100
100
100
155/43
115/60
115/60
140/85
140/85
140/85
137/75
137/75
137/75
132/58
120/55
132/60
132/60
150/79
135/70
120/87
134/75
135/65
134/75
140/66
124
123
120
113
125
113
113
116
116
117
113.5
118
117
109
112
113
116.5
120
117.3
121.5
Обратите внимание: первое число момента открытия или закрытия золотника относится к открывающемуся моменту в градусах
до В.М.Т. и второе число – момент закрытия после В.М.Т. Закрытие перепускных окон относится к моменту закрытия в градусах до
В.М.Т.
Или может быть увеличен период открытия впускного канала, который уменьшит мощность в средней
части, или мы можем повторно профилировать впускной канал и увеличить поток смеси таким образом.
Мощность в верхнем конце кривой улучшится, а также возможно повысится мощность в средней части. Что
мы должны сделать - это изменить форму впускного канала, чтобы способствовать смеси подниматься вверх
и вокруг коленвала. В действительности, грань коленвала должна стать частью низа впускного канала,
вместо барьера в конце камеры. На рисунке 3.27 Вы можете видеть форму, к которой мы должны
стремиться. Низ канала создан, чтобы продолжить поверхность коленвала, а выступ, сформированный
вверху канала закругляется к перепускному каналу. Канал может быть изменен, используя эпоксидную
смолу Devcon F с алюминиевым наполнителем. Она содержит 80 % алюминия, поэтому стойкая к теплоте до
250° F и не разрушается бензином, метанолом, маслом или толуолом.
Идеально, фирмы - изготовители должны обратиться к использованию больших дисковых золотников
так, чтобы низ впускного окна мог бы быть в соответствии с верхней частью коленвала. В этом
местоположении топливовоздушный заряд протекал бы прямо и беспрепятственно в картер. В дополнение к
этому, имеется другое преимущество в использовании дисков с большими диаметрами, которые являются
первичной причиной существования на трассах Гран при Minarelli и Morbidelli. Когда диаметр диска
увеличен, имеется возможность соответствующего уменьшения угла заполнения впускным каналом,
фактически не изменяя его сечение. Это дает более длительный угол периода действия без увеличения
фактического открытого периода впускного окна. Энергетическая производительность в этом случае растет,
потому что впускное окно полностью открыто для большего угла, без частичного закрытия диском, или
поскольку двигатель получает это в течение большего количества времени, поэтому большее количество
топливной смеси попадет в картер. Наоборот, если двигатель уже производит вполне достаточную
мощность в верхнем конце диапазона оборотов, то открытый период впуска может быть уменьшен. Таким
образом, пиковая мощность останется, той же самой, но средняя часть кривой заметно поднимется.
Попытка осмыслить это весьма трудно используя только слова, поэтому я буду помогать Вам рассуждать
на примере с иллюстрацией (Рис. 3.28). Поскольку Вы можете видеть, оба двигателя имеют впускной канал
шириной 34мм и период впуска 200°. Двигатель с малым диском диаметром 100мм (двигатель A) имеет
впускной канал и золотник, которые занимают 40° и 160° соответственно из 200° впускного цикла. Другой
двигатель (двигатель B) использует 150мм диск и имеет впускной канал и диск с 27° и 173° соответственно.
Это означает, что впускной канал не закрыт на 100% золотником на протяжении 120°
 200  2  40  120 в случае двигателя А и 146°  200  2  27  146 для двигателя B. Другими
словами впускной канал будет полностью открыт на 26° или 22 % больше во втором случае, чем в первом.
Что касается времени это представляет 0,00166 секунды для двигателя А и 0,00203 секунды для двигателя B
при 12000об/мин.
Прежде, чем Вы модифицируете дисковый золотник, чтобы изменить или впускное отверстие или
момент закрытия, есть хорошая идея выяснить точно, какой выбор времени является у вашего стандартного
двигателя, и затем сравните это с техническими требованиями изготовителя. Иногда могут иметься
вариации, потому как шпоночный паз или шлицы вырезаны слегка по-иному или, в некоторых двигателях,
возможно, дисковый золотник был установлен на один зуб иначе на шлицевом валу во время изготовления
или когда двигатель был в ремонте.
Чтобы проверить момент открытия или закрытия золотника, Вам необходимо иметь диск с 360°
областью разметки или, если Вы не можете получить таковой, купите большой 200мм диаметра транспортир
и просверлите точно в центре подходящее отверстие такого размера, чтобы оно соответствовало диаметру
конца коленчатого вала. Вы будете также нуждаться в хорошем жестком указателе, который может быть
закреплен на стойке в картере. Если Вы не имеете индикатор часового типа, чтобы найти В.М.Т., то Вам
необходимо сделать жесткий упор, чтобы останавливать поршень, подходящий к верхней точки его хода.
Лучший жесткий упор это сделанный из старой свечи зажигания Bosch и стержня длинной 6мм из мягкой
стали. Свеча Bosch должна быть предпочтена, поскольку ее изолятор очень легко удалить. Под
шестигранной поверхностью под ключ сформирована часть оболочки свечи, Вы должны видеть канавку,
идущую вокруг ее. Прорежьте эту канавку, вдоль ножовкой и изолятор может быть удален. После этого
приварите часть стержня в оболочку свечи, только так, чтобы останавливать поршень, достигающий В.М.Т..
Используя индикатор часового типа, находят В.М.Т.. После этого поворачивают разметочный диск
транспортира, чтобы выровнять нулевую отметку с указателем. Зажмите диск на этом месте кривошипа, и
снова проверьте, чтобы указатель указал на нуль, когда индикатор указывает В.М.Т.. После этого просто
вращайте коленчатый вал в нормальном направлении, отмечая при каком угле, впускной канал открывается
и закрывается. При создании этой проверки необходимо подавать свет вниз впускного канала, так что
можно было ясно заметить, когда золотник открывается и закрывается.
Используя жесткий упор, процедура немного отлична. Вращайте коленвал в одном направлении, пока
поршень не войдет в контакт с упором. Обратите внимание на угол, и затем вращайте кривошип в
противоположном направлении, пока поршень опять не войдет в контакт с упором. Снова обратите
внимание на угол. На полпути между этими двумя углами будет В.М.Т.. Скажем, например, что имеется 36°
различие между этими двумя углами. В этом случае В.М.Т. будет в 18°
36  2  18 от
того, где
коленчатый вал теперь остановлен. Поэтому ослабьте разметочный диск, и поверните его вокруг, пока
указатель не укажет 18° или 342°, в зависимости от направления вращения коленвала. Сделав это, зажмите
разметочный диск в этом положении, и снова вращайте кривошип в одном и другом направлении, пока
поршень не войдет в контакт с упором. Если в одном направлении, которое указатель указывает 342° и в
другом направлении указывает на 18°, Вы можете убедиться, что разметочный диск зажат на кривошипе в
правильном положении. После этого, удалите жесткий упор, и делайте отметки открытия и закрытия
дискового золотника.
Вместо использования диска с градусами, чтобы физически установить момент открытия или закрытия
золотника, его можно рассчитать, математически используя формулу, если двигатель имеет кольцо Дайкса
установленное наверху поршня: -
 T 2  R2  L2 
A  cos 

 2  R T 
Где
T  R LC  E
R = ход, разделенный на 2 в мм.
L = длинна шатуна между центрами отверстий головок в мм, (обычно ход, умноженный на 2).
C = расстояние от поршневого кольца до верхнего торца цилиндра при В.М.Т. в мм.
E = расстояние от верха цилиндра до поршневого кольца во время закрытия или открытия впускного
отверстия.
Например, данные впуска Rotax 124LC следующие:
R = 27мм.
L = 110мм.
C = 1,8мм.
E = 44,7мм (открытие золотника).
= 31,9мм (закрытие золотника).
T = 27+110+1,8-44,7 (открытие золотника).
= 94,1.
и
T = 27 + 110 + 1,8 – 31,9 (закрытие золотника).
= 106,9.
Открытие золотника А
 T 2  R2  L2 
 cos 

 2  R T 
 94,12  272 1102 
 cos 

 2  27  94,1 
 cos0, 49518 
 119,7 после В.М.Т.
Закрытие золотника А
 106,92  27 1102 
 cos 

 2  27 106,9 
 cos0,00981 
 89, 4 после В.М.Т.
Когда Вы получили значения углов для вашего двигателя, сравните их со значениями указанных
изготовителем. Если указывается, что клапан открывается при 130° до В.М.Т. и закрывается при 65° после
В.М.Т., а Ваши отметки показывают открытие при 132° до В.М.Т. и закрытие при 63° после В.М.Т., то Вы
знаете, что золотник был сдвинут на 2° из-за производственных ошибок. Это будет иметь влияние на слегка
увеличивающуюся мощность в средней части за счет сокращения в верхнем конце кривой. Очевидно, если
Вы хотите большее количество мощности в верхнем конце кривой, то сперва должны повернуть золотник
так, чтобы закрытие переместилось к углу в 65° после В.М.Т.. Если, после этого, Вы хотите все еще большее
количество мощности в высоких частотах вращения двигателя, двигайтесь, постепенно увеличивая с
каждым разом на 2° закрытие впуска, но остановитесь, как только Вы достигнете приблизительно 76°.
После этого возвратитесь, и прибавьте 4° к углу периода открытия, доведя его до 136° и посмотрите, как
двигатель реагирует на это. Если двигатель реагирует благоприятно, но Вы после того, все еще хотите
большее количество мощности, переместите угол периода открытия еще на 4° до 140°. После этого, Вы
можете вернуться к увеличению угла закрытия, приращивая по 2°. Обычно, единственное место, где
характеристики золотника были бы изменены до такой степени, это когда мотокроссовый двигатель
применяется для использования на картах.
Если, после проверки ваших углов в сравнении с углами изготовителя, Вы находите, что Ваш дисковый
золотник отстает, скажем, на 6°, и двигатель очень ―пищащий‖, с внезапным нарастанием мощности, то,
вероятно, что кривая мощности может быть улучшена, путем изменения значений до тех которые
рекомендует фирма изготовитель. (Диск, опаздывающий, на 6° имел бы значения, у изготовителя, скажем,
130°/65°, тогда Ваши значения будут как 124°/71°). Единственный способ лечения проблемы такого типа,
которое к счастью происходит нечасто, состоит в том, чтобы переместить крышку дискового золотника
примерно на 6° во встречном направлении к вращению коленчатого вала. Чтобы вычислить, как далеко
необходимо повернуть крышку, нужно сначала измерить размеры поперек крышки дискового золотника от
центра одного отверстия крепящего винта до центра противоположного отверстия крепящего винта.
Например, у Вас этот размер – 145мм. В этом примере крышка будет должна повернуться на 7,6мм,
предварительно рассчитав, используя формулу: -
X
D   A
360
Где D = диаметр поперек крышки, крепящих винтов.
А = угол ошибки.
В этом примере D = 145мм и А = 6°, поэтому
X
145   6
 7,6 мм
360
После этого просверлите новый набор крепящих отверстий в крышке дискового золотника удаленных на
7,6мм от первоначальных центров отверстий. Сделав это, установите крышку и проверьте, когда дисковый
золотник открывает и закрывает канал в крышке дискового золотника. Не подгоняйте пока каналы в крышке
дискового золотника и картера. Если углы правильны, выгодно подвергнуть двигатель на испытательном
заезде прежде, чем Вы потратите много времени, обрабатывая вручную каналы. Естественно, двигатель
будет слабее в верхнем конце кривой мощности, но Вы проверяете ―писклявость‖ двигателя, а не мощность
в верхнем конце кривой. Если результаты удовлетворяют Вас, тогда подгоните каналы, наполняя одну
сторону Devcon F, как показано в Рис. 3.29 и спиливая другую сторону канала.
Не всегда необходимо перемещать крышку дискового золотника, чтобы исправить ошибки момента
открытия или закрытия золотника. Некоторые двигатели, например Rotax, приводят дисковый золотник
втулкой, которая зафиксирована на коленчатом вале шпонкой. В необходимом случае двигателей Rotax на
втулке с нарезанными 22 зубьями внешнего зацепления можно переместить дисковый золотник.
Перемещение на один зуб на втулке золотника изменит угол на 16,4°
360  22  16, 4 , который для
нас не имеет большого значения. Однако, нарезав на станке новый шпоночный паз во втулке и, перемещая
золотник вокруг соответствующего числа зубьев можно исправить ошибку момента открытия и закрытия.
Например, сделав на станке новый шпоночный паз, отсчитав около 90° от оригинала и переместив
золотник на 5 или 6 зубьев (в зависимости от того, увеличиваете или уменьшаете угол) Вы исправите 8°
ошибку. Это весьма легко, чтобы сделать, но что, если угол нужно уменьшить на 6°? Чтобы вычислить, на
сколько градусов необходимо сделать новый шпоночный паз, добавьте к углу ошибки 90°, и вычтите 8°, и
это будет равно 88°
90  6  8  88 Новый шпоночный паз должен будет, поэтому выполненным на
88° отличным от оригинала. Но это будет относиться к левому (движению против часовой стрелки) или
правому (по часовой стрелке) оригиналу? Так как золотник, теперь запаздывающий то, он должен быть
повернут к правильному углу. При движение коленвала против часовой стрелки новый шпоночный паз
будет должен сделан на станке на 88° влево от первоначального шпоночного паза, который повернет втулку
на 88°. Запаздывание дискового золотника (то есть, перемещение его в том же самом направлении как
вращение кривошипа) на 5 зубьев уменьшит угол до 82°
должен уменьшиться на 6°
88  82  6
16,36 5  82 , следовательно, угол закрытия
от оригинала, указанного изготовителем. Вы должны быть
очень осторожны, потому что этот тип работы должен быть выполнен только высококлассным механиком,
поскольку чрезвычайно трудно работать к таким жестким допусками на отверстие во втулке дискового
золотника.
Изменять открытие и закрытие дискового золотника надлежаще не так трудно, если Вы сделаете
специальный шаблон установки из белого картона или твердой бумаги. В центре шаблона выводят рисунок
в виде креста (+) с линиями длинной примерно 150мм пересекающимися точно под 90°. При использовании
креста как центра, сделайте рисунок круга, точно того же самого диаметра как дисковый золотник.
Тщательно уложите дисковый золотник на шаблоне в пределах границ круга, который Вы только что
вывели, и используя острый карандаш начертите рисунок дискового выреза. (Убедитесь, что наружная
сторона диска смотрит на вас.). Теперь нарисуйте другой круг, используя крест как центр, и примерно на
50мм больший в диаметре, чем дисковый золотник. После этого, установите большой (100мм или больший)
транспортир точно в центре, и обратите внимание на угол открытия диска и закрытия. Теперь тщательно
отмечайте новое открытие или угол закрытия, который Вы хотите получить. Проведите линию от центра до
этой точки на границу большого круга. Положите диск обратно на шаблон, осторожно выровняйте его с
границами, которые формирует малый круг и вырез оригинала. Теперь прочертите линию поперек диска
точно в соответствии с линией, которую Вы прорисовали, чтобы показать новое открытие или угол
закрытия. По этим рискам диск может быть модифицирован, для изменения впускного периода.
Зазор между крышкой дискового золотника и самим диском очень важен. Если зазор слишком мал,
мощность потеряется из-за трения и, если зазор чрезмерно большой, при низких оборотах мощность в
средней части будет потеряна из-за утечки топливовоздушного заряда мимо диска. Если иначе не
определено, зазор должен обычно быть между 0,25мм и 0,35мм. Если это меньше чем 0,25мм, поверхность
крышки, которая находится рядом с дисковым золотником, будет должна, обработана на станке с
соответствующими размерами. С другой стороны, если зазор больше чем 0,35мм, то теперь сопрягаемая
поверхность крышки должна быть обработана на станке.
Впускной мембранный клапан был сначала представлен миру в 1972 году, когда Yamaha выпустила ряд
мотоциклов с ―Torque Induction‖ (Рис. 3.20). Функция мембранного клапана состоит как простого
контрольного клапана и предупреждающего выброс горючей смеси обратно из впускного тракта. Поэтому,
двигатель с мембранным клапаном может работать в очень низких оборотах (в зависимости от выбора
времени выпуска), поскольку смесь, идущая вниз впускного тракта ―поймана‖, как только она пропускается
мембранным клапаном. Наполнение цилиндра на низких оборотах улучшается и, потому что воздух
проходит через карбюратор только один раз, топливовоздушное отношение остается правильным. Это
приводит к хорошему сгоранию на низких оборотах.
Впускной мембранный клапан, однако, не полностью свободен от проблем. До очень недавнего времени,
жесткость лепестков была очень скомпрометирована. Чтобы гарантировать хорошее наполнение картера на
низких оборотах, лепестки мембранного клапана должны быть тонкими и гибкими таким образом, чтобы
они открывали легко и не ограничивали поток смеси в картер. С другой стороны лепестки должны быть
толстые и жесткие, иначе картер, не будет так хорошо, заполнятся на высоких оборотах. На таких оборотах
тонкие, гибкие лепестки будут вибрировать, позволяя вытекать смеси из картера. Они имеют тенденцию
закрывать и затем ударяться о свои гнезда и из-за инерции и-или резонанса снова открывают впускной
тракт.
Двойная сборка мембранного клапана, запатентованная Eyvind Boyesen, значительно уменьшает этот
недостаток. Присутствие корпуса мембранного клапана и лепестков во впускном тракте все еще уменьшает
поток смеси на высоких оборотах ниже того, что возможно с дисковым золотником или поршнем, но
различие не столь большое как прежде. Boyesen сборка включает тонкую 0,25мм пружинную пластину, и
закрепляемую сверху более толстую 0,7мм пружинную пластину. Тонкая пружинная пластина открывается
легко под снижением давления, а более толстая работает в более высоких оборотах. Это дает выгоды
хорошего потока на низких оборотах, также как отсутствие вибрации на высокой скорости. Как добавленная
выгода, ребра в корпусе мембранного клапана могут быть убраны, когда установлена сборка Boyesen, в
связи с конструкцией толстого лепестка. Эта сборка улучшает поток смеси и наполнение картера на более
высоких оборотах двигателя.
За эти годы много сказано о преимуществе мембранного впускного клапана, но кажется, что не очень
много людей понимают, что появление высокомощных мотокроссовых, и эндуро двигателей, это не прямой
результат применения впускного мембранного клапана. Многие, кажется, думают, что, если у поршня
срезается часть юбки, или он имеет окна в этом месте, позволяющие в некоторых двигателях поддерживать
открытый впускной период до 360°, то это автоматически приводит к появлению высокой мощности у
двигателя. Я могу гарантировать Вам, что это - не так. Сам по себе мембранный клапан улучшает мощность
только на низких оборотах и в средней части кривой, предупреждая выброс горючей смеси.
Чтобы дать Вам, некоторые доказательства тому, почему я так говорю, то я предлагаю Вам взглянуть на
изменение характеристики двигателя после установки мембранного клапана на старый 250 Bultaco Matador.
В стандартном варианте настройки, двигатель имел выпускной, перепускной и впускной открытые периоды
170°, 126° и 150° соответственно. Как показано в ТАБЛИЦЕ 3.5, двигатель имеет нежную кривую
мощности. Этот двигатель тянет очень хорошо при низких оборотах и производит максимум 25,8 л.с. при
7000об/мин. В испытании № 2 был добавлен мембранный клапан и четыре 16мм отверстия, просверленные
в юбке поршня, увеличив угол времени впуска до 360°. Поскольку Вы можете видеть, имеется очень
небольшое увеличение в мощности в верхнем конце кривой, несмотря на то, что был установлен 34мм
высокого качества карбюратор Bing, заменив 32мм Amal. Обратите внимание, также, что имелось
уменьшение в мощности на низких оборотах, из-за мембранного клапана, смещающего до некоторой
степени плохой эффект, большего карбюратора.
В испытании № 3, однако, Вы можете видеть, что мощность повысилась прямо по всему диапазону в
среднем на 1,5 л.с. ниже 5500об/мин, и до 3,1 л.с. между 6000 и 7000об/мин. Что вызвало такое внезапное
увеличение мощности? В этом испытании два дополнительных перепускных окна были добавлены в задней
части цилиндра. Окна были прорезаны 13мм фрезой, наклоненной на 30°. Так что это было увеличение в
области перепускного канала, которое подняло мощность значительно, а не дополнение мембранного
клапана.
В испытании № 4, имелось увеличение в мощности выше 6500об/мин, но и уменьшение на более низких
оборотах. Для этого испытания, был установлен новый поршень, который имел обрезанную на 13мм
нижнюю часть юбки со стороны впуска, чтобы увеличить открытый период впуска до 200°. Это означает,
что поршень берет на себя часть контроля над впускным потоком. В испытании № 3, дополнительные
каналы всегда соединены с картером (то есть 360°), но в испытании № 4, дополнительные каналы
изолированы от картера (см. Рис. 3.20) перемещением юбки поршня ниже уровня впускного канала.
ТАБЛИЦА 3.5. Влияние впускного мембранного клапана на мощность двигателя.
Об\мин
3000
Испытание №1
(л.с.)
6.8
Испытание №2
(л.с.)
6.4
Испытание №3
(л.с.)
8.3
Испытание №4
(л.с.)
7.9
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
7.9
11.9
14.2
16.0
18.1
22.6
23.3
25.8
25.6
23.7
18.1
8.1
11.3
13.6
15.6
18.0
22.9
24.9
26.7
25.1
24.8
20.6
10.9
12.1
14.8
17.0
19.7
26.0
27.2
27.8
26.3
25.5
22.1
10.4
11.8
14.6
16.6
19.3
25.7
27.1
28.4
27.6
26.2
22.8
28.4
30
25
лсИспытание1
20
лсИспытание2
лсИспытание3
лсИспытание4
15
10
6.4
5
3000
4000
3
310
5000
6000
обмин
7000
8000
9000
3
8.510
Испытание№1 — Стандартный Bultaco Matador250см3.
Испытание №2 — Установленная сборка мембранного клапана и 34mm карбюратор Bing; поршень, измененный, для открытого
периода впуска 360°.
Испытание №3 — Как и выше, но с выполнением двух дополнительных перепускных каналов в задней части цилиндра.
Испытание №4 — Как и выше, но с частичным управлением поршнем, для получения 200° открытого периода впуска.
Таким образом, любой мембранный клапан, будет отсоединен от дополнительных перепускных каналов,
как только поршень закроет впускной канал от картера. С таким расположением, мощность на низких
оборотах падает, потому что вспомогательные перепускные каналы работают только, если импульс выхлопа
создает достаточное разрежение, чтобы открыть мембранный клапан, и втянуть топливовоздушную смесь
через дополнительные перепускные каналы. Однако, на более высоких оборотах, пиковая мощность будет
увеличена с этой системой, потому что поршень при подходе к Н.М.Т. закрывает картер от впускного
канала, предупреждая обратное вытекание смеси. Без влияний на обратный поток, смесь бы продолжила
вытекать через мембранный клапан и через дополнительные перепускные каналы, пока давление в цилиндре
не выровняется с давлением во впускном канале, вынуждая закрытие мембранного клапана.
Когда последний тип (то есть, испытание № 4) применяется в более современных двухтактных
двигателях, имеется часто небольшое или вообще никакого уменьшения мощности на низких оборотах из-за
больших сечений перепускных каналов, которые используют сегодня. Однако на некоторых мотоциклах
кривая мощности может стать очень пикообразной, делая мотоцикл, трудным для езды. Это то, почему Вы
будете редко видеть такое расположение, которое используют, совсем не маленького рабочего объема,
мотокроссовые мотоциклы и шоссейно-гоночные двигатели. Конечно, у многих двигателей не имеется
возможности, чтобы преобразовать из общепринятого типа расположения дополнительных перепускных
каналов к расположению обратных перепускных каналов, если Вы не можете найти подходящий поршень от
другого двигателя, который не имеет окон в юбке. Однако, с некоторыми двигателями, типа Honda CR125R,
обратные дополнительные перепускные каналы возможно легко образовать. Эти двигатели имеют два
малых прохода, вместо окон в юбке поршня, которые соединяют впускной канал с картером. Если эти
проходы заполнить эпоксидной группой типа Devcon F, впускной канал будет изолирован от картера, когда
юбка поршня закроет впускной канал, в свою очередь это позволит эксплуатировать двигатель с обратными
перепускными каналами.
В ТАБЛИЦЕ 3.6 Вы можете видеть влияние, которое было получено применением на Honda CR125R
форсирующего комплекта Mugen. Поскольку Вы можете видеть, мощность на низких оборотах практически
не изменяется, заблокировав два малых прохода впуска в картер. От 7500об/мин до максимальных оборотов,
имеется устойчивое увеличение мощности. Пиковая мощность больше на 0,9 л.с., но на более высоких
оборотах, повышение мощности еще более заметно. Это на 2,2 л.с. и 5,1 л.с. при 10500об/мин и 11000об/мин
соответственно, а при 11500об/мин, двигатель все еще выдает 15,8 л.с. Я должен подчеркнуть, что часть
этого увеличения мощности на высоких оборотах также возникает из-за изменений в открытом периоде
перепуска. Когда цилиндр был преобразован к частичному управлению поршнем, вспомогательные
перепускные каналы были подняты на 0,8мм, а дополнительные обратные каналы были подняты на 1,2мм.
Эти изменения, вероятно, объясняли приблизительное 50 % увеличение мощности на 10500об/мин и выше.
В обоих испытаниях двигатель был оборудован 34мм карбюратором Mikuni, который расточен до 35,3мм, и
специальной выпускной трубой. Без этих дополнений, мощность выше 10500об/мин была бы подавлена в
обоих испытаниях.
В 1976, Suzuki представила нам новый тип системы мембранного клапана с выпускающимся из их ―А‖
ряда RM мотокроссовых мотоциклов. ―Power Reed Intake System‖, это названо Suzuki, или более обычно,
мембранный впускной клапан картера, является попыткой объединить хорошие особенности и,
мембранного клапана и распределения поршнем (Рис. 3.30). С системой мембранного впускного клапана
картера, мембранный клапан и поршень и управляют закрытием и открытием впускного канала. Даже очень
мощный двигатель подобно небольшому RM125 имеет впускной открытый период только около 150°,
который является очень коротким по сравнению с 170° периодом открытия у среднего числа 125см 3
двигателей имеющих газораспределение поршнем.
ТАБЛИЦА 3.6. Влияние расположения обратных перепускных каналов.
Стандартные дополнительные каналы
Об\мин
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
Модифицированные
управлением поршнем
с
частичным
л.с.
Крутящий момент (Нм)
л.с.
Крутящий момент (Нм)
2.5
3.0
4.0
4.8
5.9
6.7
7.7
8.9
9.3
10.4
14.5
18.0
19.0
21.3
22.1
20.8
16.5
5.966
6.101
7.186
7.593
8.406
8.677
9.084
9.762
9.491
9.897
12.88
15.05
15.05
15.999
15.728
14.101
10.711
2.6
3.9
4.5
5.0
6.4
7.1
7.8
8.5
8.9
11.3
16.1
18.3
20.0
22.1
23.0
23.0
21.6
15.8
6.101
7.864
7.999
7.864
9.084
9.22
9.22
9.355
9.084
10.711
14.372
15.321
15.863
16.541
16.405
15.592
13.965
9.762
Обратите внимание: Открытый период впускного окна 230° с расположением обратных перепускных каналов.
23
25
20
лсСтандартный
15
лсМ одифицированный
НмСтандартный
10
НмМодифицированный
5
0
0
4
4
2000
4000
6000
8000
1 10
1.2 10
3
4
обмин
310
1.1510
зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя мотоцикла Honda CR125R.
График
Когда используется короткий период впуска, имеется очень небольшой удар назад при низких оборотах,
так что ―на низах‖ показана хорошая приемистость. Как показано в Рис. 3.31, мембранный впускной клапан
функционирует даже при низких оборотах, гарантируя хорошее наполнение картера. Тогда при более
высоких оборотах время управления мембранным клапаном впуска ограничивается поршнем, который
закрывая, гарантирует хорошую мощность при высоких оборотах.
Каково различие на эксплуатационных показателях между впускным мембранным клапаном картера и
общепринятой схемой мембранного клапана? Когда я сначала занялся с системой Suzuki, я был убежден, что
она даст намного более высокие выходные мощности, чем двигатель с общепринятой схемой впускного
мембранного клапана, но с тех пор я был, опровергнут в этом. Даже на картинговых двигателях, где
примененный свободный впускной канал на Suzuki должен был помочь потоку смеси. Напротив двигатель
Yamaha YZ с общепринятой схемой мембранного клапана обгонял Suzuki на длинных прямых, или подъеме
в гору. Однако, из поворотов, Suzuki будет опережать Yamaha на всем протяжении, доказывая свою
превышающую мощность в средней части кривой. Конечно, система впускного мембранного клапана
картера Suzuki была первоначально разработана для мотокросса и позже для эндуро. Этот тип впуска
находит свое применение в этих соревнованиях. С довольно консервативным расположением каналов,
двигатель при впускном мембранным клапане картера будет производить ту же самую мощность, как и с
общепринятой схемой мембранного клапана, но в средней части явится намного более сильной, и это
позволит подводить мощность к заднему колесу более гладко.
Когда Вы делаете более осторожную экспертизу двигателей с впускным мембранным клапаном картера
подобно Suzuki (KTM, и Rotax которые также используют мембранный клапан картера на некоторых из
своих двигателей), Вы можете увидеть, почему они не будут производить такую большую мощность как у
применяющихся в полных соревнованиях на плоских трассах или картах Yamaha или Honda. Это выдвигает
на первый план, еще раз, важность каналов перепуска. С общепринятым мембранным клапаном, обратный
перепускной канал, или дополнительный перепускной канал, может быть сделан очень большим и,
поскольку он входит прямо во впускной канал и свободен от преград, это дает хороший поток смеси.
Двигатели с впускным мембранным клапаном картера имеют два крошечных дополнительных перепускных
канала и, поэтому перепуск, который производят эти каналы, выходит под странным углом, плохо управляя
своими потоками.
Независимо от типа использующихся мембран, те же самые основные принципы требуются в изменение
систем мембранного клапана. Естественно, фланец корпуса мембранного клапана должен быть совершенно
подогнан к впускному коллектору, тем самым, гарантируется минимальное разрушение потока смеси. Если
крепежные винты мембранного клапана высовываются во впускной поток, то их необходимо спилить
заподлицо с корпусом мембранного клапана. Однако, если винты находятся значительно ниже поверхности,
то углубления заполняют Devcon F. Убедитесь, что нанесли Loctite (синяя марка) на крепежные винты,
перед тем как их закручивать.
В пределах корпуса мембранного клапана Вы обнаружите немного ступенек и ребер, которые могут быть
удалены спиливанием. Когда Вы делаете это, убедитесь, что оставили шириной в 1мм место на корпусе
мембранного клапана, чтобы мембраны могли изолировать картер в закрытом состоянии и, когда Вы вновь
устанавливаете лепестки мембранного клапана, тщательно выровняйте их с пропускными отверстиями
корпуса. К сожалению, некоторые изготовители делают лепесток с отверстиями для фиксации намного
большими, чем диаметры крепежных винтов, в результате лепестки могут быть установлены, со смещением
в 2мм к одной стороне закрывая корпус и открывая щель с другой стороны.
Если Вы не стремитесь к огромному увеличению потока смеси на высоких оборотах, то я рекомендовал
бы Вам, чтобы Вы оставили стандартный корпус мембранного клапана и установили на него фенольные
мембраны или, еще лучше, набор двойных Boyesen лепестков. Фенольные лепестки изнашиваются довольно
быстро, почему большинство изготовителей мотоциклов предпочитает лепестки из нержавеющей стали.
Однако фенольные лепестки отвечают на изменение разрежения двигателя, более быстро, и они не
резонируют и не рикошетят от корпуса как лепестки из нержавеющей стали. Чтобы увеличивать ресурс
фенольных лепестков, они должны быть тщательно отшлифованы вокруг граней, мелкой наждачной
бумагой. Некоторые лепестки гладкие только с одной стороны, так что убедитесь, что установили их
гладкой стороной на корпус мембранного клапана.
Когда требуется большое увеличение потока топливовоздушной смеси на высоких оборотах, то
необходим большой мембранный клапан. Имеются специальные клапана, доступные для некоторых
двигателей, но часто будет необходимо, адаптировать мембранный клапан от большего, или более мощного
двигателя. Это может быть весьма трудно, поскольку Вы не найдете у многих дилеров мембранные клапаны
на их полках так, чтобы Вы смогли померить их размеры. Лучший путь состоит в том, чтобы подойти к
мотоциклетному мастеру, с цилиндром в руке, и просмотреть его ассортимент мембранных клапанов. Не
ищите клапан, который точно подойдет во впускной тракт вашего цилиндра, поскольку он, вероятно, не
будет намного больше чем стандартный. Вместо этого, ищите клапан, который является немного более
широким и возможно немного производительнее, чем стандартный. Отверстия для фиксации, вероятно, не
будут совпадать с отверстиями в вашем цилиндре, но это не большая проблема, поскольку у мастера
наверняка имеется впускной коллектор, который соответствует этому мембранному клапану. Проверьте, что
впускной коллектор имеет отверстие правильного размера для установки вашего карбюратора; если это не
так, то ищите дальше.
Следующая проблема увеличение впускного пространства для удовлетворения размеров большего
корпуса мембранного клапана. Чтобы сделать это, Вы должны использовать свое решение. Сначала измеряя
сборку мембранного клапана и сравнивая ее размер с пространством для помещения клапана во впускном
канале. Если сборка на 4мм шире, то спилите по 2мм с каждой стороны стенки этой камеры и так далее.
Когда мембранный клапан был адаптирован к этой камере, Вы можете тогда решить то, что должно быть
сделано, чтобы установить мембранный клапан и впускной коллектор к цилиндру. Если отверстия для
крепления находятся близко, то можно расточить отверстия в корпусе мембранного клапана и коллектора,
чтобы выровнять их. В некоторых случаях, будет необходимо заварить стандартные отверстия на цилиндре,
а затем просверлить новые для фиксирования впускного коллектора. Вероятно, наиболее чрезвычайный
случай это, когда Yamaha RD350 или 400 – оснащается мембранными клапанами от TZ 750. В этом эпизоде,
алюминиевая пластина с крепежными отверстиями приваривается к цилиндру для установки мембранного
клапана от TZ.
Прежде, чем устанавливать некоторые специальные мембранные клапаны, они должны быть изменены
способами, указанными на предшествующих страницах. Одна такая мембрана, которая приходит на ум - R и
R Hi-Volume для RM, и PE моделей Suzuki. Эти мембранные клапаны очень хорошо пропускают
топливовоздушный поток, но они обладают недостатками в двух областях, которые мог легко не заметить
не подозревающий настройщик. Первая проблема состоит в том, что головка винта находящаяся на нижней
стороне мембранного клапана препятствует установке, должным образом, корпуса напротив основания
цилиндра. Таким образом, может проявляться утечка смеси, что испортит эксплуатационные показатели
двигателя. Что должно быть сделано в этом случае – напильником спилите грани головки винта, впритык с
установочной поверхностью корпуса, так, чтобы корпус мог быть изолирован напротив основания
цилиндра. Другая проблема включает ограничитель мембранного клапана для главного, (то есть, большего)
лепестка. Ограничитель слишком гибок и фактически отбивает лепесток клапана, когда он соприкасается с
ограничителем. Лепесток после этого находится в вибрирующем состоянии, что уменьшает мощность на
высоких оборотах. Чтобы избавиться от этого, ограничители типа R&R должны быть удалены, а вместо них
установлены стандартные ограничители Suzuki. Обратите внимание, что ограничитель Suzuki намного более
толстый, так что будут требоваться более длинные крепежные винты. Если они недоступны, отверстия на
ограничителе могут быть утоплены, чтобы предоставить винтам большую длину захода.
Прежде, чем мы закроем тему впуска при помощи мембранного клапана, имеется пара вещей, которые
Вы должны иметь в виду. Никогда не сгибайте ограничители лепестков, чтобы увеличить ход мембраны, и
никогда не устанавливайте прокладку под ограничитель, чтобы также увеличить подъем мембраны. Любое
изменение вызовет вибрацию лепестка в более высоких оборотах, потому как лепесток становится
нестабильным, (то есть, неконтролируемым). В среднем на 125 кубовом мотокроссовом двигателе,
увеличивая подъем пружинной пластины только на 0,7мм мы можем потерять 2 л.с. в верхнем диапазоне
между 9000 и 10500об/мин.
Другое это: не тратите ваше время, уменьшая заднюю часть поршня или удлиняя окна в юбке. Это
ослабляет поршень, а выигрыш в мощности практически никакой. Единственные исключения к этому
правилу были бы в случае для гонок по пустыни, или мотоциклов, которые являются очень ―пищащими‖, и
если они не имеют любые отверстия высоко на юбке поршня. Просверлив пару круглых отверстий, ниже
района колец, Вы поможете охлаждению головки поршня и немного верхней головки шатуна. И если
мотоцикл очень ―пищащий‖, и ничто не может сгладить внезапное появление мощности, то возможно пара
отверстий поможет в этом. Отверстия не должны быть слишком большие: от 10 до 13мм это достаточно для
125см3 или 175см3, и для больших двигателей, можете использовать отверстия приблизительно от 14 до
16мм в диаметре. После просверливания отверстий, тщательно делают фаску на внутренней части и
снаружи поршня, затем обрабатывают эти места мелкой шкуркой. Эти предосторожности помогут
предупредить преждевременное растрескивание юбки поршня.
Глава 4
Выпускная система
Правильно сказать, что самое большое содействие к достижению современных уровней мощности
двухтактного двигателя исходило из увеличивающегося знания в области проектирования системы выпуска.
Первоначально, выхлопная труба была разработана, чтобы получить выхлопные газы из двигателя
настолько быстро насколько возможно. Тогда, поскольку проектировщики начали узнавать больше
относительно волн давления, они попытались использовать их, чтобы очистить цилиндр от выхлопных
газов.
Основная теория волн давления весьма проста в понимании, но практическое приложение явления волны
давления очень трудно сформулировать. К счастью, экспериментальная работа, выполненная инженерами в
течение прошлых двадцати лет, сделала задачу построения эффективной выхлопной системы в пределах
понимания любого настройщика двухтактного двигателя. Это не должно подразумевать, что первая
выхлопная система, которую Вы изготовите, будет совершенна. Японские изготовители, и в частности
Yamaha и Suzuki, знают столько, сколько любой другой настройщик относительно отладки выхлопа, но Вы
найдете, что они постоянно модифицируют выпускную систему на их коммерческой и спортивной
продукции, это доказывает, что они все еще ищут лучший проект.
Понимание концепции выпускной системы начинается с оценки режима звуковых волн,
путешествующих через всю систему. Эти волны проходят со скоростью, определенной температурой и
давлением выходящего выхлопного газа. Эта скорость всегда равна скорости звука, который составляет в
среднем около 510,5м/с в горячем выхлопном газе.
Звуковые волны имеют странную особенность того, что, отражаясь назад по трубе, они путешествуют по
ней, независимо от того, имеется ли труба открытой или закрытой. Даже более специфический это другой
фундаментальный закон акустики, который заставляет волну давления инвертировать, что сигнализирует о
достижении открытого конца выхлопной трубы. Волна давления выше атмосферного, при достижении
открытого конца, возвращается в канал как отрицательная волна, и наоборот. Отражение от закрытой
выхлопной трубы не изменяет знак, положительные волны остаются положительными.
Самые ранние выпускные системы были частью прямой трубы, но они не были способны использовать
полные преимущества импульсных волн, чтобы “высосать” выхлопные газы из цилиндра.
В этом типе системы после открытия выпускного окна, волна давления выше атмосферного проходит
всю трубу мгновенно. При достижении конца выхлопной трубы она отражается как отрицательная волна, но
с уменьшенной интенсивностью, потому что многое из ее энергии было потеряно в окружающую
атмосферу. Однако некоторая часть энергии остается и, когда отрицательная волна достигла выпускного
окна, которое было все еще открыто, она немного помогала в удалении выхлопных газов из цилиндра. После
этого волна повернулась на 180°, и, находясь, все еще негативной, при достижении открытого конца трубы,
была отражена снова как волна положительного давления. Если выхлопная система имела правильную
длину, положительная волна должна была прибыть назад в выпускной канал прежде, чем выпускное окно
закроется, вынуждая любую топливовоздушную смесь, которая вышла в выпускной канал вернуться назад в
цилиндр и в котором была бы она сожжена.
В теории это звучит неплохо, но практически прямая труба никогда не работала слишком хорошо,
прежде всего, потому что, так много кинетической энергии было потеряно, каждый раз, когда звуковая
волна достигала открытого конца выхлопной трубы. Двухтактный двигатель требует, чтобы сильные
импульсы давления работали эффективно. Поэтому инженеры добавили мегафон к концу прямой трубы.
Мегафон, более правильно называемый диффузором, является в действительности относительно
эффективным энергетическим инвертором. В диффузоре стенки трубы расходятся в стороны, образуя конус
и вынуждая тем самым звуковую волну реагировать, так же, как это достигалось при открытом конце
выхлопной трубы. Однако отраженная волна сохраняет большую часть энергии и может создавать вакуум
до 41,369кПа. Очевидно, что волна импульса этой величины может быть очень эффективна в продвижении
выхлопного газа из цилиндра, и в перемещении свежего заряда из картера через перепускные каналы.
Проблема с этой системой состоит во многом из-за времени, сильная отрицательная волна импульса
достигнет неправильного момента, и будет вытягивать значительное количество топливовоздушной смеси в
выхлоп. Выпускной канал закроется прежде, чем отраженная положительная волна прибудет к нему, чтобы
вынудить смесь вернуться назад в цилиндр.
Следующий шаг должен был добавить обратный конус к диффузору с маленьким выходом, и это,
оказалось, было реальным прорывом в двухтактном проекте выпускной системы. Этот тип выхлопа
упомянут как расширительная камера. Добавление обратного конуса с маленьким отверстием имеет
действие как закрытый канал, давая выпускной системе двойное импульсное воздействие. Когда
положительная волна достигает диффузора, часть волны инвертируется и отражается как отрицательная
волна, чтобы очистить цилиндр. Однако часть этой волны продвигается, чтобы быть отраженной обратным
конусом. Из-за наращивания давления, вызванного маленьким дренажным отверстием, обратный конус
действует подобно закрытому каналу, отражая волну с тем же самым положительным знаком. Этот сильный
положительный импульс прибывает к выпускному каналу прежде, чем тот закроется, вынуждая
топливовоздушную смесь вернуться назад в цилиндр, увеличивая выходную мощность и сокращая расход
топлива.
На бумаге, что и в теории, также очень просто, но на практике, когда мы фактически приступаем
разрабатывать систему, где вовлечено намного больше различных переменных величин все оказывается подругому. Очевидно, что расширительная камера должна иметь правильную длину, чтобы гарантировать, что
волна импульса отражаясь, достигнет выпускного канала в надлежащее время.
Формула, которую мы используем, чтобы определить настроенную длину выхлопной системы: -
L
ED  42545
об / мин
Где L = настроенная длина в мм.
ED = продолжительность выпуска в градусах.
Об/мин = частота вращения двигателя, где требуется наилучшая работа.
Предположим, у нас имеется двигатель с продолжительностью выпуска 196° и максимумом мощности
при 11000об/мин, настроенная длина будет:
L
196  42545
 758мм
11000
Длина 758мм составляет от поверхности днища поршня до принятой точки отражения обратного конуса.
Эта точка – находится на половине высоты конуса, но, так как вершина вырезана от конуса, точка должна
быть рассчитана математически. (Рис. 4.1).
Первая часть расширительной камеры, выпускной патрубок, может быть в виде прямой трубы с
параллельными стенками (цилиндрический), или переходным патрубком с расширяющимися стенками
(конусовидный). Конусовидный патрубок должен быть предпочтен, поскольку это улучшит диапазон
мощности и энергии; однако его намного более трудно изготовить, чем прямую трубу. По этой причине,
некоторые проектировщики используют цилиндрический патрубок. Большинство патрубков у картинга, а
также Honda CR250R, где расширительная камера, например, не имеет цилиндрической трубы. (Рис. 4.2).
Фактическая длина, требуемая для выпускного патрубка, может быть определена точно только
практически. За эти годы, я изобрел и опробовал все виды формул, чтобы вычислить длину выпускного
патрубка, но я не нашел ту, которая работала правильно. Из моего опыта, намного более быстрее сделать
полученное предположение и проверить его в работе.
В ТАБЛИЦЕ 4.1, я изложил то, что я рассматриваю как хорошую исходную точку в разработке длины
патрубка. Например, если Вы строите выхлопную трубу для шоссейной гонки в классе 125 с внутренним
диаметром выпускного канала 38мм, и Вы намеревались изготовить многоступенчатый диффузор, тогда
выпускной патрубок будет длинной между 247мм и 285мм. Однако если Вы должны были использовать
одноступенчатый диффузор, патрубок будет немного длиннее от 296 до 323мм. Обычно, Вы обнаружите
более короткую длину в обоих образцах, чтобы быть очень близко к тому, что требуется для лучшей работы.
Удлинение патрубка имеет результат увеличивающейся мощности в среднем диапазоне за счет снижения
максимальной мощности.
Важно обратить внимание, что вышеупомянутое правило для вычисления длины патрубка может
работать только, если выпускной канал имеет стандартный диаметр для этого специфического размера
двигателя.
ТАБЛИЦА 4.1 Вычисление длины выпускного патрубка
Размер
Цилиндра
(см3)
50-80
100-125
175-250
350-500
Шоссейная гонка
Одноступенчатый
Многоступенчатый
8.5-9.5
7.8-8.5
7.3-8.3
8-9
6.5-7.5
6.5-7.5
Мотокросс и Эндуро
Одноступенчатый
Многоступенчатый
10-11
7.8-8.5
9-10
8.5-9.5
8.5-9.5
6.5-7.5
8.2-9.2
7.5-8.5
Обратите внимание:
Вычислять длину выпускного патрубка следует, умножив диаметр впускного канала на соответствующий множитель.
‘Одноступенчатый’ относится к одноступенчатому диффузору. ‘Многоступенчатый’ относится к многоступенчатому диффузору.
Если двигатель имеет размер канала не тот, что показано в ТАБЛИЦЕ 4.2, то будет необходимо
разработать длину, основанную на стандартном диаметре канала. Также, имейте в виду, что расчетная длина
выпускного патрубка это расстояние от поршня до конца выпускного патрубка. Поэтому, когда Вы
изготовляете патрубок, не забудьте вычитать длину выпускного канала.
За прошлые десять лет большинство производителей поняло выгоды, которые будут получены от
конусного выпускного патрубка и перешли к этому проекту. Во-первых, это увеличивает объем отсека,
который эффективно расширяет диапазон мощности. Во-вторых, конусность патрубка уменьшает
гидравлическое сопротивление, выхода газа из цилиндра. Выхлопные газы вытекают легко с минимумом
турбулентности любой топливовоздушной смеси, которая вышла в выпускную систему, и возвращается
назад в двигатель более эффективно. В-третьих, и это наиболее важная причина для выравнивания
конусного выпускного патрубка, пологий конус позволяет выхлопному газу расширяться и охлаждаться
более мягко. Это приводит к меньшему количеству потери кинетической энергии импульса чем, если газы
должны были расшириться быстро и резко при прохождении от цилиндрического выпускного патрубка в
диффузор расширительной камеры.
ТАБЛИЦА 4.2 Стандартные диаметры выпускного канала.
Размер Цилиндра (см3)
62-80
100
125
175
250
350-500
Внутренний диаметр канала (мм)
30-32
34-37
37-40
42-46
44-48
45-50
С большим количеством доступной энергии импульса будет произведена более сильная волна
вакуумирования, чтобы очистить цилиндр, а также более сильная волна для возврата вышедшей смеси назад
в цилиндр.
Конус выпускного патрубка обычно выполняют между 1,15° и 1,5°. Однако, некоторые изготовители, в
определенных обстоятельствах, используют конусы, с пологим 0,8° и крутым углом 2,3°. Если конус
диффузора очень пологий (то есть, от 2,8° до 3,25°) тогда время применить 0,8° конус выпускного патрубка.
Наоборот, если выпускной канал и фланец очень длинные (то есть, от 75мм до 100мм) то может быть
необходим более крутой от 1,7° до 2,3° выпускной патрубок. (Рис. 4.3).
Чтобы разрабатывать физический размер конусовидного выпускного патрубка специфической длины и
конуса, мы используем эту формулу: -
 LH  2 
D2  
  D1
 CotH 
Где D2 = Наибольший внутренний диаметр выпускного патрубка.
D1= Наименьший внутренний диаметр выпускного патрубка.
LH = длина выпускного патрубка минус длина выпускного канала и фланца.
Cot H = котангенс угла конуса выпускного патрубка.
Мы предположим, что наш гоночный двигатель имеет объем цилиндра 125см 3 , где выпускной канал и
фланец имеют длину 70мм и 40мм соответственно. Общая длина выпускного патрубка будет
 40  6,5  70  190мм . Конус патрубка будет 1,5°, который имеет котангенс 38,19 (из ТАБЛИЦЫ 4.3)
Поэтому:
 190  2 
D2  
  40  50 мм
 38,19 
ТАБЛИЦА 4.3 Полезные Котангенсы
Угол
0.8
1
1.25
1.5
1.75
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
Котангенс
71.62
57.29
45.83
38.19
32.73
28.64
22.90
19.08
16.35
14.30
12.71
11.43
10.39
Угол
6
6.5
6.75
7
7.25
7.5
7.75
8
8.5
9
9.5
10
10.5
Котангенс
9.5144
8.7769
8.4526
8.1443
7.8712
7.5958
7.3498
7.1154
6.6912
6.3138
5.9758
5.6713
5.3955
Угол
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
15
16
17
18
19
20
Котангенс
5.1446
4.9152
4.7046
4.5107
4.3315
4.1653
4.0108
3.7321
3.4874
3.2709
3.0777
2.9042
2.7475
Следующая часть расширительной камеры, диффузор, или как мы упомянули ранее ее как волновой
инвертор. Продолжительность и интенсивность перевернутой волны возвращения определена конусом
диффузора. Пологий конус возвращает волну длинной продолжительности и низкой интенсивности. Это
имеет результат срезания максимума мощности, но, полезно для увеличения мощности в среднем диапазоне,
позволяя расширительной камере остаться “в ритме” с двигателем в большей полосе оборотов в минуту.
(Рис 4.4).
Наоборот, круто сведенный на конус диффузор отражает импульс высокой интенсивности. Максимум
мощности будет увеличен, но за счет сужения диапазона мощности. При применении этого типа в
дорожных гонках это может быть приемлемо, если механизм коробки передач имеет отношение с 6
скоростями и гонщик имеет необходимый навык езды на мотоцикле с узким диапазоном мощности и
внезапным ее проявлением.
В ТАБЛИЦЕ 4.4, Вы можете видеть вид углов диффузора, которые я рекомендую. Некоторые люди
делают расширительные камеры с большими конусами диффузора, но я ценю больше хорошую мощность в
среднем диапазоне и ее широту, легкость в управлении мощностью намного лучше, чем всеми средствами
повышать ее.
Длина диффузора определена диаметром, до которого она распространяется. Этот диаметр должен быть
обычно в 2,5 раза больше диаметра выпускного канала. Если Вы имеете доступное пространство на
мотоцикле, и Вы желаете поэкспериментировать, Вы можете расширить диапазон мощности, выполнив
конус диффузора до 2,7 – 2,9 диаметров выпускного канала. Это расширение несколько подавит максимум
мощности, но улучшение в низу диапазона компенсирует это. На многих мотоциклах, трудно найти участок
пространства для выхлопных труб большого диаметра, так что Вам, вероятно, придется удовлетвориться
меньшей, чем совершенная выхлопная труба. Большинство мотоциклов имеют затруднения для
расположения выхлопных труб диаметром более 110мм, так что это может ограничить выходной диаметр
диффузора до 2,2 диаметров выпускного канала на мотоциклах свыше 175см 3.
Возвратимся к нашему предыдущему примеру, где мы вычисляем размер диффузора, основанный на 7°
конусе (то есть, 14° полностью) и 2,5 диаметрам канала (то есть, 40мм x 2,5 = 100мм).
Формула: - LD
 D  D2 
 3
  CotD
 2 
Где LD = длина диффузора
D3 = главный внутренний диаметр диффузора
D2 = главный внутренний диаметр выпускного патрубка
Cot D = котангенс угла конуса диффузора
Поэтому
 100  50 
LD  
  8,1443  204мм
 2 
Сегодня, вместо доверия единственному коническому диффузору, мы используем многоступенчатые
конусы.
ТАБЛИЦА 4.4 Конус диффузора
Угол диффузора (градусы)
Размер
Цилиндра
(см3)
50-80
100-125
175
250
350-500
Шоссейная гонка
Одноступенчатый
от 6.5 до 7
от 6. 5 до 7. 5
от 6.5 до 7.5
от 7 до 7.5
Мотокросс и Эндуро
Двухступенчатый
4.5 и 7
4.5 и 7.5
4.5 и 7
4.5 и 7
Трехступенчатый
4и6и8
4.5 и 7 и 9
4.5 и 7 и 10
4.5 и 7 и 10
Одноступенчатый
от 3 до 3.5
от 4 до 4.8
от 3.5 до 4.5
от 4 до 4.5
от 4 до 5
Двухступенчатый
3и5
3.3 и 6
3.5 и 6
4и7
3.5 и 6
В основном используются две или три секции диффузора, хотя некоторые настройщики и изготовители
предпочитают использовать четырехступенчатые диффузоры. Для мотоциклов мотокросса и эндуро, я
обычно работаю с двухсекционным диффузором, потому как здесь вовлечены относительно пологие
конусы. Гоночные двигатели для шоссе и 125 мотокроссовые двигатели со сходными каналами требуют
трехступенчатых диффузоров, из-за потребности в более крутых углах конуса, чтобы получить пиковую
мощность.
Многосекционный диффузор позволяет выхлопному газу расшириться и охладиться более постепенно,
что означает, что имеется меньшее количество потери кинетической энергии импульса, чем-то, если газам
позволили бы расшириться более быстро в единственном коническом диффузоре. С дополнительной
доступной энергией импульса, расширительная камера может выполнять лучшую работу по очистке
выхлопных газов из цилиндра и поступления свежего топливовоздушного заряда через отверстия для
перепуска.
В ТАБЛИЦЕ 4.4 обратите внимание на углы диффузора, которые я нашел, для лучшей работы, когда
используются многоступенчатые диффузоры. Например, двухцилиндровый гоночный двигатель 250см 3
использовал бы диффузор с первой конической секцией в 4,5°, второй секцией 7° и третей секцией 9°.
Только, какой длины каждая секция должна быть - тайна, настройщики двухтактных двигателей об этом не
распространяются. Однако я сообщу Вам это: мотокроссовым и эндуро мотоциклам, использующим
двухсекционные диффузоры обычно требуется, чтобы первая секция, была длинной от 200 до 240мм;
шоссейно-гоночным мотоциклам с двухсекционным диффузором требуется, чтобы первая ступень была
длинной от 140 до 160мм и, с трехсекционным диффузором, первая ступень будет длинной от 110мм до
140мм. Если, после изготовления расширительной камеры с диффузором подобно такой, Вы находите, что
двигатель также имеет пиковую характеристику, то увеличьте длину первой ступени диффузора. Это
расширит кривую мощности. Наоборот, если пиковая мощность недостаточна, уменьшите длину первого
диффузора, и удлините вторую ступень. На рисунке 4.5 обратите внимание на проекты диффузора, которые
используют разнообразные изготовители.
Цилиндрическая секция расширительной камеры естественно имеет тот же самый диаметр, как и у
выхода диффузора, но мы не можем вычислить длину, пока мы не нашли подходящий размер для обратного
конуса. После того, когда мы нашли размер для обратного конуса, средняя секция заполняет промежуток,
чтобы дать трубе правильную настроенную длину.
Как отмечено ранее, обратный конус отражает волну одинакового знака, чтобы вернуть
топливовоздушный заряд назад в цилиндр. Плоская пластина могла бы делать то же самое задание, но
волновая продолжительность будет настолько коротка, что это происходило бы только на очень узком
диапазоне оборотов двигателя. Конус, с другой стороны, продлевает продолжительность прижимного
импульса, при сокращении его интенсивности. Это служит, чтобы расширить кривую полезной мощности
двигателя.
Как и в случае с диффузором фактический угол обратного конуса воздействует на время/интенсивность
импульса. Короткий, острый обратный конус увеличит максимум мощности, но двигатель будет терять в
среднем диапазоне; также в этом случае будет иметься тенденция владения только парой сотен оборотов в
минуту для максимальной мощности.
Пологий обратный конус уменьшает мощность в верхнем конце кривой, но двигатель выдаст большее
количество мощности в нижней части диапазона оборотов, и эти обороты будут лучше, чем частоты
вращения двигателя на максимальной мощности. Это расширяет диапазон полезной мощности двигателя и
означает, что на мотоцикл будет меньше воздействовать сила ветра, которая изменяется в течение гонки.
Если появится порыв встречного ветра, двигатель будет иметь достаточно мощности ниже максимума,
чтобы бороться против него и, если это попутный ветер, пологий обратный конус позволит двигатель
раскрутить за перегиб максимальной мощности и приобретет несколько большую скорость. (Рис. 4.6).
ТАБЛИЦА 4.5 показывает углы обратного конуса, с которыми я предпочитаю работать. Эти углы,
оказывается, дают хороший диапазон мощности без чрезмерного подавления максимальной мощности.
В нашем примере, мы предположим, что используется угол обратного конуса 11,5°. Формула: -
OLB 
D3
 CotB
2
Где OLВ = габаритная длина обратного конуса.
D3 = наибольший внутренний диаметр обратного конуса.
Cot B = Котангенс угла обратного конуса.
Обратите внимание, что это вычисление дает нам габаритную длину конуса, без учета вершины, которая
будет отрезана и где будет установлен конечный патрубок для испускания давления из отсека. Деля это
число на два, 246мм, мы можем определить среднюю точку обратного конуса, а затем возвратиться и
вычислить, какой длины параллельная секция должна быть, чтобы дать нам настроенную длину – 758мм,
которую мы первоначально рассчитали.
OL 

LP  L   LH  LD  B 
2 

Где LP= Длина параллельной секции.
L= Настроенная длина отсека.
LH = Длина выпускного патрубка, включая канал.
LD = Длина диффузора.
OLB = Габаритная длина обратного конуса.
Поэтому
246

LP  758  260 204
  758 587 171мм
2 

Чтобы расширить кривую мощности на мотокроссовых и маленьких шоссейно-гоночных мотоциклах
настройщики и изготовители за прошлые несколько лет экспериментировали с двухступенчатыми
обратными конусами (Рис. 4.7). К сожалению, результаты не оправдались. Однако небольшая прибыль была
все-таки получена некоторыми настройщиками, работающими с 62см3 и 125см3 цилиндрами. Если Вы
желаете проделать некоторый эксперимент в этом, начните использовать обратный конус, который имеет
первую ступень с углом от 4,5° до 5,5° с длинной от 70 до 90мм, и вторую ступень с углом от 12° до 14°.
Последняя секция расширительной камеры, называемого 'стингером' или конечным патрубком, является в
действительности испускающим каналом. Его функция в ограничении расхода газа из выпускной системы и
создание противодавления, медленно пропуская выхлопной газ. Это служит, чтобы помочь положительной
волне импульса вернуть любой вышедший топливовоздушный заряд назад в двигатель.
ТАБЛИЦА 4.5 Углы обратного конуса.
Угол обратного конуса (град)
Размер Цилиндра (см3)
50-80
100
125
175
250
350-500
Шоссейно-гоночный
10,5-12
10,5-12
9,5-12
10-12
10-12
Мотокросс и Эндуро
8,5-9,5
9-10
8,5-10
8-10
7,5-10
9-11
ТАБЛИЦА 4.6 показывает размеры конечного патрубка, которые я нашел наиболее оптимальными. Вы
можете обнаружить, что незначительное сокращение диаметра трубы поднимет выходную мощность, но
будьте внимательными. Канал конечного патрубка, меньший в диаметре или длиннее чем указанно может
легко привести к перегреванию двигателя и заклиниванию. Поэтому, я предлагаю Вам, чтобы Вы
продвигались в этом направлении только по не многу с полной проверкой канала перед любым следующим
уменьшением. Перегревание двигателя, в ранних стадиях, обозначено присутствием нагара темнокоричневого цвета под головкой поршня. На следующей стадии нагар станет черным, пока, наконец, не
появляется “смертельная зола”. После этого поршень может прогореть в любое время.
ТАБЛИЦА 4.6 Размеры конечного патрубка
Размер цилиндра
(см3)
50-80
100
125
175
250
350-500
Внутренний
диаметр (мм)
17-19
19-21
22-24
25-27
26-28
27-29
Длина
конечного
патрубка (мм)
205-230
230-250
265-290
270-295
280-305
285-310
Обратите внимание:
При использовании, эта таблица, сначала предлагает промежуточный размер, и в длине и диаметре. Не начинайте с самого
маленького диаметра и самой большой длины. Большинство расширительных камер для шоссейно-гоночных двигателей будет
требовать конечного патрубка не больше чем 200мм длинной и самого маленького диаметра, обозначенного для каждого объема
двигателя.
В примере мы использовали путь, выбрав конечный патрубок диаметром 23мм относительной длинной
240мм. Полная расширительная камера напомнила бы изображение, показанное на рисунке 4.8.
Добавление конечного патрубка сокращает обратный конус. Заключительная длина может быть
рассчитана, используя ту же самую формулу, что касается конуса диффузора:
Таким образом
 D  D4 
TLB   3
  CotB
 2 
Где TLB = истинная длина обратного конуса.
D3 = главный внутренний диаметр диффузора.
D4 = Внутренний диаметр конечного патрубка.
Cot B = котангенс угла обратного конуса.
Поэтому
 100  23 
TLB  
  4,9152  189мм
 2 
Построить форму или диффузор или обратный конус из куска жести весьма трудно. Размеры конуса, как
развернутой шайбы, могут быть получены геометрически, или рассчитаны математически. Я предпочитаю
последний метод.
Предположим мы собираемся изготовлять обратный конус для этой расширительной камеры, таким
образом, мы сначала вычислим размер, прежде чем будем заворачивать в конус.
Посмотрите на (Рис. 4.9), обратите внимание, что мы только знаем внутренний диаметр входа и выхода
обратного конуса, и длину по оси. Следующий размер, который мы должны вычислить – длина стенки
конуса, размер AС. Мы используем формулу: -
AC2  AB2  BC2
Где AB = 246мм.
BC = 50мм (то есть, половина внутреннего диаметра)
AC2  2462  502
AC  2462  502  60516  2500  60016  251мм
Теперь вычислим длину AC1, используя ту же самую формулу: -
AC12  AB1 2  B1C12
Где AB1 = 57мм (то есть, 246 – 189 = 57)
B1C1= 11,5мм (то есть, половина внутреннего диаметра)
 AC12  572 11,52
 AC1  572 11,52  3249 132,25  3381,25  58мм
Следующие вычисления, которые мы делаем, должны определить длину окружности входа обратного
конуса, используя формулу: -
C  d
Где

= 3,1416
d = Диаметр входа обратного конуса или выхода диффузора
C   100  314 мм
Над заключительным вычислением работаем с формулой: -

Arc
r
Где r = размер АС
Arc = C окружность входа обратного конуса или выхода диффузора
r = 251мм
Arc = 314мм

Arc 314
 1,2510 радиан
=
251
r
Результат, 1,2510 показан в единицах, называемых „радианы‟. Чтобы узнать интересующее нас значение,
мы должны преобразовать это в градусы, умножая на 57,3° (обратите внимание, что 1,0 радиан равен 57,3°).
Это дает ответ  = 71,7°.
Заключительный расчет, который мы должны сделать это весьма простое вычисление. Мы умножаем
угол обратного конуса (или диффузор) на   2 . В этом примере обратный конус - 11,5°, так что ответ –
72,2°. Если все наши вычисления были правильны, это число должно быть очень похоже на угол  ,
который мы вычислили - 71,7°.
Теперь, когда все эти вычисления были сделаны, мы имеем размеры и углы, необходимые для нанесения
развертки конуса на жести, из которой она должна быть вырезана. Фактически, я рекомендую, чтобы Вы
сначала cделали шаблон из жесткого картона, и затем перенесли эту форму на жесть, поскольку намного
проще рисовать точно на картоне чем на стали.
На вашем картоне, отметьте пересечение (+) возле одного угла. После этого настройте циркуль, чтобы
получилась дуга, радиус которой будет равен размеру АС, в этом примере 251мм. Для разметки дуги
используйте пересечение как центр. Затем настройте циркуль на 58мм (размер АС 1) и нарисуйте другую
дугу. Используйте тот же самый центр (+) как и для предыдущей дуги. После этого проведите прямую
линию через центр (+) приблизительно параллельный с краем картона. Расположите угломер в центре (+), и
отметьте расчетный угол  , равный 72°. Начертите линию из центра до этой точки, и Вы получите схему
шаблона. Это показано штриховкой на рисунке 4.10.
Как только Вы имеете шаблон, Вы можете теперь вырезать металл, требуемый для обратного конуса.
(Обратите внимание, что подобный ряд вычислений требуется, чтобы получить конус диффузора, или
конусообразного выпускного патрубка, нарисованного на шаблоне.). Если Вы не имели никакого опыта с
жестью, то я предлагаю, чтобы Вы отдали ваши шаблоны жестянщику, где по ним были бы получены
вырезки и затем они завернуты в конуса. Когда конусы сформированы, Вы можете сварить все части вместе,
и Вы получите вашу высшего качества местного изготовления расширительную камеру.
На самом деле, это немного более трудно, чем описано выше.
Выхлопная система для картов, и одноцилиндрового и двухцилиндрового шоссейно-гоночных
мотоциклов, являются довольно прямыми, за исключением выпускного патрубка. Построение системы для
мотокроссовых мотоциклов или эндуро, это одна из самых плохих форм пытки, изобретенной человеком.
Основной пункт, который Вы должны иметь в виду, когда приступаете к изготовлению выпускной
системы, состоит в том, чтобы вход выпускного патрубка в конус диффузора был плавным (Рис. 4.11) и
избегайте искушения, подрезать где-нибудь этот отсек. Если вход выпускного патрубка не плавный, то
будет страдать поток газа выходящий из цилиндра, потому как любое резкое изменение здесь, в
направлении, где газовая скорость очень высока, создает турбулентность. Подрезка отсека не изменит
расход газа, хотя звуковая эффективность волны импульса будет уменьшена, поскольку любое изменение в
профиле сечения трубы понижает волновую энергию импульса. Помните, что для расширительной камеры,
основная функция это поддерживать и сохранить волновую энергию на высоком уровне, так что Вам не
стоит делать, что ни будь, что вызовет потерю этой энергии для закрытия и перезарядки цилиндра.
В то время как изменение профиля сечения трубы затрагивает энергию волны импульса, резкие радиуса,
или повороты в системе на это не влияют. Звуковые волны следуют даже по наиболее извилистым кривым
без любого уменьшения энергии импульса. Поэтому, Вы можете изменять конусы и цилиндрическую
секцию, для того чтобы подогнать выпускную трубу под ваш мотоцикл. Волны импульса не знают, является
ли система прямой, или изогнутой на всем протяжении выхлопа.
Имеются два способа изменить расширительную камеру, чтобы сформировать поворот трубы: простым и
правильным методами (Рис 4.12). Когда Вы вырезаете конус и повторно привариваете его простым
способом, то Вы будете терять в двух случаях. Во-первых, длина конуса будет уменьшена, изменив
настроенную длину выхлопа, и, во-вторых, волновая энергия будет потеряна, поскольку выхлопные газы
больше не будут расширяться по внутренней стенке конуса в 7° (или что-то похожее на конус).
Правильный метод формирования поворота трубы состоит в том, чтобы сначала прямо прорезать через
весь конус и затем сделать следующий вырез только до центральной оси конуса. После этого конус
поворачивают на 180°, а часть, которая вырезана, приваривают во внешнюю сторону изгиба. Эта методика
сохраняет длину конуса по оси такой же, поскольку было все сохранено, когда он был прямым. Имеется все
еще некоторое изменение в конусе стенок и в размерах в поперечном сечении, однако, это будет иметь
малое влияние на волну импульса.
Следующая вещь, относительно которой Вы должны подумать серьезно это эффективный глушитель. Я
не слишком счастлив от необходимости устанавливать глушители к гоночным мотоциклам, но это то
санкционирование, которое требуют почти все официальные лица. Глушитель только добавляет большее
количество массы и отнимает пик от максимума мощности. Также это требование оказывается
дискриминацией против мотоциклов. От гоночных автомобилей не требуется, чтобы они были оснащены
глушителями, а мотоциклы, в тех же самых шоссейных гонках или спидвее, нужно заставить замолчать.
С другой стороны, я чувствую, что любое усилие должно быть сделано к бесшумности мотоциклов,
когда они используются на дорогах общего пользования, на частной и государственной земле, пустынях и
заповедниках и т.д. Шум двухколесных машин в этих районах мешает многим людям и загоняет живую
природу все более в отдаленные области. Это плохо для Вас и всех других любителей езды по бездорожью,
потому что каждый день еще несколько районов, которые были предварительно всегда открытые для
мотоциклистов, будут закрыты. Если Вы хотите свободно ездить в местах, где Вам в настоящее время это
разрешают, то Вы должны удостовериться, что люди, которые живут вблизи этих районов, свободны от
шума вашего мотоцикла.
Имеется несколько вариантов, относительно типа глушителя, которые могут быть установлены.
Несколько из продаваемых глушителей весьма хороши, и относительно безаварийны, если они должным
образом установлены на мотоцикл. Super Trapp - особенно эффективный глушитель, но я предложил бы,
чтобы Вы изменили его таким же образом как это делается на мотокроссовых и эндуро мотоциклах Can-Am.
Вместо единого скрепления болтами передней стенки и хвостовых отсеков вместе, Can-Am использует
четыре пружины, протянутые через диски заглушения, чтобы удерживать глушитель. Это позволяет дискам
заглушения работать немного более эффективно и замедляет повышение нагарообразования между
пластинами. Обычно Super Trapp снабжен восьмью установленными дисками, плюс четыре запасные,
которые могут быть добавлены, если Вы хотите немного большую мощность за счет большего количества
шума.
Если Вы желаете, Вы можете сделать ваш собственный съемный глушитель. Он должен иметь размеры,
как показано на рисунке 4.13. Уменьшая массу и увеличивая заглушающую эффективность, возможно
изготовив, глушитель из алюминия вместо стальной трубы. Сталь имеет тенденцию резонировать больше,
чем алюминий, и это уменьшает эффективность стального глушителя. Мотоциклисты, ездящие очень близко
к жилым комплексам должны серьезно приложить усилия для уменьшения шума до минимума,
устанавливая, двух стеночный глушитель. Размещение другой трубы на глушителе уменьшает резонанс от
внутренней стенки, и, следовательно, меньшее количество шума испускается от корпуса глушителя.
Глушители для шоссейно-кольцевых гонок и картов лучше изготовить как часть расширительной
камеры. (Рис. 4.14). Поскольку допустимый уровень шумов разумно высок, обычно около 96 децибел, этот
тип глушителя не должен быть настолько сложен. Предпочтительно, основная часть глушителя должна быть
выполнена из алюминиевой трубы с толщиной стенки 1,6мм.
Любой тип глушителя, Вы можете использовать, удостоверившись, что он может быть легко
демонтирован. Потому что, когда стекловолоконный звукопоглощающий материал забит нагаром, он может
быть легко заменен новым стекловолокном, чтобы восстановить оригинальную способность
звукопоглощения.
Это не имеет никакого значения, если ваша выхлопная система имеет хороший тихий глушитель, но
расширительная камера ненормальна и уменьшена из-за неправильной установки. Рис. 4.15 показывает
крепление глушителей, которые желательно использовать. Обратите внимание в обоих образцах, где выхлоп
крепиться при помощи приваренных кронштейнов, используется большая область, к которой приложена
нагрузка. Это уменьшает возможность облома кронштейна. Если крепление предрасположено образовывать
трещины, то могут быть приварены длинные стержни диаметром 6мм, в углы, где крепления находятся
далеко от выхлопной трубы.
Третий метод установки - система, используемая, больше всего картингистами. Суппорт изготовлен из
довольно толстой стали, обычно 4мм толщиной 13мм шириной, держит трубу, которая фиксируется на
месте двумя пружинами.
Соединение выпускного фланца с выхлопной трубой также является газовым и водонепроницаемым
подключением. Обычно, выпускной патрубок фиксируется к выпускному фланцу системой пружин или
большой накидной гайкой. Любой метод можно использовать, только удостоверившись в том, что
выпускной патрубок не будет выскакивать из фланца в середине гонки. Это означает, что это должно быть
затянуто, и должным образом предотвращено от ослабления, установкой двух пружин от выпускного
патрубка до гайки как выполнено на старом Bultaco.
Наиболее популярны, у двухтактных двигателей использовать гибкое скользящее соединение с
выпускным патрубком, фиксирующимся к выпускному фланцу двумя или тремя пружинами. Суть здесь
состоит в том, что бы выпускной патрубок и фланец были в на хлест, по крайней мере, 25мм. Это уменьшает
утечку выпускного газа и делает это намного тяжелее для выпускного патрубка, чтобы выскочить из
фланца.
Рис.4.16 иллюстрирует два наиболее обычных типа гибких скользящих соединений. Более простое
соединение используется большинством изготовителей мотоциклов по экономическим причинам. И
поэтому Вы можете видеть, если выпускной канал сделан правильным диаметром, выпускной патрубок
получается слишком большой, или если изготовитель предает выпускному патрубку надлежащий размер,
выпускной канал заканчивается слишком маленьким размером.
Соединение, которое я предпочитаю, довольно усложнено и может сделать расширительную камеру
трудным в изготовлении для мотоцикла, но зато это сохраняет канал и согласованные размеры выпускного
канала и патрубка, а также уменьшает к минимуму утечку газа в соединении.
Много людей не волнуются относительно утечки через выпускной фланец, хотя любое усилие должно
быть сделано, чтобы предотвратить это, поскольку любая утечка уменьшает давление в выпускной трубе,
расстраивая звуковую скорость волны и изменяя настроенную длину системы. Если утечка достаточно
серьезна, выпускная система прекратит запирать цилиндр должным образом. Вместо этого, волна импульса
всасывания втянет воздух в отсек через неплотное соединение. После этого волна давления переместит этот
воздух в выпускной канал, и в цилиндр. Качество топливовоздушной смеси будет расстроено, мощность
потеряна и, в неблагоприятных случаях возможен прогар поршня, а заклинивание это как конечный
результат.
Если Вы гонщик по бездорожью, Вы не должны иметь трубу с утечкой через выпускной фланец еще и по
другой причине.
Утечка газа может находить путь через не плотное соединение, которое также часто позволит воде
проникать через эту не плотность. Каждый гонщик на мотоциклах эндуро, рано или поздно, застревает в
трясине или в ручье, и когда это происходит, у вас явно не будет желания, чтобы вода просочилась в
двигатель, и ухудшит ситуацию, в которой Вы окажетесь.
Утечка через выпускной фланец до некоторой степени устранима, но фланец со скользящим типом
соединения, наверное, является, самой плохой конструкцией в этом смысле, потеря газа будет происходить
до тех пор, пока не начнется создание нагара и изолирование им этого соединения. К сожалению, часто
гоночные двигатели имеют втулки и трубы, с недопустимо большими зазорами, для того чтобы должным
образом произошла изоляция нагаром. Поэтому необходимо использовать некоторый вид герметика для
выхлопных систем, чтобы остановить утечку. Я использую Silastic RTV кремнийорганическое соединение,
чтобы изолировать все соединения выхлопной системы.
Двухтактные выпускные системы не принадлежат к понятию "установил и забыл", поскольку они
требуют довольно частое техническое обслуживание по очищению повышенного нагара. В зависимости от
формы системы, уровень нагара толщиной 1-2мм может формироваться в канале выпускного патрубка
только после нескольких гонок, в тоже время на диффузоре и конусах обычно получается хорошее покрытие
несгоревшего масла. Нагар вносит расстройство в расход газа, сокращая внутренние размеры выпускного
патрубка и создавая турбулентность в системе. Этот результат неблагоприятно изменяет выходную
мощность, поэтому система должна регулярно прочищаться.
Некоторые люди используют горячий раствор каустической соды, чтобы растворить внутри выпускной
трубы нагар, но я чувствую, что наиболее эффективный метод состоит в том, чтобы прожечь систему
ацетиленокислородной или пропановой газосварочной горелкой. Это может быть выполнено, нагревая
внешнюю сторону трубы до красного цвета и иногда направляя пламя вниз на выпускной фланец, чтобы
сжечь любые существующие прилипшие нефтепродукты. Если отсек сделан из 1,6мм или 1,4мм стали, то
можно постучать по трубе весьма энергично, поскольку это поможет освободить нагар, цепляющийся за
стенки. Подождите, пока труба немного остынет прежде, чем Вы будете стучать, иначе стеки могут легко
быть деформированы.
Трубы, сделанные из 1,3мм или 1,2мм стали намного более трудны в очистке, поскольку нагревание
будет часто заставлять стенки выпускной трубы слегка деформироваться. Необходимо постучать палкой по
трубе, в то время когда выхлопная труба все еще горячая, нагар ослабляется, растрескивается и выпадает из
трубы. Относительно других Вы можете это делать, не используя интенсивное пламя, но подождите, пока
отсек не остынет перед попыткой освободить сожженную золу. Вы можете постукивать отсек слегка
стержнем, или Вы можете бросить несколько камешков внутрь или короткую цепочку и хорошо потрясти
все вместе.
Имеется кое-что, что Вы должны помнить, это проводить прожигание трубы в проветренной области, и
предпочтительно вне вашего помещения. Нефтепродукты в трубе выделяют грязные пары, которые будут
скоро вынуждать слезиться ваши глаза и причинять вред вашим дыхательным путям, поэтому
предостерегайтесь от этого.
Другая часть технического обслуживания выхлопной трубы - проведите осторожный осмотр на признак
появления трещин. Они обычно появляются в кронштейне крепления, или вокруг того, где кронштейны
привариваются к основной части трубы. Трубы, созданные из очень легкого материала, будут часто
трескаться по швам в цилиндрической секции расширительной камеры, поскольку эта секция имеет
тенденцию гармонировать с импульсами звуковых волн системы.
Глава 5.
Карбюратор
Основное требование для любого карбюратора такое, чтобы пропорция топлива и воздуха в
определенных размерах могла бы стать легко воспламенимым веществом и, следовательно, позволяло бы
двигателю произвести хорошую мощность в широком диапазоне оборотов в минуту. Обычно, смесь,
которая нам необходима - это примерно 1:12 или 1:13, то есть, один фунт бензина для каждых двенадцати
или тринадцати фунтов воздуха. Такая смесь правильна только для работы с полностью открытой
дроссельной заслонкой, но для других состояний, в момент запуска или легкой нагрузки, топливовоздушное
требование другое (ТАБЛИЦА 5.1). Поэтому, карбюратор должен точно ―считывать‖ условия эксплуатации
двигателя и соответственно корректировать топливовоздушную смесь. Если карбюратор не способен делать
это, появляются провалы и всплески мощности, портя нормальную работу. По этой причине мы должны
быть очень избирательны относительно типа и размера карбюратора, который мы выбираем для нашего
специфического двигателя.
Чтобы более полностью понимать, что мы должны искать в карбюраторе, чтобы он удовлетворил
требования нашего двигателя, мы должны возвратиться к основам и изучить, как работает карбюратор.
Почти все карбюраторы двухтактных двигателей используют тип скользящей дроссельной заслонки,
систему подвода горючего, систему холостого хода и основную систему питания.
Система питания состоит из топливной поплавковой камеры, поплавка и игольчатого клапана. Топливо,
перед прохождением к дозирующим системам, находиться в топливной поплавковой камере, оно
поддерживается на правильном уровне поплавком и игольчатым клапаном.
ТАБЛИЦА 5.1 Требования к отношению топливо / воздух.
Выполнение условия
Соотношение компонентов горючей смеси (по весу)
Топливо
Воздух
Старт
Холостой ход
Работа на низких оборотах
Легкая нагрузка при обычной работе
Работа при большой нагрузке
1
1
1
1
1
1-3
8-10
10-13
14-16
12-14
Если топливо не находится на правильном уровне в топливной поплавковой камере, топливные
дозирующие системы не будут способны смешивать топливо и воздух в правильных пропорциях, особенно
при ускорении, движении в повороте и торможении. Высокий уровень топлива будет обогащать смесь,
вызывая чрезмерный расход топлива и недостаточную мощность. С другой стороны, низкий уровень
топлива может быть даже более серьезен из-за влияния наклона, который имеет место быть. Это может
приводить к провалам при ускорении из поворотов, или, в чрезвычайных случаях, двигатель может
перегреться и заклинить.
Высокий уровень топлива может быть из-за неправильно отрегулированного поплавка, или иглы и седла,
которое не перекрывает поступление топлива, когда поплавок находится на правильном уровне. Это может
быть вызвано чрезмерным износом иглы и-или седла, или частицей грязи, которая может не пустить иглу,
для полного закрытия.
Низкое состояние уровня топлива может также быть результатом не отрегулированного поплавка, но это
могло бы быть из-за маленьких топливопроводов или иглы и седла, которые не дают протекать
достаточному топливу, чтобы сохранить топливную поплавковую камеру полной.
Топливная поплавковая камера всегда обеспечивается так, чтобы топливо смешалось согласно внешнему
давлению воздуха. Без дренажного отверстия, точный контроль не был бы возможен, поскольку топливные
1
пары создадут давление в поплавковой камере и вытеснят топливо через основные и холостые дозирующие
системы.
Поплавок обычно сделан из медных штамповок, соединенных пайкой в герметическую сборку, но он
может также быть сформирован из пластмассы или закрытого пористого материала. Медный поплавок стоек
ко всем типам топлива кроме нитрометана, и вообще пластмассовые или сотовые поплавки не
повреждаются наиболее обычными топливами. Однако если Вы намереваетесь использовать топливо
другое, чем бензин или метанол, следует мудро свериться с изготовителем карбюратора относительно
возможного повреждения поплавка.
Игла и седло обычно сделаны из стали, хотя некоторые иглы могут иметь покрытие Viton на кончике.
Viton дает превосходное уплотнение и действует как амортизатор, но он не должен использоваться с
топливами, содержащими любой спирт или нитросодержащие смеси.
Средство управления игольчатого клапана осуществляется потоком топлива в поплавковой камере, так
некоторые думают, нужно дать возможность увеличению потока, если в качестве топлива используется
спирт. Вообще, не возможно этого добиться большей иглой и седлом для этой цели, так что будет
необходимо изменить седло, очень осторожно рассверливая отверстие для прохождения топлива,
увеличенного размера. Я рекомендовал бы, чтобы Вы использовали зафиксированную дрель, когда Вы
делаете это.
Система холостого хода обеспечивает богатую смесь на малом газе и низких оборотах, когда не
достаточно воздуха проходит через карбюратор, чтобы заставить основную систему работать. (Рис. 5.1).
Когда дроссельная заслонка почти закрыта, ограничение воздушного потока вызывает высокий вакуум
со стороны цилиндра за дроссельной заслонкой. Этот высокий вакуум обеспечивает перепад давления
необходимый для работы системы холостого хода. Стандартное атмосферное давление (101,353кПа)
действует на топливо в поплавковой камере, вынуждая его течь через жиклер холостого хода и попадать в
воздушный поток.
Для эмульгирования топлива, последнее должно проходить через жиклер холостого хода, а также была
обеспечена точная настройка силы холостой смеси: пропускной способностью жиклера, и воздушным
регулировочным винтом, включенным в систему холостого хода. Вращая воздушный винт, вывинчивая
2
(против часовой стрелки) уменьшают ограничение воздушного отверстия и обедняют холостую смесь.
Наоборот, при вращении винта по часовой стрелке обогащают смесь, сокращая пропускающую способность
воздушного отверстия.
Много карбюраторов имеют два впускных отверстия, системы холостого хода, иллюстрируемых на
рисунке 5.1, которые дают улучшенную низкую частоту вращения и приемистость среднего диапазона, чем
более простой с одним отверстием.
При очень маленьких открытиях дроссельной заслонки, не направляющее, а обходное отверстие,
фактически обеспечивает двигатель топливом. Вместо этого, направляющее отверстие действует как
дополнительный жиклер к дальнейшему распылению топлива после того, как оно проходит через жиклер
холостого хода. Вслед за тем, как дроссельная заслонка начинает подниматься, направляющее отверстие,
также, принимается распылять топливо. Это служит, чтобы достаточно снабдить двигатель дополнительным
топливом при увеличении скорости воздуха через карбюратор. В дальнейшем, с тем, чтобы запустить
основную систему, поступающим топливом в воздушный поток.
Поскольку дроссельная заслонка поднята выше и увеличена частота вращения двигателя, в результате
этого увеличивается скорость потока воздуха через карбюратор, приводя в действие основную систему
подачи топлива (Рис. 5.2). Если карбюратор был подобран надлежащего размера, это должно случиться
приблизительно в четверти от полного подъема дроссельной заслонки, поскольку система холостого хода
достигает предела возможности потока топлива в это время. Здесь устраняется серьезный провал, в
основной системе, путем снабжения дополнительного топлива, требуемого, чтобы предотвратить бедную
смесь.
В двухтактном двигателе, неполный вакуум создан в картере ходом поршня вверх. Потому, что
атмосферное давление выше, чем давление в картере, воздух мчится через карбюратор, чтобы уравнять
перепад давлений. Продвигающийся в картер, воздух должен ускориться, поскольку он проходит через
отверстие карбюратора. Это ускорение воздуха уменьшает давление ниже атмосферного внутри
карбюратора, (нормальное атмосферное давление 101,353кПа), чтобы вынудить прохождение топлива через
главный жиклер и мимо иглы в воздушный поток. Перепад давления, существующий здесь, часто
3
упоминается как ―сигнал‖ основной дозирующей системы, потому что он запускает и останавливает поток
топлива.
Никакие впрыскивания топлива из основной дозирующей системы в воздушный поток через карбюратор
не производят падение давления и не дают сигнал достаточной интенсивности для действия атмосферного
давления на топливо в поплавковой камере, которое проходит через главный жиклер мимо дозирующей
иглы, и будет разряжено в воздушный поток. Низкое давление (или вакуум) в пределах карбюратора
изменяется с открытием дроссельной заслонки и частотой вращения двигателя. Широко открытая
дроссельная заслонка и максимальные обороты дают самую высокую скорость воздушного потока, и,
следовательно, самый высокий перепад давлений между поплавковой камерой и распылительным
отверстием жиклера иглы. Это, в свою очередь, производит самую высокую скорость потока топлива в
двигатель.
Чтобы компенсировать различные рабочие объемы цилиндров двигателей и различные
эксплуатационные обороты, доступен широкий диапазон карбюраторов с разнообразными диаметрами
диффузоров, чтобы создать падение давления, необходимое в основной топливной системе. Маленький
карбюратор обеспечит более высокий перепад давлений, в любых оборотах двигателя и открытии
дроссельной заслонки, чем, если был бы установлен больший карбюратор, применяемый на том же
двигателе. Это очень важный аспект карбюрации, который частично объясняет, что самый большой
карбюратор - редко лучший вариант. Если применяемый сигнал слишком слабый (из-за чрезмерно большого
диффузора), это могло бы задерживать поступление топлива в основную систему, вызывая провал из-за
чрезмерной бедной смеси. Также, топливо не будет, хорошо распылятся при любой частоте вращения
двигателя. Недостаточное распыление вызвало бы недостаточное сгорание и уменьшение мощности. Так,
если Вы допустили ошибку при отборе карбюратора, ошибка невелика, поскольку влияние на работу будет
гораздо менее разрушительным.
В основной топливной системе, дозирование управляется главным жиклером, жиклером иглы и иглой.
Поток топлива управляется главным жиклером из поплавковой камеры в жиклер иглы. Увеличение в
диаметре главного жиклера обогащает смесь, но есть там - другие аспекты, достойные рассмотрения. Форма
входа жиклера и выхода, также как концы отверстия, это тоже влияет на поток топлива. Изготовители
карбюраторов измеряют поток каждого жиклера, и затем рассчитывают жиклер согласно реологическим
свойствам, не согласно номинальному диаметру диффузора. По этой причине, жиклер, не должен быть
рассверлен, для увеличения его размера, если Вы желаете точного топливного дозирования. Двигатель,
работающий на спирте, не требует такого точного дозирования, если расход топлива Вас не удовлетворяет,
рассверливание может быть тогда, когда большие жиклеры не доступны.
В случае карбюраторов Mikuni в частности имеется другая проблема. Из-за популярности, сторонние
производители изготовляют главные жиклеры, для установки на эти карбюраторы, но, к сожалению, многие
из этих жиклеров далеко не высокого качества в сравнении с подлинным жиклером Mikuni. Я видел много
жиклеров, ненадлежащим образом просверленных. Некоторые имели глубокие спиральные пазы в
отверстии, другие имели уступы и конусы в отверстии. Жиклеры подобно этим допускают неадекватное
управление качеством смеси, тогда очевидно их проверка потока должна быть или неосуществима или в
лучшем случае, я предложил бы, чтобы Вы использовали только подлинные жиклеры от изготовителей
карбюраторов.
При большинстве открытий дроссельной заслонки, объем топлива, представленного в воздушный поток
управляется, прежде всего, конусом иглы и диаметром жиклера иглы. Как иллюстрируется на рисунке 5.2,
это - зазор между иглой и отверстием жиклера иглы, регулирует поток топлива между четвертью и тремя
четвертями открытия дроссельной заслонки, хотя главный жиклер также имеет некоторое влияние. При
более чем три четверти открытия дросселя регулирует главный жиклер, главным образом управляя
топливным дозированием, но игла и жиклер иглы также осуществляют частичное управление.
Чтобы помогать в распылении и дозировании потока топлива при высокой скорости, много
карбюраторов также включают эмульгирующий жиклер в основную дозирующую систему.
Свойство эмульгирующего жиклера состоит в том, что добавляется воздух в топливо прежде, чем оно
войдет в воздушный поток. Когда топливо, таким образом, распылено на меньшие частицы, сгорание
ускоряется, потому что имеется большее количество площади топливной поверхности, открытой к пламени.
Воздушный жиклер также действует как компенсатор или воздушный корректор в настройках потока
топлива при высокой скорости. Без него, карбюратор поставлял бы более богатую топливовоздушную
4
смесь, поскольку скорость воздуха через карбюратор была бы больше. Причина для этого то, что падение
давления в карбюраторе находится в прямой зависимости к скорости воздуха через отверстие и, в свою
очередь, поток топлива находится в прямой зависимости к падению давления. Однако, фактическая масса
воздуха, пропускаемого в двигатель, не остается в пропорции со скоростью воздуха, так что смесь стала бы
чрезмерно богатой с увеличением скорости воздуха через карбюратор.
На поток топлива, и в холостом ходе и главных системах, также влияет размер среза дроссельной
заслонки при ее открытиях между восьмой частью и половиной открытия заслонки (Рис. 5.3). Увеличение
размера среза уменьшает сопротивление потока воздуха и обедняет смесь. Это происходит, потому что
воздушный поток в двигатель поступает больший (из-за уменьшенного сопротивления ему), но поток
топлива не увеличивается пропорционально, поскольку большой срез уменьшает падение давления в
пределах отверстия карбюратора.
Карбюратор Mikuni Powerjet все еще довольно современен для дорожных мотоциклов, (хотя Yamaha
использовала его, начиная с 1976 года), первоначально предназначенный для двигателя гоночного
снегохода.
Эти карбюраторы имеют, в дополнение к нормальным дозирующим системам, другую отдельную
систему с собственным основным жиклером и нагнетательным патрубком, по этому назван как Powerjet.
Нагнетательный патрубок висит в воздухозаборнике, перед дроссельной заслонкой, и связан через отверстие
дозирования с поплавковой камерой. Почти до полного открытия дроссельной заслонки, карбюратор
Powerjet работает точно так же как любой другой карбюратор Mikuni. Но, при открытии полностью
поднятой дроссельной заслонки, воздух, перемещающийся мимо кончика Powerjet нагнетательного
патрубка, создает разряжение, достаточно большое, чтобы позволить атмосферному давлению перемещать
топливо через основной жиклер и нагнетательный патрубок в воздушный поток.
Поэтому Powerjet имеет результат обогащения смеси при полностью, и близко к полностью открытой
дроссельной заслонке, когда скорость движения воздушной массы достаточно высока, что создает вакуум
достаточной интенсивности, для распыления топлива. Это, в действительности, чувствительная система
обогащения, которая дозирует более точно, (то есть, более экономично) топливо, при частичном открытии
дросселя. Это гарантирует чистое ускорение и плавные повороты, при надлежащем обогащении смеси с
полностью открытой дроссельной заслонкой для мощного и эффективного охлаждения двигателя. Результат
- улучшенная характеристика при частично открытом дросселе и уменьшенный расход топлива.
Дополнительно, некоторые двухтактные двигатели имеют тенденцию ―выстреливать‖, поскольку они
работают вне режимов частоты вращения обычных карбюраторов, но Powerjet Mikuni способен исправить
это. Обычно, когда используют карбюратор Powerjet, размер главного жиклера будет примерно меньше на
70-100едениц, в зависимости от размера основного жиклера, установленного карбюратора. (ТАБЛИЦЫ 5.2a
и 5.2b).
Обсудив путь работы карбюратора, должно быть, очевидно, что не все карбюраторы подходят для
высоко требовательных применений. Некоторые слишком маленькие; другие не имеют доступных жиклеров
и игл; некоторые имеют дозирующие системы, которые позволяют приемлемую работу на обычных
двигателях, но слишком ‗сыры‘, чтобы обеспечить правильную топливовоздушную смесь в двигателе
гоночного аппарата; другие имеют полностью неадекватные системы топливоподачи, так, что интенсивное
переобогащение на старте и недостаточная мощность были всегда проблемой. По этим причинам я
5
использую непосредственно только карбюраторы Mikuni. Конечно, вокруг имеются другие хорошие
карбюраторы, но я нашел, что Mikuni будет наиболее легко доступным, и не существует никакой проблемы
при подборе подходящих игл и жиклеров и т.д. Не имеет никакого смысла в использовании карбюратора,
который не может быть должным образом настроен из-за отсутствия альтернативных игл и жиклеров.
Очевидно, Вы выберете карбюратор, который даст прибавку в мощности, но, учитывайте при
использовании мои доводы относительно размера.
ТАБЛИЦА 5.2a Сравнение жиклеров карбюратора Mikuni Powerjet для Yamaha IT175.
Yamaha IT175F
Yamaha IT175G
Карбюратор
34мм
32мм Powerjet
Главный жиклер
360
210
Мощностный жиклер
82.5
Игла
Жиклер иглы
Срез
Жиклер холостого хода
6F21
P-8
2.0
70
6F21
P-8
2.0
60
ТАБЛИЦА 5.2b Cравнение жиклеров карбюратора Mikuni Powerjet для Yamaha TZ250.
Yamaha TZ250D/E Yamaha TZ250G
Карбюратор
34мм
34мм Рowerjet
Главный жиклер
Мощностный жиклер
От 320 до 360
От 230 до 270
От 60 до 80
Игла
6F9
6DH3
Жиклер иглы
Срез
Жиклер холостого хода
0-2
2.5
70
N-8
2.0
60
Всегда помните, что дозирование топлива в карбюраторе происходит согласно сигналу, получаемому в
поплавковой камере. Карбюратор, слишком большой для двигателя, производит слабый сигнал,
следовательно, дозирующая система не может функционировать правильно.
Чтобы иллюстрировать это, Вы могли бы провести простой эксперимент. Заполните стакан водой, и
всасывайте воду из него через тонкую трубку, а затем через 3/4дюймовый шланг. Вы обратили внимание,
какое время при всасывании Вам понадобилось, чтобы получить воду? Это тот же самый принцип
применяется к потоку топлива через дозирующую систему карбюратора. Маленький карбюратор на
двигателе (подобно как Вы всасываете тонкой трубкой) получает топливо, быстро отвечая на требования
мотора.
Другое преимущество использования карбюратора правильного размера - это: высокая скорость
движения воздушной массы через отверстие, которая понижает давление воздуха, (то есть, создает
неполный вакуум), каковой делает топливо более энергозависимым и легко испаряющимся. Вы вероятно
уже знаете, что вода испаряется от жидкости до газа (пара) в более низкой температуре на вершине горы,
чем на уровне моря, потому что давление воздуха более низкое. Аналогично, с бензином, испарение
улучшается с уменьшением давления воздуха. Дополнительно, высокая воздушная скорость сама по себе
помогает в распылении топлива и испарении. Должным образом распыленная топливная смесь более
равномерно с воздухом заполняет цилиндр, и мощность растет из-за улучшенного сгорания.
В ТАБЛИЦЕ 5.3, Вы можете видеть то, какой размер карбюраторов Mikuni рекомендуется для различных
соревнований. Если Вы используете другую марку карбюратора, тогда Вы будете должны делать некоторое
экспериментирование, с карбюраторами на пару миллиметров меньше. Много карбюраторов, могут быть
один в один, имея большее количество воздушного потока, чем у Mikuni, но их дозирующие системы - не
так сложны, следовательно, есть потребность в меньшем размере.
ТАБЛИЦА 5.3 Рекомендуемые размеры карбюраторов Mikuni
Размер карбюратора (мм)
Размер
(см3)
50-62
Цилиндра Эндуро
Мотокросс
Шоссейно-кольцевой
27-29
6
80
100
125
175
250
350-500
27-29
30-32
33-36
30-32
33-35
36
36-38
37-40
38-42
29-32
32-34
35-38
35-38
40-42
40-44
Вообще говоря, менее опытным гонщикам и всем остальным кто использует умеренно форсированные
двигатели, я бы посоветовал карбюраторы меньшего размера, для перечисленных объемов двигателей.
Двигатели с вращающимся дисковым золотником на выпуске, радикально форсированные двигатели, и
более опытные гонщики, могли бы использовать карбюраторы большего размера. Увеличение в максимуме
мощности не будет очень большим (возможно 1 л.с.), но двигатель с таким карбюратором будет иметь более
узкую зону мощности с рабочим диапазоном возможно около 500-800 оборотов в минуту.
При просмотре таблицы, обратите внимание на некоторые нечетные (вспомогательные) размеры
карбюратора. Вы не можете купить 35мм Mikuni, например; но Вы можете отверстие карбюратора 34мм
превратить в 35мм. Фактически, Вы можете сэкономить себе весьма много денег, если Вы сделаете это, чем
купите новый карбюратор, чтобы улучшить работу. Фактически 32 или 34мм Mikuni рассверленный до
35мм, будет очень близок к 36мм карбюратору по всасываемому потоку воздуха. Это происходит, потому
что меньший карбюратор имеет диаметр отверстия, подсоединяющегося к впускному каналу двигателя,
очень близко к размеру отсека скольжения дроссельной заслонки, поэтому имеется меньшее количество
сбоя воздуха, поскольку размеры поперечного сечения отверстия карбюратора изменяются меньше.
Когда рассверливают карбюратор, требуется предельная точность, иначе карбюратор придет в
негодность. Если новое отверстие - смещено налево или направо от центра, то двигатель может
отказываться от холостого хода, образуя утечку мимо дроссельной заслонки. Аналогично, если больше чем
0,25-0,35мм удалено из нижней части отверстия, у двигателя также не будет холостого хода, поскольку
будет невозможно корректировать скольжение вниз достаточно низко, чтобы ограничить воздушный поток
в двигатель. Поэтому, если Вы - растачиваете 34мм Mikuni до 35,3мм, который является между прочим
максимальным увеличенным размером, я предложил бы, чтобы новое отверстие было смещено на 1мм так,
чтобы расточной резец удалил очень немного от нижней части карбюратора. 32мм Mikuni можно
рассверлить до 33 или 34мм подобным способом.
32мм Mikuni может также быть обработан на станке до 35мм, но это намного более труднее, и законченный
карбюратор действительно будет только подходящий для шоссейно-кольцевого двигателя или суперкарта. В
этом образце отверстие – смещено на 2,5мм, что означает, что 0,5мм удалено из нижней части отверстия.
Некоторые двигатели будут иметь холостой ход с карбюратором, подобно этому, другие не будут. Если
двигатель отказывается от холостого хода, имеется пара путей исправить это. Часто замена жиклера
холостого хода и регулировка воздушного винта исправит проблему, даже если это означает, что Вы
должны уменьшить смесь чрезмерно, чтобы замедлить двигатель. Альтернативно, в нижней части, где
опускается дроссельная заслонка можно вырезать паз на 0,5мм глубже, чтобы позволить ниже опуститься
заслонке и уменьшить воздушный поток в двигатель.
Когда 32мм Mikuni рассверлите до 34 или 35мм, необходимо спилить верхнюю часть дроссельной
заслонки, чтобы уменьшить ее высоту. Если это не выполнено, то дроссельная заслонка не сможет
полностью открыть входное отверстие карбюратора.
ТАБЛИЦА 5.4. Карта применения жиклеров иглы карбюратора Mikuni.
Серийный номер
Тип
Главный жиклер
Доступный
размер
Тип
карбюратора
159
P
Шестигранник
От O-0 до R-8
30-36мм втулка
166
171
176
183
188
193
196
205
P
P
B
B
P
P
P
P
Шестигранник
Шестигранник
Шестигранник
Шестигранник
Шестигранник
Шестигранник
Круглый
Шестигранник
От O-0 до R-8
От O-0 до Q-8
От N-0 до Q-8
От N-0 до Q-8
От O-0 до Q-8
От N-0 до Q-8
От O-0 до Q-8
От O-0 до Q-8
38мм втулка
30мм фланец
30-36мм втулка
38мм втулка
32мм фланец
24мм фланец
30-36мм втулка
34мм фланец
7
211
249
224
Шестигранник
Шестигранник
Шестигранник
P
P
P
От N-0 до Q-8
От N-0 до Q-8
От Z-0 до CC-5
30-36мм втулка
24-28мм втулка
40-44мм втулка
Обратите внимание:
Жиклеры иглы типа “P” предназначены, прежде всего, для 2х тактных двигателей с
распределением впуска поршнем.
Жиклеры иглы типа “B” имеют дренажные отверстия и обычно используются в 4х
тактных и 2х тактных двигателях с вращающимся золотником на впуске.
Mikuni использует два типа главных жиклеров. Жиклер с шестигранной головкой - поток, номинальный
в см3 в минуту.
Жиклеры размерами от 50 до 195 доступны ступенчато через 5 единиц, от 200 до 500 – ступенчато через
10 единиц. Главные жиклеры с полукруглой головкой имеют размеры апертуры. Самый большой доступный
жиклер - 250, который имеет размер апертуры 2,50мм.
Жиклер иглы имеет код, чтобы идентифицировать размер. Например, 159 P-8 жиклер иглы – 159-ой
жиклерной серии, который устанавливается на 30-36мм карбюратор Mikuni с креплением втулкой
(ТАБЛИЦА 5.4). Комбинация номеров и символов показывает топливный диаметр отверстия. Символ
обозначает размер в приращениях 0,05мм, а число показывает приращения размера на 0,01мм. Поэтому
жиклер P-8 имел бы диаметр отверстия 2,690мм. Имеется одно исключение этому: - 5-й жиклер иглы на
0,005мм больше чем – 4-й жиклер (ТАБЛИЦА 5.5).
В ТАБЛИЦЕ 5.4 обратите внимание, что имеются два типа доступных жиклеров иглы: типы ―P‖ и ―B‖.
Тип ―P‖ имеет единственное продувочное отверстие (Рис. 5.2) и используются в двигателях с
распределением впуска поршнем. Тип ―B‖ имеет несколько продувочных отверстий. Они служат для
использования в двухтактных двигателях с вращающимся золотником на впуске и четырехтактных
двигателях.
ТАБЛИЦА 5.5 Размеры жиклеров иглы карбюраторов Mikuni.
Размер
Диаметр. (Мм)
Размер
Диаметр. (Мм)
Размер
Диаметр. (Мм)
N-0
N-2
N-4
N-5
N-6
N-8
0-0
0-2
0-4
0-5
0-6
0-8
2.550
2.560
2.570
2.575
2.580
2.590
2.600
2.610
2.620
2.625
2.630
2.640
P-2
P-4
P-5
P-6
P-8
0-0
Q-2
Q-4
0-5
0-6
Q-8
R-0
2.660
2.670
2.675
2.680
2.690
2.700
2.710
2.720
2.725
2.730
2.740
2.750
R-4
R-5
R-6
R-8
Z-0
Z-5
AA-0
AA-5
BB-0
BB-5
CC-0
CC-5
2.770
2.775
2.780
2.790
3.150
3.175
3.200
3.225
3.250
3.275
3.300
3.325
P-0
2.650
R-2
2.760
В случае первого типа (―P‖), воздух, который выходит из отверстия эмульгирующего жиклера, смешан с
топливом, которое уже было дозировано иглой и жиклером иглы. Жиклеры типа (―B‖), с другой стороны,
предназначены, чтобы держать воздух в секции корпуса жиклера иглы, поэтому в этом случае топливо и
воздух (фактически пенистая топливовоздушная смесь) дозируется иглой и жиклером иглы.
Дозирующие иглы идентифицированы кодом, например типа 6DH2. Первое число указывает серию игл.
Следующая буква(ы) указывают конус иглы. Если имеется один символ, конус однороден по длине иглы, но
если имеются два символа, это указывает что изменения конуса различное на двух половинах конической
секции иглы. Первый символ указывает верхний конус и второй символ нижний конус.
ТАБЛИЦА 5.6 Конусы игл карбюратора Mikuni.
Символ
Конус
Символ
Конус
Символ
Конус
A
B
0°15'
0°30'
J
K
2°30'
2°45'
S
T
4°45'
5°0'
8
0°45'
1°0'
1°15'
1°30'
1°45'
2°0'
2°15'
C
D
E
F
G
H
1
3°0'
3°15'
3°30'
3°45'
4°0'
4° 15'
4°30'
L
M
N
O
P
Q
R
5°15'
5°30'
5°45'
6°0'
6°15'
6°30'
U
V
W
X
Y
Z
Начиная с символа A, который имеет значение 15 минут, каждый символ в последовательности,
обозначает дополнительные 15 минут к углу между двумя сторонами иглы. Поэтому конус DH имеет угол
1°0' на вершине, и 2°0' в основании конуса (ТАБЛИЦА 5.6).
ТАБЛИЦА 5.7a Иглы карбюратора Mikuni серии 4.
Чтобы смонтировать некоторые 26мм карбюраторы, устанавливают фланцы от карбюраторов 22 и
24мм.
Игла
X
Y
10
20
30
40
50
4D3
4D8
4E1
4DG6
4DH7
4F15
4J 13
4L6
4F6
4L13
4F10
4J11
4P3
50.3
50.3
50.3
50.3
50.3
50.3
50.2
50.3
50.5
45.1
50.2
41.5
50.5
25.3
22.8
28.0
24.0
23.0
26.5
24.0
24.5
25.3
25.0
24.5
21.3
25.0
2.511
2.519
2.515
2.518
2.518
2.512
2.513
2.515
2.514
2.518
2.513
2.512
2.510
2.511
2.519
2.515
2.518
2.518
2.512
2.513
2.515
2.514
2.516
2.513
2.506
2.506
2.421
2.381
2.345
2.405
2.386
2.400
2.230
2.178
2.406
2.339
2.385
2.188
2.436
2.253
2.211
2.127
2.119
2.098
2.120
1.800
1.660
2.145
1.842
2.135
1.776
2.284
2.100
2.000
1.924
1.850
1.790
1.881
1.400
1.190
1.876
1.877
2.122
Обратите внимание:
X - габаритная длина иглы в мм.
Y - расстояние от вершины иглы до начала конуса.
Числа 10, 20, 30 и т.д., указывают диаметр иглы в мм в окрестностях точки 10, 20, 30 и т.д. мм от вершины иглы.
Номер после символов - производственный код, который указывает, на какой длине вниз по игле
начинается конус и или начальный диаметр иглы, например: указанные иглы 6DH2 и 6DH3 имеют тот же
самый конус, но 6DH3 – игла для более богатой смеси потому как начинается конус при 22,0мм от вершины
иглы, принимая во внимание, что у 6DH2 конус начинается с 25,0мм. ТАБЛИЦЫ 5.7 указывают размеры
обычных игл Mikuni.
ТАБЛИЦА 5.7b Иглы карбюратора Mikuni серии 5.
Чтобы смонтировать 26-32мм карбюратор, установленных на втулке, устанавливают фланцы от 28-34мм карбюраторов.
Игла
X
Y
10
20
30
40
50
60
5D6
5FJ9
5D120
5F3
5EH7
5E13
5EJ13
5DL13
5EJ11
5EL9
5FL11
5EP8
5FL14
5FL7
5DP7
5J6
5L1
5C4
5F18
59.3
59.2
59.1
58.0
57.6
57.5
57.8
60.2
60.3
60.3
60.3
60.2
58.0
58.0
57.6
58.0
58.0
55.1
58.0
27.5
35.0
28.2
27.4
28.5
29.5
26.5
32.0
28.5
27.0
28.2
33.0
28.0
28.0
26.4
27.5
27.0
24.0
27.0
2.515
2.517
2.520
2.519
2.517
2.515
2.519
2.515
2.515
2.517
2.518
2.513
2.520
2.518
2.512
2.518
2.518
2.516
2.521
2.515
2.517
2.520
2.519
2.517
2.515
2.519
2.515
2.515
2.517
2.518
2.513
2.520
2.518
2.512
2.518
2.518
2.516
2.521
2.460
2.517
2.479
2.419
2.473
2.484
2.431
2.515
2.515
2.441
2.438
2.513
2.440
2.440
2.440
2.340
2.330
2.448
2.515
2.290
2.364 2
2.311
2.135
2.210
2.197
2.210
2.362
2.241
2.221
2.175
2.245
2.170
2.170
2.259
1.890
1.811
2.310
2.257
2.120
2.021
1.980
1.863
1.848
1.803
1.766
1.922
1.839
1.780
1.740
1.780
1.735
1.735
1.580
1.450
1.297
2.179
2.006
1.463
1.420
1.248
1.256
1.120
9
5J9
5F12
5D1
5DP2
514
5D5
58.0
51.5
53.5
60.3
60.0
57.6
27.0
23.3
27.6
32.4
27.0
30.0
2.522
2.021
2.510
2.515
2.514
2.513
2.520
2.021
2.510
2.514
2.509
2.513
1.432
1.882
2.496
2.513
2.442
2.510
1.996
1.631
2.338
2.418
2.071
2.366
1.505
1.375
2.169
2.067
1.690
2.205
1.418
1.332
Обратите внимание:
X - габаритная длина иглы в мм.
Y - расстояние от вершины иглы до начала конуса.
Числа 10, 20, 30 и т.д., указывают диаметр иглы в мм в окрестностях точки 10, 20, 30 и т.д. мм от вершины иглы.
Если игла идентифицирована как 6DP5-3 в руководстве владельца мотоцикла, это указало бы на, что
игла - 6DP5 устанавливается в карбюраторе со стопорным кольцом в третьем пазе, считая верхний паз как
номер один.
Размер среза дроссельной заслонки обозначен числом, проштампованным на ней, например: 2.0
показывает 2,0мм срез. Меньшие двигатели обычно нуждаются в срезе 1,5, 2,0 или 2,5мм, а большие
двигатели 2,5 или 3,0мм.
Жиклер холостого хода доступен в размерах от 15 до 80, со ступенями через 5единиц. Точная настройка
холостой смеси - посредством воздушного винта, который обогащает холостую смесь, когда вворачивается
(по часовой стрелке).
Верхнее положение поплавка регулируется с удаленной поплавковой камерой и перевернутым
карбюратором (Рис. 5.4). С рычажком поплавка, контактирующим с игольчатым клапаном, расстояние ―A‖
должно быть равно указанному верхнему положению поплавка. Обычно, это будет от 20 до 35мм в
зависимости от типа карбюратора. Это измерение необходимо делать с удаленной прокладкой поплавковой
камеры.
Некоторые карбюраторы Mikuni имеют регулировку верхнего положения поплавка, определяя размер
―B‖. В этом случае уровень обычно около 9 - 10мм; опять же это зависит от модели.
10
Много настройщиков начинают настраивать карбюраторы, пробуя определить правильный размер
главного жиклера. Эта процедура была бы правильна, если двигатель экстенсивно не изменялся, а
стандартный карбюратор все еще используется. Однако если Вы находите, что большие изменения в
размере главного жиклера, не имеют большого влияния на силу смеси при половине и полностью открытой
дроссельной заслонки, тогда Вы можете быть справедливо уверенны в том, что требуется больший жиклер
иглы.
Когда двигатель экстенсивно изменился, я предпочитаю начинать проверку (при обеспечении, чтобы
верхнее положение поплавка было правильным) с удаленным главным жиклером. Если двигатель будет
работать только с частично поднятой заслонкой, но при открытии заслонки двигатель будет захлебываться,
то жиклер иглы достаточно большой. Однако если Вы находите, что двигатель продолжает работать при
трех четвертях и полностью открытой дроссельной заслонке, Вы можете быть уверенны, что больший
жиклер иглы необходим. Обратите внимание, что это испытание должно быть выполнено с иглой,
пониженной до первой (то есть, обедняя) фиксирующей позиции.
После того, как Вы определили комбинацию иглы и жиклера иглы, которая является слишком богатой,
Вы можете тогда пробовать различные размеры главного жиклера, пока Вы не найдете тот, который
позволяет двигателю хорошо работать при максимальной скорости.
Не волнуйтесь относительно приемистости или ускорения в настоящее время. Выполните это испытание
с иглой, поднятой к средней фиксирующей позиции.
Затем мы должны найти то, какого размера требуется жиклер холостого хода. Начните эту регулировку,
выкручивая винт холостого хода, пока дроссельная заслонка полностью не опустится, и затем вворачивайте
винт назад, до тех пор, пока заслонка не начнет подниматься. Сделав это, заверните воздушный винт,
полностью и отверните его обратно на 1 - 1 1/2 оборота. Запустите мотор и пытайтесь получать плавно 10001500об/мин, холостого хода, манипулируя воздушным винтом и ввинчиванием винта холостого хода.
ТАБЛИЦА 5.7ci Иглы карбюратора Mikuni серии 6.
Чтобы установить30-38мм карбюратор, используют втулку.
Needle X
Y
10
20
30
40
50
60
6H1
62.3
37.5
2.510
2.510
2.510
2.412
2.041
1.696
6DH2
6F9
6CF1
6FJ6
6DH3
6J3
6L1
6DP5
6N1
6DP1
6F3
6DH4
6J1
6DH7
62.3
62.3
61.5
62.3
62.3
62.3
62.3
62.3
62.3
62.3
60.5
62.3
64.0
62.2
28.0
28.9
29.5
35.2
22.0
36.7
37.0
32.1
37.0
28.9
34.2
25.5
36.2
28.5
2.511
2.516
2.512
2.505
2.512
2.515
2.512
2.518
2.514
2.511
2.512
2.520
2.517
2.516
2.511
2.516
2.512
2.505
2.512
2.515
2.512
2.518
2.514
2.511
2.512
2.520
2.517
2.516
2.466
2.475
2.429
2.505
2.458
2.515
2.512
2.518
2.514
2.476
2.512
2.440
2.517
2.505
2.295
2.210
2.240
2.376
2.286
2.359
2.335
2.372
2.278
2.312
2.313
2.258
2.339
2.316
2.000
1.949
1.974
2.040
1.948
1.912
1.826
1.834
1.672
1.748
2.050
1.915
1.919
2.009
1.660
1.678
1.710
1.606
1.607
1.456
1.313
1.141
1.058
1.075
1.575
1.495
1.688
Обратите внимание:
X - габаритная длина иглы в мм.
Y - расстояние от вершины иглы до начала конуса.
Числа 10, 20, 30 и т.д., указывают диаметр иглы в мм в окрестностях точки 10, 20, 30 и т.д.
мм от вершины иглы.
ТАБЛИЦА 5.7cii Иглы карбюратора Mikuni серии 6.
Чтобы установить 30-38мм карбюратор, используют втулку.
Игла
X
Y
Z
10
20
30
40
50
60
6F5
6F4
6F8
6FJ11
6F16
6DH21
62.3
62.3
62.3
62.3
59.1
52.3
38.1
32.0
34.0
36.0
36.7
30.1
19.0
19.4
21.5
18.7
18.5
16.5
2.515
2.515
2.512
2.519
2.519
2.515
2.456
2.442
2.512
2.481
2.489
2.470
2.454
2.436
2.386
2.481
2.489
2.465
2.364
2.206
2.214
2.367
2.372
2.328
2.098
1.939
1.945
2.030
2.104
2.024
1.840
1.678
1.688
1.610
11
6F16
64.6
31.2
18.4
2.520
2.404
2.400
2.201
1.941
1.679
Обратите внимание:
X - габаритная длина иглы в мм.
Y - расстояние от вершины иглы до начала конуса.
Z - расстояние в мм от вершины иглы до явной конической точки. Числа 10, 20, 30 и т.д., указывают диаметр иглы в мм в
окрестностях точки 10, 20, 30 и т.д. мм от вершины иглы.
ТАБЛИЦА 5.7d Иглы карбюратора Mikuni серии 7.
Чтобы установить 40-44mm карбюратор, используют втулку
Иглы
7FO6
7H2
7J2
7F2
X
72.3
72.3
72.3
73
V
29.0
28.9
28.8
43.5
10
3.005
3.005
3.005
2.515
20
3.005
3.005
3.005
2.515
30
2.951
2.928
2.904
2.515
40
2.680
2.575
2.460
2.515
50
2.415
2.230
2.010
2.312
60
1.240
1.868
1.569
2.040
70
1.876
1.507
1.125
1.703
Обратите внимание:
X - габаритная длина иглы в мм.
Y - расстояние от вершины иглы до начала конуса.
Числа 10, 20, 30 и т.д., указывают диаметр иглы в мм в окрестностях точки 10, 20, 30 и т.д.
мм от вершины иглы.
Если Вы настраиваете многоцилиндровый двигатель, то Вы должны получить двигатель, который имел
бы хороший холостой ход при закрытых заслонках, поэтому Вы должны синхронизировать ход дроссельных
заслонок так, чтобы они открывались практически одновременно. Самый простой способ состоит в том, что
сначала необходимо удалить иглы и жиклеры игл из карбюраторов, затем открыть дроссельную заслонку,
достаточно так чтобы в образовавшуюся щель проходил только 3мм бронзовая проволока для сварки. После
этого, не изменяя положение рукоятки газа, откорректируйте длину тросика дросселя на другом
карбюраторе(ах) так, чтобы такая же 3мм проволока для сварки могла только проскальзывать в
образовавшейся щели между дроссельной заслонкой и внутренней поверхностью отверстия карбюратора.
Если у двигателя отсутствует холостой ход, вероятно, что жиклеры холостого хода не соответствуют
данному карбюратору. Жиклеры, которые являются слишком маленькими, проявляют себя на двигателе
увеличивающейся скоростью холостого хода, при полностью ввернутых воздушных винтах. Вращение
винтов должно заставить двигатель работать лучше в некоторой точке (обычно от ½ до 1 оборота, до
полного закрытия) когда жиклеры холостого хода имеют надлежащий размер. Жиклер холостого хода,
который является слишком большим, отличается постоянно увеличивающейся скоростью холостого хода,
при выкручивании воздушного винта. Обратите внимание, что воздушные винты не должны быть
вывернуты больше чем на 3 оборота, иначе они будут вибрировать.
Как только холостой ход был отрегулирован, Вы можете теперь проверить правильную высоту среза
дросселя. Срез влияет на смесь между 18 и 1 2 открытия дроссельной заслонки, и особенно в диапазоне от
до 1 4 открытия. Поэтому, если двигатель имеет тенденцию ―кашлять‖ и ―умирать‖, когда дроссельная
заслонка быстро открывается, то можно применить заслонку с меньшим срезом (то есть возникнет более
богатая смесь в этот момент). (Иногда незначительное обеднение в этой точке может быть исправлено
поднятием иглы на один или большее количество пазов).
1
8
Если Вы находите, что это необходимо изменить, перепроверьте еще раз синхронизацию дросселей и
решите, что жиклер холостого хода все еще имеет надлежащий размер. Изменение в размере жиклера
холостого хода вообще требуется только тогда, когда было сделано большое изменение в высоте среза.
Теперь опробуйте мотоцикл для проверки главного жиклера, проверяя, как правило, от ¾ до полностью
открытой дроссельной заслонки. Если при работе двигателя свеча имеет хороший цвет, тогда главный
жиклер - достаточно близок, чтобы начать искать правильную конфигурацию иглы и-или ее позицию.
Влияние конуса и позиции иглы на топливовоздушную смесь проверяют между ¼ и ¾ открытием
дроссельной заслонки. Определяют, требуется ли изменение, проводя испытание мотоцикла на гладком и
прямом пути, по крайней мере, длиной в пол мили при ¼ открытии дроссельной заслонки, затем при ½ и,
наконец, при открытии ¾ дроссельной заслонки. Если двигатель в работе напоминает ―четырехтактный‖ и
отсутствует устойчивость при открытии дроссельной заслонки, смесь слишком богата, поэтому необходимо
опустить иглу на один паз, пока не будет реализована плавная работа. С другой стороны, двигатель,
отрывистый, судорожный с вялым разгоном, здесь необходимо иглу поднять.
12
ТАБЛИЦА 5.8 Степень влияния отдельных частей карбюратора Mikuni.
Позиция открытия дроссельной заслонки
Срез дросселя
Жиклер
хода
1/8
A
холостого A
1/4
A
3/8
B
1/2
B
3/4
C
Полностью
D
A
B
C
D
D
Воздушный винт
A
A
B
C
D
D
Жиклер иглы
B
A
A
C
C
D
Размер иглы
C
B
A
A
B
C
Позиция иглы
B
B
A
A
B
D
Главный жиклер
D
D
C
C
B
A
Мощностный
жиклер
D
D
D
D
C
A
Эти символы указывают эффективность измерения при различных открытиях дросселя.
A — наиболее эффективный
B — довольно эффективный
C — маленькое влияние
D — никакого влияния
Затем, попытайтесь стабилизировать ускорение от ¼ до ½ подъема дросселя и от ½ до ¾ дроссельной
заслонки, замечая при этом ―беднит‖ или ―богатит‖ двигатель. После этого повторите испытание, но теперь
каждый раз с резким открытием дроссельной заслонки. Вы можете находить, что смесь обеднена при ¼
подъема дросселя и изменяется к богатой между ¾ и ½ открытия дроссельной заслонки. Это указало бы на
то, что игла слишком тонка между теми точками, поэтому необходимо подыскать иглу с более толстой
конфигурацией, вообще эти точки примерно находятся на расстоянии 30 и 40мм (см. ТАБЛИЦЫ 5.7). После
установки новой иглы Вы можете обнаружить, что необходимо изменить фиксирующую позицию вверх или
вниз, в зависимости от толщины иглы в точках 10 и 20мм, чтобы исправить бедность смеси при ¼ открытия
дросселя, первоначально опытно установленной.
Как только правильная игла и позиция ее были определены, мотоцикл должен быть проверен с
карбюратором от трех четвертей до полного открытия дроссельной заслонки, чтобы найти правильный
диаметр главного жиклера. Что мы хотим - это смесь, достаточно богатую, чтобы избежать перегрева
поршня и двигателя, но не настолько богатую, что двигатель будет терять мощность из-за недостаточного
сгорания.
При попытке найти оптимальный размер главного жиклера, всегда предпочтительно начать проверять с
самого большого главного жиклера затем, постепенно переходя ко все более меньшим и т.д., иначе, если Вы
начинаете проверять со слишком маленького жиклера, то двигатель мог бы легко перегреться и заклинить.
Поскольку Вы приближаетесь к требуемому размеру все ближе и ближе, двигатель будет показывать
прогрессивно лучшие результаты. Когда Вы достигните точки, где двигатель работает наилучшим образом,
хорошо чтобы, Вы проверили цвет нагара на свече зажигания, для гарантии, что смесь, фактически,
правильна.
Требуется практика и надлежащее 4-х или 6-и кратное увеличительное стекло для точного определения
правильной смеси. Признаки, которые указывают условия эксплуатации, обозначены в ТАБЛИЦЕ 5.9.
Обратите внимание, что весь конец свечи, фактически открытый к пламени сгорания необходимо осмотреть
и исследовать, а не только посмотреть на носовую часть изолятора как некоторые по ошибке делают.
Для более достоверного получения свечи для исследования, необходимо удерживать двигатель при
полных оборотах и предельной скорости, по крайней мере, на протяжении 6 миль, затем немедленно
остановите двигатель. Если Вы позволяете двигателю постепенно замедляться, поскольку Вы
останавливаете мотоцикл, осмотр свечи будет бессмысленным.
13
ТАБЛИЦА 5.9 Определение смеси путем осмотра свечи зажигания.
Состояние смеси/свечи зажигания.
Нормально — правильная смесь
Загрязнено — богатая смесь
Перегрето — бедная смесь
Детонация — бедная смесь
Показания.
Носовая часть изолятора окрашена в ржавокоричневый цвет.
Имеется маленькая точка или вообще нет,
налета цвета цемента, где центральный
электрод выглядывает через носовую часть
изолятора.
Боковой электрод не имеет более светлый
тон и не имеет разрушений.
Носовая часть изолятора черная и возможно
сырая. Стальная часть конца свечи, охвачена
черным нагаром сажи.
Носовая часть изолятора известково-белая
или может иметь атласный блеск.
Чрезмерный налет цементного цвета, где
средний
электрод
выглядывает
через
носовую часть изолятора. Налет может быть
молочным, белым или безе-подобным.
Средний электрод может быть "синий" и с
округленными гранями.
Заземляющий электрод может быть ужасно
разрушен или иметь расплавленный вид.
Носовая часть изолятора, охвачена в
крошечных пятнышках или возможны
крошечные шарики алюминия от головки
поршня.
Чрезмерный цементный цвет, где средний
электрод выглядывает через носовую часть
изолятора.
Пятнышки на стальной части конца свечи.
Когда Вы нашли главный жиклер, который дает хороший цвет свечи тогда после этого, посредством
двойной проверки, сделайте проверку камеры сгорания и головки поршня. Если верхняя часть поршня и
камеры сгорания суха, а цвет от очень темно-коричневого до черного с жестким нагаром, то смесь
правильна. Влажный и черный закопченный вид указывает на переобогащенную смесь, а серый нагар на
уверенный признак опасного обеднения.
Найдя правильный размер главного жиклера, Вы не будете введены в заблуждение, что Вам не придется
изменять это снова. Двухтактные двигатели очень чувствительны относительно качества смеси, поэтому Вы
натолкнетесь на то, что имеет необходимость иметь жиклеры на двигатель, удовлетворяющие различным
трассам, а также компенсирующие изменения в атмосферных условиях. Даже Ваша способность как
гонщика учитывается при выборе. Поскольку Ваш навык развивается, и Вы способны держать дроссельную
заслонку больше открытой для более длинных участков трассы, Вы должны иметь жиклер более ―богатый‖,
чтобы охладить двигатель. Быстрые трассы с длинным прямыми требуют больших жиклеров, чем короткие,
низкая скорость требует обратного. Высокое расположение трассы требует более ―бедных‖ жиклеров, и т.д.
Начиная с температуры, влажности и барометрического давления, все затрагивает плотность воздуха,
очевидно, влияя на отношение топлива к воздуху представляемого в двигатель, изменяется со дня на день и
с места на место (из-за высотного различия). При нормальных обстоятельствах, изменение в плотности
воздуха, имеет маленькое или никакое последствие на среднюю гонку, но настройщик гоночного двигателя,
14
ища столько мощности насколько возможно и желая избежать перегревания поршня и двигателя, должен
учитывать плотность воздуха перед каждой гонкой, или даже в течение гонки, где есть большие изменения в
высоте.
Когда уменьшена плотность воздуха, это уменьшает количество кислорода, введенного в цилиндр,
поэтому смесь становится более богатой. Наоборот, увеличение в плотности воздуха увеличивает
количество кислорода, входящего в двигатель, из-за этого имеется перекос в отношении топливовоздушной
смеси. Чтобы компенсировать это, необходимо установить более ―богатые‖ или более ―бедные‖ главные
жиклеры.
Помните, при компенсации в изменение плотности воздуха необходимо учитывать, что это изменение
также воздействует на давление, действующее на топливо в поплавковой камере. Поэтому уменьшение
относительной плотности воздуха (ОПВ) автоматически изменяет отношение топливовоздушной смеси, изза более низкого давления воздуха. Это означает, что Вы не устанавливаете на 5 % меньшие жиклеры, когда
ОПВ падает на 5 %. Я обычно рассчитывают таким образом, что изменение в ОПВ от 12 до 15 % требует
изменения 5 % в размере топливного жиклера. Помните, также, что уменьшение в ОПВ обычно возникает
из-за жарких или высотных условий, которые в свою очередь уменьшают эффективность охлаждения
двигателя. Компенсировать это возможно, сохраняя смесь слегка богатой, когда ОПВ низка.
Если Вы намереваетесь настроить ваш карбюратор, принимая в соображение изменения ОПВ, Вы
должны иметь контрольную точку и начинать работать от нее. После того, как Вы настроили ваш
карбюратор, как было описано на предыдущих страницах, Вы должны сделать отчет о ОПВ и затем
экспериментировать с размерами жиклеров в других ОПВ, согласно различным процентам между основной
линией ОПВ и ОПВ в тот день, когда Вы перенастраиваете карбюратор.
Относительная плотность воздуха может быть рассчитана по (Рис. 5.5), если Вы знаете температуру
воздуха и искаженное барометрическое давление. Измерения ОПВ доступно, и оно читается в процентах
плотности.
15
Имеется другой вовлеченный фактор и, к сожалению, это не может быть найдено в графиках ОПВ, но,
поскольку влажность воздействует на истинную плотность воздуха, мы должны брать это во внимание,
чтобы быть полностью точными. Влияние влажности весьма небольшое, кроме того, когда и температура, и
относительная влажность являются высокими. Водяной пар имеет массу, объединясь с массой воздуха, он
искажает истинный ―вес‖, или плотность, воздуха. Рассмотрим это следующим образом: примем что Вы –
воздушная масса, а ваша одежда - водяной пар, нося одежду, Вы обладаете большим количеством
гравитационной силы (веса) на весах в ванной, чем ваше истинное неодетое тело. Чтобы найти ваш
истинный вес, Вы должны вычесть давление, полученное вашей одеждой. Точно так же, когда мы хотим
найти истинную плотность воздуха, мы должны вычесть давление, полученное водяным паром в атмосфере.
Если Вы посмотрите на ТАБЛИЦУ 5.10, Вы можете увидеть, что давление, проявленное водяным
паром при 100° F, составляет 1,93 дюйма ртутного столба. Если барометрическое давление – 30 дюймов
ртутного столба, истинное давление воздуха только 30,0 – 1,93 = 28,07 дюймов ртутного столба, т.е.
меньше на 6,4 %. Поэтому, в этом случае, смесь могла бы быть на 6,4 % богаче, если относительная
влажность не была бы принята во внимание.
Обычно количество водяного пара - меньше чем количество, обозначенное в столбце ―Давление
насыщения‖, поскольку здесь принята относительная влажность за 100 %. (Относительная влажность
сравнивается с тем количеством водяного пара, которое способна содержать атмосфера.)
Чтобы найти истинное давление воздуха, используйте формулу: -
RH 

CAP  UBP   SP
 дюймов ртутного столба
100

Где
CAP = действительное давление воздуха;
UBP = искаженное барометрическое давление, то есть, читайте прямо с барометра;
SP = давление насыщения по ТАБЛИЦЕ 5.10;
RH = относительная влажность;
Как только правильное давление воздуха было рассчитано, истинное ОПВ может читаться прямо с
графика относительной плотности воздуха.
Если Вы используете ОПВ, от искаженного барометрического давления, то это необходимо исправить,
используя формулу: Действительное ОПВ = искаженное ОПВ -
RH 

 S% 

100 

Где
S % = процентное содержание насыщения влажностью из ТАБЛИЦЫ 5.10;
RH = относительная влажность;
Одна вещь, которую Вы должны сделать, если Вы желаете быть успешными в настройке вашего
двигателя согласно относительной плотности воздуха, состоит в том, чтобы сохранить полные и точные
примечания.
ТАБЛИЦА 5.10 Давление и процентное содержание насыщения влажностью.
Температура
°F
°C
40
60
70
80
90
100
4.4
15.6
21.1
26.7
32.2
37.8
Давление насыщения
Дюймов
ртутного
столба
0.247
0.521
0.739
1.03
1.42
1.93
Процентное
влажностью
Миллибары
%
8
18
25
35
48
65
0.83
1.7
2.5
3.3
4.7
6.5
содержание
насыщения
Если Вы находите, что ваш двигатель лучше всего работает с 270 главным жиклером при ОПВ 90 %,
убедитесь, что Вы делаете примечание этого факта в вашем дневнике настройки. Тогда, снова в каждом
16
случае при плотности воздуха - 90 %, Вы будете знать точно, каких размеров необходимо использовать
жиклер, если обеспечено подобное расположение трассы. Если трасса - быстрее с длинными прямыми, Вам,
вероятно, придется применять более ―богатые‖ жиклеры. В другом местоположении ОПВ мог бы быть 98 %,
так с информацией в вашем дневнике, Вы знаете, что Вы должны в этом случае применить 280 главный
жиклер. Может быть, это, будет и надлежащий размер, но может и не быть. Не имеется здесь никаких
жестких правил, никакие два двигателя не отвечают точно на изменения ОПВ одинаково. Обычно больше
всего зависят от изменения плотности воздуха малокубатурные, высокооборотистые двигатели с
жидкостным охлаждением, для шоссейных соревнований.
На состав смеси также воздействуют любые утечки воздуха, так что Вы должны быть очень
внимательными, когда изолируете стыки впускного коллектора и подсоединения к карбюратору, используя
правильное уплотнение и правильный тип герметика. Это может казаться довольно простой вещью, но Вы
были бы поражены числом настройщиков, которые используют Silastic, чтобы изолировать соединение
между впускным коллектором и карбюратором. Silastic превосходен как герметик полученный из нефти, но
он нестоек к бензину, поэтому он не должен использоваться где-нибудь во впускном канале. Я рекомендую
использование Permatex № 3 для этой цели.
Воздушный фильтр также уменьшает плотность воздуха (особенно, если он забит полностью пылью),
ограничивая воздушный поток в цилиндры. Очевидно, ограничение может быть легко устранено, удалив
фильтр. Это может быть приемлемо для некоторых шоссейно-кольцевых мотоциклов, но для всех других
типов, включая картинги, есть необходимость установить эффективные фильтры.
Большой ресурс двигателя и эффективная воздушная фильтрация очень близко связаны и, вопреки
популярному мнению, чистый воздушный фильтр хорошей конструкции (типа K & N) вообще не уменьшает
мощность двигателя. На дорожных мотоциклах типа Yamaha RD400, однако, воздушная система
фильтрации имеет губительное влияние на работу. Это из-за использования крошечного, воздушного
фильтра и очень ограниченного воздушного пространства, разработанные скорее, чтобы сократить впуск и
уменьшить шум.
Много настройщиков заблуждаются, думая, что они получат много лошадиных сил, устанавливая 32 и
34мм Mikuni, вместо стандартных, на их RD250S и RD400S. Обычно, улучшение мощности в этом случае
результат удаления воздушного фильтра, чем применение больших карбюраторов. Карбюраторы такого
размера очень хорошо работают на ―горячих уличных‖ RD, а также на гоночной продукции, но они
слишком большие для стандартных двигателей. ТАБЛИЦА 5.11 указывает увеличение мощности,
реализованное от удаления воздушного фильтра от RD400 и установка пары фильтров К&N на стандартные
28мм карбюраторы, которые применили с более ―богатыми‖ жиклерами. В сравнении с парой 34мм Mikuni,
Вы можете видеть, что меньшие карбюраторы будут выше по мощности в большем диапазоне оборотов.
Если Вы не хотите устанавливать фильтры K&N на ваш дорожный мотоцикл, и предпочитаете
стандартную установку, срежьте ребра приглушения и заслонки из корпуса воздушного фильтра, и
просверлите большое количество отверстий, чтобы позволить свободному проходу воздуха в двигатель. С
более богатым нагнетанием, это одно лишь даст увеличение мощности на 7-10 %.
ТАБЛИЦА 5.11 Динамические испытания Yamaha RD400E
( Стандартный Европейский двигатель)
Обороты в минуту
1 Испытание (л.с.)
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
6.4
8.2
9.6
13.5
15.4
18.2
24.5
26.3
30.3
33.9
36.8
36.1
30.0
22.3
17.8
2Испытание ( л.с.)
3 Испытание (л.с.)
8.3
12.8
16.6
20.6
24.2
28.7
33.5
35.9
39.3
33.1
25.4
22.2
5.7
7.7
9.3
13.1
15.6
18.0
24.7
26.9
31.1
35.5
38.5
38.9
32.7
24.8
20.2
17
39. 3
40
35
30
25
Test1
Test2
20
Test3
15
10
5
0
0
2000
3000
3
2 10
4000
5000
6000
rpm
7000
8000
9000
3
9 10
График тестов двигателя RD400E.
Тест 1 — Стандартные 28мм карбюраторы, соединенные со стандартным корпусом и фильтром.
Тест 2 — 34мм карбюраторы Mikuni с фильтрами К&N.
Тест 3 — Стандартные 28мм карбюраторы с удаленными стандартными воздушным корпусом и
фильтрами и установленными фильтрами K&N.
Обратите внимание: Гоночный вариант не держал бы установившуюся нагрузку ниже 3500об/мин с 34мм
карбюраторами, так что эти данные были опущены.
Если Вы - гонщик по бездорожью, Вы должны, осторожно и внимательно отнестись к системе
фильтрования вашего мотоцикла. Я сказал бы, так что большая часть мотоциклов для бездорожья получает
значительную большую часть износа от попадания пыли, грязи, и воды во внутреннюю часть двигателей,
чем, нежели они получают от очень интенсивной, высокоскоростной езды на соревнованиях. Мы не хотим,
чтобы любая пыль или грязь, попадала в двигатель вообще. Этот материал очень твердый, преждевременно
изнашивая поршень, кольца, цилиндр и подшипники. Также, мы должны сохранить, двигатель от воды.
Несколько капель воды, попадая внутрь двигателя, остановят его. Если двигатель сделает большой глоток
воды в себя, поршень, и головка может расколоться из-за внезапного температурного перепада.
Первая вещь, в которой Вы нуждаетесь - хороший воздушный фильтр, смазанный должным образом. Для
сухих случаев, я думаю, лучший выбор хлопковый фильтр K&N. Если имеется вокруг много грязи и воды, я
предпочитаю фильтр из пены Uni, поскольку это лучшее что защищает от воды. Любой тип фильтра,
который Вы используете, должен быть смазан, но убедитесь, что использовали водонепоглащаемое масло, а
не моторное масло. Водонепоглащаемые масла не останавливают воду, попадающую в двигатель, эта задача
является для самого фильтра, но зато такое масло не будет разводиться в мыльный вид подобно моторным
маслам, и большинство трансмиссионных масел, когда они входят в контакт с водой. Когда масло
становится подобным видом, этот, воздушный фильтр будет работать подобно сухому фильтру: очень
18
плохо. Масло Bel-Ray для фильтра хорошо, но дорого. Если Вы взволнованы ценой, пробуете Castrol ST90.
Это - 90 процентное водонепроницаемое трансмиссионное масло, приблизительно третья часть цены за BelRay. Хороший, смазанный фильтр полностью бесполезен, если он неправильно установлен.
К сожалению много изготовителей мотоциклов делают это очень неохотно, а значит, это добавляется вам
проблем, поскольку часто невозможно увидеть или почувствовать, находится ли фильтр должным образом
на месте или нет. Единственно, что можно посоветовать это покрыть кромку уплотнения фильтра
водонепроницаемой смазкой, и затем, устанавливаете его, настолько осторожно насколько возможно.
Проект и местоположение корпуса воздушного фильтра имеет большое значение на то, сколько пыли,
грязи и воды окажется перед необходимостью очищать воздушному фильтру. Обращая особое внимание на
уплотнение воздухозаборных отверстий, Вы можете значительно уменьшить нагрузку на фильтр. Часто
имеются промежутки между задним грязезащитным щитком, боковыми панелями и коробкой
воздухофильтра, которые впускают все, что, отбрасывает заднее колесо. Если Вы изолируете эти
промежутки липкой лентой или резиновыми полосками, склеивающимися по месту, Вы будете
способствовать к более длинному ресурсу двигателя.
Помните, когда Вы блокируете коробку воздухофильтра от грязезащитного щитка и боковых панелей, то
предусмотрите попадание достаточному количеству воздуха в двигатель, или он не будет нормально
работать. Сухое, наиболее свободное от пыли место, под топливным баком, поэтому направьте ваши усилия
к получению воздуха в коробку воздухофильтра из этой области, если возможно.
Еще необходимо помнить, когда Вы изолируете коробку воздухофильтра, если вода вдруг попадает в
корпус воздухофильтра, то она должна имеет путь выхода, например клапан в виде пружинящей пластинки
находящейся в днище коробки воздухофильтра, подобно как это делает Suzuki на своих RM. Если Вы
вырезаете простое отверстие в основание коробки воздухофильтра, то это также позволит удалять воду в
огромных количествах. Сток типа клапана позволяет выходить воде только в одном направлении, так, если
ваш мотоцикл не имеет такого устройства, установите это.
Не будьте, введены в заблуждение в том, что, теперь позаботившись о коробке воздухофильтра, не
имеется никакого пути, которым вода может когда-либо снова попасть в ваш двигатель, и заставит его
остановиться на соревновании. Вода может входить в карбюраторы многими различными способами.
Наиболее очевидный путь это находится в топливе непосредственно. Оставление вашего топливного бака,
вертикально под дождем вполне может привести к неисправности, так и оставленная воронка, в горловине
топливного бака мотоцикла, в то время как Вы в дождь заправляете топливом. Всегда необходимо быть
предусмотрительно осторожным, и размещаться внутри хорошего сухого сервисного помещения.
Другим путем вода может войти в карбюратор, точнее в поплавковую камеру через дренажное
отверстие. Некоторые гонщики эндуро дополнительно подсоединяют к дренажному отверстию трубку.
Фактически, фирма Bing оставила такую конструкцию на некоторых из ее карбюраторов еще пару лет,
полагалась на избыток топлива, которое можно было слить без затруднения. Я все еще надеюсь, что эта
трубка останется на месте, которая идет из дренажного отверстия сначала вниз и потом вверх, чтобы
позволить избыточному топливу выливаться из поплавковой камеры. Эта трубка должна входить в ловушку
приблизительным объемом 150см3. Что потребует освобождения на каждом прекращении подачи топлива.
Избавление от переполнения не было ответом на появление воды в этих карбюраторах, поскольку вода
может все еще находить путь. Что Вы должны сделать, если Вы имеете мотоцикл, с установленным
карбюратором Bing, сначала удаляют пробку и вставляют в отверстие пластмассовую трубку,
заканчивающуюся высоко под топливным баком. Если Вы нуждаетесь в богатой смеси, чтобы завести
мотоцикл в морозную погоду, Вы должны положить мотоцикл на бок и позволить затопить эту трубку в
течение пары секунд.
Вода может также войти в карбюратор, вращаясь по тросику дросселя, так что удостоверитесь, что
устройства регулировки в оба конца тросика завернуты пленкой. Заклеите липкой лентой также верхнюю
часть карбюратора; помните, что вакуум существует в пределах диффузора и камеры дросселя, так что вода
может попасть в двигатель, когда она вдруг появится сверху дроссельной заслонки.
Некоторые настройщики задаются вопросом, предлагают ли карбюраторы диафрагменного типа
преимущества, чем большое количество нормальных карбюраторов с поплавковыми камерами.
В применении на мотоциклах, я сказал бы определенное "Нет", но они имеют место на картинговых
двигателях, которые иначе требуют дополнительной установки топливного насоса, чтобы поднять топливо
19
из топливного бака до карбюратора. Большая часть картинговых двигателей оснащена таким типом
карбюраторов, которые используют импульсы давления в картере, чтобы и качать и дозировать топливо.
Карты с фиксированной передачей (то есть, без коробки передач) требуют карбюратора, способного к
точному дозированию топлива, по самому большому возможному диапазону оборотов в минуту, и
диафрагменный карбюратор отвечает этой потребности. Например, 100см 3 двигатель McCulloch, использует
большой 35мм карбюратор для хорошего высокоскоростного, воздушного потока, и дозирование
импульсами позволяет хорошо двигателю раскручиваться и ускоряться из крутых поворотов, где частота
вращения двигателя понижается до 5000об/мин.
Главная трудность с диафрагменными карбюраторами состоит в том, что они работают только на
двигателе, для которого были специально сделаны. Их воздушные каналы, которые выравнивают давление
внутри картера двигателя и в камере позади мембраны дозирования, имеют калиброванные отверстия,
чтобы система была чувствительной к степени сжатия картера и объему цилиндра. Любое изменение в
любом из этих коэффициентов нарушит топливное дозирование.
Другая проблема с диафрагменными карбюраторами, которая касается их наладки. Я видел, много
заклинивших двигателей, потому что их настройщики не понимали основной процедуры регулировки.
Возможно, потому что эти карбюраторы настолько просты в настройке, что некоторые из них были
заклинены. Имеются только два винта для корректировки топливной смеси: один управляет смесь при
низких оборотах, а другой для смеси на высоких оборотах. Имеется перекрытие их функций в средних
оборотах, и здесь таится проблема. Если смесь на низких оборотах откорректирована слишком богатой, то
винт для высоких оборотов будет должен достаточно обеднить смесь, для получения чистых ускорений из
крутых поворотов. Тогда это вызывает чрезмерно бедное состояние смеси при высоких оборотах, и
соответственно перегревы и прихваты двигателя.
Что Вы должны сделать так это откорректировать винты для низких и высоких оборотов к
рекомендуемому положению изготовителем, а затем делать вашу точную настройку на трассе. McCulloch
рекомендует 1,5-2 оборота открытия винта для высоких оборотов и 1-1,25 оборота открытия для винта на
низких оборотах. Я нашел предпочтительным установить винты немного ближе, чем это. Обычно ¾ оборота
открытого значения для низких оборотов и 1,5 оборота открытия для высоких оборотов - хорошее место,
чтобы начать проверять на коротких спринтерских прямых.
После того, как Вы разрешили двигателю нагреться до нормально действующей температуры, Вы
можете более точно отрегулировать смесь. Выкручивайте винт для высоких оборотов до тех пор, пока
двигатель не будет похожим в работе на ―четырехтактный‖, затем обедните его немного одновременно (1/16
оборота) до правильной работы двигателя при полном подъеме дроссельной заслонки и максимальных
оборотах на прямом участке трассы. Затем откорректируйте смесь на низких оборотах для хорошего
ускорения из крутых поворотов. Если двигатель работает грубо и ужасно дымит при ускорении, поверните
винт низких оборотов, чтобы обеднить смесь. Если двигатель работает не ровно и проваливается при выходе
из поворотов, выкрутите немного винт низких оборотов, чтобы достигнуть гладкого ускорения. Когда Вы
довольны на трассе, как двигатель работает при выходе из поворотов, Вы должны проверить регулирование
на высоких оборотах снова, чтобы гарантировать, что смесь все еще правильна.
Очень важно, что бы Вы корректировали смесь в обозначенном участке, иначе Вы скоро столкнетесь с
неисправностью. Я сказал бы так, что с теми заклиненными двигателями картов, с которыми я работал, 80 %
из них было повреждено неподходящей настройкой карбюратора. Обычно, я советую, что винт низких
оборотов был выкручен - где-нибудь от 4 до 7 оборотов, а винт высоких оборотов был выкручен примерно
от ¼ до ½ оборота.
Много есть картов категории Box Stock, где не разрешают модификацию карбюраторов. Однако если Вы
прочитаете правила, то Вы найдете в них максимальный размер для диффузора карбюратора. Также,
например, правила обычно заявляют, что все зажимные приспособления (то есть, гайки, болты, винты, и
т.д.) свободного применения. Чтобы получить максимально из вашего двигателя, Вы должны использовать
эти правила как преимущество, перед другими настройщиками. Правила класса 100см 3 Box Stock McCulloch
разрешают максимальный размер карбюратора как 35,66мм для отверстия дроссельной заслонки, и 29,08мм
для диаметра трубки Вентури. Много карбюраторов имеют трубку Вентури ближе к 28,3мм, так что Вы
должны увеличить и отполировать его, используя ручной шабер и наждачную бумагу. Винт,
устанавливающий дроссельную заслонку на оси дросселя необходимо также изменить, чтобы уменьшить
ограничение воздушного потока. Удалите звездообразную шайбу из-под головки винта, и запилите ниже
имеющийся паз достаточно глубоко, чтобы полностью ввернуть винт в вал. Нанесите на винт Loctite, чтобы
20
предотвратить ослабление оси дросселя из-за вибрации. Следующее это запиливают выступающую резьбу
винта, заподлицо с осью дросселя.
Если регулировка карбюратора может быть свободной, доводка может быть улучшена спиральной
приваркой дроссельной заслонки к оси дросселя, и затем запилите вал до толщины 1,5мм. Когда это
выполнено, убедитесь, что откорректировали ограничение вашей педали дроссельной заслонки так, чтобы
Вы могли получить полное открытие ее, иначе дроссельная заслонка будет принимать не правильное
положение.
Носик впрыскивания топлива весьма портит поток, поэтому он должен быть уменьшен в ширине до
минимума. Вы также обратите внимание на маленькую пробку, выглядывающую в воздушный поток
карбюратора McCulloch перед трубкой Вентури. Она может быть удалена полностью и отверстие заполнено
эпоксидной смолой, или может быть уменьшена и переделана сама пробка.
Гоночные карты на более быстрых трассах могут иметь диаметр трубки Вентури, увеличенным до
максимальных 32мм, но будьте внимательными к обогащению смеси, поскольку эта модификация может
вызывать опасное обеднение при высоких оборотах.
Все карбюраторы McCulloch извлекут выгоду от воздушной горловины, которая будет сглаживать
воздушный поток при входе в карбюратор. Должна быть изготовлена воздушная горловина, с хорошим
закрученным радиусом, подобно иллюстрируемой на Рис. 5.6. Без воздушной горловины, поток воздуха
будет сокращен на 8 %.
Большинство картов использует двигатели мотоциклов, которые оборудованы обычными
карбюраторами с поплавковыми камерами, естественно это означает, что какой-то топливный насос должен
быть установлен. Насос, который я рекомендую, импульсного типа, изготовленный Американской Морской
Корпорацией Подвесных моторов. Тип насоса ―AY‖(Номер 385784), разработанный для 60-100 сильных
подвесных лодочных двигателей, является наиболее доступным и легко способным к перекачке требуемого
объема топлива даже для самых мощных двигателей TZ250.
Чтобы гарантировать хороший сильный импульс, трубка импульса, подключаемая к картеру двигателя и
насосу должна быть короткой (то есть, не длиннее чем 4дюйма) и маленького внутреннего диаметра. (В
основном требуется трубка с диаметром отверстия ¼ дюйма.). Если Вы обнаружите, что насос не будет
снабжать достаточным количеством топлива (это обычно происходит, когда импульсные трубки длиннее,
чем рекомендуется, и очень нестабилизированные входные моменты открытия, используя
продолжительность 200°), Вы можете установить маленький 150см 3 дополнительный топливный бак к
подаче самотеком прямо в топливный патрубок карбюратора. Дополнительный бак заполняется при низких
оборотах и сохраняет карбюратор полный при высоких оборотах, когда импульсы насоса слабые. Обычный
пластмассовый трубопровод лучший для трубки импульса, поскольку он намного более жестче, чем трубка
из неопрена, следовательно, это передает более сильный импульс насосу.
В отличие от автомобильных карбюраторов, мотоциклетные карбюраторы не будут сдерживать даже
очень низкое давление топлива при заполнении поплавковой камеры топливом. Разработанные для подачи
топлива самотеком, их поплавковый регулятор уровня топлива не способен к перекрытию подачи топлива
даже при таком низком давлении как 7кПа. Поэтому, когда установлен импульсный насос, Вы будете
должны включить в вашу топливную систему топливную трубку обхода, и также возможно регулятор
давления. (Рис. 5.7).
21
Трубка обхода должна иметь тот же самый внутренний диаметр, как и топливопровод, и установлена так,
что бы была на уровне приблизительно 150-300мм выше, чем патрубок подвода горючего в карбюратор. Эта
трубка должна ответвляться в пределах одного или двух дюймов от патрубка подвода горючего и сливать
избыточное топливо в верхнюю часть топливного бака. Эти предосторожности будут гарантировать, что
22
топливо не будет идти по пути наименьшего сопротивления и возвращаться в топливный бак, обделяя
двигатель.
Когда устанавливают карбюратор, имеется несколько вещей, которые Вы должны предусмотреть.
Первое, это Вы должны проверить, что фактически имеете полностью открытую дроссельную заслонку.
Неопытные настройщики часто входят в заблуждение, пологая, что заслонка открывается полностью,
увидев, что она исчезает из отверстия карбюратора, забывая, что скос, возможно, является на 2-3мм выше,
чем задняя часть дроссельной заслонки. Что Вы должны сделать, это правильно осмотреть отверстие
карбюратора, используя зеркало в случае необходимости, и проверьте, зависает ли задняя часть заслонки в
воздушном потоке. По другому, Вы можете удалить иглу и почувствовать вашим пальцем, полностью ли
открывается заслонка.
Также проверьте, чтобы карбюратор, и впускной канал были правильно выровнены, поскольку
несоосность прервет воздушный поток. Большинство впускных коллекторов имеют свободную посадку на
зажимающих болтах, поэтому, если осторожность не соблюдена, можно весьма легко установить его со
смещением к впускному каналу. Когда Вы проверяете соосность карбюратора и впускного коллектора,
гарантируете, что прокладка из неопрена полностью сжата, поскольку она имеет тенденцию
деформироваться. Снаружи затянутого соединения карбюратор абсолютно совпадает с впускным
коллектором, но когда-нибудь сжатая прокладка может выдвинуться в воздушный поток. Любой лишний
материал должен срезаться очень крутым ножом или лезвием. После этого обработайте поверхность
высокоскоростной бормашиной или мелким напильником.
Каждый раз, когда карбюратор устанавливается на двигатель, гарантируйте, что он установлен
вертикально. Некоторые изготовители имеют расположенный фасонный паз во впускном коллекторе, что
облегчает правильное позиционирование карбюратора, но большинство настройщиков выравнивают в
линию на глаз. Когда карбюратор наклонен от вертикали, он будет обеднять смесь, поскольку понижается
уровень топлива в поплавковой камере.
Тип топлива, которое Вам разрешат использовать в вашем двигателе, будет установлен руководителем,
управляющим вашим специфическим соревнованием. Вообще, может использоваться топливо намного
более высокого октанового числа чем то, которое является доступным на местной автозаправочной станции.
Почти во всех видах гонок, используется авиационный бензин с октановым числом 100 (100/130 Avgas),
время от времени позволяют использовать авиационное топливо с октановым числом 115 (115/145 Avgas)
или иногда даже разрешается алкоголь.
В большинстве марок более высокое октановое число получается, добавлением тетраэтилсвинца и
дибромида этилена. Продукт декомпозиции от этих присадок могут вызывать неисправность в двухтактных
двигателях, поэтому я рекомендую использование топлив для гонок, которые содержат очень немного
тетраэтилсвица. Вместо этого, более высокое октановое число должно быть получено от топливной
компании, смешивающей присадки типа ацетона, толуола (бензин метила), бензола, этилового спирта или
метанола. Добавка в топливо этих присадок, не будет вызывать никаких проблем в двухтактных двигателях,
но обычно они значительно более дороги чем, те которые увеличивают октановое число добавлением
тетраэтилсвинца.
Есть одна проблема с тетраэтилсвинцом. Это явление, нарастания осадка на изоляторе свечи зажигания,
которое является электрически проводящим, вызывая в двигателе осечки. Я обнаружил некоторые топлива,
так загруженные тетраэтилсвинцом, что свеча покрываться полностью и глушит двигатель после короткого
периода работы.
Алкогольное топливо разрешается в большинстве категорий спидвея и грунтовых гонок Hart-track.
И метанол (метиловый спирт) и этанол (этиловый спирт) имеет октановое число Исследовательским
методом 140-160, в зависимости от качества смеси. Поэтому эти топлива могут использоваться с очень
высокими степенями сжатия.
Метанол и этиловый спирт имеет очень высокую скрытую теплоту испарения, то есть, требуется много
теплоты, чтобы преобразовать их из жидкой формы в пар. Бензин имеет скрытую теплоту парообразования
135 Бте/фунт, метанол 472 Бте/фунт и этиловый спирт 410 Бте/фунт. Эта теплота, необходима для
надлежащего распыления, она удаляется от головки поршня, камеры сгорания и цилиндра, приводит к
возникновению внутреннего холодильника у двигателя.
23
Двигатель, сжигающий метанол будет обычно показывать увеличение мощности на 6-8 % по сравнению
с Avgas 100/130, (то есть, топливо с октановым числом 100), без любого изменения степени сжатия. Со
степенью сжатия увеличенной до максимума, мощность может повыситься на целых 15-17 %. Откуда такое
увеличение мощности?
Двухтактный двигатель это тип теплового двигателя, то есть, тот, который сжигает топливо, чтобы
вызвать расширение газа, и последующее движение поршня. Чем большее количество теплоты,
произведенное пламенем сгорания, тем большее количество давления там будет проявлено на поршне,
который дает нам увеличение мощности.
При использовании бензина, отношение топлива к воздуху для лучшей мощности (то есть, самое сильное
давление на поршень) - 1:12,5. С метанолом, например, мы можем увеличивать отношение топлива к
воздуху до 1:4,5, хотя я обычно предпочитаю отношение 1:5,5; меньше чем 1:7 – уже бедная смесь.
Один фунт бензина имеет энергетический потенциал приблизительно 19000 Бте (одна Британская
тепловая единица - количество энергии, требуемой, чтобы увеличить температуру одного фунта воды на
один градус по Фаренгейту.). По сравнению, метанол предоставляет около 9800 Бте/фунт, что означает, что
это производит меньше чем на 52 % тепловой энергии 1фунта бензина. Однако, потому что мы смешиваем
большее количество метанола с каждым фунтом воздуха (1:5,5) чем бензина (1:12,5), мы, фактически
производим большее количество тепловой энергии, сжигая метанол.
Чтобы подсчитать, сколько, тепловой энергии произведено, мы должны делить 12,5 на 5,5, что равно
2,27. Затем мы умножаем 9800 на 2,27, которое дает нам 22246. Это указывает, что метанол, в правильном
отношении топлива к воздуху, выдаст большее количество (на 17 %) тепловой энергии, чем бензин в
правильном соотношении смеси.
 22246

100  100 17%

 19000

По сравнению, максимальное увеличение мощности от применения этилового спирта мы можем
получить приблизительно на 10 %, хотя он имеет противодетонационные и охлаждающие свойства почти
такие же, как у метанола. В ближайшее время, я ожидаю, что мы будем видеть увеличение в употреблении
этилового спирта, и для гоночных и дорожных двигателей. Поскольку всемирная добыча нефти истощается,
большее количество организаций гонок, и правительства поощряют продукцию с использованием этилового
спирта, полученного из зерна и сахара. Сильное общественное мнение против всех форм моторного спорта,
базируется на том, что в виде топлива используются ценные резервы сырья, я ожидаю, что это будет скоро
вынуждать многих людей санкционировать запрещения использования бензина в моторном спорте, с
очевидными альтернативами, являющимися этиловым спиртом или смесями этанола/толуола, этилового
спирта/ацетона.
От вышеупомянутого вычисления, Вы можете видеть, что работа двигателя на чистом метаноле будет
сжигать больше чем вдвое больше топлива (в 1,8 раза для этилового спирта) чем бензина. Поэтому Вы
должны быть внимательными, чтобы гарантировать, что топливный патрубок, топливопроводы и
игольчатый клапан будет пропускать требуемое количество топлива.
Это может представлять некоторые проблемы, потому как много карбюраторов не будут пропускать
требуемое количество топлива через стандартную иглу и ее седло поплавковой камеры. Часто замена на
большие размеры не доступна, так что Вы будете должны увеличить пропускные отверстия, чтобы
увеличить поток топлива до необходимого количества. Также Вы обнаружите, что невозможно найти
главные жиклеры, достаточно большие, поэтому вам снова необходимо прибегнуть к некоторому
рассверливанию.
Большинство жиклеров карбюратора Mikuni (с шестигранной головкой) классифицированы в отношении
скорости прохождения потока топлива через них, номер, проштампованный на жиклере, обозначает см 3
объема топлива, которое способен пропустить жиклер в течение некоторого времени. Если Вы переходите
от бензина к метанолу, то Вы должны попробовать работу двигателя с жиклерами, по крайней мере, в 2,3
раза большими, например: с 210 нужно перейти к 480 жиклеру.
Жиклеры Mikuni с полукруглой головкой классифицированы согласно их номинального диаметра
отверстия в миллиметрах, например: жиклер 250 с полукруглой головкой имеет номинальную апертуру
2,5мм. Снова, при переходе от бензина к метанолу Вы будете должны начать с жиклеров с площадью
апертуры в 2,3 раза большей. (Площадь апертуры
   r 2 ).
24
Имейте в виду также, когда Вы переходите к алкогольному топливу, или чистому или смешанному,
отношение топлива к маслу может иметь потребность в регулировании. Чистый метанол потребовал бы
только 4 % масла, или отношения 25:1 во многих соревнованиях, хотя некоторые двигатели будут требовать
соотношения 16:1. Всегда лучше всего начинать проверять с 20:1.
Имеются другие проблемы, возникающие при переходе на алкоголь, некоторые из которых затронут Вас,
а некоторые ваш двигатель. Так как ваше здоровье наиболее важно, мы будем иметь дело сначала с Вами.
Метанол чрезвычайно ядовит и, поскольку это накапливаемый яд, он может оседать в организме в течение
времени и окисляться, формируя формальдегид, в конечном итоге вызывая слепоту или почти безумие.
Метанол может проникать через кожный покров и легкие, в виде жидкости или пара. Вдыхание выхлопного
газа может также быть опасно, поскольку вместе с выхлопными газами выходит и испаренный метанол,
особенно, когда используются богатые смеси.
Алкоголь - очень эффективный растворитель, и он может воздействовать на некоторые стеклопластики.
Он имеет влияние очищения на топливные баки и трубопроводы, так что они должны быть, промыты
алкоголем и затем слиты так, чтобы остаток не нашел путь в карбюратор, когда Вы переходите от бензина к
алкоголю.
Метанол и этиловый спирт поглощает огромные количества, воды из воздуха, так что они должны всегда
сохраняться в воздухонепроницаемом контейнере. Топливо будет также нужно полностью сливать из
топливного бака и карбюратора, чтобы предотвратить формирование водой коррозии и окисления. Это
может особенно повредить карбюратор и обычно приводит к засорению жиклеров.
После работы на алкоголе двухтактному двигателю необходимо дать поработать на бензине с маслом.
Пропускайте через двигатель сильно обогащенную смесь маслом, каждый раз, когда Вы не пользуетесь
вашим двигателем продолжительное время после дня соревнований. Если это не выполнено, Вы скоро
получите коррозию и окисление стенки цилиндра, кривошипа и поршневого пальца, игл и
шарикоподшипников, которые приведут к преждевременной неисправности. Чтобы предотвратить это, я
предложил бы, чтобы Вы пропустили через двигатель пол пинта смеси бензина с маслом в отношении 16:1.
При более холодном климате, можно столкнуться со стартовыми трудностями, когда применяется
чистый алкоголь. Некоторое использование других более энергозависимых топлив, помогают преодолеть
эту проблему. Обычно используют 5 % ацетона или максимум 3 % эфира. Я не рекомендую стартовые
аэрозоли, содержащие эфир, из-за возможности повреждения двигателя, вызываемого детонацией. Лично я
чувствую, что лучший метод состоит в том, чтобы удалить свечу зажигания и залить примерно пол чайной
ложки бензина или чистого ацетона в цилиндр прежде, чем Вы пытаетесь запустить мотор.
Применение алкоголя требует хорошей системы воспламенения. Не только зажигание должно справится
с намного более высокими давлениями сжатия, это может также быть обращено и к свечам зажигания,
которые смочены самой богатой водосодержащей смесью. Алкогольные топлива горят намного более
медленно, чем бензин, так что будет необходимо экспериментировать с большим углом опережения
зажигания. Невозможно предсказать, сколько дополнительного опережения будет требоваться, так как
имеется много вовлеченных переменных, но я думаю, что Вы должны начинать проверять с
дополнительных 3-5° к опережению зажигания.
Прежде, чем Вы будете регулировать опережение зажигания, удостоверитесь, что карбюратор полностью
настроен. Если смесь в двигателе только слегка обеднена, с добавленным опережением зажигания Вы могли
бы очень легко повредить поршень. Также как намного больший главный жиклер, вероятно, что
потребуется другой профиль иглы и больший жиклер иглы. Чтобы исправить бедную смесь холостого хода,
потребуется также больший жиклер холостого хода и маленький (от 1,0 до 1,5мм) срез дроссельной
заслонки может быть необходим.
Нитрометан, также, действительно не очень хорошее топливо, но это может дать двухтактным
двигателям увеличение мощности, если используется в достаточных количествах. Единственное
достоинство нитрометана - то, что он содержит приблизительно 53 % по весу кислорода, поэтому в
действительности это представляет химический компрессор. В двигателях драгстеров он смешан с
метанолом, как 80-90 % нитрометана и 10-20 % метанола, но не имеет смысла, для двухтактного двигателя
применять смесь больше чем 20 % нитрометана и 80% метанола. Даже тогда, я использовал бы нитрометан
только в малокубатурных и специальных двигателях для гонок по грунтовым трекам. Чтобы не допустить
детонацию, или другое повреждение двигателя, всегда необходимо понижать степень сжатия. Если ваш
двигатель надежно работает при степени сжатия 17:1 на метаноле, то Вы должны использовать отношение
степени сжатия как 14:1 при соединении 20 % нитрометана и 80 % метанола.
25
Как и метанол, нитрометан требует богатую топливовоздушную смесь. При использовании смеси с 20 %
нитрометана, смесь была бы приблизительным соотношением: как одна часть топлива к трем или четырем
частям воздуха, то есть, 1:3-4. Это означает, что Вы будете должны увеличить размер главного жиклера
примерно на 22-25 % больше, чем требуется для чистого метанола. 12-15 % увеличение жиклера будет
близко к использованию смеси с 10 % нитрометана.
Самый безопасный способ избежать ошибки при смешивании нитрометана с другими топливами состоит
в том, чтобы смешивать согласно объему, например: для смеси с 20 % нитрометана Вы должны будете
смешивать один галлон нитрометана с четырьмя галлонам метанола.
Осторожность необходимо проявлять, работая с нитрометаном, поскольку он может взорваться. Обычно
нитрометан весьма безопасен, но он может быть взорван ударом или чувствительным из любых следующих
условий: a) Добавление гидразина в топливную смесь.
b) Использование едкого натра или любой другой щелочи для очистки смесительной емкости.
c) Использование анодированных алюминиевых топливных баков. После анодирования, резервуару нужно
позволить отстояться несколько дней, заполненного раствором 10 % уксуса и 90 % воды.
ТАБЛИЦА 5.12 указывает основные топлива, доступные гонщикам. Некоторые могут использоваться
чистыми или смешанными, другие - акселераторы сгорания которые, также, для гармонии добавляют в
топливо очень маленькими количествами.
Когда основой топлива служит метанол или этиловый спирт, то может быть добавлена окись пропилена,
чтобы увеличить скорость пламени горения. Если Вы решаете использовать окись пропилена, будьте очень
осторожны, чтобы не применяли ее больше чем 3-5 % по объему и гарантируйте, что используется богатая
топливовоздушная смесь 1: 4,5-5,0, иначе может произойти повреждение двигателя. Окись пропилена может
стать взрывчатым веществом, если позволяется ей входить в контакт с частицами ржавчины или медью и
медными сплавами. Поэтому она должна храниться в пластмассовых или алюминиевых контейнерах. Если
окись пропилена, смешана с другими топливами, то смесь будет принимать относительную стабильность.
Ацетон часто смешивается с алкоголем, чтобы ускорить скорость пламени горения, и также, чтобы
уменьшить тенденцию к "детонации" используют бедные смеси.
ТАБЛИЦА 5.12 Характеристики различных видов топлива.
Топливо
Удельный вес
Качество
Тепловая
топливовоздушной (Бте/фунт)
смеси (фунт/фунт)
Ацетон
Бензол
Этиловый спирт
0.791
0.879
0.796
1:9.5, 1:10.5
1:11.0, 1:11.5
1:6.5, 1:7.5
Эфир
0.714
Метанол
Нитрометан
Бензин
Окись Пропилена
0.796
1.13
0.743
0.83
1:4.5, 1:6.5
1:12.5, 1:13.5
энергия Скрытая
(Бте/фунт)
12500
17300
12500
225
169
410
15000
153
9800
5000
19000
14000
472
258
135
220
теплота
парообразования
Обычно смесь из 10% ацетона и 90% алкоголя - все, что требуется для этой цели, хотя если желательно
намного более высокие проценты ацетона могут быть смешаны.
Если Вы обеспокоены относительно высоким расходом горючего, когда применяется алкогольное
топливо, Вы можете быть заинтересованы в коммерческом топливе смешанным BP, называемым BP-K. Это
- соединение, включающее в себя 50% метанола, 35% бензина (октановое число 97), 10% бензола и 5%
ацетона. Требуемый размер топливного жиклера – приблизительно на 50 % - 60 % больше чем для чистого
бензина. BP-K очень похож на 115/145 Avgas по противодетонационным и ―охлаждающим‖ качествам.
Другое соединение алкоголя, которое может иметь место 115/145 Avgas – смесь 30% алкоголя (или этил
или метил), 60 % 100/130 Avgas, 10 % ацетона. Увеличение топливного жиклера необходимо на 20-30 %.
26
В областях, где 100/130 и 115/145 Avgas не доступен, Вы можете смешивать бензин из автозаправочных
станций с некоторыми добавками, чтобы увеличить октановое число, и все еще оставаться ―юридически
законными‖, если смеси алкоголя не разрешаются правилами соревнований. Сейчас, самая высокая марка
бензина имеет октановое число по Исследовательскому методу около 97/98, но это может быть поднято до
равного, или даже превышать, уровень 100 октанового пятизвездочного бензина. Толуол, бензол и ацетон
наиболее доступны и просты для смеси топлива.
Толуол, выставленный на продажу фирмой Shell под названием Methyl Benzine, может быть, смешан в
пропорции 1:3 с бензином, чтобы произвести топливо с октановым числом 102-103. Больше чем 3313 %
толуола не рекомендуются, поскольку можно столкнуться с трудностями при запуске двигателя. 20 %
толуола и 80% бензина дадут октановое число от 99 до 100, и 25 % толуола и 75 % бензина доводят топливо
до 100 - 101 октанового числа. Изменение в размерах топливного жиклера карбюратора нет необходимости.
От бензола, также выставленного на продажу как ―индустриальный растворитель‖ в некоторых странах,
вообще наиболее легко получает BP. Он смешается с бензином во всех пропорциях, но требуется
осторожность, поскольку бензол ядовит. 50% бензола смешивают с бензином 97/98 октанового числа и
добиваются повышения его приблизительно до 102-103. В этом соотношении необходимо увеличить
жиклеры примерно на 5 %.
Как с бензолом, ацетон может быть смешан с бензином во всех размерах, но его обычно добавляют в
количестве 10 % или 15 %, чтобы получить топливо с октановым числом 100 и 103 соответственно.
Изменение в размере топливного жиклера нет необходимости, если используются эти пропорции. Ацетон
может быть получен от фирмы Shell Chemical Co.
В настоящее время в продаже в Америке и Англии, имеется большое количество сконцентрированных
добавок, повышающее октановое число. Все они разработаны, чтобы преобразовать обычный бензин в
топливо для гонок. Когда смешаны правильные пропорции, октановое число топлива 97/98 максимум
получается между 100 и 102. Некоторые компании утверждают, что в высоких концентрациях их добавки
увеличат октановое число до 108-110, (то есть, будет похожим на 100/130 Avgas), но я не нашел, что это
истина. Фактически множество добавок дают только от 0,7 до 1,5 увеличения октанового числа.
При использовании этих сконцентрированных добавок, имеются две вещи, которые Вы должны иметь в
виду. Первое - те Американские концентраты, выставлены на продажу в Американских квартах, которая
равна 946см3 в противоположность Британской кварте 1136,5см 3. Поэтому, если Вы живете вне США, не
лейте одну кварту октанового концентрата в 24,5 галлона бензина, ожидая, что смесь будет состоять из 1 %
добавки и 99% бензина. Для 1 % концентрата Вы должны смешать, 1 кварту добавки с 20,4 Британскими
галлонами бензина (92,7 литра).
Другой пункт - в отношении методики смешивания. Не выливайте весь октановый концентрат сразу в
топливный бензобак, и не ожидайте, что это смешается должным образом. Предпочтительно, смешать
концентрат с приблизительно 2-3 галлонами бензина, хорошо взболтать эту емкость, и затем добавить эту
смесь к остающемуся бензину.
Так как много беспорядка существуют относительно того, что на самом деле является октановым
числом, мы попробуем разобраться в этом. Большинство людей понимает, что мы можем получить большее
количество мощности, применяя более высокооктановое топливо, потому что мы можем использовать более
высокую степень сжатия, и возможно больший угол опережения зажигания, без возникновения детонации в
двигателе. Однако Вы знаете, что применение скажем вместо бензина с октановым числом 97 бензина с
октановым числом 110 для гонок (100/130 Avgas) не дал бы повышение мощности для большинства
мотокроссовых мотоциклов? Фактически, Вы могли бы возможно потерять мощность, если двигатель не
был изменен, чтобы воспользоваться преимуществом октанового увеличения.
Чтобы понять, почему это так, мы должны вернуться немного назад в историю, чтобы увидеть, как
система нумерации была присвоена топливным маркам, и обнаружить, как устанавливается октановое
число. Примерно во времена Первой Мировой войны, двигатели самолетов внезапно саморазрушались от
детонации. Двигатель мог бы работать только хорошо на одной заправке топлива, но на другой возникали
прогары поршней. Топлива, казалось, были тем же самыми, вес был тот же самый, и возможно получали из
того же самого нефтеперерабатывающего завода.
Топливные компании пробовали делать химический анализ в попытке достигнуть сравнимости от одной
партии бензина к другой, но, несмотря на интенсивную программу, они не были способны найти причину,
из-за которой двигатели были склонные к детонации. Поэтому были созданы специальные топливные
27
исследовательские двигатели, с переменной способностью сжатия, чтобы оценивать и сортировать топлива.
Такой стандартный экспериментальный двигатель (одноцилиндровый, в тяжелом режиме) был нагрет до
стандартной температуры испытания, работая в стандартных оборотах и нагрузке, затем, начинали
постепенно увеличивать степень сжатия, до тех пор, пока не начнет возникать детонация.
Противодетонационное качество было тогда определено как Самая высокая Используемая Степень сжатия
(Highest Useable Compression Ratio) - (HUCR).
Даже каждая топливная лаборатория, снабженная тем же самым типом экспериментального двигателя, и
используя ту же самую стандартную технологию испытаний, обнаруживала, что то же самое топливо могло
бы отличатся по числу HUCR в различных испытательных лабораториях. Было решено, что необходим
некоторый неизменный стандарт, чтобы калибровать лабораторные двигатели. Два чистых вещества были
выбраны как топливные сравнительные образцы. Высшим образцом топлива был выбран 2,2,4триметилпентан, в то время как низшим топливным образцом был нормальный гептан (n-гептан).
Теперь было решено, что сначала будут определять HUCR проверяемого топлива на двигателе с
переменной степенью сжатия. Затем проверяют работу двигателя на топливе, которое было сделано смесью
с различными пропорциями 2,2,4-триметилпентана и n-гептана, пока смесь не была найдена, которая
производит режим детонации, идентичный проверяемому топливу. В этом месте качество проверяемого
топлива было оценено относительным процентным содержанием 2,2,4-триметилпентана в
топливновоздушной смеси образца, которое дало идентичные результаты испытаний. Например,
проверяемое топливо, которое вело себя так же как смесь 75 % 2,2,4-триметилпентана и 25 % n-гептана,
будет называться топливом с октановым числом 75. При использовании этой стандартной техники
испытаний, топливо постоянного качества могло бы быть очищено и улучшено для различного применения.
Начиная с того времени множество технологий испытания, вошло в использование, чтобы моделировать
разнообразие эксплуатационных условий двигателей. Моторный бензин обычно оценивается согласно
Исследовательским или Моторным методам испытаний. Обе методики измерения используют тот же самый
одноцилиндровый двигатель с переменным сжатием, но Моторный метод использует большую частоту
вращения и более высокую входную температуру смеси, чем испытание Исследовательским методом.
Следовательно, Моторный метод это большее количество испытания в тяжелых условиях эксплуатации, и
вообще он уступает по октановому числу на 6 – 12 единиц, чем при испытание Исследовательским методом.
(ТАБЛИЦА 5.13). Это различие важно, поскольку это сообщает нам, что Моторное Октановое число (Motor
Octane Number) - (MON) является более уместным гоночному двигателю, чем Исследовательское Октановое
число (Research Octane Number) - (RON).
Другой общий метод, замеченный на Американских станциях обслуживания - Насосное Октановое число
(Pump Octane Number) - (PON). Это - среднее число между RON и MON:
RON  MON
2
и очень похвальная характеристика топлива в работе при фактических дорожных условиях.
Метод Испытания Избыточного давления применяется к авиационным топливам, которые превышают
октановое число 100, поскольку другие испытания станут бессмысленными в определении числа более чем
100 SON (Supercharge Octane Numbers) (Октановое число Избыточного давления) существенен от 100 до
более чем 300 единиц. Проводятся два испытания, F3 и F4, которые объясняют, почему авиационные
топлива имеют двойную оценку, например 100/130. Первый номер относится к испытанию F3, которое
моделирует двигатель с нагнетателем, применяющий химически правильную топливовоздушную смесь,
примерно в таком режиме работают двигатели обычных пассажирских самолетов. Номер F4 дает
обозначение относительно определения рабочих характеристик топлива с обогащенной смесью и большим
увеличением избыточного давления, это примерный режим самолета при взлете или в течение боевых
условий.
Числа более чем 100 не могут относиться к процентам от 2,2,4-триметилпентана. Они, фактически,
искусственные октановые числа, существуют, чтобы расширить шкалу противодетонационного измерения.
Также, они дают приблизительный подсчет потенциала топлива, когда применяется сильное увеличение
избыточного давления в двигателе. Например, 115/145 Avgas имеет потенциал увеличения мощности
двигателя самолета на 45 % по сравнению с возможностью при использовании чистого топлива 2,2,4триметилпентана.
ТАБЛИЦА 5.13 Сравнение октановых чисел полученных различными методами.
28
Исследовательское
Моторное
октановое
Насосное октановое число
октановое число
число
92
85.7
88.8
97
89
93
100
91.6
95.8
103
92.5
97.75
105
94.2
99.6
108
97
102.5
110
99
104.5
Противодетонационные свойства углеводородных топлив связаны с их молекулярными строениями.
Парафины (тип нормального гептана и керосина) - длинные цепочки углерода и водорода, скрепляемого
слабыми молекулярными связями, которые легко разбиваются теплотой. 2,2,4-триметилпентан - элемент
семейства iso-парафина. Они имеют разветвленную цепную структуру, которая формирует более сильные
соединения, которые лучше сопротивляются детонации. Циклопарафины также имеют хорошие
антидетонационные свойства с их водородными и углеродными атомами, соединенные в молекулу в форме
кольца. Ароматические топлива, типа толуола, также имеют кольцеобразную структуру с очень сильными
связями. Это объясняет, почему они имеют такие хорошие противодетонационные характеристики.
Химический состав топлива определяет только, как быстро топливо будет гореть и будет ли оно стойким
к детонации при высоких давлениях сжатия и температурах. Топлива со слабыми молекулярными связями
разрушаются и воспламеняются спонтанно (то есть, не от искры свечи зажигания) в более низких
температурах и давлении чем топлива с более сильными структурами соединений. Некоторые топливные
добавки, типа ароматических углеводородов, превосходно повышают антидетонационные свойства, потому
что они медленно горят и не окисляются или горят полностью, пока температура камеры сгорания и
давление не очень высоки. Ароматические топлива, поэтому останавливают, или замедляют сгорание. По
этой причине высокооктановое топливо не будет увеличивать мощность двигателя, если двигатель
фактически не нуждается в топливе, которое является химически устойчивым при высокой температуре и
давлении. Очевидно, если двигатель не имеет такой степени сжатия и опережения зажигания, достаточно
большое, чтобы произвести высокое давление и температуру сгорания, то высокооктановое топливо для
гонок не будет сгорать полностью, приводя к потере мощности.
29
Глава 6. Зажигание.
Двухтактные двигатели, рассматриваемые в этой книге, используют электрическую искру, чтобы
инициализировать сгорание, введенного в цилиндр, топливовоздушного заряда. Для двигателя, чтобы он
работал эффективно, искра зажигания должна быть поставлена в точно правильный момент относительно
позиции поршня в цилиндре и частоты вращения коленчатого вала. Дополнительно, искра зажигания
должна иметь достаточную интенсивность, чтобы зажечь топливовоздушную смесь, даже при высоком
давлении сжатия и высоких оборотах в минуту.
Сегодня, очень немного двухтактных двигателей используют систему воспламенения при помощи
батареи и катушки. Однако мы рассмотрим сначала операцию этого типа зажигания, поскольку это
расширит ваше понимание работы магнето, зажигание от магнето, и зажигание от батареи.
Батарейная система зажигания полагается на батарею, 6 или 12 вольт, которая снабжает начальную
электроэнергию; прерыватель управляет временем зажигания искры, и катушки зажигания, которая
усиливает напряжение электроэнергии от батареи так, чтобы было возможно пробить зазор между
электродами свечи зажигания и воспламенить топливовоздушную смесь (Рис. 6.1).
Когда контакты прерывателя закрыты, электрический ток идет через низковольтную первичную обмотку
катушки зажигания, и затем через контакты прерывателя, попадая, на заземлю. Ток в катушке зажигания
производит магнитное поле, которое окружает вторичную или обмотку высокого напряжения катушки. Как
только контакты прерывателя открываются, электрический ток через первичную обмотку прерывается,
разрушая магнитное поле, и тем самым, вызывая электрический ток во вторичной обмотке катушки
зажигания. Это создает искру зажигания высокого напряжения (до 25000 вольт) способную к переходу
зазора между электродами свечи зажигания, для воспламенения топливовоздушной смеси.
Обратите внимание, на рисунке 6.1 конденсатор также включен в первичную цепь зажигания. Многие
думают, что конденсатор предохраняет контакты от электроэрозии, но это вторично к главной функции,
которая заключается в быстром переводе электроэнергии от первичной обмотки катушки. Это ускоряет
разрушение магнитного поля, когда контакты, открываются и увеличивает интенсивность искры зажигания
высокого напряжения. Без конденсатора, электроэнергия, введенная в обмотку высокого напряжения
катушки, была бы слишком слаба, чтобы произвести искру зажигания.
Батарейная система зажигания работает очень надежно и эффективно, даже в высокоскоростных
четырехтактных двигателях гоночных автомобилей. Однако, из-за специфических проблем зажигания, для
двухтактных двигателей, этот тип зажигания в значительной степени был заменен другими системами
воспламенения, которые производят более высокое напряжение, и воспламеняют более быстро. Время
нарастания (то есть, время от 10 % до 90 % максимального напряжения) - между 75 и 125 микросекундами с
обычной батарейной системой зажигания. В этом интервале свеча зажигания, окруженная
бензиномаслянным туманом, будет иметь время, чтобы пропустить напряжение по изолятору свечи,
вызывая осечку, или в лучшем случае приводит к искре зажигания низкой интенсивности. Система магнето
преодолевает эту проблему, имея время нарастания 20-микросекунд и 45-микросекунд соответственно.
Системы магнето, установленные на двухтактных двигателях, за эти годы, часто получали плохую
репутацию. На нескольких образцах, она работала убедительно, но, вообще, система магнето, дает
надежную и эффективную работу, если правильно эксплуатируется. Наиболее общие причины
неисправности, перегоревшие и изъеденные контакты прерывателя из-за недостатка регулярного
обслуживания, и электрического разрушения конденсатора.
Это имеет место быть обычно в результате того, что конденсатор, устанавливается в очень горячем
месте. Для хорошей службы, конденсатор должен быть установлен подальше от чрезмерной теплоты
двигателя в относительно прохладном местоположении, предпочтительно у катушки зажигания. Когда это
выполнено, то гораздо проще, получается, конденсатор с входом катушки, чем тянуть длинный провод
назад к контактам прерывателя. Только, когда конденсатор разрушает магнитное поле первичной обмотки
катушки, и тогда получиться результат получения интенсивной искры зажигания.
С магнето, ток в первичной обмотке производится подобным способом как у генератора переменного
тока, следовательно, не имеется никакой потребности в батарее. Переменный ток не выпрямлен до
постоянного тока, но проходит также через контакты магнето. Это способствует хорошему ресурсу
контактов прерывателя, так как имеется небольшая возможность точечной коррозии, если промежуток
между контактами правилен, и контакты сохраняются свободными от масла и смазочного материала.
Когда контакты закрыты, ток идет по первичной обмотке катушки зажигания, производя сильное
магнитное поле, которое окружает вторичную обмотку высокого напряжения. Это магнитное поле
разрушается, когда контакты прерывателя размыкаются, вызывая ток высокого напряжения во вторичной
обмотке, который пускает в работу свечу зажигания. В этом отношении магнето очень похоже в работе на
систему батарейного зажигания (РИС. 6.2).
Потому как у магнето напряжение на обмотке не постоянное 6 или 12 вольт как у системы батарейного
зажигания, увеличение напряжения пропорционально частоте вращения двигателя. Эта особенность магнето
гарантирует, что катушка полностью подает питание между каждым зажиганием свечи, независимо от того,
какие у двигателя обороты. Также, потому как увеличивается напряжение на обмотке магнето с
увеличением оборотов двигателя, напряжение вторичной обмотки катушки зажигания растет
пропорционально, создавая большую искру зажигания. Например, если напряжение на первичной обмотке 8
вольт создает 10000 вольт во вторичной обмотке, то напряжение на первичной обмотке 24 вольт приведет к
напряжению во вторичной обмотке уже 30000 вольт.
В наше время, большая часть двухтактных двигателей поставляется от изготовителей с электронным
конденсаторным зажиганием типа (CDI). Имеются два типа CDI систем, батарейный тип и тип магнето.
Батарейный тип требует, чтобы батарея снабдила током первичную обмотку системы, в то время как тип
магнето генерирует собственный ток в первичной обмотке. Во всех других отношениях обе функции типов
работают сходным образом.
Без хорошего понимания электронных схем и принципа действия, весьма трудно постичь точно, как CDI
системы работают. Мое знание в этом поле ограничено, но я приложил усилия объяснять просто, как CDI
работает.
В основном, система использует электронные устройства, повышающие выходное напряжение от
батареи или магнето приблизительно до 375-400 вольт. Ток в первичной обмотке, после того, как
увеличился до этого напряжения, сохранен в запоминающем конденсаторе. Электромагнитный триггер
(обычно располагаемый в роторе, установленным на конце коленчатого вала), и проходящем мимо
триггерной катушки, стимулирует импульс, который закрывает электронный переключатель называемый
SCR (кремниевый управляемый вентиль). Это позволяет запоминающему конденсатору посылать волну
энергии через первичную обмотку катушки зажигания, которая стимулирует высокое напряжение во
вторичной обмотке, обеспечивая искру в свече зажигания.
CDI системы вообще будут хорошо служить, если несколько основных предосторожностей
предварительно приняты. Большинство проблем следует из-за плохих контактов в разъемах
электропроводки или плохих контактов с ―массой‖. Чтобы избегать плохих подключений, очищайте
регулярно все зажимы с растворителем и, когда подключаете все соединения и контакты, гарантируйте, что
они имеют хорошую тугую посадку. После этого заклейте липкой лентой соединения вместе так, чтобы они
не могли вибрировать обособленно. Присоединения к ‗массе‘ столь же важны как любые другие
подключения в электросети мотоцикла. Обычно, подключение между ―чѐрным ящиком‖, например, и
остальной электропроводкой мотоцикла, является весьма хорошим. Поскольку ―земля‖ должна возвратиться
к двигателю, проверьте, что двигатель c рамой имеет контакт, используя тестер.
При установке ―чѐрного ящика‖ и катушек зажигания на мотоцикле с оборудованной коляской или
карте, установите их подальше от двигателя. Теплота убивает радиодетали, почему они часто помещаются в
жаростойком корпусе. Помните, что, также как рассеивать теплоту, жаростойкий корпус может также
поглощать огромное количество теплоты, если мотоцикл применяется в условиях жаркого климата.
С электронным конденсаторным типом зажигания очень важно предусмотреть, что случайно провод или
наконечник не соскочит со свечи зажигания или будет находиться в разомкнутом состоянии. Если это
происходит, когда двигатель работает, весьма вероятно, что электрическая изоляция некоторых
компонентов будет повреждена и выведет систему из строя. Также, имейте в виду, что Вы должны
закорачивать высоковольтные провода на ‗массу‘, если когда-либо двигатель попал в воду, и Вам после
этого необходимо энергично провернуть его с удаленными свечами зажигания.
К сожалению, CDI системы, время от времени, ломаются. Полный отказ сам по себе весьма серьезен,
особенно, если Вы находитесь во главе гонки! Но труднее у CDI обнаруживать проблемы более обычного
типа. Вообще, функция произведения искры зажигания у системы очень надежна, но вот автоматическое
опережение зажигания бывает иногда неисправным.
Когда это происходит, двигатель продолжает работать, поскольку зажигание все еще снабжается
сильной искрой. Но если система ―блокирована‖ полностью в функции опережения, детонация и
заклинивание двигателя вероятный результат этого. Менее серьезное последствие - система,
функционирующая не полностью, и это вызывает вялую работу в более низких частотах вращения
двигателя.
Не имеется ничего, что Вы можете сделать, чтобы предотвратить неисправность системы опережения
зажигания, но Вы можете предохранять себя от больших расходов и волнений, понимая, что такая проблема
может существовать. Некоторые гонщики ищут причину в течение целого сезона, пробуя найти потерянные
лошадиные силы, и не осознавая, что СDI является причиной неисправности. Другие тратят сотни долларов,
для замены прихваченных поршней и цилиндров после нескольких последовательных этапов соревнования,
когда все это происходит от неисправности СDI, остановившейся на полном опережении зажигания.
Если ваш мотоцикл имеет CDI с системой опережения зажигания (сверитесь с изготовителем), Вы
можете избежать этого вида ненужного расхода и расстройства, регулярно проверяя опережение
стробоскопом. Обычно Вы будете должны соединить стробоскоп с 12 вольтовой батареей, поскольку
большинство мотоциклов не имеет подходящего источника энергии. Если система опережения зажигания
работает должным образом, в этом случае обратите внимание, что установочные метки совпадают только в
определенных частотах вращения двигателя и перемещаются обособленно от других. Когда система
работает со сбоями, установочные метки не будут совпадать при любых оборотах, или в случае системы,
которая блокирована на полном опережении, они будут совпадать во всех частотах вращения двигателя.
Чтобы разобраться в идее того, как серьезно у ―продвинутых‖ двигателей может быть выполнено
опережение зажигания, при котором не в состоянии будет оно функционировать правильно, мы должны
исследовать блок зажигания Motoplat, установленный на картинговых двигателях Rotax 124 c жидкостным и
воздушным охлаждением. До середины –1980ых, зажигание, обеспечивало фиксированную установку угла
опережение зажигания, (то есть, без любого отклонения опережения при изменении частоты вращения
двигателя). У такого типа зажигания Motoplat опережение было установлено при 1,0мм перед В.М.Т. (14°
опережение). Позже некоторые образцы двигателей были оснащены блоком зажигания, включающим
быстродействующую уменьшающую функцию. В таком типе зажигания Motoplat опережение было
установлено при 3,76мм перед В.М.Т. (27,5° опережение). После 5000об/мин автоматически уменьшающее
постепенно опережение зажигания, с растущей частотой вращения двигателя. Таким образом, при
11000об/мин момент зажигания уменьшается до 1,2мм или 15,5 ° перед В.М.Т.. Очевидно, если
автоматическая система уменьшения угла опережения зажигания, вышла из строя, и двигатель
использовался с Motoplat, блокированной на полном опережении, то он быстро выйдет из строя.
Независимо от используемой системы воспламенения, свеча зажигания должна зажечь топливную смесь
в правильное время, если необходима хорошая мощность, избегая повреждения двигателя. Некоторые
двухтактные двигатели рассчитываются, для воспламенения смеси в 2мм перед В.М.Т., другие где-нибудь
от 0,4мм до 4мм. Вероятно, Вы задаетесь вопросом, в чем различие? Хорошо, сначала разберем, как длина
хода поршня затронет требуемую величину опережения зажигания. Короткоходный двигатель с 2мм
опережением будет иметь значительно большее количество опережения, (измеренного в градусах от
вращения коленчатого вала), чем длиноходный двигатель с опережением зажигания 2мм перед В.М.Т..
Например, 125см3 двигатель с ходом 60мм и 2мм опережением зажигания имеет 18,8° опережения по углу,
это то же самое как 125см3 двигатель с 50мм ходом и 1,65мм опережением. Угол опережения может быть
рассчитан, используя формулу:
A  Cos
P 2  R 2  L2
2 P R
Где А = Опережение зажигания в градусах.
R = Ход поршня, разделенный на 2 в мм.
L = Длина шатуна (обычно ход, умноженный на 2) в мм.
T = Установка угла опережение зажигания в мм.
P  R  L T
Как упомянуто в предыдущей главе, время вспышки индивидуально для каждого топлива. Метанольные
медленно горят, поэтому большее количество опережения требуется, поскольку фронт пламени, должен
также успеть распространиться, когда поршень подойдет к В.М.Т, как если бы топливом был бензин. Чтобы
компенсировать более медленную скорость горения, пламя должно быть инициировано раньше.
Кроме типа сжигаемого топлива, имеются другие факторы, которые влияют на скорость
распространения пламени. Очень богатая и очень бедная смеси обе горят медленно, следовательно, большее
количество опережения зажигания будет необходимо. Смесь близкая по составу для максимальной
мощности горит с самой высокой температурой и требует меньшего опережения.
Увеличение степени сжатия увеличивает плотность и температуру сжатого топливовоздушного заряда.
Это увеличивает скорость сгорания. Аналогично, уточнение в объемной эффективности двигателя будет
иметь подобный результат. Поэтому изменение в расположении каналов, в выпускной системе, или
карбюраторе, которые позволят двигателю лучше ―дышать‖, может потребовать, чтобы опережение искры
зажигания было уменьшено.
С увеличением частоты вращения двигателя, топливо распыляется лучше, что означает, что топливо
будет разбито в меньшие частицы. Маленькие топливные частицы имеют пропорционально большую
площадь поверхности, поэтому они горят более быстро, что означает, что меньшее количество опережения
необходимо. Это то, почему двигатель, который требовал, скажем, 1,8мм опережения при 10000об/мин,
может требовать только 1,0мм опережения при 11500об/мин.
Размер камеры сгорания и позиции свечи зажигания в том пространстве также влияют на требуемое
опережение. Очевидно, что пламя должно перемещаться дольше, если длиннее его путь. Следовательно,
двигатель с обычной (без сквиш-зазора) камерой сгорания или большим диаметром цилиндра будет обычно
требовать большего количества опережения. Также двигатель, в котором свеча зажигания смещена от
центра камеры сгорания, увеличивает тем самым расстояние для распространения пламени, и получая
потребность в дополнительном опережение.
Любая модификация, которая увеличивает мощность двухтактного двигателя обычно, приводит к более
высоким температурам головок поршня и цилиндра. Горячий топливный заряд горит более быстро, так что в
этом случае опережение должно быть уменьшено.
У четырехтактных двигателей обычно модифицированные двигатели требуют значительно большего
количества опережения, чем стандартные. Однако в отличие от последних, это не применяется в случае с
двухтактными двигателями. Фактически, это весьма необычно для двухтактного двигателя, чтобы
нуждаться в большем количестве опережения, чем указанно изготовителем. Трудно говорить о том, сколько
опережения требуется для каждого изменяемого двигателя, но поскольку они могут быть легко повреждены
из-за слишком большого опережения зажигания, я предложил бы, чтобы Вы уменьшили рекомендуемое
опережение на 20 %, чтобы начать изменять с этой позиции. Поэтому, если стандартное опережение – 2,5мм
перед В.М.Т., испытайте сначала с 2мм опережением и затем увеличивайте это постепенно с шагом в 0,1мм,
чтобы определить, улучшает ли большее количество опережения работу двигателя. Много энтузиастов
имеют тенденцию к ―переопережению‖ зажигания, чтобы подобрать каждую десятую долю мощности. Мое
предложение использует меньшее количество опережения, способствующего достижению максимума
работы. По этой причине, я думаю, что это хорошая идея идти обратным путем, чтобы удостовериться, что
большее количество опережения лучше. В этом примере, если двигатель, казалось, выполнял лучше с
каждым 0,1мм увеличением, пока Вы не достигли стандартного опережения 2,5мм, то вернитесь назад к
2,2мм только, чтобы удостовериться в том, что двигатель действительно лучше работает в случае с 2,5мм
опережением.
Очевидно, чтобы делать любые изменения в настройке опережения зажигания, то Вы нуждаетесь в
индикаторе часового типа. Это одно из наиболее важных инструментальных средств в комплекте настройки
двухтактного двигателя, поэтому купите хороший прибор, в конце концов, он составляет по цене только
пару новых поршней.
Некоторые энтузиасты думают, что они могут корректировать опережение, используя автомобильный
стробоскоп, но это не так. Стробоскоп только укажет, работает ли электронный механизм опережения (в
случае систем CDI) правильно. Установочные метки будут всегда совпадать в более низких частотах
вращения двигателя, если радиодетали функционируют правильно, независимо от того, как установлен угол
опережения зажигания.
Некоторые изготовители предоставляют свои данные опережения в градусах и предлагают использовать
транспортир или угломер, чтобы корректировать зажигание к правильному опережению. Это очень
медленный путь. Я чувствую, что гораздо лучше преобразовать их данные в мм перед В.М.Т, используя эту
формулу:-
T  L  R  1  CosA  L2  R  SinA2
Где T = Расчетная величина опережения в мм.
A = Опережение в градусах.
L = Длина шатуна в мм (обычно ход, умноженный на 2).
R = Ход поршня в мм, разделенный на 2.
Например, McCulloch предоставляет данные по опережению зажигания для его 100см3 двигателя карта
как 26° перед В.М.Т.. В мм перед В.М.Т., это выглядело бы следующим образом:A= 26°
L= 63,7мм
R= 20,765мм
T  L  R  1 CosA  L2   R  SinA  63,7  20,765 1 0,8988  63,72  20,765 0,4384
= 63,7  2,1 63,05  2,75мм
2
Корректировать опережение на системах CDI, используя индикатор часового типа весьма просто, но Вы
можете потратить впустую много времени, настраивая этот прибор, если Вы пойдете неправильным путем.
При уверенности в том, что опережение должно быть откорректировано к 2,5мм перед В.М.Т., Вам
необходимо провести следующую процедуру. Вставьте карандаш в отверстие свечи зажигания, и поверните
коленчатый вал так, чтобы карандаш поднялся на самую большую высоту. В этой позиции поршень будет
приблизительно в В.М.Т.. Вкрутите крепление прибора в отверстие под свечу и, после установки на нуль
индикатора, вставьте его в крепление. Переместите прибор вниз так, пока он не покажет 3,0мм, (то есть, на
0,5мм больше чем установка опережения) и зафиксируйте в этой позиции. Теперь мягко поворачивайте
коленчатый вал назад и вперед и найдите истинную В.М.Т.. Когда Вы нашли В.М.Т., удерживая коленчатый
вал, в этой позиции, поворачиваете циферблат индикатора, пока нулевая отметка не выравнивается со
стрелкой. После этого, снова поворачивают кривошип, чтобы гарантировать, что стрелка фактически
указывает нуль, когда поршень находится в В.М.Т.. Когда Вы уверены, что индикатор часового типа
показывает нуль в В.М.Т., вращайте коленчатый вал, чтобы выровнять установочные метки, в то же самое
время отмечая, на сколько мм перемещается стрелка. Если указатель сделал два оборота по круглой шкале и
теперь указывает 0,5, то опережение правильно.
При использовании этого метода, Вы должны быть очень осторожны, чтобы обратить внимание на
движение стрелки, потому как большинство индикаторов размечены как 0-50-0, а не 0-100. Поэтому 0,3мм,
например, было бы налево или направо от нуля, то же самое как 0,7мм. Из-за этого недостатка некоторые
предпочитают устанавливать индикатор часового типа другим путем: вращайте коленчатый вал, чтобы
выровнять установочные метки; вставьте индикатор в крепление, и зафиксируйте его в этой позиции;
установите на нуль циферблат, очень осторожно обратите внимание, что установочные метки остаются
выровненными; поверните кривошип назад и вперед, затем убедитесь, что установочные метки
выравниваются, когда стрелка индикатора указывает нуль; вращайте кривошип к В.М.Т., и считывайте
величину опережения, продвигаясь прямо по циферблату. Это звучит просто, но Вы найдете, что весьма
2
трудно проверить опережение этим путем. Проблема состоит в том, что кривошип обычно перемещается,
когда Вы пытаетесь устанавливать на нуль циферблат, располагая тем самым установочные метки неровно.
С контактной системой зажигания (магнето или батарейное) Вы обнаружите это даже более трудным,
достигнуть точного опережения, используя последний метод. Контактный тип зажигания немного отличен
от корректирования CDI, поскольку Вы не имеете любые полезные установочные метки. Вместо меток
применяют лампу (или зуммер) подсоединяя к контактам прерывателя (Рис. 6.3). Когда лампа гаснет, то
указывает, что контакты только что разомкнулись, а показания в этот момент индикатора часового типа
показывают, является ли опережение правильным. Если опережение неправильно, тогда контакты должны
быть откорректированы. Некоторые изготовители устанавливают контакты на подвижной опорной
пластине, которая может вращаться, чтобы достигнуть желательного опережения зажигания. Некоторые,
однако, не имеют этого оборудования, так, что Вы должны сделать увеличение или уменьшение промежутка
контактов, чтобы изменить опережение.
Возможно самое большое препятствие к достижению точной установки угла опережения зажигания неправильные установочные метки, которые обеспечивают многие изготовители. Вообще, я нашел
невозможным корректировать опережение до точности лучше, чем  0,15мм, используя собственные глаза
и стандартные установочные метки изготовителя. Чтобы сделать установочные метки проще, чтобы их
видеть, они должны быть окрашены черным цветом, а окружающая область должна оставаться
неокрашенной, или напротив окружающая область должна быть окрашена черным цветом, а метки,
окрашены белым или серебряным. Часто, Вы найдете, что лицевая сторона ротора, расположена над
статором практически в 5мм, что означает, что будет очень трудно, если не невозможно, корректировать
опережение точно из-за параллакса (видимого изменения положения метки вследствие перемещения глаза
наблюдателя), даже если установочные метки, ясно видимы. В таком случае Вы имеете два выбора. Или Вы
можете сделать зажим с пазом для прицела, подобно прицелу пистолета, и просвету через установочные
метки, или Вы можете при перемещении ротора, очень точно продлевать установочную метку на границу
фигуры ротора, используя трехгранный надфиль или чертилку. Это то немногое, которое Вы можете
сделать, чтобы улучшить точность и стабильность регулирования установки угла опережение зажигания,
уменьшая возможность детонации и позволяя двигателю лучше работать.
Если ваш двигатель имеет контактный тип системы воспламенения, не пытайтесь корректировать
опережение, используя готовые установочные метки. Вместо этого, всегда устанавливайте опережение с
индикатором часового типа и сигнальной индикацией, связанной с контактами прерывателя. Многие
повреждения поршней, могут быть получены вследствие неточной установки угла опережения зажигания
при настройке, полагающейся на готовые установочные метки, подобно на раннем двухцилиндровом
Yamaha RD.
Детонация, и калильное зажигание, повреждают много двухтактных двигателей. Детонация происходит,
когда часть топливовоздушной смеси, обычно это ―пограничные газы‖, начинает гореть спонтанно после
того, как нормальное зажигание имеет место. Фронт пламени, созданный этим условием, в конечном счете,
сталкивается с пламенем, инициализированным свечой зажигания. Это вызывает быстрое и сильное горение
любого остающегося топлива (почти взрыв) которое ударяет по внутренним частям двигателя с такой силой,
что стенка цилиндра и головка поршня фактически начинает вибрировать. Эта вибрация делает звук
свистящим, который означает для Вас сигнал тревоги. Калильное зажигание это поджог топливовоздушного
заряда 'местом локального перегрева' перед получением искры в свече зажигания, инициализируя полное
сгорание. Обычно, это ведет к большой потере мощности, подобно как при чрезмерном опережении
зажигания в ранней стадии. Если позволить этому продолжаться, то это может уничтожить двигатель.
Когда двигатель поврежден от любого типа аварийного сгорания, признаки этого могут обычно найтись
после экспертизы поршня и свечи зажигания. Повреждение калильным зажиганием вызвано чрезвычайной
температурой горения, которое проявляется в оплавлении головки поршня и также, возможно, мест на
поршне где располагаются компрессионные кольца. Если при этом образовалось отверстие в поршне, это,
будет выглядеть, как будто прожжено сварочной горелкой. Металл вокруг отверстия будет иметь
расплавленный вид. Свеча зажигания может иметь очень расплавленный средний электрод, и, в
чрезвычайных случаях, нос изолятора, и боковой электрод будут также сплавлены.
Поршень, поврежденный детонацией, покажет отметки точечной коррозии на головке. Край будет серый
и разрушен, как будто очищен пескоструйным аппаратом. В самих ранних стадиях, серые золоподобные
отложения формируются со стороны выхлопа на крае головки поршня. В чрезвычайных случаях, поршень
будет продырявлен. Отверстие, будет казаться пробитым с радиальными трещинами и вогнутой областью
вокруг отверстия. Свеча зажигания, подвергнутая довольно неблагоприятной детонацией будет обычно
показывать расколотую носовую часть изолятора. Двигатели с покрытыми алюминиевыми цилиндрами
покажут отпескоструйнные места вверху зеркала цилиндра.
Калильное зажигание может часто исходить от накаленных до бела отложений в камере сгорания или на
головке поршня. Так как эти отложения не проводят хорошо теплоту, очень высокие температуры могут
быть достигнуты в пределах таких накоплений. Тип свечи зажигания может также затрагивать
преждевременное воспламенение. Если электроды сохраняют слишком много теплоты от предыдущих
циклов сгорания, они будут очень нагретыми, и тем самым преждевременно воспламенять топливо.
Условия, которые сопутствуют детонации следующие: высокая плотность топливовоздушной смеси,
высокая степень сжатия, высокая входная температура топливного заряда, лучшее соотношение
топливовоздушной смеси для мощности (то есть, 1:12,5), и чрезмерное опережение зажигания. Головка
поршня или камера сгорания, перегретая преждевременным зажиганием может инициализировать
детонацию, чрезмерно нагревая 'пограничные газы'. Картинговые двигатели с фиксированной передачей
могут также пострадать от детонации при выходе из крутых поворотов, если редуктор настроен на слишком
высокую скорость. Кроме последних двух случаев, детонация устранима, уменьшив опережение зажигания
и возможно, установив более ‘богатые‘ жиклеры (ТАБЛИЦЫ 6.1 и 6.2).
ТАБЛИЦА 6.1 Влияния опережения зажигания на температуру горения.
Установка угла опережения зажигания (мм) Температура электрода свечи зажигания. (°) C
2.0
853
2.25
876
2.5
2.75
908
962
ТАБЛИЦА 6.2 Влияние потока топлива на температуру горения.
Поток топлива (литр/час)
3.0
3.25
3.5
3.75
Температура электрода свечи зажигания. (°) C
904
880
857
832
4.0
4.25
800
766
Из-за увеличенных температур горения в форсированном двигателе, нужно правильно подобрать
калильное число свечи зажигания. ―Горячая‖ свеча зажигания передает теплоту сгорания медленно и
используется, чтобы избежать загрязнения в двигателях с относительно низкой температурой горения.
―Холодная‖ свеча зажигания, с другой стороны, передает теплоту быстро от зажигающего конца. Это
используется, чтобы избежать перегрева, где температуры высоки, как в гоночном двигателе (ТАБЛИЦА
6.3).
ТАБЛИЦА 6.3 Влияния типа свечи зажигания на нагрев ее нижней части.
Тип свечи
Температура нижней части свечи (°С)
Champion L4G
264
Champion L3G
252
Champion L2G
243
Длина носовой части изолятора, и композиции электродного сплава являются первичными факторами в
установлении специфического калильного числа свечи зажигания. ‖Горячие‖ свечи зажигания имеют
длинную носовую часть изолятора, и, следовательно, более длинный путь теплопередачи.
―Холодные‖ свечи зажигания имеют более короткую носовую часть, чтобы передать теплоту более
быстро от кончика изолятора до пластин головки цилиндра (или водяной рубашки), через металлический
корпус свечи зажигания (Рис. 6.4).
Вообще, двухтактные двигатели не требуют больше чем одну или две более холодных свеч, чем
стандартный вариант, даже когда он достаточно форсируется для очень большого получения мощности.
Обеспечивая двигатель в хорошем состоянии, и правильную настройку карбюратора, носовая часть свечи
укажет, была ли она правильно выбрана по калильному числу. Так, чтобы Вы не получили сразу
повреждение двигателя, желательно начать проверять со свечей, которые являются слишком ―холодными‖,
или еще можно проверить двигатель при умеренной загрузке и скорости, и затем осмотреть свечу прежде,
чем Вы будете участвовать в каком либо соревновании.
Для более точной проверки свечи, необходимо разогнать двигатель при полных оборотах и предельной
скорости и затем резко заглушить двигатель. Если Вы позволяете двигателю после этого работать, при
замедлении мотоцикла для остановки, проверка свечи будет бессмысленна.
Подобные признаки свечей, для сравнения указаны в ТАБЛИЦЕ 6.4. Обратите внимание, что это не
только цвет носа изолятора, в котором мы заинтересованы. Вся часть свечи, открытой к пламени сгорания
должна быть исследована.
Конечно, калильное число свечи зажигания, должно быть настроено для каждой специфической гонки.
Трассы с длинными быстрыми прямыми могут потребовать свечи с более ―холодным‖ калильным числом.
Наоборот, крутая, влажная трасса может требовать свечи более ―горячие‖, чем нормальные.
Как только Вы определили правильное, калильное число свечи, не меняйте ее другой маркой с
эквивалентным калильным числом. Переводные таблицы калильного числа должны использоваться только
приблизительно, когда Вы переходите от одной свечной марки к другой, поскольку включается
индивидуальность каждого изготовителя, которые используют различные методы определения диапазона
теплоты их свеч. Если Вы проведете перекрестную ссылку переводных таблиц от разных свечных
изготовителей, Вы найдете, что они не соответствуют друг другу, из-за разной техники испытаний.
ТАБЛИЦА 6.4 Внешние признаки свеч зажигания, зависящие от различных условий работы.
Состояние свечи зажигания
Признаки
Нормальное состояние - правильное Носовая часть изолятора, белый или светло-коричневый переходит
использование.
красно-коричневый цвет.
Небольшая или вовсе нет точки напыления цементного цвета в
районе среднего электрода.
Электроды не обесцвечены или разрушены.
Слишком холодная — используют Носовая часть изолятора темно-серая или черная.
более горячую свечу
Стальная резьбовая часть свечи, охвачена смолоподобными
отложениями.
Слишком горячая —
более холодный свечу
используют Носовая часть изолятора известково-белый или может иметь
атласный отблеск.
Чрезмерный налет цементного цвета на среднем электроде, где он
возвышается над носовой частью изолятора. Налет может быть
молочно-белый или безе подобный.
Средний электрод может быть 'синий' и с округленными гранями.
Боковой электрод может быть ужасно разрушен или иметь
расплавленный вид.
Калильное зажигание — используют Носовая часть изолятора в пузырях или расплавлена.
более холодную свечу и удаляют Центральный и боковой электрод, сильно обгорелые
отложения с поршня и камеры
расплавленные.
сгорания
или
Детонация — уменьшают опережение В длительных или чрезвычайных случаях отломанная носовая часть
зажигания и обогащают смесь
изолятора.
Носовая часть изолятора, охвачена крошечными пятнышками
перцового цвета или даже крошечной стеклянной дробью, на
алюминиевом поршне.
Чрезмерный налет цементного цвета, где средний электрод
возвышается над носовой частью изолятора.
Пятнышки на резьбовой части свечи.
Также как калильное число, должен также рассмотреться зазор в свече, для получения лучшей
мощности, и в некоторых двигателях, чтобы избежать повреждения мотора (Рис. 6.5). Свеча зажигания,
которую я рекомендую на все двухтактные двигатели, с некоторыми исключениями, является свеча с
тонким центральным электродом, т.е. Champion Gold Palladium. Этот тип свечи имеет очень широкий
диапазон калильного числа, чтобы сопротивляться, и загрязнению и калильному зажиганию. Она может
быть снабжена стандартным Gold Palladium, центральным электродом или, для специальных двигателей, с
платиновым, центральным электродом (ТАБЛИЦА 6.5). Маленький диаметр центрального электрода,
требует меньшего количества напряжения, для производства искры, чем обычный электрод. Эта
особенность позволяет проще заводить все двигатели, использующие зажигание типа магнето (контактное
или CDI) поскольку напряжение, получаемое в более низких частотах вращения двигателя заметно меньше.
Носовая часть изолятора - это специальная открытая конструкция, которая позволяет получить большее
количество пространства в пределах зажигающего конца свечи для лучшей очистки от нагара.
―Обычная свеча‖ мой следующий выбор после ―тонкого типа электродов‖. Она не имеет такого хорошего диапазона
калильного числа и антизагрязняющих свойств как Gold Palladium, но она более дешева. Однако эта свеча
имеет гораздо большую температуру, чем свеча с электродами ―скрытого‖ типа. Действительно, ―скрытая‖
свеча должна использоваться только когда абсолютно в этом есть необходимость. Этот тип свечи имеет
небольшую устойчивость к загрязнению, и она генерирует фронт пламени неполного сгорания, из-за того,
что свеча маскирует искру зажигания в пределах своей носовой части.
ТАБЛИЦА 6.5 Карта диапазона калильного числа свеч зажигания Champion.
(Благодаря любезности со стороны Champion Sparing Plug Co.)
14мм резьба длинной 19мм: N серия.
Обычный Gold Palladium
тип
Горячая
Gold Palladium
С
тонкими “Скрытый” тип
электродами
N4
N4G
N3
N3G
*N87G
N87
N2
N60
N2G
*N86G
N86
N59G
*N84G
N84
N57G
*N82G
N82
N55G
*N80G
N80
N62R
N60R
Nl
N57
N57R
N54R
Холодная

* Специальная свеча для двигателей с высокой +N52R
степенью сжатия.

+ Серебряный электрод.
14мм резьба — длинной 12,7мм: L серия.
Обычный
тип
Горячая
Gold Palladium
*L82
*L6G
L4J
“ Скрытый ” тип
“ Скрытый ” тип
Холодная
*L78
*L4G
L62R
*L77J
*L3G
L60R
*L2G
L57R
+L87R
*L55G
L54R
+L84R
* 0,472 дюйма длиной.
+ Специальная метанольная свеча.
+L82R
14мм резьба — длинной 9,5мм: J серия
Обычный тип Gold Palladium
Горячая
Gold Palladium
“Скрытый” тип
J5
J64G
J4J
*UJ7G
J62R
J2J
J60G
J60R
J79
+J57R
Холодная


+J54R
* Свеча имеет вспомогательный промежуток.
+ Не подходит для метанола, в этом случае
используют свечу L-серии и N677 уплотнение.
Эффективность сгорания и скорость зависит в большой степени от турбулентности в пределах камеры
сгорания, вызывая сжатый топливовоздушный заряд, стремиться через свечной межэлектродный зазор,
размножая тем самым повсюду пламя. Когда искра зажигания инициирует пламя в относительно спокойном
месте, поскольку в ―скрытой‖ свече находится углубление, некоторое время сгорание протекает в этом
месте, прежде чем пламя выйдет в турбулентность камеры сгорания. Факт, что носовая часть изолятора
находится в такой спокойной области также, означает, что отложения топлива и золы собирается очень
легко, чтобы загрязнить свечу.
Разновидность обычных свеч – это свечи с укороченным боковым электродом. Этот тип имеет более
короткий боковой электрод, который заканчивается на полпути поперек среднего электрода. Главная выгода
такого проекта - то, что это требует меньшего количества напряжения, чтобы зажечь при высоких оборотах
искру, чем обычная свеча. Свечи Champion этого типа имеют окончание ―J‖ (например: L4J, L77J).
Конечно, когда свечи с укороченными электродами не доступны, с требуемым калильным числом,
можно изменить обычные свечи, подпиливая их боковой электрод назад. Эта модификация будет, однако,
делать диапазон калильного числа свеч немного холоднее.
В некоторых диапазонах калильного числа имеются в доступности, свечи зажигания которые
оборудованы вспомогательным зазором (зазор усиления) для помощи в сопротивлении загрязнению на
низких оборотах. Так как зазор усиления увеличивает требование к напряжению, чтобы произвести весьма
значительную искру в свече зажигания, они могут вызвать проблемы в гоночных двигателях. Свеча с
зазором усиления может быть идентифицирована визуально открытой частью малого отверстия в стойке
свечи, которое вентилирует внутренний зазор усилителя. В случае Champion, они могут быть узнаны легко
по префиксу ―U‖ (например: UL81J, UJ7G). Рекомендуется, чтобы свечи с зазором усиления были
―зафиксированы‖ когда устанавливаются в высокооборотистые двигатели, путем вставления,
выправляемого бумажного зажима, вниз вентиляционного отверстия. Когда Вы установили провод, но
поскольку он будет мешать, срежьте его здесь вровень с уровнем верхней части свечного подсоединения.
Другой пункт, достойный рассмотрения - досягаемость свечи. Свеча, которая является слишком
короткой и не вкручивается, на полную длину резьбы, не будет нормально работать, глубоко посаженные
электроды свечи зажигания в головке уменьшат мощность, маскируя запальное пламя. Дополнительно, это
может быть местом локального перегрева в форме отложения, нарастающего в неиспользованной части
резьбы. Свеча, которая является слишком длинной, будет иметь открытыми витки резьбы в камере сгорания.
Резьба будет заполняться нагаром, который при выкручивании свечи повредит резьбу в головке цилиндра.
Также, открытые витки резьбы, или нагар, отложившийся в них, могут стать местом локального перегрева,
предраспологая к калильному зажиганию.
На любом двигателе необходимо проверить досягаемость свечи зажигания, тем более, если камера
сгорания изменилась или если применено устройство с термопарой установленное под свечу. В некоторых
случаях изменение к другой досягаемости свечи может быть то, что в большинстве случаев используется
одно и тоже единственное уплотнение для разных свеч. Перечень уплотнений от Champion для 14мм свеч
перечислен в ТАБЛИЦЕ 6.6. Должно быть отмечено, что, проще использовать твердое уплотнение и
стандартное уплотнение вместе. Это необходимо, например, когда 19мм свечи Gold Palladium используются
в двигателях, где обычно устанавливаются свечи длинной 16мм.
ТАБЛИЦА 6.6 Уплотнения для 14мм свеч зажигания Champion.
Толщина уплотнения (мм)
1.45
2.03
2.44
3.43
1.78 / 1.32
№
N675
N673X1
N673X2
N677
N678
Обратите внимание: N678 - уплотнение с резьбой, другие цельные.
Величина зазора свечи зажигания для лучшей работы зависит, прежде всего, от давления сжатия
топливовоздушного заряда, оборотов двигателя, типа зазора свечи зажигания и выходного напряжения
катушки при высоких оборотах. Увеличение первых двух факторов без увеличения последнего требует
уменьшения в ширине воздушного зазора. Поэтому, справедливо безопасно говорить, что все радикальноизменяемые двигатели будут требовать меньшего зазора, чем рекомендуемое изготовителем.
Изготовители вообще предусматривают относительно большой зазор (от 0,6 до 0,7мм) поскольку это
улучшает работу в более низких оборотах двигателя и уменьшает риск зазора, в который может попасть
частицами нагара, или другого проводника, масла или бензина. Потому как имеется намного меньше
турбулентность в камере сгорания при низких частотах вращения двигателя, то очень просто для частицы
нагара или топлива, чтобы попасть между свечными электродами, и закоротить их. С большим зазором
безопасность лучше, потому что частица нагара или шарик топлива не может быть достаточно большим,
чтобы соединить зазор. Позже, когда двигателю дают, ‖большой газ‖, увеличенная турбулентность
‖продует‖ электроды. Также, потому что искра зажигания, сгенерированная в большом зазоре большая, чем
она получена в малом зазоре, следовательно, будет произведено более большое пламя первоначального
сгорания. Это улучшает скорость распространения пламени через топливный заряд, и позволяет сгорать
большему количеству сжатой смеси. Следовательно, получается высокое давление в более низких оборотах
двигателя.
Когда частота вращения двигателя и давление сжатия растет, катушка не будет способна снабдить
электроэнергией достаточного напряжения, чтобы пробить большой искровой промежуток и сохранять
ионизированный воздух, между электродами, достаточно долго инициализируя сгорание. Что происходит,
когда катушка имеет достаточно резерва энергии, чтобы электрически пройти между электродами свечи
зажигания, прежде чем сгенерированная искра зажигания может произвести пламя - турбулентность в
пределах камеры сгорания будет фактически гасить искру зажигания. Это была большая проблема с
ранними CDI системами, поскольку искра зажигания у них производилась только очень короткой по
времени. Современные CDI имеют включенный шунт, чтобы удлинить продолжительность искры
зажигания, позволяя незначительно большие зазоры в свечах. Когда используется малый зазор, магнитное
поле в пределах зазора намного более интенсивно, поскольку оно ограничено до намного меньшего
пространства. Следовательно, искра зажигания ‖держится‖ достаточно долго, чтобы произвести
воспламенение, несмотря на неблагоприятный удар от турбулентных газов в пределах камеры сгорания.
Из опыта я рекомендовал бы, чтобы любой двигатель для соревнований с числом оборотов выше 9000
использовал зазор в свече 0,5мм, если она применяется с тонкими электродами и зажигание системой CDI. С
батарейной, или системой магнето, зазор, вероятно, придется сократить до 0,4мм. Когда используются
―скрытые электроды‖ свечи, зазор будет от 0,4 до 0,45мм с CDI и от 0,35 до 0,4мм для других систем.
Двигатели, работающие при оборотах от 7500 до 8500, будут требовать зазор от 0,55 до 0,6мм с тонкими
электродами свечи и CDI. Если установлена свеча со ―скрытыми электродами‖, зазор будет составлять от
0,4 до 0,45мм.
Если система зажигания модернизировалась, или если было установлено специальное зажигание, прежде
выясните, что полярность катушки правильная, путем эксперимента определите то, в каком положении
свеча дает лучшую работу на вашем двигателе. Катушка с полностью измененной полярностью теряет
эквивалентно энергии 40 %, поскольку искра зажигания должна перейти от заземлителя (бокового
электрода) к среднему электроду. Потому что боковой электрод намного сотен градусов холоднее, чем
средний электрод, вследствие этого имеется намного меньшая электронная активность на металлической
поверхности. Это значительно увеличивает требуемое напряжение, чтобы заставить электроны оставить
один электрод и перейти на другой, таким образом, ионизируя воздушный зазор и создавая искру
зажигания. Холодные двигатели более трудны для запуска по очень важной причине. Свечные электроды
холодные, поэтому требуется очень высокое напряжение, чтобы оторвать электроны от одной поверхности
и перенести через воздушный промежуток к другому электроду.
С батарейной системой воспламенения полярность правильна, когда провод от катушки до контактов
связан с клеммой катушки с той же самой полярностью, как и у отрицательного зажима батареи, то есть,
если отрицательный (-) полюс батареи заземленен, то соединительный провод между катушкой и
контактами должен быть связан с отрицательной (-) клеммой катушки. У других систем воспламенения
полярность редко обозначается, так что необходимо точно соблюдать при сборке схему электрических
соединений, предоставленную изготовителем, иначе зажигание может все еще функционировать, но
полярность могла бы быть неправильна. Также позаботьтесь о соответствие полярности, используя,
например ротор и статор от одного мотоцикла, а катушки и электронное контрольное устройство от другого.
Даже если мотоциклы в основном идентичны, но один на год или два старше, чем другой, то вполне можно
столкнуться с несоответствием.
‖Изъеденный‖ боковой электрод свечи зажигания указывает на неправильную полярность (Рис. 6.6).
Причиной этому является переход искры зажигания каждый раз от бокового к среднему электроду. Обычно,
это видно только на дорожных мотоциклах, где свеча имеет срок службы от 3000 до 5000 миль.
Ресурс свечи зажигания в двухтактном гоночном двигателе не такой как многие предположили бы.
Многие думают, что новая свеча требуется для каждой гонки, но это не так. С надлежащей заботой, свеча
должна эксплуатироваться, по крайней мере, 500км, а то и до 800км. Исключение было бы в случае
двигателей, использующих нитротопливо, или если двигатель детонирует, покрывая изолятор
металлическими отложениями.
Дорожные двигатели должны иметь подготовленные свечи, проверяя и устанавливая зазор в них каждые
3000-3200км, а гоночные двигатели после каждых соревнований. Загнутый боковой электрод необходимо
отогнуть назад достаточно далеко, чтобы позволить подпилить искровую поверхность, показанную на
рисунке 6.7. Напильником обрабатываются до плоской поверхности с острыми кромками, и на среднем и
боковом электроде. Это понижает напряжение, требуемое, чтобы произвести искру, во-первых, потому что
электричество предпочитает переходить поперек острых кромок, и, во-вторых, потому что улучшена
удельная электропроводимость электродов. Большая температура горения и давление имеет тенденцию
разрушать и окислять электроды, искровые поверхности, увеличивая тем самым электрическое
сопротивление. Напильником удаляют этот ‖мертвый‖ материал, выводя на поверхность новый, высоко
проводящий металл.
Свечи со ―скрытыми электродами‖, естественно достаточно, не могут быть настроены. Также средний
электрод свечей с тонкими электродами не должен запиливаться, иначе свеча будет повреждена.
Свечи зажигания никогда не должны очищаться проволочной щеткой, поскольку металлические опилки
осядут на изоляторе и закоротят свечу. Я также не рекомендуют очищать абразивными материалами для
очистки пескоструйным аппаратом, так некоторые абразивные материалы всегда, окажутся, засевшими
между изолятором и свечной оболочкой. Если эти частицы не могут быть удалены с помощью острого
инструмента, они попадут в цилиндр и возможно вызовут повреждения. Однако если Вы выбираете очистку
свечи пескоструйным аппаратом, то убедитесь, что удалили весь абразивный песок из внутренней полости
носовой части и резьбы и из уплотнения свечи.
Лично, я предпочитаю оставлять неочищенные свечи. Если они загрязнены топливом или маслом, я
чищу их с зубной щеткой и эфиром. Трихлорэтилен или хлорэтилен также превосходны. Убедитесь, что
продули насухо изолятор перед установкой свечи. Если изоляция отсутствует из-за отложений
этилированного бензина, или других металлических частиц, я выбрасываю такую свечу. Не используйте
углеродистый тетрахлорид, чтобы очищать свечи, поскольку он оставит проводящее отложение.
Углеродистый тетрахлорид конечно удалит масло и топливо, но он позволяет создать тонкое углеродистое
отложение, которое может закоротить свечу.
Провод свечи зажигания обеспечивает подключение к электросети высокого напряжения между
катушкой и свечой. Он также формирует эффективный изоляционный барьер, чтобы предотвратить
попадания на ―землю‖ тока зажигания. Если изоляция повреждена, в контакте с горячим металлом, или в
результате износа, это может закончиться коротким замыканием. Поэтому, свечной провод первым делом,
должен быть тщательно размещен, чтобы избежать такого повреждения.
Кроме свечного провода, колпачок свечи зажигания может также быть источником утечки высокого
напряжения, или пробоя. Колпачок должен быть свободен от пыли, влажности, трещин и нагара, и внутри и
снаружи, гарантируя, что тем самым полное напряжение достигает свечи. Если идет дождь или влажно,
колпачок свечи зажигания будет влажный с внешней стороны, но если он имеет хорошую конструкцию,
подобно KLG и некоторым японским колпачкам, то должно остаться свободным от влажности внутри
колпачка.
В то время как утечка высокого напряжения - наиболее общая причина исчезновения зажигания во
влажной погоде, низковольтная система зажигания может также давать неисправность, если не правильно
защищена от влаги. Независимо от того, использует ли ваш мотоцикл контактную систему или систему CDI,
крышка картера должна быть тщательно герметично установлена с Silastic, и не забывайте изолировать
вокруг внутреннюю и внешнюю сторону резинового уплотняющего кольца, которое защищает провода,
выходящие через крышку. Конденсация в пределах замкнутого пространства - обычно не проблема, но это
хорошая идея обработать все легким аэрозолем с WD -40, чтобы предотвратить любую неисправность от
влажности в воздухе. Будьте внимательным, что бы не слишком много применяли WD -40, иначе это
попадет на поверхность, на которую наносится Silastic и не даст ему прилипнуть для образования
герметичности.
Если, после этого, Вы все еще имеете проблему с водой, попадающей под крышку зажигания, вставьте
шланг в отверстие коробки зажигания так, чтобы другой его конец был высокого под седлом или топливным
баком. Что может случаться - то, что теплота двигателя и расширяющийся воздух в пределах пространства
коробки зажигания, создают давление, которое разрывает изоляцию Silastic. Тогда, когда Вы проезжаете
через водоем внезапно, вода быстро охлаждает воздух, вызывая всасывание воды.
Кнопка аварийной остановки может также давать неисправность, так что убедитесь, что установили
хорошую, герметичную кнопку японского производства. После этого заизолируйте ее с Silastic, чтобы еще
более улучшить водостойкость.
Глава 7.
Кривошипно-шатунный
механизм.
Кривошипно-шатунный механизм является, конечно, наименее очаровательной частью двухтактного
двигателя, и если Вы относитесь к этому агрегату подобно мне, то предпочли бы забыть относительно
кривошипа, пока он фактически работает правильно. Двухтактный двигатель настолько прост в демонтаже,
что в сравнении с ним кривошипно-шатунный механизм кажется очень трудоемким.
К счастью современный двигатель имеет сборку " коленчатого вала, шатуна и подшипников "очень
надежно работающей в нормальной эксплуатации и не требует большого внимания. Но это не должно быть
понято так, что не имеется ничего, что может быть сделано для улучшения сборки коленчатого вала. Ваше
осторожное внимание в этой области не только даст приобретению дополнительной мощности, но и
уменьшит усталость, вызванную вибрацией, это также уменьшит в конечном итоге, число ремонтируемых
кривошипов, тем самым будет ниже стоимость двигателя, будучи конкурентоспособным.
В основном коленчатые валы двухтактных двигателей это собранные детали на прессовой посадке. В
течение сборки на заводе, или от продолжительной эксплуатации, кривошип может изменить некоторые
размеры. В результате этого появляется вибрация в двигателе, которая ограничивает мощность, разрушает
подшипники и изматывает вас. Единственный способ преодолеть эту проблему заняться сборкой
кривошипа. Если Вы имеете одноцилиндровый двигатель, это может подождать, пока подшипники или
палец кривошипа не найдете для замены. Однако, если ваш двигатель - двухцилиндровый гоночный, я бы
Вам посоветовал установить должным образом подходящие совершенно новые коленчатые валы. Когда Вы
сделаете это, Вы можете быть уверены в 700 милях, бесперебойно работающих коленвалов от TZ250 и
TZ350.
Если Вы не имеете, индикатор часового типа и центров, Вы должны предоставить ваш коленчатый
вал уважаемой фирме. Однако поймите, что не каждый мотоциклетный мастер, или механический цех
сможет довести коленчатый вал до требуемой точности. Прежде, чем Вы вручаете ваш кривошип,
поговорите с мастером цеха, сообщите ему, чего Вы требуете и почему Вы настаиваете на точности. Если он
захочет получить вашу работу, он, вероятно, покажет Вам другие коленчатые валы, которые он сделал и
докажет их точность.
Первый шаг - это необходимо распрессовать кривошип, выжимая палец нижней головки шатуна из
цапф колен вала. После этого маховики необходимо проверить на образование трещин. Затем, проверьте
каждый цапфу на концентричность. Цапфа концентрична, когда ось проходит точно в центре маховика.
Вообще, валы, которые производят вибрацию, ремонтируются следующим образом. Например,
радиус от центра вала до верхней части маховика составляет 63,4мм. Радиус до нижней части маховика
составляет 63,5мм, это указывает, что вал является не концентричным на 0,1мм от центра. Индикатор
часового типа показал бы радиальное биение 0,2мм. Что мы хотим – это не больше чем 0,025мм
радиального биения, так что цапфа будет требовать очень незначительной обработки на токарном станке,
чтобы уменьшить биение маховика в пределах 0,013мм от центра.
После того, как маховики коленвала доработаны, отверстие под палец кривошипа, и диаметр пальца
кривошипа должны быть проверены, чтобы гарантировать неподвижную посадку при натяге 0,051-0,076мм
на 25,4мм диаметра. Если это слишком неточно, коленчатый вал не будет нормально работать.
Когда подходящий палец кривошипа найден, необходимо подобрать новый подшипник нижней
головки шатуна, с боковым зазором и маленьким боковым свободным ходом верхней головки шатуна.
Размер люфта верхней головки шатуна из стороны в сторону указывает кольцевой зазор кривошипной
головки шатуна. К сожалению, иногда даже все новые части бывают с боковым ходом верхней головки
шатуна 1,4мм, который является очень близко к пределу. По моему мнению, он должен быть 1,6мм.
Соединение подшипник, шатун, палец должны быть с боковым зазором 0,762-1,016мм. Это будет
гарантировать относительно хороший ресурс кривошипной головки шатуна (Рис. 7.1).
Для окончательного доводки подшипника нижней головки шатуна, требуется много кропотливой
работы. В основном, сборка нижней головки шатуна даст лучшую службу, если опорные ролики не скользят
на пальце или в нижней головки шатуна. Чтобы достичь этого идеального местоположения, Вы должны
сборку нижней головки шатуна довести до очень жестких допусков.
Посмотрите на ТАБЛИЦЫ 7.1 и 7.2. Обратите внимание на те размеры, которыми мы
заинтересованы. Естественно, мы должны выбрать компоненты, которые не только относятся к любой из
двух выборочных, пригодных категорий размерностей, но и которые также показывают истинную
параллельность. Если палец или нижняя головка шатуна кривошипной головки шатуна, или любой из
индивидуальных роликов, не параллелен, ролики будут все еще скользить независимо от того, как
тщательно мы не подбираем эти части.
ТАБЛИЦА 7.1 Типичные размеры кольцевого зазора подшипника нижней головки шатуна.
Диаметр
кривошипа (мм)
Радиальный зазор (мм)
пальца
Min
18
20
22
25
27
30
0.023
0.025
0.028
0.031
0.034
0.038
Max
0.035
0.037
0.040
0.043
0.046
0.050
Обратите внимание: вышеупомянутые зазоры - для высокоскоростных гоночных двигателей. Низкооборотистые и двигатели
мотоциклов для развлечения могли бы использовать отступления от этих зазоров на 25 % больше.
ТАБЛИЦА 7.2 Типичные допуски сборки нижней головки шатуна.
Номинальный размер (мм)
Палец кривошипа Допуск
Отверстие
нижней Допуск
головки шатуна
Диаметр ролика Допуск
20
26
3
Допуск
-0.006
-0.010
+0.010
+0.020
-0.002
-0.006
Выборочный пригодный A
20
-0.008
-0.010
26
+0.010
+0.015
3
-0.004
-0.006
Выборочный пригодный В
20
-0.006
-0.008
26
+0.015
+0.020
4
-0.002
-0.004
Также, если мы должны избежать скольжения роликов, мы должны гарантировать, что отверстия
шатуна были обработаны на станке с допустимой точностью. Чтобы определить это, Вы должны сделать
пару измерительных стержней примерной длинной 100мм, чтобы вставить их в оба отверстия головок
шатуна. Измерение между обоими концами измерительных стержней определит, изогнут ли стержень или
не параллельно обработаны на станке головки шатуна (Рис. 7.2). Затем проверьте, чтобы головки были
обработаны на станке в той же самой плоскости, (то есть, не искривленные). Сделать это можно с
вставленным стержнем в нижнюю головку шатуна, установленным на паре параллельных призм. После
этого, индикатором, измерьте, чтобы увидеть, что оба конца стержня вставленного в верхнюю головку
шатуна – имели тот же самый размер от той же поверхности.
В многоцилиндровых двигателях необходимо поддерживать равновесие коленчатого вала, чтобы
избежать повреждения от вибрации коленчатого вала и подшипников. Это означает, что вес каждой сборки
нижней головки шатуна должен быть равен, и вес каждой сборки верхней головки шатуна тоже должен
быть равен. Сборка нижней головки шатуна состоит из пальца кривошипа, подшипника нижней головки
шатуна, упорных шайб, и нижней головки шатуна. Сборка верхней головки шатуна включает поршневой
конец шатуна, подшипник верхней головки шатуна, упорные шайбы, и поршневой палец. К сожалению,
немного настройщиков имеют оборудование, чтобы сделать эту балансировку самостоятельно, так что это
обычно означает, что все эти компоненты должны быть доставлены некоторой автомобильной мастерской
для балансирования. Если это достигается в вашем случае, убедитесь, что упаковали, каждый шатуннопоршневой механизм в отдельный полиэтиленовый пакет с инструкцией точного выполнения балансировки.
Инструкция должна содержать смысл в том, что ни в коем случае комплектующие в каждой сборке не
являются отдельными частями, которые можно менять из одной сборки в другую, иначе все время, что было
потрачено при получении надлежащих допусков нижней головки шатуна, будет потрачено впустую.
Поршни, конечно, необходимо также отбалансировать, используя точную пару лабораторных весов.
Когда самый легкий поршень будет найден, удалите металл изнутри юбки и вокруг бобышек поршневого
пальца, чтобы довести вес других поршней в пределах до 1 грамма от веса самого легкого поршня.
Всякий раз, когда кривошипная головка шатуна или коренные подшипники заменяются, не
используйте какой ни будь более менее соответствующий подшипник. Отдельные блоки и механизмы, в
двухтактных двигателях требуют использование частей высокого качества, если необходима достаточная
надежность. Поэтому должен применяться только тот эквивалент подшипников, или части который выше по
качеству от первоначально использовавшихся.
Если Вы желаете использовать подшипники лучше чем, стандартные, Вы можете получить
подходящую замену от немецкой подшипниковой компании INA. Их подшипники для двухтактных
двигателей лучше доступны. Можете попытаться поставить коренные подшипники с пластмассовыми или
волоконными сепараторами взамен подшипников со стальными склепанными сепараторами, которые
склонны к раскалыванию.
Коренные подшипники с пластмассовыми сепараторами требуют обильной смазки, чтобы позволить
им работать не перегреваясь. Если подшипник перегревает пластмассовый сепаратор, то он в последствии
деформируется или плавиться, вызывая неисправность подшипника. Чтобы улучшать смазку, Вам,
вероятно, придется просверлить отверстия для подачи масла, в картере к каждому подшипнику, подобно
иллюстрируемым на рисунке 7.3. Отверстия должны быть примерно 4мм в диаметре, просверленных из
перепускных каналов к посадочным местам коренных подшипников.
Подшипник нижней головки шатуна должен быть как можно легче, иначе инерция, сгенерированная
качающимся шатуном, (поскольку он проходит, верхнюю и нижнюю мертвые точи) заставит ролики
проскальзывать и перегревать подшипник и нижнюю головку шатуна. Легкий подшипник может быть
ускорен и замедлен довольно быстро, напротив тяжелого подшипника, и продолжит вращаться с большей
степенью постоянной скорости, синхронизировано с частотой вращения пальца кривошипа.
Большинство людей удивлено узнают, как влияет угловое колебание шатуна на частоту вращения
подшипника нижней головки шатуна. Обычно думают, что ролики подшипника вращаются в половину
скорости оборотов коленчатого вала. Казалось бы, что ролики подшипника нижней кривошипной головки
шатуна в двигателе, вращающимся с 11000об/мин будут вращаться с 5500об/мин. Однако, когда Вы
посмотрите на РИС. 7.4, Вы можете увидеть, что это - не так. В В.М.Т. угловое колебание шатуна находится
во встречном направлении к вращению коленвала, но в Н.М.Т. колебание шатуна совпадает с вращением
его. Так если отношение длины шатуна к рабочему ходу поршня есть как 2 к 1 (например: ход поршня
54мм; межцентровое расстояние шатуна 108мм) то текущее значение частоты вращения шатуна
относительно пальца кривошипа будет на 25 % больше или меньше чем скорость коленвала. Таким образом,
при частоте вращения двигателя 11000об/мин относительная частота вращения внешней дорожки роликов
подшипника нижней головки шатуна будет 13750об/мин в В.М.Т., и 8250об/мин в Н.М.Т.
Тогда, соответственно помня об этом, что ролики подшипника, вращаются в половине этих
скоростей, мы можем видеть, что это частота вращения должна понижаться от 6875об/мин до 4125об/мин, и
увеличиваться снова до 6875об/мин дважды за оборот коленчатого вала. Если подшипник имеет достаточно
большой вес, он будет сопротивляться этому быстрому колебанию, вынуждая ролики проскальзывать.
Наиболее современные двухтактные двигатели имеют стальные сепараторы подшипника нижней
кривошипной головки шатуна, покрытые оловом или медью, обеспечивая низкое сопротивление трения.
Они могут быть полезно заменены очень легкими подшипниками INA со специальным легким
посеребренным металлическим сепаратором. Такое замещение могло бы повысить предельное вращение
кривошипа двигателя, для шоссейно-гоночного типа, на 2000об/мин. Yamaha RD400 очень популярен для
шоссейно-гоночных гонок, но стандартные подшипники не могут этому содействовать. Простое решение
состоит в том, чтобы применить подшипник нижней головки шатуна от гоночной модели Yamaha TZ250. С
этими подшипниками, RD400 будет работать надежно в течение многих часов при 10000об/мин.
Время от времени некоторые настройщики имеют причуды облегчать коленчатый вал. Они
чувствуют, что маховики должны быть обработаны на станке к “T” или “V”образной форме, чтобы
уменьшить их нагрузку и увеличить ускорение двигателя. Ускорение увеличится, но Вы будете должны
изменить коробку передач до такой степени, что мотоцикл в итоге будет еще медленнее на трассе.
Это не должно Вас уверовать в том, что все облегчение коленчатого вала – не в пользу, поскольку
очень маленькое число двигателей извлечет выгоду из умеренного уменьшения вращающихся масс.
Вообще, здесь мы можем забыть относительно большой части Японских двигателей, поскольку они уже
имеют очень легкие маховики. Единственные исключения были бы некоторые одноцилиндровые 250см 3
мотокроссовые двигатели, а также Yamaha RD400, когда они применяются для дорожных гонок. Количество
удаленного металла весьма небольшое, обычно не больше чем 170г от внутренней части каждого маховика.
Например, это уменьшает вес кривошипа RD400 на 0,68кг.
Прежде, чем собирать кривошип, шатуны (даже если новые) должны пройти испытания на
склонность трещинообразования. Если двигатель имеет историю неисправностей шатуна, шатуны должны
быть отполированы до блеска и затем промыты. Также заполируйте под радиус любые углы,
сформированные пазами смазки в нижней головке шатуна (Рис. 7.5).
Жесткий наружный слой, сформированный на шатуне ковкой, дает ему многое из силы и усталостной
прочности. Поэтому шатун никогда не должен быть обработан напильником, если Вы не намереваетесь
добиться дробеструйного упрочения, чтобы создать другую работу упрочнения наружного слоя. Я
рассматриваю это тратой времени, полируя весь шатун.
Если Вы взглянете на шатун, Вы увидите, по граням, грубую полосу, где металл, кажется, можно
будет спилить еще дальше. Это - то, где избыточный металл называемый облоем был выдавлен между
ковочными штампами, когда шатун был в изготовлении. Позже, большинство облоя будет убрано, но
горбинка оставлена, поскольку Вы ее можете видеть. Конечно, не имеется никакого жесткого наружного
слоя по этому гребню, фактически эта грубость - концентратор напряжений, так что гребень должен быть
удален наждачным инструментом. Дайте полный отполированный блеск мелкой наждачной шкуркой, и
затем подвергните дробеструйному упрочению.
После того, как были подготовлены шатуны, пальцы кривошипа и подобранны подшипники,
коленвал может быть собран заново. Скрупулезная чистота существенна, и заботливо должна быть взята,
для гарантии того, что маховики выставлены на пальце настолько точно насколько возможно.
Используйте прямую линейку, поставив поперек маховиков, чтобы проверить параллельность их.
Если палец имеет проточку для посадки маховиков, то они могут быть напрессованы на него безбоязненно
до упора, но если используется прямой палец, то должен поддерживаться необходимый зазор между
шатуном и маховиком, путем вставления двух плоских щупов соответствующей толщины, обычно 0,250,3мм, с обеих сторон нижней головки шатуна и одновременно сжимая обе половины кривошипа до тех пор,
пока полоски щупов не будут с трудом двигаться между сжатыми частями.
Соосность должна быть проверена между центрами, используя индикатор часового типа в контакте с
местом подшипника на валу цапфы. Любое радиальное биение устраняется, зафиксировав один маховик и
ударяя по другому медным или свинцовым молотком. Радиальное биение должно составлять максимум
0,038мм, но предпочтительно 0,025мм (Рис. 7.1).
Некоторые люди сваривают кривошипы, чтобы сохранить их в соосности, но я не соглашаюсь с этой
практикой. Сварка ухудшает структуру стали, и делает это место склонным к усталостным разрушениям.
Поэтому, я использую Loctite между пальцем и цапфой кривошипа. Нанесите маленькое количество Loctite
на палец, и большое количество в отверстиях цапфы, перед сборкой вала. Позаботьтесь, о том, чтобы Loctite
не попал в подшипник.
Прежде, чем коленчатый вал будет установлен в картер, будет необходимо сделать некоторую
повторную обработку для уменьшения трения в двигателе, увеличив тем самым ресурс поршней и колец.
Поршень должен быть всегда перпендикулярен к коленчатому валу, но при настоящих допусках на
обработку, это редко имеет место. Для поршня, чтобы он был перпендикулярен к коленчатому валу, шатун
должен быть прямой, ось цилиндра двигателя должна быть в 90° к основанию цилиндра, и площадка
картера под цилиндр должна быть параллельна оси коленчатого вала.
Для проверки параллельности картера сначала свободно скрепляют болтами две половины вместе.
После этого устанавливают цилиндр и равномерно затягивают крепежные болты цилиндра, чтобы
выровнять обе половины картера. Следующим этапом будет затяжка болтов картера. Когда это выполнено,
цилиндр может быть удален и картер должен быть измерен на отсутствие погрешностей. Самый простой
способ измерения состоит в том, чтобы положить бородок на коренные подшипники, предварительно
вставленные в картер и измерить от бородка до прямой кромки картера, где он соединяется с цилиндром
(Рис. 7.6). Измерение между бородком и прямой кромкой не должно отличаться больше чем на 0,025мм с
одной и с другой стороны картера. Обычно, это будет необходимым для замеров двигателей с вертикальным
разъемом картера, чтобы выровнять обе половинки с осью кривошипа.
Когда картер был проверен и подогнан, кривошип, вместе с новыми коренными подшипниками и
сальниками, может быть установлен. Найдите время, чтобы смазать уплотнения и сальники перед
установкой коленчатого вала. Сухое начало быстро разрушит любой двигатель.
Двигатели с горизонтально разъемным картером могут иметь проблемы с коренными подшипниками,
пытающимися быстро вращаться в их половинках. TZ250 Yamaha особенно склонна к этому. Наружные
обоймы подшипника имеют небольшую ширину, которые вписываются в маленькие гнезда, где
соединяются половины картера. Для лучшего вращения необходимо тщательно проверить все отверстия в
плоскостях картера и их гнезд. Шпильки имеют тенденцию срывать металл резьбы, и это может вывести из
строя сильно затянутый картер. Когда вал установлен, применяют некоторое количество Loctite, чтобы
зафиксировать подшипники в картере.
Возможно, эта часть двухтактного двигателя, которая больше всего берет на себя неправильное
обращение и дает настройщику наибольшее беспокойство - это поршень. К счастью технология
изготовления поршней постоянно развивается, и ненадежность поршня, может, в значительной степени,
быть устранена регулярной заменой поршней и в первую очередь правильной установкой его.
Самое большое достижение, которое сделало поршень намного надежнее, когда были обнаружены
средства для добавления больших количеств кремния к алюминиевому сплаву. Это решительно уменьшило
скорость расширения поршней, минимизируя инцидентность заклинивания. Кремний также увеличивает
способность выдерживать большие нагрузки в высоких температурах и износостойкость.
Качественные поршни для использования в соревнованиях вообще содержат кремния около 18-22 %.
К сожалению, имеются в продаже поршни, которые не содержат кремния вообще, даже при том, что
изготовители утверждают, что это - поршни для гонок. Это происходит, потому что высоко кремниевые
поршни довольные трудны в изготовлении и дороги в производстве. Следовательно, я бы имел дело с
родными поршнями изготовителя, если двигатель был предназначен для шоссейных гонок, эндуро,
мотокросса и т.д. Во-первых, я обычно встречался с тем что, что родные поршни были хорошего качества.
Это особенно относится к Японским поршням; они способны произвести очень хорошую работу.
Имеется одна область для беспокойства с заменой стандартных поршней новыми. Новые поршни
должны всегда проверяться на образование трещин; большой процент из них имеют микротрещины.
Лучшее страхование против этого это все ваши новые поршни должны пройти тест Zy-Glo на образование
трещин. Если Вы не можете найти механический цех с оборудованием Zy-Glo, контроль может быть
проведен авиаремонтными цехами в вашем районе.
Другая проблема с заменой стандартных поршней состоит в том, что многие не имеют пазов
извлечения стопорного кольца. Это означает, что только стопорные кольца с усиками могут использоваться,
и, к сожалению, этот тип стопорного кольца часто разрушает двигатели. Постоянное трение торцом
поршневого пальца о стопорное кольцо изнашивает усики, которые в последствии обламываются и
попадают в цилиндр, и возможно заклинивают двигатель. Если стопорные кольца с усиками заменяются
регулярно, после каждой второй гонки, то этого вида повреждения можно избежать.
Лучшее решение это сделать удаление стопорного кольца в поршне так, чтобы без усиковые
стопорные кольца (или усиковые стопорные кольца с отрезанными усиками) могли быть установлены (Рис.
7.7). Потребуется только сделать паз шириной 3,2мм. Чтобы позволить маленькой электрической отвертке
или кончику чертилки подобраться под стопорное кольцо, и можно было его отщелкнуть. Этот паз должен
быть вырезан в такой позиции, как показано на рисунке, используя маленький напильник круглой сечения
или шарошку с диаметром режущей части 3,2мм. Не используйте ножовочное полотно или треугольный
напильник, чтобы сделать паз удаления стопорного кольца, поскольку резкий угол формирует точку
напряжения и, в конечном счете, в этом месте предрасположит поршень к образованию трещины.
Если Вы имеете раннюю модель Yamaha, Вы не должны волноваться относительно пазов удаления
стопорного кольца в поршне. Начиная с модели G на, Yamaha поршни делают с этими пазами, так, если
необходима замена поршней, то такой заменой будут поршни более поздней модели.
Мы имеем тенденцию воспринимать поршень как цилиндрическую фигуру, но фактически это
овальная форма. Поршень также конусовиден с основанием конуса в нижней части юбки (Рис. 7.8). И
овальность, и конусность необходима, чтобы предотвратить заклинивание поршня. Верхняя часть поршня
становится вдвое горячей, чем низ юбки, поэтому эта часть поршня расширяется больше из-за
дополнительного материала вокруг отверстий под поршневой палец, большее количество теплоты
направлено к этой области, расширяя поршень вдоль оси поршневого пальца. Чтобы компенсировать это,
поршень также делают овальным. Поэтому Вы должны быть внимательными, когда измеряете зазор поршня
только на поверхностях вблизи бобышек, и внизу юбки.
Прежде, чем устанавливать поршень, необходимо сделать несколько проверок. Первая из них
отверстие под поршневой палец. Оно должно быть выполнено с простой скользящей посадкой под
поршневой палец, который может скользить через поршень под собственным весом. Очень плотную
посадку пальца в отверстии необходимо избегать, поскольку это перегрузит боковые стороны поршня, когда
двигатель находится в работе. При высоких частотах вращения двигателя коленчатый вал имеет тенденцию
подхватывания и, если палец имеет тугую посадку, эта нагрузка будет передана на боковые стороны
поршня, возможно деформируя его и порождая заклинивание.
Плотная посадка пальца может также изменить характеристику расширения поршня и вызывать
заедание или заклинивание на поверхности поршня вокруг отверстий под поршневой палец. Когда поршень
неспособен расшириться правильно вдоль оси пальца, он расширится перпендикулярно к пальцу и вынудит
боковую поверхность поршня сильно прижаться к стенке цилиндра.
Когда Вы обрабатываете поршни, предпримите меры, чтобы не ронять их, поскольку это может
сдеформировать юбку поршня и в дальнейшем приведет к заклиниванию двигателя. Также имейте в виду,
что Вы никогда не должны ударять по поршневому пальцу при использовании молотка для сдвига пальца.
Вы рискуете загнуть шатун, если он должным образом не зафиксирован, Вы можете легко деформировать
правильную форму поршня. Если палец не входит или выходит легко, нагрейте поршень в кипящей воде
или масле и затем мягко выведите(введите) палец. Часто Вы натолкнетесь на то, что палец не будет
выдвигаться, потому что отверстия под поршневой палец слегка закрыты затертым металлом. После того,
как концы таких отверстий очистят крутым ножом или шабером, палец выталкивают снова.
Зазор поршня в цилиндре наиболее важен. Поршень без достаточного зазора заклинит. Поршень с
слишком большим зазором, не может поддерживать хорошее кольцевое уплотнение, и по этому быстро
перегревается, потому что уменьшена теплопередача к стенке цилиндра.
То, какой зазор, поршень должен иметь в цилиндре, зависит непосредственно от двигателя. Разность
поршней и материалов, из которых сделаны цилиндры, очень различны. Поршни большого диаметра
расширяются больше чем поршни малого диаметра. Большинство изготовителей, использующих чугунные
гильзы с алюминиевыми рубашками, требуют минимальный зазор 0,051-0,064мм для цилиндров до 56мм,
0,064-0,076мм до 72мм, и 0,071-0,084мм до 85мм. Двигатели с покрытыми алюминиевыми цилиндрами,
обычно выполняются с зазорами на 0,025мм более плотнее.
Некоторые двигатели не имеют достаточный боковой зазор в верхней головки шатуна. Если зазор
более плотнее, чем 0,25-0,3мм, верхняя головка шатуна будет иметь тенденцию перегреваться. Это
сопровождается цветовой побежалостью верхней головки шатуна или присутствием сгоревшего масла в
верхней головке шатуна. Двигатели, имеющие упорные шайбы легко исправляются, обработкой
шлифованием на 180-ой абразивной шкурке этих шайб. Если двигатель не использует шайбы, тогда или
шатун, или поршень необходимо обработать на станке, чтобы увеличить боковой зазор.
От того, что поршень двухтактного двигателя должен функционировать со скудным количеством
смазки, некоторые думают, что нужно сделать изменение поршня, чтобы большее количество масла
оставалось на стенках цилиндра. С поршнем в В.М.Т., приблизительно 50 % цилиндра: непосредственно
соприкасается с масляным туманом. Поэтому мы должны положиться на поршень и кольца, собирающие
масло при ходе поршня вниз, и распределении этого в ходе сжатия.
К сожалению, это практически не работает, поскольку край юбки поршня имеет тенденцию счищать
большее количество масла со стенки цилиндра, когда поршень идет вниз (Рис. 7.9). Путь решения проблемы
состоит в том, чтобы сделать хорошую фаску по нижнему краю поршня, примерно величиной 2мм. Я не
советую делать большую фаску, так много двигателей имеют юбку поршня длинной достаточной только,
чтобы закрывать и блокировать впускной канал, когда поршень находится в Н.М.Т.. Большая фаска
предрасположит к утечке смеси из картера в течение впускного цикла.
Когда юбка поршня скошена, большее количество масла останется на стенке цилиндра, чтобы
смазать кольца и верхнюю часть поршня. Тогда на ходе сжатия, кольца будут нести некоторую смазку к
верхней области цилиндра. Конечно, масло достигает вершины цилиндра, когда перепускные каналы
открыты, чтобы допустить топливовоздушную смесь, но очень немного остается на стенке цилиндра
непосредственно выше выпускного канала.
Это дополнение улучшает смазку, и, следовательно, увеличивает ресурс двигателя. Масло,
покрывающее, верхнюю часть цилиндра и поршневые кольца увеличивает мощность, улучшая изоляцию
между кольцами и стенкой цилиндра. Уменьшение в утечке сжатия приводит к большему количеству
мощности.
Утечка - большая проблема в более низких оборотах, просто, потому что имеется большее количество
времени для газов, чтобы найти им путь через зазоры в кольцах и вокруг граней колец. Это - то, почему
дорожные мотоциклы имеют два кольца и при высоких оборотах гоночные мотоциклы снабжаются только
одним кольцом.
Много людей по ошибке полагают, что это достигается радиальной упругостью кольца, которое,
прижимаясь к стенке цилиндра, производит изоляцию, но дело обстоит не так. Радиальная упругость
помогает, но основное это - газовое давление позади задней части кольца, которое вынуждает наружную
поверхность кольца прижиматься к стенке цилиндра (Рис. 7.10).
Имеется вредное явление, которое может происходить в двигателях на высоких оборотах дребезжание или “плавание” кольца. Поскольку поршень приближается к В.М.Т., он замедляется шатуном,
но кольца пробуют продолжать перемещаться. Если они имеют достаточно массу, они выйдут из контакта с
нижней поверхностью поршневой канавки. Когда это, случается, кольца закрываются от газового давления в
камере сгорания, не допуская газ к своей задней части. Любое газовое давление, которое, возможно, было
бы позади кольца, быстро просачивается в картер, и это давление сгорания вынуждает кольцо сжиматься
внутрь, порождая размыкание контакта со стенкой цилиндра. Это позволяет продуктам горения попасть в
картер (Рис. 7.10).
Радиальная упругость в кольце неспособна, предотвратить этот тип прорыва газов, вызванного
колебанием кольца. Однако, некоторая степень радиального давления кольца необходима для хорошего
уплотнения, иначе давление в задней части кольца равнялось бы давлению газов снаружи напротив стенки
цилиндра. Это позволило бы прорваться газам. С этим мы встречаемся, когда кольца ужасно изношены и
потеряли свою упругость.
Кольцевое колебание может также разрушать двигатели из-за увеличения температуры поршня.
Когда кольцо теряет контакт с цилиндром, то оно неспособно отвести теплоту от головки поршня. Это
может привести к неблагоприятной детонации и расплавлению поршня.
Более широкое кольцо для данной радиальной глубины и более низкая частота вращения двигателя, в
которой начинается кольцевое колебание. Это то почему тонкие кольца необходимы в гоночных двигателях.
Если принять радиальную глубину кольца к диаметру цилиндра как 1/26, тогда максимальное ускорение
хода поршня для кольца шириной 1мм – приблизительно равно 38710м/с2 с другими размерами ширины
кольца соответственно, 25820м/с2 для 1,5мм кольца, 32250м/с2 для 1,2мм кольца, 48390м/с2 для 0,8мм и
61450м/с2 для 0,63мм кольца.
Ускорение хода поршня во В.М.Т. может быть рассчитано, используя формулу:
S 

2
G  1,392936 104  N 2  S  1
 м/ с
2

L


Где N = обороты в минуту.
S = Ход поршня в дюймах.
L = Длина шатуна.
В двигателе гоночного типа может возникнуть проблема, что стандартные кольца слишком широки
для работы в желаемой частоте вращения двигателя. Эта проблема обычно возникает только, когда
дорожный или мотокроссовый двигатель подготавливается для шоссейно-кольцевых гонок. Иногда,
изготовитель выпускает двигатели гоночного типа с тем же самыми размерами поршней как у готового
дорожного двигателя. Если дело обстоит так то это простой вопрос, чтобы заменить на гоночный поршень в
применяемом двигателе. Некоторые изготовители применяют более тонкие кольца в двигателях более
позднего выпуска, в основном той же самой модели. В этом случае можно применить поршень и кольца
более поздней модели.
Помимо увеличения скорости, в которой происходят колебания, тонкие кольца также уменьшают
падение мощности из-за трения. Это существенно тогда, когда частота вращения двигателя - более
9000об/мин. Тот же самое можно сказать для однокольцевых проектов. Ниже 8000об/мин установка двух
колец дает незначительно большее количество мощности, но выше 9500об/мин это меняется местами.
В наше время качество металлов достигло такого уровня, когда поломки колец весьма редки, и могут
обычно происходить по одной из следующих причин: чрезмерный зазор поршня в цилиндре, позволяющий
кольцам крутиться и вибрировать когда они проходят В.М.Т; изношенные канавки колец, которые
позволяют им болтаться; чрезмерно большой конус отверстия цилиндра порождает радиальные колебания
колец; выпускной канал чрезмерно широкий или его окно имеет неправильную форму; острые кромки,
оставленные в выпускных и или перепускных окнах; недостаточный зазор кольца; канавки для колец,
должным образом не очищены перед установкой новых колец.
Вообще, двухтактный двигатель должен быть в основном с зазорами между канавкой и кольцом
примерно 0,04 и 0,1мм. Более плотный зазор, чем 0,04мм заставит кольцо заедать в поршневой канавке по
мере отложения нагара. Прежде, чем новые кольца установлены, канавки для колец должны быть тщательно
очищены, чтобы удалить все отложения нагара. После того, как кольца установлены, измеряют боковой
зазор и гарантируют, что они не защемлены в канавках. Для окончательной проверки люфта кольца в
канавке поршня, к его боковой стороне прикладывают линейку с прямой кромкой (Рис. 7.11). Если канавки
не были полностью очищены, кольца будут зажаты или возможно даже выступать наружу.
Когда новые кольца установлены, должен быть проверен зазор в замке кольца. Обычно зазор в замке
кольца - от 0,1 до 0,12мм на дюйм диаметра цилиндра. Это означает, что двигатель с диаметром цилиндра
54мм нуждался бы в зазоре замка от 0,2 до 0,25мм. Двигатели с 0,63мм кольцами требуют намного более
широкий зазор, чем тот, поскольку кольца слишком узкие для перекрытия установочного штифта. В этом
образце требуемый зазор должен быть увеличен на диаметр установочного штифта. Поэтому, двигатель с
диаметром цилиндра 54мм и штифтом диаметром 1,2мм будет нуждаться в зазоре замка: 0,2 – 0,25мм плюс
1,2мм = 1,4 – 1,45мм.
Зазор замка каждого кольца должен быть измерен с кольцом, установленным прямо в верхнюю часть
цилиндра двигателя. Чтобы гарантировать точное измерение, все остатки нагара должны быть удалены из
цилиндра, используя скребок. После этого установите кольцо в неизношенную верхнюю часть цилиндра.
Если зазор недостаточен, тщательно сточите торцы стыка кольца, используя увлажненный маслом оселок
или очень мелкий напильник.
Если двигатель собран с зазором в замке, который является слишком узким, может легко окончиться
повреждением двигателя. Когда он нагреется, кольцо удлинится и состыкует вместе свои концы. Это
приведет к поломке колец или, если давление кольца не достаточно высокое, чтобы сломаться, стенка
цилиндра будет интенсивно изнашиваться.
Это - всегда разумная практика, когда концы кольца обтачиваются оселком с маслом. Снятие фаски
на наружных ребрах замка кольца уменьшает возможность заедания кольца при попадании его в отверстие.
Так же хорошая идея сточить внутренние ребра замка кольца. Небольшой сформированный радиус
поможет, чтобы остановить любое повреждение кольца, вероятно, придется удалить установочный штифт
кольца из поршня (Рис. 7.12).
Когда устанавливаете кольца, избегайте устанавливать их неправильным путем, тем самым,
предотвращая от повреждения неправильной методикой установки. Поршневые кольца могут быть
деформированы, если они вставлены в канавку сначала одним концом, а затем, постепенно вставляя по
кругу оставшуюся часть кольца, пока все кольцо не сядет на место. Вместо этого, они должны быть
достаточно разжаты, чтобы свободно проходили по поршню и затем отпущены, чтобы сесть в канавки.
Специальные инструментальные средства доступны для этой цели, но я предпочитаю использовать два
0,4мм лепестка, помещенные между кольцом и поршнем. Лепестки обеспечивают рабочую поверхность для
установки и предотвращают царапанье кольцом поршня.
Очевидно, что кольца “A” показанные на рисунке 7.13, могут быть установлены только одной
стороной. Если кольца перевернуты вверх ногами, концы их попадут на установочный штифт, что не
допустит размещение кольца в канавке.
С другой стороны, кольца “B”, могут быть установлены неправильно, так что необходимо знать коечто о теории различных частных форм колец, чтобы Вы могли определить, какой стороной кольца должны
быть установлены.
Первое кольцо, показанное на рисунке 7.14, является типом, обычно использующимся в двигателях
гоночного типа. Оно называется “прямоугольным сечением”, по очевидным причинам. Грани обычно
одинаковые, так что этот тип кольца может быть установлен любой стороной.
Более тонкие кольца "прямоугольное сечение" (то есть, 0,63-1,0мм) могут быть основой для
"бочкообразного", чтобы уменьшить трение и улучшать газовый затвор. Так же, это кольцо может быть
установлено любым путем.
Кольцо "Замковый камень" применяемое на многих мотокроссовых, и дорожных мотоциклах в
сечении имеет трапециевидную форму. Идея этого проекта состоит в том, чтобы не допустить инциденты
залипания компрессионного кольца. Как предполагается при движении кольцо очищает свою канавку.
Скошенная секция также обеспечивает большое пространство для расширяющегося газа, которое
прижимает кольцо к стенке цилиндра. При установке кольца типа "замковый камень", скос должен быть
наверху. (Обратите внимание на некоторые кольца "замкового камня" которые также имеют небольшой
конус на нижней поверхности - приблизительно 7°).
Несколько колец "прямоугольное сечение" имеют увеличенную фаску на одной внутренней грани.
Этот тип называется "несбалансированным сечением" или "скручивающееся". Фаска дает небольшой обход
в наружной поверхности кольца так, чтобы нижняя часть ребра делала контакт высокого давления со
стенкой цилиндра. Некоторые кольца такого проекта имеют ступеньку, вырезанную во внутренней грани
вместо большой фаски, но, любой метод используется, чтобы создать область высокого давления на
наружной поверхности кольца. Кольцо должно сесть на поршень большей фаской или ступенькой вверх.
"Коническообразные" кольца используют то же самое явление как выше упомянутые кольца, но в
этом образце, кольцо сделано со сведенным на конус наружной поверхностью, чтобы получить высокое
давление на стенке цилиндра. Эти кольца - всегда маркируются „TOP‟, идентифицировав ту сторону,
которая должна быть выше.
Другой тип кольца, используемого в двухтактных двигателях - кольцо “L”-образного сечения,
разработанное Полом K.Дайксом. Очевидно, этот тип не может быть неправильно установлен, но, тем не
менее, хорошо знать, почему это сделано в такой форме.
Дайкс был вовлечен в исследование проблемы колебания кольца, и он придумал этот проект, который много
лет использовался в четырех - и двухтактных двигателях гоночного типа. Поскольку технология
поршневого кольца продвинулась, кольцо Дайкса потеряло пользу. Сегодня это используется в небольшом
числе на двухтактных двигателях гоночного типа, и это только повторно представляется в двигателях типа
"драг-рейсинг".
Главная трудность с кольцом Дайкса, это насколько настройщик двухтактного двигателя обеспокоен
залипанием компрессионного кольца. Я никогда не встречался с такой неисправностью, но многие механики
двухтактных машин не будут использовать это кольцо по причине закокосовывания. Возможно, если
двигатель не перебирается разумно регулярно, (то есть, каждые 500км ) застревание могло бы произойти.
Если Вы посмотрите на (Рис. 7.15), Вы можете увидеть, как Дайкс разрабатывал свое кольцо, для
того, чтобы оно было стойко к вибрации. Обратите внимание, что поршень также предназначен, чтобы
дополнять кольцо при наличии значительно большего люфта выше вертикального участка опоры кольца, по
сравнению с нормальным люфтом в канавке поршневого кольца для горизонтального участка опоры.
Поэтому, даже если ускорение поршня достаточно высокое, чтобы заставить кольцо дребезжать в канавке,
оно не может подниматься достаточно высоко, чтобы закрыть зазор выше вертикального участка опоры. Эта
особенность гарантирует, что газовое давление может всегда поддерживаться позади кольца, чтобы
вынудить его прижаться к стенке цилиндра, предотвращая прорыв газов.
Чтобы сделать хороший ресурс поршня и колец, цилиндр должен быть безупречен. Имеется только
один тип отверстия цилиндра, которое дает хорошую работу. Это - то, которое является совершенно
круглым в сечении, с параллельными стенками (то есть, никакого конуса сверху донизу), и
перпендикулярность к основанию цилиндра. Если Вы потратили время, правильно устанавливая коленчатый
вал в картере, правильный цилиндр расширит ресурс двигателя, предотвратив износ поршня, кольца и своей
рабочей поверхности.
При предоставлении цилиндра механическому цеху для расточки, проверьте его на отсутствие
погрешностей. Если цилиндр - не перпендикулярен к основанию, будет необходимо установить цилиндр на
оправке и затем пропылить его основание на токарном станке. Вы можете увидеть, что такая обработка на
станке изменит ваш цилиндр до незаконной степени в некоторых классах гоночного карта, где минимальная
высота цилиндра определена в правилах.
После приведения к перпендикулярности цилиндра можно приступить к его расточке. Дайте понять
некоторым механикам, что основание цилиндра должно быть установлено непосредственно на оправку для
расточки. Цилиндр никогда не должен быть закреплен изнутри при помощи тонких прокладок, что
уменьшит обрабатываемую поверхность цилиндра. Отверстие должно быть обработано в пределах 0,1мм до
требуемого размера и затем хонинговаться, чтобы дать необходимый зазор поршня.
Образец штриховки хона примененного для обработки цилиндра является очень важным, если кольца
должны полностью и быстро притереться для продолжительного срока службы. Лично, я предпочитаю 45°
штриховку с притирочным порошком 0,2-0,3 микрометра. Этот тип порошка делает необходимую
шероховатость для работы кольца, и они будут носиться хорошо и не допускать утечки. Притирочный
порошок с более мелким зерном не сохраняет достаточно масла на поверхности цилиндра и, следовательно,
позволяет формироваться глянцу на обеих сопряженных поверхностях. Мощность теряется из-за
недостаточного уплотнения кольца, позволяя утечки газа в картер. Черновой порошок с зерном более чем
0,3 микрометра предоставляет очень небольшое количество времени, требуемого для притирки кольца, но
ресурс кольца - сократиться. Имейте в виду, что притирка может, снова, быть реальной проблемой, но не изза недостатка смазки. После такой притирки кольца работают как по напильнику, увеличивается
дополнительное трение и соответственно температура частей, что формирует глянец.
После того, как сделано хонингование, верхняя внутренняя кромка цилиндра должна быть запилена,
что появилась после расточки. Гладкий полукруглый напильник идеален для этой работы, но будьте
осторожны, что бы ни позволить напильнику соскользнуть и повредить рабочую поверхность цилиндра.
Если острая кромка не удалена, Вы скоро уничтожите двигатель калильным зажиганием или детонацией.
Каждый раз, когда растачиваете цилиндр двигателя, или даже только хонингуете, существенно, чтобы
все окна, были тщательно обработаны, иначе сформированная острая кромка повредит кольца и поршень.
Со стороны окна могут казаться достаточно гладкими, но попробуйте, проведите вашем пальцем по краям
окна, и Вы почувствуете какие они острые.
Эта проблема остро обрамленных окон также существует на некоторых новых двигателях. Я
обнаружил, что у TZ Yamaha особенно плохо, так если Вы имеете один из таких двигателей, убедитесь, что
кромки окон обработаны прежде, чем Вы устанавливаете новый цилиндр. Идея состоит в том, чтобы
сгладить кромки окон тщательно оселком с маслом размером с сигарету. Абразивный камень должен быть
180 на основе карбида кремния. Жесткий хром в цилиндре TZ не просто обрабатывать, следовательно, эту
работу, можно выполнить за целый день.
Цилиндры с чугунными цилиндрами намного проще обрабатывать, даже притом, что одинаково
трудно добраться до кромок окон с диаметром цилиндра меньше чем 60мм. Первоначально, мне нравиться
формировать грани окон, используя высокоскоростной шлифовальный станок или 1/4дюймовый цепной
напильник. (Обратите внимание на то, что такие инструменты применяются только к цилиндрам с
чугунными гильзами, и не приемлемы для любого типа алюминиевых покрытых цилиндров.) Эта работа со
шлифовальным станком выполняется не только для притупления острых кромок окон, но также и делает
работу колец проще другим способом. Если мы помещаем фаску вокруг окна, подобно иллюстрируемой на
рисунке 7.16, поршневое кольцо будет возвращаться назад в канавку, когда оно закрывает окно, уменьшая
возможность удара и или поломки кольца. Фаска выполняется примерно 1,5-2мм шириной и сводится на
конус к максимальной глубине 0,5мм вокруг выпускного канала. Потому как другие окна намного меньшие,
фаска может быть уменьшена до 1,0-1,5мм шириной и 0,3мм глубиной. После формирования граней окна,
сглаживайте их оселком с маслом.
Когда вся работа обработки на станке закончена, Цилиндр должен быть полностью вымыт горячей,
мыльной водой. Убедитесь, что вынули все остатки абразивных частиц после хонингования, используя
жесткую щетку из щетины. Затем распылите в цилиндр водный дисперсант типа WD -40, и продуйте его
сухим сжатым воздухом. Кроме WD-40 можно применить и другое покрытие к цилиндру.
Стечением времени, большее количество двигателей гоночного типа использует цилиндры без
гильзового типа. Некоторые люди предполагают, что заводы это делают, чтобы мотоциклы были легче, так
как чугунная гильза весит килограмм или больше. Фактически, реальная причина связана с теплопередачей.
Первоначально, изготовители запрессовывали гильзу в цилиндр, но зазор, существующий между
этими частями, формировал изоляционный барьер, который серьезно ограничивал теплопередачу
охлаждающими ребрами цилиндра. Это уменьшало потенциал мощности всех двухтактных двигателей.
Позже, алюминиевый цилиндр отливался вокруг чугунной гильзы. Это привело к улучшенной
теплопередаче и соответствующему улучшению в работе. Однако, независимо от того, как эффективно два
материала соединяются, имеется всегда меньшая теплопроводность от чугунной гильзы к алюминиевой
рубашке цилиндра, нежели если это составляло одно целое.
Следующим развитием стало полное устранение чугунной гильзы. Потому что поршневые кольца
быстро износили бы и зацарапали, простой алюминиевый цилиндр, отверстие покрыто металлом с
пористым жестким хромом специальной технологией. Хромирование обычно толщиной 0,08-0,1мм и
предполагает разумно длительный срок службы в двигателях гоночного типа. Время от времени хром, как
известно, отслаивается, и это легко повреждается грязью, попавшей в двигатель. Yamaha использовала
хромирование, на ее серии двигателей TZ в течение некоторого времени, теперь и Хонда пошла по
технологии хромирования цилиндра, когда она представила свой новый мотокроссовый мотоцикл CR250R в
1978 году.
Фирма German Mahle разработала нанесение электрохимического покрытия по имени Nikasil. Эта
металлизация была первоначально разработана для Мерседеса, когда они строили экспериментальные
двигатели Wankel. После их Porsche начала использовать Nikasil, для покрытия цилиндров 630сильного
охлаждаемого воздухом двигателя 917 модели для гонки в Ле-Ман. Этот двигатель позже произвел 1100л.с.
с турбонаддувом для серии Can-Am. Сегодня, покрытые Nikasil цилиндры находятся в использовании на
десятках тысяч цепных мотопил и на другой технике с двухтактными двигателями по всей Европе. Это,
оказывается, очень успешно применяется в гоночных двухтактных двигателях; Morbidelli 125 и Rotax 125 и
250, показывая превосходные характеристики износостойкости для цилиндра, поршня и поршневого кольца.
Покрытие Nikasil – это соединение никеля и карбидов кремния примерной толщиной 0,07мм.
Кристалл никеля очень жесткий, но по сравнению с хромом никель более пластичный материал.
Рассредоточенные частицы карбида кремния в никеле имеют размер меньше чем 4 микрона. Они
чрезвычайно жесткие частицы составляют приблизительно 4 % всего покрытия и формируют множество
пятен соприкосновения, на которых собирается масло. Так на очень длинной трущейся поверхности для
поршня и колец, частицы карбида кремния способствуют большому машинному ресурсу, гарантируя
хорошую смазку цилиндра.
Самый последний тип покрытия в цилиндре “плэтинг” был показан нам при презентации
мотокроссовых мотоциклов Kawasaki KX125 и 250. Их патентованный процесс электрофузии представляет
собой взрыв тонкого стержня внутри цилиндра, в результате которого покрывается металлом внутренняя
поверхность цилиндра. После хонингования, толщина покрытия составляет примерно 0,065мм. Пятнадцать
отдельных взрывов покрывают металлом цилиндр, сначала тремя слоями чистого молибдена,
сопровождаемого шестью дополнительными слоями высокоуглеродистой стали и молибдена и затем шесть
слоев высокоуглеродистой стали. Когда цилиндр хонингуется, последние три удаляются.
Два типа стержней взрываются при помощи электричества в центре цилиндра напряжением 15000
вольт, которое превращает стержень в газ. Газ разлетается до стенок цилиндра, сжигая по пути любой
кислород. Это устраняет любой риск окисления и гарантирует хорошее соединение между цилиндром и
покрытием.
Первоначально, металлизация электрофузией применяла только Kawasaki для мотокроссовых
двигателей, но теперь, когда процесс продемонстрировал хорошие результаты, Kawasaki покрывает также
остальные свои двухтактные двигатели.
В будущем я ожидаю, что мы увидим некоторое новшество, подобно используемое на Шевроле для
их двигателя Вега, входящих также в двухтактное машинное братство. Вега использует алюминиевый блок
цилиндров, содержащий приблизительно 17 % кремния. После того, как он расточен и хонингован,
поверхность цилиндров гравируют, используя специальную методику. Это удаляет достаточно алюминия,
чтобы появились снаружи чистые кремниевые и алюминиевые частицы, сформировав надлежащую
износостойкую поверхность отверстия.
Когда Вы подготовили поршень, кольца и цилиндр как было указано ранее, эти части могут быть
установлены на двигатель.
Сначала, смазывают маслом подшипник верхней головки шатуна и поршневой палец, затем собирают
поршень с шатуном, предусмотрев заранее правильное положение поршня на шатуне. После того, как
поршневой палец был вставлен, устанавливают только пригодные стопорные кольца. Всегда используйте
новые стопорные кольца, и убедитесь, что заткнули чистой тряпкой вход в верхнюю часть картера. Если Вы,
случайно, уроните стопорное кольцо, Вам естественно не захочется, чтобы они оказались там. Еще раз
проверьте, что стопорные кольца должным образом помещены в их канавки.
Перед установкой цилиндра, на поршень и кольца, и также на рабочую поверхность цилиндра,
обильно нанесите масло. Используйте чистое масло, и не смешивайте его с чем-нибудь вроде STP,
поскольку поршневые кольца не предназначены для работы с этим.
Двигатель, который был должным образом подготовлен, может быть обкатан приблизительно 45-60
минут. Запустите его в разумно низких оборотах с богатой смесью и дополнительным маслом в топливе.
Если Вы обычно используете смесь 20:1, то обкатывайте в соотношении 18:1. Приблизительно после 15
минут при довольно постоянных оборотах, попробуйте изменить обороты до положения открытости
дроссельной заслонки как 3/4. Продолжите изменять обороты в течение других 15 минут, но будьте
внимательными, чтобы не ускорить двигатель слишком быстро. Длительная работа двухтактного двигателя,
сопровождаемая полным открытием дроссельной заслонки, может повредить его.
Это происходит, потому что только малое количество масла присутствует в двигателе в течение
постоянной работы при небольшом открытие дроссельной заслонки. Внезапно при полном открытии
дроссельной заслонки присутствуют только малые дозы смазки при серьезной нагрузке на двигатель.
В течение следующих 15 минут постепенно повышают обороты, но не используют полностью
открытую дроссельную заслонку для более чем двух сотен ярдов на прямой. Ускоряйтесь интенсивно из
поворотов последние 15 минут, убавляя после каждого ускорения, чтобы позволить кольцам и поршню
время на охлаждение перед следующим ускорением. Жесткое ускорение необходимо для прикатывания
кольца в цилиндре. Не держите полностью открытую дроссельную заслонку в течение больше чем
нескольких секунд, иначе поверхность цилиндра могла бы перегреться.
Некоторые двигатели начинают прихватываться в течение периода обкатки и затем заклинивать в
состоянии гонки. Такой гарантией против этого, я рекомендовал бы, чтобы Вы удалили цилиндр после
обкатки и исследовали поршень на любой признак прихвата. Если Вы нашли любые затертые пятна на
поршне, снимите его с двигателя и, используя мелкий напильник, мягко запилите эти пятна на поршне. Это
не звучит очень профессионально, но я могу ручаться Вам, что это работает.
Не много двигателей требуют этой обработки, но имеется несколько, которые всегда прихватывают,
где поршень плотно прилегает к перемычке выпускного канала, и имеются другие, которые прихватываются
только снизу кольца в двух точках приблизительно около 30° от поршневого пальца. Увеличение зазора
поршня обычно не помогает с любой из этих проблем (Рис. 7.17).
Когда двигатель дорожного мотоцикла радикально изменяется для гонок, Вы можете выполнить так
называемую “полосу люфта” вокруг верхней части поршня (Рис. 7.18). Эта модификация должна
требоваться только, когда применяются стандартные поршни. Фактически полоса может быть выполнена на
токарном станке. Она должна быть примерно глубиной 0,06-0,1мм и простираться от вершины поршня до
точки приблизительно на 3мм ниже канавки нижнего кольца. Поршни в двигателе гоночного типа работают
в температурах значительно выше тех, которые стоят в дорожных двигателях. Дополнительная теплота
сконцентрирована в головке поршня, и это приводит к аварийному расширению. Полоса люфта делает
припуск на головке, и дает возможность расшириться еще больше, без риска быть прихваченной
Кривошипно-шатунный механизм, собранный как указанно ранее должен быть относительно
надежным на соревновании, конечно, если при этом Вы сохраняете внимание на красной линии тахометра.
Обороты красной линии могут быть определены только из фактического опыта.
Вы произвольно не можете говорить, например, что все одноцилиндровые 125см 3 двигатели могут
безопасно работать при 12000об/мин. Первоначально за исходную точку можно взять обороты двигателя в
эквиваленте средней скорости поршня 19м/с, и подняв до максимума приблизительно 23м/с.
Средняя скорость поршня рассчитывается по формуле:-
Средняя скорость поршня  3,32 105  S  об / мин  м / с
Где S = Ход поршня в мм.
Имеется одна вещь, которую Вы должны иметь в виду. Вы уже знаете насколько просто это
считывать обороты двигателя по тахометру, но Вы понимаете, что уровень ускорения настолько велик в
более малокубатурных двигателях, что тахометр не имеет даже достаточного времени, чтобы среагировать?
Фактически, считывание на тахометре будет, по крайней мере, на 500 и возможно на 700об/мин меньше чем
истинная частота вращения двигателя. Если Вы не делаете поправку на это, Вы можете прежде, чем
достигнете первого поворота “сжечь” свой двигатель.
Глава 8.
Смазка и Охлаждение
НАДЕЖНОСТЬ любого двигателя близко связана с адекватной смазкой и эффективным охлаждением. К
сожалению, это находится в тех областях, где двухтактный двигатель наиболее уязвим. Работа двухтактного
двигателя полагается только на очень скудную смазку, чтобы сопротивляться прихвату поршня в цилиндре,
ужасно перекошенным крутым термическим градиентом, существующим между горячей стенкой со
стороны выпускного окна и большой холодной стенкой со стороны впуска.
Смазка должна быть способна предотвратить трение металла о металл при перемещениях деталей
двигателя и в то же самое время помогать в отведении теплоты от головки поршня до стенки цилиндра.
Дополнительно, масло должно сформировать изоляцию между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра,
чтобы удержать давление газов в камере сгорания. Если масляная пленка слишком тонка, то это кончится
прорывом газов, уменьшая количество энергии для движения поршня вниз.
Имеются в основном три типа масел: масло производное из сырой нефти; растительное масло от
предприятий, перерабатывающих бобовые растения; и синтетическое масло, которое является
искусственным или модифицированным и использующимся в чистом виде или смешанным с минеральным
или растительным маслом.
Большинство масел для мотоциклов имеет минеральную основу, с разнообразными добавками для
улучшения их в некоторых функциях. Я рекомендую минеральное масло для всех двухтактных двигателей
кроме соревнований. Мое любимое масло - Castrol Super TT. Оно обеспечит очень хорошую смазку и
износоустойчивость, я верю в него больше, чем в любое другое доступное масло, синтетическое или
касторовое масла. Подобно всем маслам, Super TT будет загрязнять свечу, и оставлять некоторый нагар на
головке поршня и в камере сгорания.
Во всех моих двигателях для соревнований, я предпочитаю Castrol R40 или R30 касторовое масло (R40
для двигателей с воздушным охлаждением, R30 для двигателей охлаждаемых водой). Это масло
обеспечивает лучшую износостойкую защиту в отличие от всех других масел, которые я знаю. Простой
факт, что мои двигатели производят максимум мощности, свидетельствует, что это масло выполняет
превосходную работу в сокращение трения, сохраняя в целостности движущиеся части двигателя. Когда Вы
перебираете двигатель, который работал при 12000об/мин, после 500км шоссейной гонки и обнаруживаете
зазоры в замках колец только 0,18мм, а потом только удаляете маленькие затирания, все еще видимые на
стенках цилиндра, тогда Вы знайте, масло, которое Вы используете, весьма хорошего качества.
Много настройщиков не любят, связываться с использованием касторового масла или смеси касторового
с синтетическим. Некоторые утверждают, что смолы касторового масла предрасполагают к закоксовыванию
компрессионных колец, но я никогда не имел такую проблему, даже на двигателях, которые работают по
800км между сервисными обслуживаньями.
Имеется одна область для беспокойства, и это главная причина, почему нефтеперерабатывающие
компании препятствуют в использовании касторовых масел. Основа касторового масла гигроскопична, что
означает, что оно поглощает влажность из атмосферы. Поэтому, как только открыта емкость с таким
маслом, все содержание должно использоваться за один раз, или если осталось масло то оно должно быть
залито в меньший резервуар таким образом, чтобы никакое воздушное пространство с влажностью не было
оставлено выше уровня масла. Помните, также, о том, что касторовое масло также поглотит влажность
после того, как оно было смешано с топливом. Поэтому, не заливайте топливо больше, чем вы израсходуете
за три дня, и не забудьте слить топливо из поплавковой камеры карбюратора и бензобака.
В то время как мы рассматриваем соевое касторовое масло, не думайте, что все касторовые масла столь
же препятствуют износу как Castrol R. Это, все зависит от того, как изготовители снабжают свое касторовое
масло антинагарными и другими добавками. Некоторые касторовые масла обеспечивают защиту от износа
не лучше чем средние минеральные и синтетические масла.
Сегодня, все больше людей обращаются к использованию синтетической смазки. Имеются несколько
пунктов в пользу синтетики, а именно: меньшее количество выхлопного дыма, меньшее количество
инцидентов с отказом свечей зажигания и меньшее количество отложений на головке поршня и в камере
сгорания. Некоторые также утверждают лучшую защиту от износа и большее количество мощности как
плюс в пользу синтетических моторных масел, но вообще мое исследование показало противоположный
результат. Я нашел, что некоторые синтетические масла имеют коэффициент износа вдвое выше, чем
лучшее касторовое и минеральное масла, и я никогда не обнаруживал, что синтетика позволяет двигателю
производить так много мощности как Castrol R. По этим причинам, я не могу рекомендовать использование
синтетического масла в высоконагруженных двигателях для соревнований.
Изготовители синтетических масел утверждают, что их масла дают лучшую мощность, потому что
количество масла в топливе может быть уменьшено (например: Bel-Ray MC -1 смешивается 50:1 по
сравнению с 20:1 для большинства минеральных масел). Но почему когда-либо появилось предположение,
что меньшее количество смазки, входящей в двигатель даст увеличение мощности? На гонках почти,
кажется, как будто имеется надежда на выигрыш, который может быть получен от применения соотношения
топлива к маслу как 60:1, но как бы не так.
Мой опыт показал, что требуется большее количество масла, которое Вы вливаете в топливо, чем
тяжелее, гонка. Только, сколько Вы должны влить, зависит от нескольких факторов, но обычно это следует
из того, чем дольше Вы держите дроссельную заслонку максимально открытой, тем большее количество
масла Вы должны использовать. Это - то, вследствие чего качество топливовоздушной смеси будет более
бедное при полностью открытой дроссельной заслонке, чем открытой на половину или в три четверти.
Поэтому одновременно, с меньшим количеством ввода топлива в двигатель при полной открытой
дроссельной заслонке, пропорционально меньшее количество масла будет доступно для смазки поршня, в то
время когда он требует обратного. Разъясняю, это означает, что на трассе с длинными прямыми Вы будете
должны использовать большее количество масла, чем на трассе с крутыми поворотами.
Имейте в виду, что ваш двигатель нуждается только в количестве масла, чтобы единовременно смазать
один ход поршня и затем сжечь его избыток. Если из вашего мотоцикла вытекает масло из выхлопной
трубы, тогда Вы применяете слишком много его для потребностей двигателя, или для вашей скорости езды.
Более быстрый гонщик на том же самом мотоцикле может нуждаться в большем количестве масла, потому
что он держит полностью открытую дроссельную заслонку в течение более длинных периодов.
Когда Вы начинаете экспериментировать с соотношениями масло/топливо, всегда используйте
рекомендацию двигателестроительной фирмы как исходную точку для движения от нее. Если Вы идете в
добавлении слишком большого количества масла, то вследствие этого свеча зажигания будет покрыта
черной сажей, а выхлопная труба будет влажна внутри. Если не имеется, достаточно масла, свеча могла бы
выглядеть белой или серой, выхлопная труба будет очень суха, головка поршня покрыта белым или серым
отложением, возможно ‖смертельная зола‖ сформируется под головкой. Любой из этих признаков укажет на
то, что Вы рискуете получить прихват поршня.
Вообще, я думаю, что двигатели для шоссейных гонок будут работать лучше всего с соотношениями
от16:1 до 20:1, в зависимости от характера трассы. Гонки в пустыне требуют 16:1, но, если свеча часто
загрязняется, то попытайтесь использовать 18:1 или 20:1. Для эндуро и мотокросса 20:1 или 22:1 - лучшее
отношение. Карты с фиксированной передачей, без муфты, работающей на коротких спринтерских трассах,
не будут обычно допускать большее количество масла чем 25:1 и, если Вы находите, что загрязняются
свечи, Вам, вероятно, придется понижать соотношение до 30:1. И ни в коем случае Вы не должны
применять меньше чем 32:1.
Все выше относится топлива к минеральным и касторовым маслам. Синтетические масла это сущая
неразбериха. Если Вы хотите использовать этот тип масла, Вы будете должны применять его в
соотношении, которое рекомендует изготовитель этого масла. Это следует из-за того, что производители
масел загружают масло различными добавками, в попытке дать ему приемлемую устойчивость против
трения при соотношении 50:1. Соответственно если смешать в пропорции 25:1 то будет иметься вдвое
большая химическая добавка и моющее средство, вводимое в ваш двигатель, и это могло бы очень легко
вызывать появление повышенного нагара и отложений, достаточно серьезно, чтобы заглушить или даже
повредить двигатель.
Кажется, что тенденция к более бедным и более меньшим отношениям масло/топливо следовала из
желания двигателестроительных фирм двухтактных двигателей, чтобы устранить отказ свечи в двухтактной
газонокосилке или двигателе бензопилы. Эти двигатели редко обслуживаются. Свеча у них, вероятно,
заменяется только тогда, когда заменяют кольца. Чтобы сократить отложения на свече зажигания,
изготовители остановились на меньшем количестве масла и, к сожалению, эта идея перенеслась в гоночные
двухтактные двигатели.
Результаты моего самого современного испытания масла показаны в ТАБЛИЦЕ 8.1. Двигатель Suzuki
RM 125C полностью работал в мотокроссовом режиме. Поскольку Вы можете видеть, уменьшение
содержания масла с 20:1 до 27:1 (я не был достаточно храбр, чтобы понизить еще далее) привело к падению
мощности, приблизительно на 8 % в верхней части диапазона — высокая цена ради чистой свечи. В
верхней части поршень показал знаки прихватов, что было достаточного, чтобы удержать меня от
испытания при соотношении 32:1 которое, согласно большому количеству настройщиков, является лучшим
при использовании R40.
Когда соотношение топливо/масло было поднято до 16:1, мощность была незначительно улучшена
примерно до 2 %, которое является почти слишком незаметным, чтобы проявилось на тормозном стенде.
Однако поршень был чист, и кольца не показали никакого знака закоксовывания.
Точность имеет предельную важность при смешивании масла и топлива. Бесполезно смешивать полторы
канистры масла к каждому бензобаку топлива, Вы должны быть точны. Для измерения масла Вы
нуждаетесь или в лабораторном измерительном цилиндре или градуированной мензурке. Наполните
измерительный сосуд требуемым количеством масла, и убедитесь, когда Вы заливаете его в ваш топливный
бензобак, что позволили маслу достаточное время стечь из резервуара. Сохраните измерительную посуду
чистой, предпочтительно в пыленепроницаемом полиэтиленовом пакете.
Определить сколько топлива находится в бензобаке, не так просто. Бензобак может указывать на то, что
он, к примеру, содержит 20 литров, но это может быть и не так, даже, когда заводской бензобак заполнен
полностью топливом возможна погрешность.
Если Вы готовите смесь в вашем собственном бензобаке, то можете получить погрешность, которая
может быть уже хуже, поскольку 20 литровый бензобак может статься фактически 22 литровым,
заполненный почти до горловины. Что я рекомендую Вам, принимая во внимание то, что Вы имеете ваше
топливо в бензобаке, который, как предполагается, содержит 20 литров бензина. Первым делом выливают
топливо из бензобака и затем снова заполняют его с точностью 20 литров, измеряя подходящей, точной,
мерой объемом 1 или 2 литра. После этого измерьте, сколько дюймов составляет от поверхности налитого
топлива до верхнего торца заливной горловины бензобака. Затем сделайте шаблон этой длиной из легкого
металла как показано на рисунке 8.1, вставляя его в бензобак, он укажет высоту топлива для 20 литров.
ТАБЛИЦА 8.1 Испытания на мощность двигателя Suzuki RM125C в зависимости от количества
масла в бензине.
Обороты в минуту
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
23.6
Испытание №1(л.с.)
15.7
18.8
20.4
21.3
21.9
22.6
23.2
17.3
Испытание №2(л.с.)
15.4
18.7
20.5
21.7
22.1
22.9
23.6
17.6
Испытание №3(л.с.)
16.0
18.7
19.2
19.6
20.3
20.7
21.4
15.8
24
22
Test1 20
Test2
Test3
18
16
15.4 14
8000
3
810
8500
9000
9500
1 10
rpm
4
1.05 10
4
1.1 10
4
1.15 10
4
1.1510
4
Suzuki RM125C
Испытание 1 — Масло Caslrol R40 смешанное в пропорции 20:1 с гоночным топливом Shell 115 МB. Свеча Champion N-57G —показала
никакого признака нагара. Легкая потертость на боковине поршня.
Испытание 2 — Масло Caslrol R40 смешанное в пропорции 16:1 с гоночным топливом Shell 115 МB. Свеча Champion N-57G — показала
небольшой нагар на изоляторе, более тяжелые отложения на оболочке свечи и боковом электроде. Меньшее количество потертости
на поршне чем с 20:1 смесью.
Испытание 3 — Масло Castrol R40 смешанное в пропорции 27:1 с гоночным топливом Shell 115 МB. Свеча Chamoion N-57G — очень
чистая — чище, чем свеча при 20:1 и 16:1 смесях. Тяжелая потертость, покрывающая боковую поверхность вокруг поршневого
кольца и вниз со стороны выхлопного окна.
При смешивании масла и топлива
объемами которые, казалось, лежат на
жидких унций, принимая во внимание,
значительно меньше. Чтобы помочь
обращаетесь к ТАБЛИЦЕ 8.2.
Вы должны быть внимательными, чтобы не быть спутанными
поверхности. В Британской системе измерений одна пинта - 20
что в системе измерений США одна пинта - 16 жидких унций:
Вам со смешиванием различных отношений топливо/масло
Несовместимость масла и топлива может привести к большой неисправности, так что не будете
наивными в этом вопросе, думая, что все масла и топлива смешиваются должным образом. Масло типа
Castrol Super ТТ смешивается с любым из освинцованных и неэтилированных бензинами, доступными на
бензозаправочной станции, но оно не может смешиваться со 100 или 115 октановыми топливами для гонок
без добавления 5-15 % бензола, толуола или метилового бензина.
Castrol R смешивается с некоторыми обычными топливами с бензозаправочных станций, в зависимости
от того, какое соотношение они содержат бензола или толуола. Это масло также смешивается с любыми 100
или 115 октановыми топливами для гонок, содержащими 15 % толуола, метилового бензина или бензола.
Когда используется метанол, необходимо смешивать его со специальными маслами. Касторовые масла
Castrol М. или Shell Super М. оба разрешимы для применения в метаноле.
Чтобы определять совместимость вашего топливномасленного соединения, сделайте маленький образец
в правильном отношении в прозрачном стеклянном сосуде. Размешайте эту смесь хорошо, поскольку Вы
должны это всегда делать при смешивании масла и топлива. Оставьте эту смесь на 24 часа, а после
истечения времени проверьте ее на растворимость. Если, Вам кажется, имеется некоторое разделение,
попробуйте смешать 5 % толуола, бензола или метилового бензина.
ТАБЛИЦА 8.2 Соотношения топливо/масло для различных систем измерения.
Объем масла для заявленного количества топлива.
Отнош
ение
Британский (для 1 галлона) США (для 1 галлона)
Метрический(для 5
литров)
Жидких
унций
см3
Жидких
унций
см3
см3
12:1
13.3
379
10.7
317
417
14:1
16:1
11.4
10
325
284
9.1
8
269
237
357
313
18:1
8.9
253
7.1
210
278
20:1
22:1
8
7.3
227
207
6.4
5.8
189
172
250
227
25:1
6.4
182
5.1
151
200
27:1
30:1
5.9
5.3
168
152
4.7
4.3
139
127
185
167
32:1
5
142
4
118
156
40:1
50:1
4
3.2
114
91
3.2
2.6
95
77
125
100
Обратите внимание:
Британская жидкая унция = 28,4см3
США жидкая унция = 29,6см3.
В чрезвычайных случаях Вы можете нуждаться в добавлении до 15 % этих топлив для поддерживания
растворимости.
Время от времени масло может не полностью смешаться с топливом, а, вместо этого, формируется
слоями. Когда Вы обнаруживаете эту проблему, снова пробуйте смешать 5% метилового бензина, бензола
или толуола с вашей смесью.
Независимо от того, какое масло Вы используете, или как хорошо оно смешано с топливом, Вы рискуете
повредить двигатель преждевременным износом цилиндра и поршня или вовсе заклиниванием его, в том
случае если Вы не позволяете двигателю прогреться перед интенсивной работой. Я рекомендую, чтобы Вы
не трогались, пока цилиндр не станет разумно теплым. Это будет гарантировать, что поршень и износ
цилиндра уменьшен к минимуму. Я видел заклинившие двигатели, когда они слишком быстро включались в
жесткую работу после того, как их только завели. Это происходит, потому что поршень нагревается первым
и расширяется более быстро, чем цилиндр, который требует намного больше времени, чтобы нагреться и
правильно расшириться, обеспечивая надлежащий эксплутационный зазор между поршнем и цилиндром.
Большинство двухтактных двигателей воздушного охлаждения, и даже двигатели водяного охлаждения,
рассчитывают косвенно на воздух, чтобы стабилизировать температуру головки цилиндра и самого
цилиндра. Охлаждающая способность каждого двигателя внутреннего сгорания исполняет жизненную
функцию по уменьшению тепловой нагрузки, и поддержания нормальной работы двигателя.
Двухтактный двигатель, фактически, тепловой двигатель, в котором основной принцип состоит в
преобразование топлива в теплоту, и затем в механическую энергию, чтобы произвести мощность на
коленчатом валу. Только приблизительно 23 % теплоты преобразуется в мощность, другие 33 % теряются
через выхлоп, и остальная теплота устраняется через систему охлаждения.
В последнее время, много сказано относительно применения керамического покрытия камеры сгорания
и головки поршня, для того чтобы уменьшить до некоторой степени потерю тепловой энергии в систему
охлаждения. Предполагалось, что, так как это была тепловая энергия, произведенная сжиганием топлива,
которое в свою очередь нагревало газы в двигателе и заставляло поршень двигаться вниз, то, уменьшая
теплопроводность к системе охлаждения можно увеличивать давление в цилиндре, и добиваться большего
количества мощности.
В теории, керамические покрытия должны термически изолировать камеру сгорания и головку поршня,
и это логический способ увеличить мощность, но практически это не работало. Во многом неудача
следовала, из-за пограничных газов, детонирующих в результате увеличенного давления и температуры в
пределах камеры сгорания. Я думаю, что много настройщиков понимают, что охлажденный жидкостью
двигатель, работающий, с температурой охлаждающей жидкости 75° C будет производить большее
количество мощности, чем, если используется с температурой хладагента 95° C, даже притом, что в
последнем случае значительно меньшее количество энергии теплоты сгорания теряется в систему
охлаждения. Почему это так? Объясняю, плотность заряда будет выше в более холодном двигателе, и
процесс сгорания будет управляться лучше, уменьшая тем самым инцидентность взрыва.
Я думаю, что керамические покрытия, выгодны только в медленных двигателях и двигателях,
используемых главным образом при малых открытиях дроссельной заслонки. Тихоходные двигатели теряют
намного больше тепловую энергию в систему охлаждения, чем быстроходные, потому как каждый цикл
сгорания происходит дольше. В случае двигателей, использующихся с малыми открытиями дроссельной
заслонки, процесс сгорания часто уменьшается, из-за чрезмерного размешивания топливного заряда с
остаточным выхлопным газом. С керамическим покрытием, в камере сгорания и на головке поршня,
сгорание будет быстрее и большее полно, из-за увеличения температуры горения.
Единственное другое место, в котором керамические покрытия могут быть выгодны - для покрытия
головки поршня в двигателях, используемых для гонок в пустыни или сжигающие экзотические
нитротоплива или закиси азота. Такие двигатели особенно склонны к прогарам поршня и, при этих
обстоятельствах, керамические покрытия, возможно, предлагают определенную защиту.
Есть одна компания в Америке, которая применяет керамические покрытия - Heany Industries. Используя
систему плазменной струи для напыления керамического покрытия толщиной 0,3-0,36мм. Процесс
плазменного покрытия, называемый Heanium покрытие, использует устройство вольтовой дуги в аргоновом
газе, чтобы генерировать плазменный поток газа с высокой температурой (до 16650° С). Порошковые
материалы, добавленные в этот плазменный поток превращаются в расплавленную аэрозоль, которая в свою
очередь наносится на покрываемую поверхность.
Поскольку покрытие Heanium толщиной 0,3-0,36мм, поршень, который имел, покрытую головку,
увеличит степень сжатия и уменьшит сквиш-зазор. Чтобы исключить эти обе проблемы, то необходимо
установить более толстую прокладку головки цилиндра.
Покрытие Heanium может также применяться к выпускному и впускному каналам двигателей с
относительно прямыми коллекторами. Это не будет добавлять много, для увеличения мощности, за
исключением того, что плотность впускного заряда может слегка увеличиться, но главное будет уменьшен
перегрев цилиндра и соответственно его деформация. Деформация цилиндра - не большая проблема для
двигателей с охлаждением цилиндров жидкостью, так что я чувствую, что Вы бы потратили впустую ваши
деньги, покрывая каналы этих двигателей. Цилиндры с воздушным охлаждением определенно извлекут
выгоду из покрытия Heanium, применяя его в выпускном и впускном каналах. Покрытие тракта выхлопа
уменьшит количество теплоты, которую должно передать воздуху оребрение цилиндра со стороны выхлопа.
Следовательно, та сторона двигателя будет холоднее и, в результате, диаметр цилиндра двигателя
деформируется меньше. Наоборот, покрытие впускного канала увеличит температуру этой стороны
цилиндра, потому что изоляционный барьер окружая впускной тракт, предотвратит охлаждение металла
свежим топливным зарядом. Конечный результатом окажется более низкий температурный перепад между
выпускными и впускными сторонами цилиндра, тем самым, уменьшая его деформацию.
Помимо сокращения воздействия теплоты на систему охлаждения, используя каналы с покрытием
Heanium, двигатели с воздушным охлаждением могут иметь увеличенную излучающую область
охлаждающих ребер. Было установлено, что покрытие головки, цилиндра и картера окисью алюминия
увеличивает площадь поверхности приблизительно в пять раз. Если эти части покрываются Kal-Guard и
после подвергнуты термической обработке в печи, чтобы сохранить окись алюминия на металлических
поверхностях, рабочие температуры двигателя будут сокращены на 10-13 %. Конечно, площадь
охлаждающего ребра может также быть увеличена простыми средствами. И DG и Webco производят на
замену большой диапазон головок цилиндров для Японских двигателей. Эти головки имеют большую
площадь ребер, чтобы улучшить охлаждение и предотвратить любое детонирование или прихват поршня.
Необходима гарантия того, что ваша система охлаждения способна на все 100 %. Тепловое излучение от
охлаждающих ребер уменьшается присутствием масла и грязи, поэтому удостоверитесь, что они чисты.
Ребра и картер окрашенные в черный цвет значительно лучше рассеивают теплоту чем поверхности
серебристого цвета. Все, что затрудняет прохождению воздушного потока к головке и цилиндру,
необходимо, если возможно, переместить в другое место. На дорожных мотоциклах, выясните, что фланец
не блокирует воздушный поток на головку. Также исследуйте, может ли выпускная труба быть лучше
расположенной, поскольку выпускной патрубок всегда, оказывается, на пути воздушного потока. Каждое
перемещение, которое Вы делаете, чтобы улучшить доступ воздушного потока к двигателю, помогает в его
работе и надежности.
Сейчас вода или охлаждающая жидкость помогает преодолеть проблему с охлаждением на двухтактных
двигателях. Однако и применение охлаждающей жидкости не обходится без специфических для этого
проблем. Два главных фактора, которые препятствуют к надлежащей теплопередаче от камеры сгорания и
цилиндра к жидкому охлаждающему агенту - отложения и воздух в системе охлаждения.
Окислы металла толщиной в двенадцать тысячных частей дюйма сформированные в каналах для
прохода жидкости сократят теплопередачу на до 40 %. Поэтому, чтобы поддерживать оптимальную
теплопередачу, каналы охлаждения должны быть очищены специальным раствором, который не будет
воздействовать на алюминий. Дополнительно, система должна содержать ингибитор, который сохранит
поверхности прохода охлаждающей жидкости чистыми и свободными от отложений.
Имеются два основных типа ингибиторов: хроматы и не-хроматы. Хромовокислый натрий и
двухромовокислый калий – два лучших средства из обычно используемых ингибиторов системы водяного
охлаждения. Оба ядовиты, поэтому работайте с ними осторожно.
Не-хромовокислые ингибиторы (бораты, нитраты, нитриты) обеспечивают противокоррозионную
защиту, как с водой, так и с антифризом. Хроматы не должны использоваться с антифризом.
Если Вы решаете использовать хладагент, другой, чем вода, то можно порекомендовать этиленгликоль.
Антифриз основой из метилового спирта не должен использоваться из-за очень низкой точки кипения и
разрушительного влияния на уплотнения водяного насоса и шланги радиатора.
Когда в качестве антифриза используется этиленгликоль в концентрациях, более чем 30 %, то не
требуется дополнительная защита ингибиторами от коррозии. Я не рекомендую использовать охлаждающие
растворы, составленные из более чем две трети этиленгликоля и одной трети воды, поскольку это
неблагоприятно воздействует на теплопередачу.
Антифриз, содержащий добавки герметика не должен использоваться в системе охлаждения, поскольку
герметик может заткнуть трубки основного радиатора и возможно даже проходы охлаждающей жидкости в
двигателе. Для остановки утечки, я не рекомендую применять любой герметик, кроме как в критическом
положении, чтобы добраться Вам домой или закончить гонку. После этого, как можно скорее, система
охлаждения должна, очищена специалистом в этом деле, используя воздух высокого давления и установку
для струйной промывки водой.
Нефтяные производные типа растворимого масла - смазка водяного насоса и ингибитор коррозии,
никогда не должны использоваться. Концентрация 2 % растворенного масла может увеличивать
температуру головки цилиндра на 10 %, уменьшая тем самым эффективность теплопередачи хладагента.
Один популярный герметик радиатора содержит высокое соотношение растворимого масла, которое
является дополнительной причиной для отказа от таких добавок. Масло растворимое в охлаждающей
жидкости проявит себя молочным цветом.
Присутствие пузырьков воздуха в хладагенте понижает способность теплопередачи охлаждающей
жидкости, действуя как изолятор. Эффективность водяного насоса также будет сокращена. Воздух может
всасываться в систему через негерметичные шланги, и газовые пузырьки могут формироваться в местах
вокруг камеры сгорания. В первом случае, воздух должен быть не допущен в систему охлаждения,
гарантируя, что не имеется никакого воздуха в системе или утечек воды, сохраняя хладагент на надлежащем
уровне.
Газовые пузырьки или паровые карманы устраняются путем увеличения давления в системе до той
степени, в которой необходимо предотвратить кипение. Увеличивая давление в радиаторе до 96,5кПа, точка
кипения воды поднимается приблизительно от 100° C до 125° C. Обычно, вода вокруг камеры сгорания не
должна достигать этой температуры, но это дает фактор безопасности, чтобы разрешить штатное
функционирование на больших высотах над уровнем моря. Периодически крышка радиатора должна быть
осмотрена на предмет ухудшения изоляции, и должно быть проверено спускное давление.
Поскольку имеет место в радиаторе фактический теплообмен между охлаждающей жидкостью и
воздухом, важно, что бы он был свободным от дефектов или любых других загрязнений, которые могли бы
ограничить воздушный поток и, следовательно, уменьшить охлаждающую эффективность. Радиатор должен
быть окрашен в черный матовый цвет, чтобы обеспечить лучшую поверхность теплоотдачи, и также
минимизировать возможности внешней коррозии.
Это ошибка - использовать систему охлаждения без ограничителя или термостата, поскольку двигатель
мог бы стать довольно ― холодным ‖. Если слишком много теплоты передано хладагенту, то мощность будет
потеряна. Поэтому, не позволяйте работать двигателю при температуре приблизительно меньшей, чем 7580° C. Приблизительно ниже 70° C, износ цилиндра увеличивается до уровня, столь же серьезного как если
бы двигатель работал при слишком высокой температуре.
Глава 9.
Измерение
мощности
коробка передач.
и
Я ПОСТОЯННО УДИВЛЯЮСЬ, что так немного настройщиков двухтактных двигателей используют
для испытаний и доводки своих двигателей динамометрической машиной (тормозным стендом). Но не
поймите меня неправильно, якобы настройка двигателя на тормозном стенде определенно этим и
заканчивается. Ясно, что из-за статического характера загрузки, приложенной к двигателю, имеются
определенные пределы в полноценности такой проверки. На тормозном стенде Вы не можете, например,
проверять способность двигателя, например как мягко он увеличивает мощность, или приемистость: эти
факторы могут быть определены только на гоночной трассе.
С испытанием на тормозном стенде, Вы можете точно увидеть, какое влияние в изменении опережения
зажигания будет иметь на выходной мощности. Вы можете определять, какое увеличение мощности можно
получить в максимальных оборотах двигателя, если установить больший карбюратор, а также в месте с этим
увидеть что имеется потеря мощности в более низких оборотах. Без проверки на тормозном стенде, Вы
можете настраивать двигатель только согласно инстинкту и(или) прошлому опыту, а затем полагаться на
ваше время прохождения круга или чувство через заднее место под штанами, чтобы выявить, является ли
специфическая настройка успешной или нет. Это отнимает много времени и часто оканчивается ни чем. К
сожалению, большинство из нас не может чувствовать различие в 5 % мощности.
Имеются два основных типа тормозных стендов: с приводом от заднего колеса через фрикционные
ролики и с приводом от двигателя. Стенд с приводом от роликов не очень популярен для настройки
двигателя мотоцикла, поскольку считываемая информация с него довольно ограничена. У этого типа
тормозного стенда, мотоцикл связан задним колесом с парой роликов, которые передают крутящий момент
на некое подобие тормозного устройства. При испытании двигателя согласно нагрузке, приложенной через
ролики на тормоз, получают данные крутящего момента, а затем рассчитываются данные по мощности.
Главная проблема с роликовым стендом состоит в том, что он никогда не может быть сделан достаточно
чувствительным для работы по доводки двигателя. Из-за скольжения шины и трения на роликах, крутящий
момент, передаваемый на считывающее устройство, постоянно находится в состоянии неустойчивости.
Поэтому, чтобы сохранить постоянные считываемые показания, прибор должен быть сильно загрублен,
иначе стрелка прибора дергалась бы то назад то вперед, притом так, быстро, что оператор не в состоянии
зафиксировать результат. В следствии загрубления, прибор становится безразличным к малой выходной
мощности, так что, например, проверяя влияние изменения в размере главного жиклера или опережении
зажигания, это было бы пустой тратой времени.
Тормозной стенд с приводом от двигателя, с другой стороны, является весьма чувствительным и дает
ясную и точную информацию относительно того, какое опережение зажигания или какого размера главный
жиклер предпочтительно в данном двигателе для лучшей мощности. У этого типа тормозных стендов,
двигатель подсоединяется к тормозному устройству через цепь, приводимую от звездочки вторичного вала
коробки передач. Поэтому не имеется никакого пробуксовывания, (если не проскальзывают диски
сцепления) а потери на трение в первичной передаче, коробке передач и вторичной передаче остаются
довольно устойчивыми.
Поскольку я упомянул ранее, что Вы не можете проверять на тормозном стенде способность двигателя в
реальной конке, то можно перечислить те параметры, которые Вы обычно настраиваете на трассе: это
данные по выпускной системе и карбюраторам. Например, Вы можете проверять на стенде три или четыре
различных марки карбюраторов с разными размерами и прийти к тому, что они, по-видимому, выдают
идентичную работу. Но на гоночной трассе можно вообще иметь настройку с одной установки, которая
будет превосходить все остальные, позволяя показать лучшее время, или возможно только дозволяя
получить лучшее “чувство” увеличения мощности при выходе из поворотов.
При использовании несколько типов тормозных стендов с приводом от вторичной передачи, и притом,
что они все хорошо выполняют свои обязанности в предоставлении возможности нам видеть результаты
нашей настройки, Вы не должны сильно воспринимать за истину данные относительно мощности. Не редко
имеются до 10 % разницы от одного тормозного стенда перед другим. Причиной этому - те компании,
которые не имеют денег, чтобы потратить на самый последний наиболее точный тормозной стенд. Вместо
этого, во многих случаях, они обходятся старым, или возможно уже новым, но менее сложным, типом
тормозного стенда. Также изготовители этих стендов используют различные методы калибровки, которые
имеют тенденцию различаться от одной марки к другой, и показывать различную мощность.
Это само по себе необходимо, обеспечивая всю настройку двигателя, выполняя это на одном и том же
тормозном стенде. В ином случае, например, Вы испытываете некоторую новую настройку на другом
стенде и обнаруживаете что, она дает Вам увеличение в мощности на 7 % больше чем прошлый раза, хотя,
по правде говоря, с новой настройкой Вы потеряли мощность. Была только разница в том, что последний
стенд показывает больше чем тот, на котором двигатель был первоначально проверен (ТАБЛИЦА 9.1).
ТАБЛИЦА 9.1 Сравнительные показания на двух разных тормозных стендах двигателя Yamaha
YZ250.
Обороты
в минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
Стенд A
л.с.
Стенд B
Крутящий момент л.с.
(Нм)
Крутящий
момент (Нм)
8.6
9.5
11.1
15.4
21.1
24.9
26.4
25.6
25.1
19.9
15.32
15.05
15.86
19.93
25.08
27.25
26.84
24.27
22.37
16.68
15.59
15.86
16.54
22.91
27.25
29.69
30.5
28.74
25.9
18.71
8.8
10.0
11.6
17.7
23.0
27.1
30.0
30.3
29.1
22.3
Обратите внимание: Этот двигатель не имел никакие изменения между двумя испытаниями. Мощность и данные крутящего
момента были откорректированы, чтобы компенсировать изменения в плотности воздуха.
Также Вы должны заметить разность между мощностью предъявляемой изготовителем и мощностью
показанной на звездочке заднего колеса. Например, Yamaha RD400 (Европейская модель) по паспортным
данным имеет 44л.с. при 7500об/мин, то на тормозном стенде с вторичной передачи Вы будете обычно
получать только приблизительно 36 из тех лошадиных сил. Куда же делись другие? Сначала, она потеряется
где-нибудь от 12 до 15 % в преодолении трения в первичной передаче и коробке передач, а также во
вторичной цепной передаче от звездочки заднего колеса к приводу тормозного стенда. (Изготовители берут
свои данные мощности с коленчатого вала двигателя, а не со звездочки заднего колеса). Это объясняет для 6
потерянных лошадиных сил, другие 2 утрачены как результат различий в технике испытаний и калибровке
тормозных стендов.
К сожалению, немного людей понимают, как фактически мало сообщают данные по мощности
относительно работы двигателя, или как двигатель был улучшен. Истинная мера работы двигателя – данные
крутящего момента и среднего эффективного давления. Они указывают намного больше и показывают нам,
где мы выигрываем с нашими настройками.
Крутящий момент - мера усилия на коленчатом валу, выраженная в ньютонах на метр. Например,
двигатель производящий крутящий момент в 27,11 ньютонов на метр означает, что мы получаем усилие
27,11 ньютонов на рычаге длиной 1метр связанного с коленчатым валом. Теперь, если двигатель вращает
свой коленвал, это усилие через один оборот сделает работу: в этом примере 170,34кгс  м
 сила  оборот  длина рычага 2   .
Следовательно, мощность это есть скорость, в котором эта
работа производится.
Мощность 
Работа  (Крутящий момент  Обороты)
Время
В международной системе, мощность принято измерять в ваттах. Однако, эта единица измерения
небольшая, и не так популярна, как лошадиная сила, которая используется сегодня во многих странах. Одна
лошадиная сила равна 735,499ватт (1 английская л.с.=745,7 ватт). (От переводчика: в этой книге
используется английская л.с.).
Очевидно, понимая, что такое мощность, т.е. скорость с которой была выполнена работа, то можно
различить два двигателя, оба развивающие крутящий момент 27,11 ньютонов на метр и отличающиеся
выходной мощностью. Фактически, если один двигатель перенес массу с силой в 27,11ньютонов вдвое
быстрее чем другой, то это означает что он вдвое мощнее, или имеет удвоенное число лошадиных сил.
Частота вращения двигателя измеряется в оборотах за минуту, и мы будем использовать это в вычислении:
л.с. 
крутящий момент  об/мин
5252
Ранее я упомянул, что высокие показатели мощности могут ввести в заблуждение. Например, мы можем
иметь большую мощность в конце кривой диапазона с двигателем производящим большие обороты,
которые в свою очередь увеличивают максимальную скорость, в сравнении с двигателем, который имеет
более высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, этот мотор может быть медленнее из-за
более медленного ускорения или для компенсации требовал бы увеличения в числе переключений передач.
По этой причине мы имеем меру называемую средним эффективным давлением (СЭД). Это дает нам
истинную картину относительно того, как эффективно двигатель работает независимо от способности
развивать большие обороты. Это фактически, мера средних давлений цилиндра, полученная в течение обоих
ходов двигателя. Вычислять СЭД следует используя формулу:
СЭД 
л.с.  44820
L  об / мин
или
Крутящий момент  44820
L  5252
Где
L = Объем двигателя в литрах.
Самый высокий СЭД произойдет в точке максимального крутящего момента, который также, может
совпасть, где происходит объемная пиковая эффективность.
Серийный двигатель, предназначенный для использования в спортивных состязаниях или на мотоцикле для
туризма, будет иметь СЭД 551,6-620,5кПа, в зависимости от размера цилиндра. С увеличением в объеме
цилиндра двигатель не имеет такой же впуск, следовательно, СЭД падает. Обычный дорожный мотоцикл с
125см3 цилиндрами будет иметь СЭД 620,5кПа, в то время как у одноцилиндрового 250см 3 давление будет
ближе к 551,6кПа.
Двигатели эндуро с объемами от175 до 400см 3, и мотокроссовые от 350 до 450см3, вообще используют
давление примерно 620,5-675,7кПа. Имеются исключения: мотоциклы с двигателями Rotax имеющие
вращающийся золотник на впуске будут обычно показывать СЭД 827,4кПа или 758,4кПа в зависимости от
того, является ли двигатель 175см3 или 250см3, поскольку вращающийся дисковый золотник разрешает
намного лучшее наполнение без любой потери на впуске.
125см3 и 250см3 мотокроссовые двигатели различны в этом. Хонда CR125R и CR250R имеют очень
похвальные СЭД 806,7кПа и 792,9кПа соответственно, а 250-ка может быть настроен на работу с давлением
841,2кПа без неприятностей с управлением мотоцикла на мотокроссовой трассе. Suzuki RM125 имеет СЭД
848,1кПа, который является превосходным. Остальные развивают примерно от 689,5 до 723,9кПа для 250см3
и 125см3 объемами, которые указывают на то, что соответствующие изготовители все еще имеют
неэффективные выпускные системы и-или настройки двигателя.
125см3 и 250см3 шоссейно-гоночные двигатели, типа Honda MT125 и Yamaha TZ250, вообще работают с
СЭД 848,1-875,6кПа, оставляя небольшой участок для уточнения, поскольку СЭД около 861,8-896,3кПа
может рассматриваться относительно максимума для обычного двигателя с газораспределением поршнем.
Исключительно с вращающимся золотником на Rotax и Morbidelli, который 125см3 двигатели
используют для гонок с 944,6 и 979,1кПа соответственно, а работа Morbidelli, приближается к 1034кПа СЭД.
Чтобы дать Вам наглядную информацию относительно того, каким важным является СЭД, и как это дает
более значимое выражение истинного уровня работы двигателя и его потенциала для будущего развития, я
включил некоторые данные прибора тормозного стенда для Yamaha YZ125E и Suzuki RM125C (ТАБЛИЦА
9.2 и Рис. 9.1). Поскольку Вы видите, оба двигателя, производят примерно 22л.с., но только посмотрите на
различия в мощности в средней части и широте рабочего диапазона мощности.
ТАБЛИЦА 9.2 Показания испытаний Suzuki RM125 С и Yamaha YZ125 E на тормозном стенде.
Suzuki RM125
Обороты в л.с.
Крутящий
минуту
(Нм)
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
7.8
10.0
13.1
16.1
19.4
21.1
21.7
21.5
20.6
15.1
9.9
Yamaha YZ125
момент л.с.
Крутящий
(Нм)
8.54
10.17
12.47
14.37
16.27
16.68
16.27
15.32
13.96
9.76
6.1
7.4
7.3
8.7
12.5
15.4
17.5
17.9
19.2
20.4
21.8
11.6
момент
8.14
7.46
8.27
11.12
12.88
13.83
13.42
13.69
13.83
14.1
7.19
Обратите внимание:
Максимальный СЭД для RМ 125 = 848,1кПа.
Максимальный СЭД для YR 125 = 720,5кПа.
Оба двигателя были проверены на том же самом тормозном стенде и данные имеют исправления, чтобы компенсировать различия в
плотности воздуха
21.8
25
20
лсSuzukiRM 125
лсYamahaYZ125
НмSuzukiRM 125
15
НмYamahaYZ125
10
6.1
5
6000
3
6.510
7000
8000
9000
обмин
1 10
4
1.1 10
4
1.2 10
4
1.1510
4
Рис. 9.1 Сравнительные кривые мощности и крутящего момента мотоциклов
Ymaha YZ125 и Suzuki RM125.
Yamaha развивает максимальную мощность при 11000об/мин и затем ее резко сбрасывает, в то время
как Suzuki, работает намного лучше (как доказано высокими СЭД), держит в пределах нескольких
процентов от пикового высокого давления на участке диапазона кривой около 2000об/мин (от 850010500об/мин) и все еще содействует мощности до 11000об/мин вверху после 8000об/мин внизу кривой.
Подобный двигатель для намного более высоких мощностей настроить проще, без искривления слишком
сильно средней части. Это может быть сделано только с некоторым изменением расположения каналов и
заменой карбюратора, чтобы произвести значительно большее количество мощности в верхнем конце
диапазона, как обозначено в ТАБЛИЦЕ 9.3. Максимум мощности не был поднят на много, но при 10500 и
11000об/мин имеется увеличение на 2 и 3,1л.с.. Обратите внимание также, что СЭД поддерживается в
848,1кПа. Если оно резко снизилось до 827,4кПа, это будет достоверный сигнал, что наши изменения
фактически опрокинули надежное функционирование двигателя.
ТАБЛИЦА 9.3. Испытание на тормозном стенде изменяемого Suzuki RM125C.
Обороты в минуту
л.с.
Крутящий момент (Нм)
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11.000
11500
8.3
11.6
15.7
18.8
20.4
22.3
22.5
22.6
18.2
11.3
8.4
11
14
15.7
16.1
16.7 СЭД 848,1кПа
16
15.3
11.8
7
22.6
25
20
лс
Нм
15
10
7.05
5
7000
7500
3
710
8000
8500
9000
9500
обмин
1 10
4
1.05 10 1.1 10 1.15 10
4
1.1510
4
4
4
Когда двигатель работает, прибор тормозного стенда, делает запись после каждых 500об/мин по всему
диапазону оборотов. Эти данные должны быть преобразованы, чтобы дать нам информацию, какая имеется
мощность и крутящий момент при конкретных оборотах. Во время этих вычислений, необходимо найти
“коэффициент для приведения результатов испытания к стандартным условиям”, чтобы сохранить
результаты, в правильном стандарте. Если это не было выполнено, мы не будем иметь никакого точного
сравнения уровня мощности двигателя в другом случае, когда атмосферные условия будут иными.
Всегда во время сеанса на тормозном стенде необходимо делать проверку атмосферного давления через
короткие интервалы, а также данные по влажности и температуре воздуха, поскольку эти факторы влияют
на плотность воздуха. Это стоит рассмотреть. Охлаждение воздуха и повышение его давления, повлекут за
собой большее количество кислорода и топлива, которое Вы можете подавать в двигатель, который в свою
очередь дает большее количество мощности. Наоборот, если температура высока и атмосферное давление
низкое, мощность будет падать. Чтобы компенсировать это в течение испытаний, и сравнивать истинное
значение с ранее полученными и возможно с последующими испытаниями, коэффициент для приведения
результатов испытания к стандартным условиям добавлен к преобразованной формуле.
Преобразованная формула для вычисления крутящего момента на одном и том же тормозном стенде :-
Крутящий момент 
W  35,604 
2
C
F
Где W = значение, показанное на тормозном стенде.
C/F = коэффициент для приведения результатов испытания к стандартным условиям.
Например, если прибор тормозного стенда указал усилие (W) равное 2,18, а атмосферное давление было
101,8кПа, с влажностью и температурой 8,9° С и 20° С соответственно, двигатель произвел бы следующий
крутящий момент :-
Крутящий момент 
2,18  30,604 1,016
 33,892Н  м
2
Коэффициент для приведения результатов испытания к стандартным условиям, в этом примере 1,016,
найден из таблиц или графиков, которые должны быть Вам доступны.
Когда сеанс проверки на тормозном стенде закончен, не спешите идти домой, а только подшейте лист с
показаниями приборов для дальнейшей работы. Следующий шаг, который Вы должны сделать - разработать
ваши точки переключения передач для максимального ускорения. В ТАБЛИЦЕ 9.4 я перечислил испытание
гоночной Honda MT125 R-3 на тормозном стенде. У стандартной модели двигателя довольно хорошая
мощность, но кривая ее требует усовершенствования. Эта 125-ка может работать очень эффективно в
диапазоне мощности 1500об/мин (9000-10500об/мин) независимо от того, как близко расположены
передаточные числа. Модифицированный же двигатель имеет лучшее распространение мощности в
2000об/мин (9000-11000об/мин), но это была бы все еще жесткая работа, сохраняющая двигатель в
диапазоне максимальной мощности на гоночной трассе.
ТАБЛИЦА 9.4 Испытание Honda MT125 R-3 на тормозном стенде.
Стандартный
Обороты в л.с.
Крутящий момент (Нм)
минуту
Модифицированный
л.с.
Крутящий момент (Нм)
8500
9000
9500
10000
10500
10750
11000
11250
11500
14.16
17.03
19.54
22.37
25.01
21.25
18.64
14.07
8.58
16.67
18.2
19.9
21.95
24.39
13.0
10.05
13.965
14.399
14.914
15.633
16.541
8.609
6.508
11.619
13.477
14.643
15.931
16.961
14.073
12.067
8.908
5.315
25.01
30
25
20
лсСтандартный
лсМ одифицированный
15
НмСтандартный
НмМодифицированный
10
5
0
0
8500
9000
3
8.510
9500
1 10
1.05 10
обмин
4
4
1.1 10
4
1.15 10
4
1.1510
4
Графики стандартного и модифицированного вариантов двигателя Honda МТ125R-3.
ТАБЛИЦА 9.5 указывает общие передаточные числа MT125 со стандартной главной передачей
имеющая 17 зубовую ведущую и 32 зубовую ведомую звездочки.
ТАБЛИЦА 9.5 Передаточные числа Honda MT125 R-3.
C использованием 17зубовой ведущей и 32 зубовой ведомой звездочек (1,882)
Передача
Передаточное
число
1
12.42
2
10.15
3
8.785
4
7.82
5
6.99
6
6.46
Используем формулу :
Скорость движения мотоцикла 
об/мин  окружная длина шины
передаточное число 1050
Теперь мы можем определять скорость мотоцикла, на различных передачах заполняя таблицу, подобную
ТАБЛИЦЕ 9.6. Обратите внимание, что эта таблица также имеет столбец, обозначенный как “Крутящий
момент”. В этом столбце крутящий момент определяется как умножение крутящего момента двигателя на
передаточное число трансмиссии.
ТАБЛИЦА 9.6. Крутящий момент на заднем колесе стандартной Honda MT125 R-3 в зависимости от
скорости мотоцикла, оборотов двигателя и передаточного отношения коробки передачи.
Обороты
в минуту
8500
9000
9500
10000
10500
10750
11000
1-ая передача 12.42
Крутящий
Скорость
момент
173.545
74.014
178.968
77.232
185.747
82.059
193.882
86.886
206.085
90.104
107.11
91.713
81.349
94.931
2-ая передача 10.15
Крутящий
Скорость
момент
142.361
90.104
146.429
94.931
151.852
99.758
158.631
106.194
168.122
111.021
86.772
114.239
66.435
115.848
3-я передача 8.785
Крутящий
Скорость
момент
122.024
104.585
126.091
109.412
131.515
115.848
136.938
122.284
145.073
128.72
75.926
131.938
56.944
133.547
Обороты
в минуту
4-ая передача7.82
Крутящий
Скорость
момент
5-ая передача 6.99
Крутящий
Скорость
Момент
6-ая передача 6.46
Крутящий
Скорость
момент
8500
9000
9500
10000
10500
10750
11000
109.821
112.533
116.601
122.024
128.803
67.791
51.521
97.619
100.331
104.398
109.821
115.245
59.656
46.098
90.84
93.552
96.263
100.331
107.11
55.589
42.03
115.848
125.502
130.329
136.765
144.81
148.028
151.246
183.426
130.329
138.374
146.419
152.855
160.9
165.727
168.945
141.592
149.637
157.682
165.727
173.772
178.599
183.426
200
180
кмчас1
160
кмчас2
кмчас3 140
кмчас4
120
кмчас5
кмчас6 100
80
74.014 60
8500
3
8.510
9000
9500
1 10
4
обмин
1.05 10
4
1.1 10
4
1.110
4
Гра
фик зависимости скорости мотоцикла от оборотов двигателя на соответствующей
передаче.
206.085
220
200
180
Нм1
160
Нм2
Нм3
140
Нм4
Нм5
120
Нм6
100
80
60
42.03 40
8500
3
8.510
9000
9500
1 10
4
обмин
1.05 10
4
1.1 10
4
1.110
4
Гра
фик зависимости крутящего момента на заднем колесе мотоцикла от оборотов двигателя
на соответствующей передаче.
Просматривая эту таблицу, Вы понимаете, что чем выше крутящий момент, подающийся на заднее
колесо, тем быстрее мотоцикл ускоряется. Некоторые гонщики переключают передачу, когда двигатель
достигает максимально высокой мощности, в то время как другие переходят эту точку кривой мощности.
Большинство гонщиков гоняются на стандартных MT125 раскручивая двигатель выше 11000об/мин, но
имеется ли выгода в такой езде? Вы можете хорошо видеть, что кривая крутящего момента резко
понижается сразу после 10500об/мин.
При 10500об/мин на низшей передаче, крутящий момент составляет 206,1Нм, если Вы раскручиваете
двигатель до 11000об/мин, крутящий момент упадет до 81,35Нм. Однако если Вы переключились на 2-ую
передачу при 10500об/мин, крутящий момент понизится только до 142,4Нм, и поэтому будет иметься
существенное ускорение в движении. При просмотре таблицы Вы увидите, что этот двигатель разгоняется
лучше всего, если переключение передачи происходит при 10500об/мин. Посредством сравнения,
модифицированный MT125 должен переключаться на 11000об/мин (ТАБЛИЦА 9.7). Обратите внимание,
что коробка передач модифицированного двигателя слишком велика для максимальной скорости в
191км/час. Поэтому в этом варианте необходимо установить 16 зубовую ведущую звездочку главной
передачи.
ТАБЛИЦА 9.7. Крутящий момент на заднем колесе модифицированной Honda MT125 R-3 в
зависимости от скорости мотоцикла, оборотов двигателя и передаточного отношения коробки
передач.
Обороты
в минуту
8500
9000
1-ая передача 12.42
Крутящий
Скорость
момент
147.784
74.014
166.766
77.232
2-ая передача 10.15
Крутящий
Скорость
момент
120.668
90.104
136.938
94.931
3-я передача 8.785
Крутящий
Скорость
момент
104.398
104.585
117.956
109.412
9500
10000
10500
10750
11000
11250
11500
181.68
197.95
210.152
174.901
150.496
111.177
66.435
Обороты
в минуту
4-ая передача 7.82
Крутящий
Скорость
момент
5-ая передача 6.99
Крутящий момент Скорость
6-ая передача 6.46
Крутящий момент Скорость
8500
9000
9500
10000
10500
10750
11000
11250
11500
92.196
105.754
113.889
124.735
132.87
109.821
94.907
69.147
42.03
82.705
93.552
101.686
111.177
117.956
98.975
84.061
62.368
36.607
77.282
86.772
94.907
103.042
109.821
90.84
77.282
56.944
33.895
191.471
82.059
86.886
90.104
91.713
94.931
96.54
99.758
115.848
125.502
130.329
136.765
144.81
148.028
151.246
154.464
157.682
149.14
161.343
172.189
142.361
122.024
90.84
54.233
99.758
106.194
111.021
114.239
115.848
119.066
122.284
128.803
139.649
149.14
123.38
105.754
78.638
46.098
130.329
138.374
146.419
152.855
160.9
165.727
168.945
172.163
176.99
115.848
122.284
128.72
131.938
133.547
136.765
139.983
141.592
149.637
157.682
165.727
173.772
178.599
183.426
186.644
191.471
200
180
кмчас1
160
кмчас2
кмчас3 140
кмчас4
120
кмчас5
кмчас6 100
80
74.014 60
8500
3
8.510
9000
9500
1 10
обмин
4
1.05 10
4
1.1 10
4
1.15 10
4
1.1510
4
График зависимости скорости мотоцикла от оборотов двигателя на соответствующей передаче.
210.152
220
200
180
160
Нм1
Нм2
140
Нм3
Нм4
120
Нм5
Нм6
100
80
60
40
33.895 20
8500
3
8.510
9000
9500
1 10
обмин
4
1.05 10
4
1.1 10
4
1.15 10
4
1.1510
4
График зависимости крутящего момента на заднем колесе мотоцикла от оборотов двигателя на
соответствующей передаче.
Идеально, должна иметься очень малая или никакая потеря крутящего момента при переключении с
одной на другую передачи. С рабочим диапазоном мощности в 2000 оборотов в минуту, модифицированный
двигатель имеет довольно близко расположенные передачи, в отличие от стандартного двигателя, где
промежутки между скоростями особенно в нижних трех довольно велики.
Поскольку Honda уже имеет очень близкие передачи, проблема может быть преодолена только,
совершенствованием двигателя, для того чтобы расширить диапазон мощности или, добавлять
дополнительные передачи, что является весьма непрактично.
Настройка двигателя должна всегда соотносится с доступными отношениями коробки передач, иначе
двигатель выйдет из рабочего диапазона мощности, и возможно из-за больших промежутков между
передачами “перегрузится”. Этот факт должен быть учтен, когда Вы приступаете изменять любой
двухтактный двигатель. Мотокроссовые двигатели наиболее простые в этом деле, поскольку они уже имеют
очень близкие передачи, но шоссейно-гоночные мотоциклы и мотоциклы эндуро, из-за их широко
разнесенных передач, требуют достаточно широкий диапазон мощности.
Чтобы проиллюстрировать эту проблему, с которой Вы встретитесь, когда двухтактный двигатель с
широко разделенными передаточными числами приспосабливается для участия в соревнованиях, для этого
мы рассмотрим Yamaha MX175 - мотоцикл двойного назначения. В стандартной настройке, MX 175
выполнен очень хорошо, а двигатель может легко дорабатываться, чтобы произвести хорошую мощность
(ТАБЛИЦА 9.8) для эндуро.
ТАБЛИЦА 9.8. Испытание на тормозном стенде Yamaha MX 175.
Стандартный
Модифицированный
Обороты л.с.
Крутящий момент (Нм) л.с.
Крутящий момент (Нм)
в минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
6.6
7.9
9.4
10.8
12.5
13.9
14.0
13.7
12.6
10.4
8.7
9.2
9.9
10.3
10.9
11.2
10.5
9.6
8.3
6.4
6.2
7.2
8.7
9.8
9.8
12.0
14.9
18.4
19.5
20.1
20.0
19.5
11.0
20.1
8.1
8.4
9.1
9.4
8.6
9.7
11.2
12.9
12.8
12.4
11.7
10.8
5.8
25
20
лсСтандартный
15
лсМ одифицированный
НмСтандартный
НмМодифицированный
10
5
0
0
4000
3
410
5000
6000
7000
обмин
8000
9000
1 10
4
110
4
График сравнения мощности и крутящего момента в стандартном и модифицированном исполнении Yamaha
MX175.
ТАБЛИЦА 9.9. Передаточные числа коробки передач Yamaha MX 175 (звездочки 14/49).
1-ая
2-ая
3-ья
4-ая
5-ая
6-ая
39.53
25.00
17.57
13.45
10.81
9.04
Даже притом, что модифицированный двигатель находится в относительно умеренном состоянии
настройки, и рабочий диапазон мощности весьма широк (от7000 до 9500об/мин) отношения коробки
передач полностью неадекватны для соревнований эндуро. Посмотрите на ТАБЛИЦУ 9.10, и обратите
внимание, на промежутки между первой и второй, второй и третьей, и третьей и четвертой передачами. При
использовании повышенной частоты вращения 9500об/мин, которая является, вероятно, на 500об/мин выше,
чем пользуются большинство гонщиков, мы понижаем крутящий момент на заднем колесе c 578,9Нм до
291,5Нм при переключении с первой на вторую передачи. На этой модели двигателя лучшая мощность
начинается выше 7000об/мин, мы хотели бы продолжить движение на следующей передаче, если возможно
с не меньшей частотой двигателя. Однако, промежуток между передачами настолько широк, что при
переключении частота вращения двигателя падает до 6000об/мин, т.е. выходит из рабочего диапазона
мощности на 1000об/мин.
ТАБЛИЦА 9.10. Крутящий момент и скорость на заднем колесе Yamaha MX 175.
Обороты
минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
1-ая передача 39.53
Скорость
в Крутящий
момент
433.862
450.132
488.095
504.365
460.979
519.279
600.628
961.468
686.045
664.352
627.745
578.935
310.483
1.609
12.872
14.481
16.09
17.699
19.308
20.917
22.526
24.135
25.744
27.353
28.962
30.571
4-ая передача 13.45
Обороты
минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
в Крутящий
момент
147.784
153.208
165.41
170.833
157.275
176.257
204.729
235.913
233.201
226.422
212.864
196.594
105.754
2-ая передача 25.00
Крутящий
Скорость
момент
3-ья передача 17.57
Крутящий
Скорость
момент
275.231
284.722
309.127
318.618
291.501
329.464
379.63
437.93
433.862
420.304
397.255
366.071
196.594
192.526
200.661
216.931
223.71
204.729
230.489
267.097
307.771
305.06
295.569
279.229
257.606
138.294
19.308
22.526
24.135
27.353
28.962
32.18
33.789
37.007
38.616
41.834
43.443
46.661
48.27
27.353
30.571
35.398
38.616
41.834
45.052
48.27
51.488
56.315
59.533
62.751
65.969
69.187
5-ая передача 10.81
6-ая передача 9.04
Скорость
Крутящий
момент
Скорость
Крутящий
момент
Скорость
37.007
40.225
45.052
49.879
54.706
59.533
64.36
69.187
72.405
77.232
82.059
86.886
91.713
119.312
123.38
132.87
138.294
126.091
142.361
164.054
188.459
187.103
181.68
170.833
158.631
85.417
45.052
45.052
56.315
62.751
67.578
74.014
78.841
85.277
90.104
96.54
101.367
107.803
112.63
98.975
103.042
111.177
115.245
105.754
119.312
136.938
158.631
157.275
151.852
143.717
132.87
70.503
54.706
61.142
67.578
74.014
80.45
88.495
94.931
101.367
107.803
115.848
120.675
128.72
135.156
135.156
140
120
100
кмчас1
кмчас2
80
кмчас3
кмчас4
кмчас5 60
кмчас6
40
20
1.609
0
4000
3
410
5000
6000
7000
обмин
8000
9000
1 10
4
110
4
График зависимости скорости мотоцикла от оборотов двигателя на соответствующей передаче.
1000
961.468
900
800
700
Нм1
600
Нм2
Нм3
500
Нм4
Нм5
400
Нм6
300
200
100
70.503
0
4000
3
410
5000
6000
7000
обмин
8000
9000
1 10
4
110
4
График зависимости крутящего момента на заднем колесе мотоцикла от оборотов двигателя на
соответствующей передаче.
При переключении со второй на третью передачу, крутящий момент резко падает приблизительно с
366,1Нм до 257,6Нм. После этого, между третьей и четвертой, имеется падение приблизительно в 40,7Нм,
но это не настолько серьезно, потому как двигатель здесь входит в рабочий диапазон мощности, и
разгоняется весьма хорошо.
Посредством сравнения теперь посмотрим на ТАБЛИЦУ 9.11 и обратим внимание на пригодность
передаточных отношений коробки передач, когда она применяется на серийном двигателе, который имеет
рабочий диапазон мощности от 5500об/мин до 8500об/мин. При переключении на 8000об/мин имеется
промежуток в 108,5Нм крутящего момента между первой и второй передачами, 36,6Нм различие между
второй и третьей, и не имеется падения крутящего момента при переключении с третьей на четвертую.
Также, обратите внимание, что двигатель выпадает из рабочего диапазона мощности только на
переключении с первой на вторую скорость, и этого можно было бы избежать, раскручивая перед
переключением до 8500об/мин на низшей передаче.
ТАБЛИЦА 9.11. Крутящий момент на заднем колесе и скорость движения стандартной Yamaha MX
175.
1-ая передача 39.53
2-ая передача 25.00
3-ья передача 17.57
Обороты Крутящий
в минуту момент
Скорость
Крутящий
момент
Скорость
Крутящий
момент
Скорость
4000
4500
5000
5500
6000
6500
11.263
12.872
14.481
16.09
17.699
19.308
259.569
311.839
336.243
349.802
370.139
379.63
19.308
22.526
24.135
27.353
28.962
32.18
207.44
219.643
235.913
245.403
260.317
267.097
27.353
30.571
35.398
38.616
41.834
45.052
466.402
493.518
530.126
551.819
584.358
600.628
7000
7500
8000
8500
562.665
513.856
444.709
343.022
Обороты
в минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
4-ая передача 13.45
Крутящий
Скорость
момент
158.631
37.007
168.122
40.225
180.324
45.052
188.459
49.879
199.306
54.706
204.729
59.533
191.171
64.36
174.901
69.187
151.852
72.405
116.601
77.232
115.848
20.917
22.526
24.135
25.744
356.581
325.397
282.011
216.931
33.789
37.007
38.616
41.834
5-ая передача 10.81
Крутящий
Скорость
момент
127.447
45.052
134.226
51.488
145.073
56.315
150.496
62.751
159.987
67.578
164.054
74.014
154.563
78.841
141.005
85.227
122.024
90.104
93.552
96.54
249.471
229.134
197.95
151.852
48.27
51.488
56.315
59.533
6-ая передача 9.04
Крутящий
Скорость
момент
107.11
54.706
112.533
61.142
120.668
67.578
126.091
74.014
134.226
80.45
136.938
88.495
128.803
94.931
117.956
101.367
101.686
107.803
78.638
115.848
120
110
100
90
кмчас1 80
кмчас2
кмчас3 70
кмчас4
кмчас5
кмчас6
60
50
40
30
20
11.263 10
4000
4500
3
410
5000
5500
6000
6500
обмин
7000
7500
8000
8500
3
8.510
График зависимости скорости мотоцикла от оборотов двигателя на соответствующей передаче.
600.628
650
600
550
500
450
Нм1
Нм2
400
Нм3
Нм4
Нм5
350
300
Нм6
250
200
150
100
78.638 50
4000
4500
3
410
5000
5500
6000
6500
обмин
7000
7500
8000
8500
3
8.510
График зависимости крутящего момента на заднем колесе мотоцикла от оборотов двигателя на
соответствующей передаче.
Конечно, все эти вычисления будут потрачены впустую, если ваш тахометр неточен. Поэтому, он должен
быть проверен и калиброван. Только тогда Вы можете убеждаться, что получаете лучшую работу от
двигателя, переключая передачи при правильной частоте вращения и сохраняя его тем самым в пределах
рабочего диапазона мощности.
К сожалению, многие полагают, что показания тахометра безошибочны и вне вопроса. Однако я
предупреждаю, что это не так. Механические тахометры обычно могут ошибаться на 400-700об/мин, а
электронные цифровые тахометры могут производить погрешность на всем протяжении оборотов, в
зависимости от температуры окружающего воздуха и качества прибора.
Также, даже после полного сеанса настройки на тормозном стенде необходима окончательная настройка
на гоночном треке с прямолинейными участками. Это связано с тем, что нагрузка, приложенная на
тормозном стенде, возможно, была короткая по времени, то есть, достаточная только, чтобы получить
показания приборов. Такая краткая работа при предельной нагрузке не может позволить получить
достаточное тепловыделение в головке поршня, камере сгорания или картере, и соответственно вызывать
детонацию. При нормальных условиях гонки, где предельную нагрузку можно получить, в более длинном
периоде времени, детонация могла бы происходить из-за бедной смеси, и в некоторых случаях, из-за
немного раннего опережения зажигания. В некоторых случаях будет найдено даже большее количество
мощности на гоночном кольце, чем на тормозном стенде, получая лучшую приемистость и ускорение, когда
смесь должна быть значительно более богатой, чтобы охладить поршень.
Во всех настройках при испытании Вы должны делать за один раз только одно изменение. Это
единственный путь, с помощью которого Вы собираетесь выяснять то, как двигатель изменяется. Даже с
одним изменением в настройке в одном испытании, часто трудно узнать какой следующий сделать шаг, так
что представьте, что если Вы сделали два или три изменения в настройке двигателя то, вероятно, это
сделает фактически невозможным понять, где Вы находитесь с вашей регулировкой.
В начале, настройка на гоночной трассе с прямолинейными участками может быть чрезвычайно
непродуктивна, потому что Вам кажется, что перед вами так много тупиков. Однако если Вы наткнулись на
него, и выбрали для его решения системный путь относительно вашей настройки, будете уверены, что
получите двигатель, отвечающий лучше на ручку газа и производящий большее количество мощности, чем
было прежде. И запомните, Вы должны делать одновременно только одно изменение, сохраняя точные
примечания любых настроек, а также удостоверьтесь, что Вы имеете хорошего партнера с секундомером, на
которого можно положиться в точном отсчете времени каждого круга.
Приложение I.
Введение.
Эта часть книги должна позволить Вам ясно понять практическое применение настройки двухтактного
двигателя поясненной во всех предыдущих девяти главах. Каждый рабочий пример, который я выбрал,
имеет собственную историю. Некоторые двигатели требуют много изменений, прежде чем они способны
произвести приемлемые результаты; другие, например: большие 400см 3 мотокроссовые и эндуро двигатели,
требуют только доводки каналов; для некоторых (например: картинговый двигатель) лучшее, что можно
сделать это – ―блюпринтинг‖.
К сожалению, двигатели, используемые как примеры, не те модели, которые будут использоваться в
то время, когда Вы будете читать эту книгу. Но принципы изменения любых из них, с двухтактным циклом
вообще, много лет не меняются.
Обычно, модификация каждого двигателя разделяется для двух категорий гонщиков: а именно
―среднего‖ и ―высокого‖ классов. Мы стоим перед фактом, что большинство из нас относится к среднему
классу. Это означает, что мы требуем от двигателя хорошего плавного изменения мощности в широком
диапазоне оборотов. С другой стороны, высокий класс может допустить намного более узкий диапазон
мощности. Он имеет способность управлять быстрым изменением мощности, и он редко пропускает
переключение передач. Очевидно, если Вы - не один из горстки гонщиков такого класса, для кого
применяется последнее описание, можете забыть относительно более ―высокофорсированных‖ изменений,
поскольку они, окажутся Вам, помехой.
Мотокроссовая модификация 1.
1. Yamaha YZ80F
В стандартной настройке, YZ80F очень быстрый мотоцикл, но ехать на нем трудно. Двигатель
производит превосходную мощность (ТАБЛИЦА A.1) и она распространяется в широком диапазоне
оборотов двигателя. Однако большая мощность проявляет себя слишком внезапно, и управление задней
частью мотоцикла становится чрезвычайно трудного. Единственный способ - это сделать мотоцикл проще в
управлении, сглаживая подачу крутящего момента к заднему колесу.
ТАБЛИЦА A.1. Выходная мощность Yamaha YZ80F.
Обороты
минуту
8000
8500
9000
9500
10000
10500
11000
11500
12000
Стандартный
в л.с.
Крутящий момент (Нм)
8.7
9.9
11.1
12.1
12.9
13.3
14.2
7.7
7.728
8.338
8.813
9.084
9.152
9.016
9.22
4.745
Измененный
л.с.
Крутящий момент (Нм)
7.8
10.4
10.8
11.9
12.3
14.2
14.6
13.8
11.1
6.915
8.677
8.542
8.948
8.745
9.626
9.423
8.542
6.576
14.6
15
10
лсСтандартный
лсМ одифицированный
НмСтандартный
НмМодифицированный
5
0
0
4
4
4
8000
9000
1 10
1.1 10
1.2 10
3
4
обмин
810
1.210
График зависимости мощности и крутящего момента от частоты вращения двигателя в стандартном и
модифицированном варианте мотоцикла Yamaha YZ80F.
Эта цель реализована двумя способами: поднятием перепускных окон и изменением расширительной
камеры выпускной трубы.
Продолжительность перепуска в стандартном варианте, когда она работает вместе с относительно
нестабилизированным 197° открытым периодом выпуска, слишком коротка. Самый простой способ
увеличения продолжительности перепуска состоит в том, чтобы поднять цилиндр на 1,0мм, используя 0,7мм
алюминиевую прокладку добавив к основной прокладке под цилиндром. Это даст продолжительность
перепуска 129° по сравнению со стандартной продолжительностью 121°. К тому еще дополнительный
перепускной канал должен быть поднят на высоту 1,5мм, чтобы продолжительность открытия этого канала
достигла 138°.
Поднятие цилиндра также увеличит время выпуска, в этом варианте почти до 203°. Во многих
двигателях это было бы слишком не стабилизировано, но этот мотор будет раскручиваться почти до
12000об/мин, поэтому требуется такой длинный выпуск.
Стандартная выпускная труба - весьма необычный проект, который работает не так как надо. Конусы
канала выпускного патрубка с довольно крутым подъемом 1,65° и затем расходятся в 2,9° и 5,4° диффузора.
В цилиндрической секции, которая, при рассмотрении, расходиться и затем сходится резко, находится в
действительности глушитель, так что не нужно входить в заблуждение вспомогательной формой. Обратный
конус сходится в довольно обычный угол 9,75 °, но это ужасно искажается, когда огибает раму мотоцикла
(Рис. A.1).
Выпускная труба могла бы быть заменена полностью, но в этом образце, который я предлагаю, это намного проще и так же эффективно как если заменить полностью стандартную трубу. Обратите внимание
на рисунок А.2, это в основном уменьшение центрального отсека и приваривание нового обратного конуса
и второй ступени диффузора.
Стандартные трубы выпускного и конечного патрубков необходимо сохранить. Но поскольку новая
средняя секция короче, чем стандартная, необходимо приварить трубу длиной 20мм, чтобы удлинить
конечный патрубок, достигнув обратного конуса.
Длинная вторая ступень диффузора с конусом 5° служит, чтобы улучшить мощность в верхнем конце
и средней части кривой мощности. Обычно угол 5° был бы также крут для мотокроссового двигателя этого
размера, но встраиваемая секция с 2,9° конусом диффузора длинной 90мм, которая была сохранена, дает
очень хорошие результаты работы двухступенчатого диффузора.
Угол обратного конуса уменьшен до 9° в интересах расширения и сглаживания диапазона мощности.
Это немного уменьшает мощность в верхней части кривой, но это - цена, которая должна иногда быть
оплачена. Если выпускная труба правильно сформирована, не будет необходимо искажать диффузор, чтобы
обогнуть трубы рамы.
Настроенная длина выпускной системы была сокращена так, чтобы двигатель теперь работал лучше
при 11000об/мин, чем на 10200об/мин, с цилиндрической секцией длинной - только 22мм. Обратите
внимание, что эта секция теперь больше не делает никакого заглушения. Все же, если сохранен стандартный
глушитель, установленный на конце конечного патрубка, и новые конусы сделаны из миллиметровой
листовой стали, убедитесь, что модифицированная выпускная труба обеспечивает намного более тихую
работу, чем стандартная.
После сглаживания подачи крутящего момента, мы можем теперь думать относительно увеличения
на YZ80F уровня мощности. Это в основном увеличенное получение большего количества смеси в
двигатель, особенно при оборотах выше 10500об/мин.
Первая вещь, которую мы должны сделать - расточка стандартного 26мм карбюратора Mikuni до 27,3мм.
Действительно карбюратор должен быть больший, но это - максимум, к которому карбюратор может
растачиваться. Нагнетание не должно быть изменено, за исключением того, что на очень быстрых трассах
может потребоваться главный жиклер 195 вместо стандартного 190. Обычно, я нашел выгодным понижать
иглу к средней фиксирующей позиции, поскольку двигатель имеет тенденцию работать с немного богатой
смесью на заводском 4-ом фиксирующем углублении.
Устройство мембранного клапана с пружинной пластиной работает исключительно плохо. Он может
быть заменен блоком мембран Nogucchi, который будет давать большее количество смеси приблизительно
на 25 %. Поскольку эта сборка физически большая, чем стандартный блок мембран, впускной канал должен
быть расширен для этого.
Альтернативно, стандартный блок можно изменить, как показано на рисунке А.3. Сначала, окна
блока мембранного клапана должны быть тщательно расточены, удален выступ. После этого окна могут
быть увеличены в длине, чтобы далее увеличить проходное сечение. Если фенольные лепестки мембранного
клапана доступны, они должны быть установлены.
Чтобы улучшить поток смеси в цилиндр, впускной канал должен быть расширен, но осторожность
необходима здесь, поскольку, чрезмерное, расширение приведет к облому нижней задней стенки цилиндра.
Что Вы должны сделать – это применить овальные окна и плавные боковые стенки в гильзе цилиндра.
Ширина окна может быть увеличена от 30мм до 32мм к верху (Рис. А.4).
Если поршень должен быть заменен, лучше использовать, более позднюю модель G, поскольку он
намного полезнее, чем поршень модели F , он позволяет большему количеству смеси попасть в картер. Как
показано на рисунке А.5, юбка - на 2,5мм, короче и окна имеют открытую площадь 13х20мм. Имеется также
другое преимущество в использовании поршня G. Он имеет пазы для удаления стопорного кольца, что
означает, что могут использоваться стопорные кольца без хвостовиков. Модель F - реальная проблема в
этом отношении. Хвостовые стопорные кольца всегда предрасполагают к неисправности, и YZ80F в этом не
исключение. Трение постоянно поршневого пальца о стопорные кольца изнашивают их, итог этого,
попадание в цилиндр обломков стопорного кольца, и возможен прихват двигателя.
Чтобы улучшить поток смеси из картера в отверстия для перепуска доработка поршня очень проста и
не вызывает какую-нибудь неисправность. Расширение выреза ниже поршневых бобышек предоставляет
большую площадь прохода для топливовоздушной смеси, переходя в перепускные каналы (Рис. А.6).
Чтобы улучшать поток смеси из картера далее, уплотнение цилиндра должно быть обрезано крутым
ножом, если оно выступает в перепускные каналы. В YZ80, разделение между смежными перепускными
каналами очень ненадежное, так что это должно быть тоньше и сделано проще.
Выпускное окно увеличено расширением канала на 1,0мм и достигает 34,5мм. Это - максимальная
практическая ширина. Форма канала не должна быть изменена, только сглажена, и оставаясь в основе ―D‖образной формы канала как оно есть. Много настройщиков были ―увлечены‖ расточкой выпускного канала
YZ80F к обычной круглой форме. Результаты всегда неутешительны: слегка увеличенная пиковая
мощность, но средняя часть не производит впечатления.
Если используется 97 октановое топливо, степень сжатия может быть поднята до 15,5:1. Чтобы
достичь этого, верхний торец цилиндра должен быть сточен на станке приблизительно, на 1,1мм. Это
восстановит то, что было потеряно от повышения цилиндра, и добавит небольшое дополнительное сжатие
на верху.
В этом состоянии настройки Вы будете нуждаться в свече Champion N-59G, делая зазор в 0,51мм.
Установка угла опережения зажигания должна остаться в 0,8мм перед В.М.Т, что касается стандартного
двигателя.
Двигатель подобно этому, развивающий свыше 10000об/мин, не нуждается в двух кольцах, поэтому
снимите второе кольцо. Это уменьшит износ цилиндра, особенно выше выпускного канала, и потери на
трение будут уменьшены.
YZ80F, изменяемый таким способом произведет хорошее распределение мощности лучше
стандартного двигателя (ТАБЛИЦА A.1). Если установленный 28мм карбюратор Mikuni будет расточен до
29мм, то работа будет еще лучше. Пиковая мощность не будет улучшаться, но двигатель произведет
большее количество мощности при 12000об/мин.
На большинстве мотокроссовых трасс, звездочки с 12 зубьями вторичной передачи обеспечат
правильное передаточное число. Это - значительное уменьшение, чем на 14 зубовой звездочке,
предлагаемой заводом. Гонщики весом до 51кг будут способны стартовать на второй передаче, без
неприятности заглушить двигатель. Более тяжелые юниоры будут должны использовать низшую передачу,
если старт происходит из нисходящей траектории или где тяга недостаточна.
2. Suzuki RM125C
Как произведенные заводом, Suzuki RM125 двигатели всегда были реальные небольшие хорошие
машины. Они производят широкое распределение легко управляемой мощности также как превосходной
пиковой мощности. Немногие другие 125 кубовые двигатели могут оставаться с ними на равных, на любой
мотокроссовой трассе.
С осторожными изменениями расположения каналов, RM125 может быть улучшен, чтобы получить
даже большее количество мощности в верхнем конце диапазона без воздействия на среднюю часть, но
необходимо оставить выпускную трубу такой же, поскольку она не может быть улучшена. Любые
изменения в выпускной трубе, делают улучшения в верхнем конце диапазона, но укорачивают его, поэтому
лучше оставьте оригинальный.
Много настройщиков утверждают, что лучше заменить 32мм карбюратор Mikuni, поскольку он
слишком маленький, но я с этим не соглашаюсь. 34мм Mikuni (или 32 расточенный до 34мм) не будет
увеличивать пиковую мощность, но это позволит двигателю работать при 11500об/мин с
непринужденностью. С 32мм карбюратором двигатель развивает только за 11000об/мин. Когда было
проверено на тормозном стенде, двигатель с 34мм Mikuni не теряет наивысшую мощность, (то есть, при
9000об/мин) по сравнению с двигателем, оборудованным 32мм карбюратором, но в реальном мире
мотокросса для приемистости кажется, не весьма хорош.
Исключение - то, когда RM подготавливается для опытных гонщиков. В этом образце 32мм
карбюратор не может пропускать достаточно смеси, чтобы не отстать от требований двигателя с
радикальным, почти шоссейно-гоночным, расположением каналов. При 11000 и 11500об/мин 34 или 35мм
карбюратор необходим, что бы позволить этому нестабилизированному расположению каналов нормально
работать. В руках опытного гонщика максимальная мощность, кажется, компенсирует то, что было
потеряно в средней части.
Потому двигатель RM имеющий картерный мембранный клапан, все еще полагается на юбку поршня,
чтобы открывать и закрывать впускной канал. По этой причине Suzuki сохранил впускную
продолжительность довольно небольшой 155°, относительно эквивалентного двигателя с мембранным
клапаном эндуро подобно Bultaco Matador. Понижение впускного канала на 3,0мм увеличивает
продолжительность впуска до 167°. Увеличение в продолжительности дает большее количество времени,
чтобы топливная смесь вошла в двигатель, а понижение нижней части канала на 3,0мм дает большее, менее
ограничительное отверстие, для пропуска смеси. Отрезание 3,0мм от юбки поршня также увеличила бы
впускную продолжительность до 167°, но впускной канал остается маленьким ограничительным каналом.
Прежде, чем Вы растачиваете впускной канал, сначала увеличьте ширину окон на 3,0мм, т.е. до 40мм и
затем подгоните к ним впускной коллектор с каналом и отверстием карбюратора (Рис.А.7).
При работе над впускным каналом, Вы обратите внимание, что мембранный клапан не очень хорошо
соответствует. Что Вы должны сделать - это удалить лепесток из нержавеющей стали и затем, расточив
канал и(или) блок мембранного клапана, чтобы предоставить входу смеси, в картер через мембранный
клапан плавно, без ограничения прохода. Замените лепесток из нержавеющей стали двумя фенольными
лепестками. Я рекомендую, чтобы два лепестка были установлены, поскольку это улучшает продувку
картера, заполняющегося на высоких оборотах, устраняя лепестковые колебания. Обработайте винты
Loctite, прижимающие мембраны клапана, если Вы не хотите чтобы эти винты, попали в двигатель.
Отверстия для перепуска у RM125 - хорошего размера и формой, но, к сожалению, они очень грубы.
Без изменения их форм все должно быть зачищено в каналах, а когда они будут заглажены, они должны
быть подогнаны к перепускным каналам картера и уплотнению цилиндра.
Вероятно самый плохой аспект двигателя RM - выпускной канал. Он выходит под очень плохим
углом, весьма ограничивая выброс газа. К счастью, имеется достаточно металла в цилиндре вокруг
выпускного канала, чтобы сделать одну половину канала более широкой. У стандартного варианта, каждая
половина канала имеет ширину 21мм. Чтобы увеличить выброс газа, левое выпускное окно (если смотреть с
передней стороны мотоцикла) должно быть расточено, до увеличения ширины, наверху - 23мм. К
сожалению, эта половина выпускного канала под таким ужасным углом, что Вы будете тратить впустую
ваше время. Правое окно это то, над чем Вы должны сконцентрировать ваши усилия. Оно может быть
расширено до 25,5мм в ширину. Позаботьтесь, о том, чтобы оно не было больше, чем это значение, иначе
поршень не будет способен изолировать картер от выпускного канала.
Не увеличивайте ширину выпускного окна в основании. Окно уже слишком близко к перепускным
окнам в этой точке, и создание окна, более широкого здесь только позволило бы большему количеству
топливовоздушной смеси выходить в выхлоп, особенно ниже 9000об/мин.
Выпускные каналы RM125 требуется несколько понизить на 0,5-0,75мм, так, чтобы они не
высовывались выше головки поршня при Н.М.Т.. В то время как Вы проявляете внимание к этому, также
уберите выступ из нижней части выпускного канала (Рис. А.8).
Стандартная продолжительность выпуска - приблизительно 192°. Увеличение канала на 1,0мм
увеличивает продолжительность до 197° и поднимает пиковую мощность.
Когда Вы закончили изменять выпускной канал, подгоните фланец выпускного патрубка и парную
деталь к каналу. Вообще, соответствие этих деталей не будет нормальным, так что Вы будете должны
расточить фланец равномерно полностью вокруг внутренней части, чтобы увеличить внутренний диаметр, и
незабывайте вырезать уплотнение, которое бы соответствовало отверстию. Фланец должен быть закреплен,
используя винты - барашки с применением Loctite.
Если используется 97 октановое топливо, степень сжатия может быть поднята до 14,7:1. Это может
быть достигнуто срезанием на станке головки приблизительно на 0,2мм или, если Вы очень осторожны,
сшлифовать прокладку головки цилиндра можно наждачной стеклянной шкуркой.
В этом состоянии настройки двигатель будет требовать, чтобы применялась свеча Champion N-59G,
делая зазор между электродами 0,51мм. (На очень быстрых трассах может потребоваться N-57G). Оставьте
установку угла опережения зажигания 2,8мм перед В.М.Т..
Для уменьшения потерь на трение, используют только верхнее компрессионное кольцо. Второе
кольцо действительно только помогает ниже 8000об/мин, поэтому не имеет никакого смысла в установке
его, поскольку оно уменьшает мощность и увеличивает износ цилиндра.
Вам не придется менять карбюратор. На большинстве трасс лучше применить главный жиклер 240,
но на более медленных трассах 230 может давать слегка превышающую приемистость.
Опытные гонщики будут способны использовать большее количество мощности и более узкий ее
диапазон. Главные изменения, чтобы достигнуть этой цели увеличения периода выпуска и впуска. При
увеличении выпускного канала дополнительно на 0,5мм поднимает продолжительность приблизительно до
199°, которая является практическим максимумом для мотокросса, хотя Вы можете поднять и выше 0,5мм
для использования в гонках ТТ.
Впускной канал может быть понижен дополнительно на 1,5мм, давая тем самым 173°
продолжительности впуска. Он может быть понижен на 1,5мм для гонок ТТ. Это позволяет достигать
продолжительности впуска 180 °.
32мм карбюратор Mikuni должен будет растачиваться до 34мм или быть заменен 34мм
карбюратором. Он не будет требовать никаких изменений жиклеров, если, только не применяя главный
жиклер 250
.
Выпускная труба также должна быть изменена, для настройки с ―горячим‖ расположением каналов.
Вы будете должны вырезать 50мм из цилиндрической секции трубы, чтобы получить полную настроенную
длину.
Наконец, замените сборку мембранного клапана блоком мембран DG. DG имеет вдвое большее
проходное сечение, чем стандартный Suzuki. Это не будет делать что - ни будь, что добавит мощность в
средней части диапазона, но пиковая мощность будет улучшена из-за увеличенного потока смеси в
двигатель.
3. Honda CR250R
Honda CR250R очень урезает имеющуюся мощность, но это можно изменить, чтобы произвести
лучшую среднюю и верхнюю часть кривой мощности. Все что требуется - новая выпускная труба и
некоторая работа над перепускными каналами.
Стандартная выпускная труба весьма необычна во многих отношениях. Выпускной канал с
параллельными стенками - довольно ―старая шляпа‖ по сегодняшним стандартам. После его идет 4,5°
диффузор, сопровождаемый странным трехступенчатым обратным конусом. Половину длины его сводится
на конус в 2,5° и затем увеличивается до 7,5° и в конце 9°.
Выпускная труба, которую мы хотим, иллюстрируется на рисунке А.9. Канал выпускного патрубка с
конусом 1,22° повышают мощность по всему диапазону оборотов, в то время как слегка неглубокий
диффузор и обратный конус улучшают мощность в средней части.
В основном, цилиндры Honda очень хорошие вещи, но я не люблю их перепускные каналы.
Продолжительность перепуска 124° - короткий пустяк, так что первое изменение должно увеличить их на
1,0мм, чтобы увеличить продолжительность до 129°.
Главная проблема с перепускными каналами состоит в том, что они направляют топливовоздушную
смесь в цилиндр под неправильным углом. Главные каналы для перепуска (то есть, со стороны выпускного
канала) являются с наклоном вверх при 15°, в то время как дополнительные каналы наклонены на 30°. Что
должно быть выполнено - это обработка каналов к форме, показанной на рисунке A.10. Эта модификация
уменьшает турбулентность потока и минимизирует разведение смеси с выхлопным газом, направляя поток
смеси поперек головки поршня, к задней части цилиндра. Основные перепускные окна открываются на
2,0мм раньше, чтобы сгладить и ускорить поток.
Чтобы увеличивать мощность в верхнем конце диапазона оборотов, выпускной канал поднимается на
1,0мм, увеличивая продолжительность на 4,° т.е. продолжительность после этого будет составлять 184°.
С этими изменениями CR250 производит мощность, представленную в ТАБЛИЦЕ 2. Обратите
внимание, что мощность в средней части увеличилась минимум на 1л.с., а пиковая мощность на 2,6л.с.
ТАБЛИЦА 2. Выходная мощность Honda CR250R.
Обороты
минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
Стандартный
в л.с.
Крутящий момент (Нм)
10.0
11.1
13.1
19.0
25.2
28.2
29.7
29.8
27.7
23.1
17.761
17.626
18.71
24.581
29.964
30.845
30.235
28.337
24.676
19.348
Модифицированный
л.с.
Крутящий
момент
(Нм)
10.6
18.914
12.2
19.293
14.4
20.473
20.5
26.574
26.5
31.455
30.7
33.624
31.3
31.862
32.4
30.777
29.4
26.167
25.2
21.151
33.624
35
30
лсСтандартный
лсМ одифицированный
25
НмСтандартный
НмМодифицированный
20
15
10 10
4000
5000
6000
7000
8000
9000
3
обмин
410
8.510
График зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя в стандартном и
модифицированном исполнении на мотоцикле Honda CR250R.
3
4. Yamaha YZ465H
Неограниченный класс мотокросооовых мотоциклов производит такое количество мощности, что
большая часть гонщиков, не может ей полностью воспользоваться. 465-ая Yamaha не исключение: она
развивает 42л.с., так зачем попытаться извлечь большее количество мощности. Однако на некоторых очень
быстрых трассах 465-ой немного недостает мощности до большого Maico 490, так если Вы думаете, что Вам
нужно развить большее количество мощности, это - способ получить ее. Перейдите на Avgas 100/130 и
увеличьте степень сжатия до 12,5:1. После этого поднимите выпускной канал на 0,7мм и дополнительный
перепускной канал на 1,0мм.
Если ваш 465 - мотоцикл двойного назначения, Вы можете предпочитать более мягкую
характеристику мощности. Имеется пара путей, которыми Вы можете идти относительно этого. Намного
самый простой метод состоит в том, чтобы установить два основных уплотнения под цилиндром. Это
понижает степень сжатия и увеличивает продолжительность перепуска. Альтернативно, Вы можете
расточить камеру сгорания, чтобы понизить степень сжатия до 11:1 и затем увеличить дополнительный
перепускной канал на 1,0мм. Если двигатель, необходимо использовать в основном в средней части
диапазона, установите мембранный клапан White Bros.
Эндуро модификации.
1. Yamaha IT175F
IT175F имеет очень чувствительный двигатель. Он производит хорошую мощность и поддерживает
ее в широком диапазоне. Это делает его подходящим для большинства гонщиков эндуро, имеющих
некоторый предыдущий опыт на мотоциклах эндуро. Однако, новичкам, начинающим на IT175 может не
понравиться большая пиковая мощность в местах трассы с низкой скоростью, они будут запрашивать более
тонкого приложения мощности. Все мотоциклы в соревнованиях имеют тенденцию к поднятию передней
части мотоцикла вверх, поскольку дроссельная заслонка полностью открыта. Когда направление движения
довольно простое, это - не проблема для новичка, но в более трудных местах, эта тенденция может запугать
гонщика из-за поднятия переднего колеса и или скольжения с уводом задней части мотоцикла из-под
гонщика, чем обычно кончается.
Для новичков, я предложил бы, чтобы Вы изменили двигатель двумя способами. Сначала, замените
стандартный 34мм Mikuni на 32мм карбюратор. Если Вы имеете парную деталь с YZ125, Вы можете сделать
перестановку. 32мм карбюратор будет требовать жиклеры те же самые как на 34мм карбюраторе. Так как
Вы - новичок, Вы будете наиболее вероятно должны установить меньший главный жиклер 340.
Другое требуемое изменение должно повысить дополнительный перепускной канал цилиндра на
1,0мм. Это сглаживает кривую мощности без уменьшения максимальной.
Большинство гонщиков будет хотеть оставить двигатель в той же самой настройке, это стандартный
вариант. Однако если желаете немного больше мощности в верхнем конце кривой мощности, это можно
легко сделать. Просто зачистите каналы, для удаления остатков от литья, и добейтесь соответствия
отверстий для перепуска у картера и цилиндра, все это увеличит максимально мощность на 1л.с. и улучшит
мощность в пике почти на 2л.с.
Опытные гонщики могут получить немного больше мощность расточкой карбюратора до 35мм (при
этом оставив жиклер стандартным) и, подняв выпускной канал на 1,0мм. Если применять топливо Avgas
100/130, степень сжатия должна быть увеличена до 14:1, чтобы поднять мощность в средней части
(ТАБЛИЦА B.I). Действительно, для IT175 можно было сделать новую выпускную трубу в такой степени
настройки. Однако я не чувствую, что на это стоит тратить свое время. Если Вы достаточно любезны, чтобы
использовать вид мощности, которую новая выпускная труба получит, то Вы должны ездить на Can-Am или
SWM. Но эти мотоциклы дороги, здесь же Вы поставили новые подвески на Вашем IT, чтобы передать всю
эту новую полученную мощность к земле, Вы будете впереди по экономии денежных средств с одним из
этих экзотических механизмов.
ТАБЛИЦА B.I. Выходная мощность Yamaha IT175F.
Стандарт
Обороты
минуту
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
10500
в л.с.
6.3
7.4
8.7
10.0
9.8
12.0
15.1
18.2
19.6
20.5
20.3
19.9
11.6
Измененный экспертом
Крутящий момент (Нм)
л.с.
Крутящий момент (Нм)
11.253
11.796
12.338
13.016
11.66
13.151
15.321
17.26
17.49
17.219
16.066
14.914
8.271
4.9
5.8
6.3
7.5
8.7
10.4
13.3
15.4
18.0
20.1
21.6
22.6
19.6
9.2
8.813
9.22
8.948
9.762
10.372
11.389
13.558
14.643
15.999
16.812
17.083
16.948
13.965
6.237
22.6
25
20
лсСтандартный
15
лсМ одифицированный
НмСтандартный
НмМодифицированный
10
5
0
0
4
4
4000
5000
6000
7000
8000
9000 1 10
1.1 10
3
4
обмин
410
1.0510
График зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя на мотоцикле Yamaha
IT175
2 Suzuki PE175N
Suzuki PE175 - очень хороший мотоцикл, особенно для новичков. Однако, поскольку способность
гонщика улучшается, он скоро обратит внимание, что PE не может соответствовать другому 175 эндуро
мотоциклу с более крутой мощностью.
Первое изменение, которое я рекомендовал бы для всех гонщиков, это необходимо удалить два
ограничителя из выхлопа. Они были первоначально установлены, чтобы сделать законным проход
мотоцикла по акустическим данным, хотя низкий уровень шума не требуется на соревновании. Поэтому
ограничитель, установленный позади выпускного фланца надо просто удалить. Только отвинтите три
главных винта, которые держат фланец на месте, и забирайте ограничитель. Другой ограничитель,
расположенный внутри выпускной трубы, является намного более трудным, чтобы добраться до него. Он
расположен в обратном конусе перед конечным патрубком. Вы будете должны вырезать обратный конус,
затем удалить ограничитель и повторно сваривать трубу. С удалением ограничителей двигатель получит
1л.с. в диапазоне от 7000об/мин до 10000об/мин.
Чтобы дать PE, плавный диапазон мощности, Suzuki сохранила впускную область канала и
продолжительность его, очень консервативно. Эта проблема может быть преодолена двумя способами.
Понижая впускной канал на 3,0мм, сечение канала увеличивается, и продолжительность расширяется на
12°. Впускное сечение также расширяется значительно, если стандартный двух лепестковый мембранный
клапан заменен шести лепестковым мембранным клапаном DG. Только отдельно мембранный клапан DG
поднимет мощность во всем диапазоне, и будет делать PE намного более конкурентоспособным.
Все PE175, кажется, страдают от очень неровных каналов, так что они должны быть выровнены и
сглажены, чтобы получить мощность в верхнем конце кривой. Увеличьте в высоту выпускной канал на
0,75мм, чтобы расширить продолжительность выпуска от 184° до 186°.
Чтобы увеличить вращающий момент в средней части диапазона, степень сжатия можно немного
уменьшить, в зависимости от используемого топлива. С 97 октановым высокосортным бензином, PE
работает очень хорошо при степени сжатия 13,5:1. На 100 Avgas ее можно безопасно увеличить до 14:1.
Убедитесь, что использовали свечу Champion N-57G, сделав зазор в ней 0,51мм.
3. Kawasaki KDX175
KDX175 - очень хороший двигатель с хорошей характеристикой мощности, подходящей для наиболее
неопытного гонщика. Эта мощность распределена гладко, и производит хороший пик около 20л.с.. Но
готовая подвеска может легко справиться и с более мощным двигателем.
Самое первое требуемое изменение - это должны быть заменены заводские лепестки мембранного
клапана, патентованными лепестками Eyvind Boyesen. Boyesen лепестки мембранного клапана - это
фактически двойная сборка тонких (0,254мм), и находящихся на верху более толстых (0,686мм) лепестков.
Тонкие лепестки открывается под снижением слабого разряжения, а толстые лепестки соответственно
открываются в более высоких оборотах двигателя. Это предоставляет выгоду от хорошего потока топливной
смеси при низких оборотах также как отсутствие лепесткового колебания при высоких оборотах. Плюс к
тому - то, что четыре ребра могут быть удалены из корпуса мембранного клапана KDX , из-за конструкции
толстых лепестков. Следовательно, через мембранный клапан будет протекать большее количество смеси и
осуществлять большее количество контроля при высоких и при низких оборотах двигателя.
Этот Kawasaki приспособлен для слишком большой скорости, подобно большинству мотоциклов
эндуро, развивая почти 129км/час. Поскольку этот мотоцикл идеален для новичка, я предложил бы, чтобы
Вы поменяли 52 зубовую заднюю на звездочку с 58 зубьями. Предельная скорость будет уменьшена до
116км/час, но Вы почувствуете, что в этом случае намного проще заезжать на гору на первой передаче.
Так как KDX175 в управлении очень хорош, что даже опытные гонщики будут способны
использовать значительно большее количество мощности. В основном, необходимо зачистить и выровнять
каналы, выпускное и дополнительные перепускные каналы должны быть подняты на 1,2мм и 0,8мм
соответственно. Отверстие карбюратора необходимо увеличить до 35мм (сохраняя стандартные жиклеры) и
увеличить степень сжатия до 14:1 для использования топлива Avgas 100/130 (ТАБЛИЦА B.2).
ТАБЛИЦА В.2 Выходная мощность Kawasaki KDX175.
Стандартный
Измененный экспертом
Обороты
минуту
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
10000
в л.с.
3.3
4.3
6.0
6.9
7.8
8.5
10.4
11.8
13.3
16.0
17.2
18.1
18.2
19.7
13.9
Крутящий момент (Нм)
л.с.
Крутящий момент (Нм)
7.728
8.813
10.711
10.847
11.118
10.982
12.338
12.88
13.558
15.185
15.321
15.185
14.372
14.778
9.897
2.7
3.5
4.9
5.8
7.2
8.4
9.5
11.9
13.6
16.4
18.0
18.8
19.5
21.4
16.8
6.508
7.186
8.677
9.22
10.304
10.847
11.253
13.016
13.829
15.592
15.999
15.728
15.456
15.999
11.931
21.4
25
20
лсСтандартный
лсМ одифицированный
15
НмСтандартный
НмМодифицированный
10
5
2.7
0
4
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000 1 10
3
4
обмин
310
110
График зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя мотоцикла Kawasaki KDX175 в
стандартном и модифицированном вариантах.
4. Suzuki PE250T
Эта модель PE Suzuki выполнена довольно хорошо, поскольку она выпускается с завода. Каналы
требуют хорошей зачистки и выравнивания с картером. Это поднимет мощность приблизительно на 1л.с. в
верхней части диапазона от 5500 до 8500об/мин. К сожалению, из-за более бедного распыления топлива в
более низких оборотах, когда скорость смеси недостаточна, нижний конец кривой мощности немного
укорочен.
Чтобы увеличивать мощность по всему диапазону оборотов двигателя, стандартный мембранный
клапан должен быть заменен устройством интенсивного потока. Шести лепестковые мембранные клапаны
DG и R & R Hi-Volume значительно большее количество пропускают топливной смеси, чем стандартный
мембранный клапан. После установки любой сборки, убедитесь, что она соответствует к впускному проходу
в цилиндр.
Опытные гонщики могут использовать большее количество мощности в пике, поднимая выпускной
канал на 0,75мм. Чтобы помочь восстановить вращающий момент на низах, степень сжатия необходимо
увеличить до 13,7:1. Когда сжатие поднято до этой степени, необходимо использовать топливо 100/130
Avgas, чтобы избежать перегрева двигателя и детонации.
5. Can-Am 250 Qualifier III
Наряду с 250 SWM, в котором применяется, подобный двигатель, Can-Am 250 - наиболее мощный
эндуро в этом классе. Также как наличие хорошей пиковой мощности, двигатель Rotax с вращающимся
дисковым золотником на впуске также имеет превосходное распределение мощности. Первый шаг, это для
получения большей мощности необходимо удалить пенное покрытие фильтра, которое находится вокруг
воздушного фильтра К & N. После этого тщательно подгоните каналы цилиндра к каналам картера,
зачистите, и выровняйте полный впускной тракт.
Затем проверьте синхронизацию вращающегося золотника. Он должен открыться при 137° перед
В.М.Т и закрыться при 75° после В.М.Т. После этого, нужно подобрать степень сжатия. Предпочтительно
она должна быть приблизительно 13:1, если она - меньше чем 12,5:1 проточите с торца головку на станке,
чтобы довести степень сжатия до 13:1. Подберите свечу Champion N-59G, сделав зазор 0,5мм и установите
момент зажигания в 1,2мм перед В.М.Т.
Если Вы - опытный гонщик, двигатель можно изменить даже для большего количества мощности.
При применении Avgas 100/130 степень сжатия можно довести до 13,8:1. Установите опережение зажигания
1,2мм, и используйте свечу Champion N-59G, сделав зазор между электродами 0,5мм. Для более высокой
мощности изменяют диск золотника, так чтобы он закрывал при 80° после В.М.Т (необходимо оставить
открытие при 137° перед В.М.Т.). После этого увеличьте выпускной канал, чтобы продолжительность
периода выпуска составляла 184°.
6. Can-Am 350 Qualifier III
Двигатель Rotax, установленный на этот мотоцикл, как рассматривается, во многом является
несоответствием. В действительности это - только 277см3, так что он может быть сброшен со счетов как
мотоцикл открытого класса. Однако я не соглашаюсь. В труднопроходимой или слишком влажной трассе
небольшой 350 Qualifier - хороший соперник для других мотоциклов, для новичка, это превосходный
мотоцикл двойного назначения, из-за плавной характеристики двигателя. В основном, с двигателем можно
обращаться точно таким же самым путем, как и с 250, единственное исключение, являющееся, что
опережение зажигания должно быть установлено при 1,4мм перед В.М.Т.
Опытные гонщики должны переделать двигатель следующим образом. Перейдите на топливо Avgas
100/130, и увеличьте степень сжатия до 13,5:1. Оставьте установку угла опережение зажигания при 1,4мм
перед В.М.Т.. Увеличьте выпускной канал, чтобы продолжительность выпуска достигла 184°, и измените
диск золотника, чтобы он закрывал при 82° после В.М.Т.. Установите карбюратор Mikuni 34мм,
расточенный до 35,3мм, главный жиклер 310, жиклер иглы P-6, игла 6DH-7 на 3-ем углублении, 3,0мм срез
на заслонке и жиклер холостого хода 60 (ТАБЛИЦА B. 3).
ТАБЛИЦА B. 3. Выходная мощность Can-Am 350 Qualifier III.
Стандартный
Обороты
минуту
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
в л.с.
5.3
6.6
9.7
11.1
13.8
17.1
22.5
25.0
27.6
30.4
30.3
31.4
24.4
Модифицированный экспертом
Крутящий момент (Нм)
л.с.
Крутящий момент (Нм)
15.185
15.728
19.659
19.795
21.829
24.405
29.15
29.692
30.235
30.913
28.743
27.93
20.473
4.6
6.0
8.4
10.7
11.8
16.1
21.2
25.4
28.0
32.0
32.7
32.3
28.2
13.151
14.236
17.083
18.981
18.71
22.913
27.523
30.099
30.642
32.54
31.048
28.743
23.591
32.7
35
30
25
лсСтандартный
лсМ одифицированный
20
НмСтандартный
15
НмМодифицированный
10
5
4.6
0
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
3
обмин
2.510
8.510
График зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя на стандартном и
модифицированном мотоцикле Can-Am 350 Qualifier III.
3
Одна проблема у 350 Qualifier - большой промежуток между первой и второй передачами, который
даже не будет перекрывать широкое распределение мощности этого двигателя. Поэтому, я предложил бы,
чтобы новички и гонщики любители установили 14 зубовую звездочку вторичной передачи на месте
штатной 15 зубовой звездочки, если Вы чаще ездите на более низких передачах.
Если Вы имеете 250 Can-Am, то он может быть поднят до мощности как у 350, технические решения
очень просты, и как итог получите выгоду, в виде добавленной 6 ступенчатой коробки передач в
противоположность у 350 с пятью скоростями. Все, что требуется - 350 цилиндр и поршень. Необходимо
250 головку и картер обработать на станке, приспособив под больший на 4мм цилиндр. Единственное, в
каких частях, Вы будете нуждаться - 350 уплотнения под головку и цилиндр и 2,76 жиклер иглы, чтобы
заменить штатный 250 жиклер 2,73.
7. Suzuki PE400T
Это - один из тех двигателей, который лучше оставить, как есть. Он работает хорошо в стандартной
форме, поэтому лучше потратьте ваши деньги на пару амортизаторов Ohlins. Если Вы хотите сделать
некоторую работу над двигателем, то зачистите и подгоните все каналы. После этого установите
мембранный клапан интенсивного потока, чтобы увеличить мощность по всему диапазону.
Опытные гонщики, которые могут использовать более узкий диапазон мощности и внезапное ее
появление, могут поднять выпускной канал на 0,8мм и отверстие в карбюраторе до 37мм. А также
увеличить степень сжатия до 12,3:1. Будет необходимо перейти на Avgas 100/130, чтобы избежать
перегревания двигателя или детонации.
Модификации шоссейно-гоночных двигателей.
1. Yamaha KT100S Kart
Этот двигатель очень популярен в классах картинга – особенно для новичков соревнующихся в этом
виде мотоспорта, также, официальные представители спортивной организации по картингу ввели
ограничения на двигатель, чтобы настройка оставалась стандартной. Однако, в пределах определения
‗стандартной настройки‘, имеется значительная степень усовершенствований, которая может быть
выполнена. В основном, мы должны тщательно прочитать правила и затем изменять двигатель, чтобы
воспользоваться преимуществом заводских допусков.
Первая вещь, которую мы должны сделать - повысить степень сжатия так, чтобы двигатель имел
нормальный сквиш-эффект. Некоторые двигатели имеют степень сжатия такой низкой как 9,8:1, хотя в
среднем это 10,2:1. Что мы хотим - это степень сжатия 11,5:1. При более высоком значении, чем это шатун
может разрушиться.
Технические требования заявляют, что толщина прокладки головки цилиндра должна быть от 0,7 до
0,9мм. Очевидно, мы хотим тонкое уплотнение; если ваше более толстое, то тщательно подгоните его,
используя лист стеклянной шкурки. Согласно правилам уплотнение под цилиндром должно быть от 0,25мм
до 0,5мм толщиной. Все заводские уплотнения, которые я замерил, оказались, толщиной 0,4мм, так что
будет необходимо купить некоторое количество материала хорошего качества толщиной 0,25мм и вырезать
из него уплотнение, так чтобы оно соответствовало отверстиям по торцу цилиндра. (РИС. C.1)
иллюстрирует требования к головке цилиндра, к которых мы должны добиться. Поскольку Вы можете
видеть, что минимальная глубина сквиш-зазора должна быть 1,20мм. Если сквиш-зазор глубже, чем эта
величина, обработайте головку на станке. Теперь соберите двигатель, и очень тщательно измерьте объем
камеры сгорания с поршнем в В.М.Т.. Хотелось бы надеяться, что объем будет 9,5см 3 (или 11,8см3, если Вы
измеряете с объемом отверстия под свечу зажигания). Двигатели с объемом камеры сгорания больше чем
9,7см3 будут нуждаться в дополнительном измерении и обработке на станке.
Следующее, необходимо измерить расстояние от торца цилиндра, где находится уплотнение до
верхней кромки выпускного окна. Минимальное допустимое значение – 26,3мм. Большинство цилиндров очень близки к этому стандарту, (я даже видел несколько таких с этим значением) но иногда Вы можете
увидеть цилиндр, который имеет 26,5мм. Если Вы имеете такой цилиндр, спилите его выше на 0,2мм.
Некоторые люди подвергают сомнению это перемещение, рассуждая, что было бы предпочтительно
повысить выпускной канал и увеличивая тем самым мощность. Позвольте мне ручаться Вам, что KT100S
является одним из двигателей, который не нуждается в большой продолжительности выпуска, фактически
двигатель работал бы лучше приблизительно с 5° меньшего количества продолжительности выпуска на
коротких, спринтерских трассах.
В цилиндрах, в которых необходимо понизить нижнюю кромку выпускного канала необходимо
измерить, чтобы определить, может ли основание цилиндра быть обработано на станке, чтобы укоротить
длину. Минимальное расстояние допускается – 80,4мм, измеренное от нижнего торца цилиндра до торца
под прокладку головки цилиндра. Если Вы не можете сделать здесь ничего, следующее расстояние которое
необходимо проверить это высота от плоскости картера до наружного диаметра маховика (Рис. C.2).
Обратите внимание, что минимальный допустимый размер – 21,2мм. Наконец, если допуски не разрешили
Вам увеличить степень сжатия до 11,5:1 этим пунктом, и Вы действительно настойчиво хотите, чтобы
получить максимальную мощность от вашего двигателя, тогда Вы должны разобрать картер и измерить
диаметры маховиков. Минимальный диаметр согласно техническим требованиям – 86,6мм. Поскольку
большинство маховиков имеют размеры близко до 87,0мм, Вы можете сточить на станке лишние 0,4мм, и
таким образом открывая законный путь к удалению материала от плоскости картера.
Если правила позволяют выравнивать и шлифовать каналы, Вы должны воспользоваться
преимуществом этого условия. Сначала, подгоните перепускные отверстия в картере и в цилиндре, и, в то
же самое время, сузьте перегородки, отделяющие перепускные каналы от нижнего торца цилиндра. После
этого установите поршень в цилиндре и проверьте, что обе половины выпускного канала - открываются на
той же самой высоте. Как показывает опыт, много цилиндров имеют неравные высоты окон. Если окна
канала не открываются вместе, более низкое окно должно быть поднято, но очень осторожно, чтобы
сохранить высоту в пределах законных допусков.
Заключительная работа, требуемая по цилиндру – это изменение впускного канала. Не надо понижать
нижнюю часть канала, даже если он - выше законного допуска, поскольку это даст только потерю мощности
в нижней части кривой. Вместо этого, расширьте канал до законного предела 34,8мм и сделайте его
квадратным в нижней части канала. Чтобы минимизировать возможность прихватов поршня, радиусы в
углах окна необходимо сделать, по крайней мере 4мм. Если правила не определяют то, какая высота
впускного канала должна быть (хотя такого не должно быть), то это должно быть, поднято к тому же
самому уровню, где останавливается край юбки поршня с кривошипом в В.М.Т.. Однако, перед
увеличением верхней части впускного канала, очень осторожно проверьте, что это изменение не позволит
высовываться поршневому кольцу, тем самым исключит возможность ему зацепляться о впускное окно,
когда поршень находится в Н.М.Т..
При работе над впускным каналом, обратите внимание, что фенольная прокладка и алюминиевая
монтажная пластина карбюратора не очень хорошо совпадают с впускным каналом или карбюратором.
Правила определяют максимальный диаметр отверстия 26,4мм и 26,3мм соответственно, для прокладки и
монтажной пластины, если доводка этих отверстий до максимума не исправляет несоответствия, монтажные
отверстия должны быть увеличены, чтобы исправить проблему.
Установленный на этот двигатель карбюратор Walbro, должен быть измерен, чтобы гарантировать,
что трубка Вентури и отверстие дроссельной заслонки – 24,13мм и 25,65мм соответственно. Убедитесь, что
проверили топливный фильтр, расположенный позади диафрагменного насоса, поскольку он склонен
регулярно к засорению. Это строго ограничит высокоскоростной поток топлива и могло бы вызывать
заклинивание двигателя.
На высокоскоростных трассах используют свечи Champion N-59G, делая зазор между электродами
0,51мм. Более медленные трассы обычно требуют использования свечи N-2G.
Выпускная труба, необходимая для этого двигателя, иллюстрируется на рисунке C3. Выпускной
патрубок имеет конус в 1,25°, далее двухступенчатый диффузор с 3° и 5,5° конусами. Обратный конус очень
пологий - 9°.
2. DAP T72 l00см3 International Kart
Немногих изменений требуют двигатели класса ―Международный карт‖, но все должно тщательно
пройти ―блюпринтинг‖, чтобы дать побеждающее преимущество. Поскольку этот двигатель поставляется
прямо с завода, T72 производит очень хорошую работу и выигрывает гонки, но и мощность и надежность
улучшаются, когда это восстановлено до точных технических требований. Фактически большинство
улучшаемой работы, которую Вы можете извлечь для пользы от вашего T72, будет исходить из правильной
сборки.
Прежде, чем Вы снимаете двигатель, имеются несколько проверок, которые должны быть сделаны.
Первое, что мы желаем знать - осевой зазор коленчатого вала. Определяют это так, слегка фиксируют
двигатель в тисках (между мягкими губками тисков) и прикрепляют индикатор часового типа, или к
двигателю или тискам так, чтобы шток прибора непосредственно вошел в контакт с торцом коленчатого
вала. После этого, сдвигают кривошип, насколько возможно к одной стороне двигателя, устанавливают на
нуль индикатор. Затем, передвигают кривошип в обратном направлении до упора к индикатору, и отмечают
значение на приборе.
Сделав это, удалите головку и цилиндр. Перед удалением поршня, проверьте люфт верхней головки
шатуна — люфт между поршнем и торцевой поверхностью верхней головки шатуна. После этого измерьте
боковой зазор сепаратора подшипника кривошипной головки шатуна. Чтобы сделать это, вставьте щуп
между маховиком кривошипа и упорной шайбой нижней кривошипной головки шатуна, и повторяя, пока
Вы не найдете что щуп, находится в хорошей скользящей посадке в этом промежутке.
Наконец, разберите картер, и удалите сборку кривошипа, чтобы проверить движение по инерции
коленчатого вала. (См. Главу 7).
Первая вещь, которую мы должны исправить - боковой зазор кривошипной головки шатуна и люфт
кривошипа. При использовании пригодных коренных подшипников С3, осевой люфт, который мы хотим –
0,2мм. Если двигатель имеет, скажем, 0,25мм осевой зазор и 0,5мм люфт нижней кривошипной головки
шатуна, мы можем раздвинуть цапфы кривошипа, на 0,05мм, что уменьшит осевой зазор (0,25-0,2 = 0,05мм).
Но увеличит люфт кривошипной головки шатуна до 0,55мм (0,5 + 0,05 = 0,55мм), что улучшает охлаждение
подшипника и его смазку.
С другой стороны, где осевой зазор слишком мал, установка может быть более трудной. Например,
если зазор – 0,15мм, и люфт кривошипной головки шатуна – 0,55мм, мы можем увеличивать зазор, сжимая
цапфы кривошипа на 0,05мм (0,15 + 0,05 = 0,2мм). Боковой зазор кривошипной головки шатуна будет
сокращен до 0,5мм, (0,55-0,05 = 0,5мм), который является минимально приемлемым боковым зазором. Если,
однако, люфт кривошипной головки шатуна уже предельный (то есть 0,5мм), слишком небольшой осевой
зазор кривошипа не может быть исправлен таким образом, иначе кривошипная головка шатуна перегреется
из-за недостатка смазки. Что в этом случае необходимо выполнить - это обработать на шлифовальном
станке торцевую плоскость корпуса коренного подшипника, чтобы увеличить люфт.
Биение коленчатого вала должно быть идеально нулевое, так как любой срок службы коренных
подшипников уменьшается из-за биения и вибрации в работе. Численное значение максимального
допустимого биения не более 0,025мм.
Рабочая поверхность цилиндра двигателя должна быть проверена на эллипсность, конусность и
перпендикулярность нижнего торца к оси цилиндра (см. Главу 7). Если цилиндр не выполняет эти
требования, тогда есть основание к обработке цилиндра на станке. Поршневой зазор по диаметру цилиндра
– 0,071-0,076мм. Правильный зазор в замке кольца – 0,2мм-0,25мм.
Идеальный осевой люфт в верхней головки шатуна – 0,2-0,25мм. Если это более плотное состояние,
подшипник перегреется. Это можно исправить, стачивая стандартные упорные шайбы на 180-ой абразивной
шкурке, чтобы увеличить люфт к идеальному размеру.
Если все вышеизложенные мероприятия сделаны, двигатель можно снова перебрать. Следующее это
измерьте сквиш-зазор (см. Главу 2) и головку, в случае необходимости, добейтесь желательного размера
0,7мм. Убедитесь, что сохранили степень сжатия ниже 13:1. Также измерьте зазор между дисковым
золотником и его крышкой. Если это - меньше чем 0,25мм, поверхность крышки необходимо обработать на
станке, чтобы увеличить зазор, иначе мощность понизится из-за избыточного сопротивления, даже
возможно заедание диска. Увеличение зазора больше чем 0,3мм приведет к утечке смеси, когда диск закрыт,
которое также уменьшит мощность, особенно в более низких оборотах. Чтобы уменьшить зазор,
стыковочную поверхность крышки необходимо обработать на станке.
В то время как Вы работаете с крышкой вращающегося золотника, проверьте, чтобы впускное
отверстие выровнялось с впускным каналом в картере. Любое рассогласование здесь будет уменьшать
мощность в верхнем конце кривой, поэтому растачивайте впускное отверстие в крышке, пока точно не
выровняете.
Вообще говоря, технические требования к каналу должны быть оставлены стандартными. Канал
должен быть зачищен, но с сохранением заводских настроек, поскольку завод знает то, что он делает. Игра с
каналами и или моментом открытия или закрытия вращающегося золотника обычно приводит к вялому
разгону из крутых поворотов.
Для трасс с относительно быстрыми поворотами выгодно иметь модифицированный запасной диск и
цилиндр, чтобы поднять максимальную мощность. Дисковый золотник изменяется так, чтобы открывал в
50° после Н.М.Т и закрывал при 75° после В.М.Т. Выпускной канал должен быть поднят для увеличения
продолжительности выпуска от 170° до 177° и перепускные и дополнительные перепускные каналы должны
быть изменены, чтобы выполнять открытые периоды 128° и 134° соответственно.
Головку и цилиндр необходимо очистить пескоструйным аппаратом (чтобы увеличить площадь
поверхности) и окрасить черным матовым покрытием, угол опережения зажигания должен быть установлен
в 2,5мм перед В.М.Т. для бензина Avgas 100/130. На нескольких очень медленных трассах Вам, вероятно,
придется уменьшать опережение зажигания назад к 2,2мм, чтобы избежать появления детонации при
выходе из медленных поворотов на предельной нагрузке. Если Вы правильно действуете на максимальной
предельной нагрузке, это обычно не проблема, но если наоборот, то получаете огромную перегрузку в
двигателе, например при выходе из поворота направленного на подъем.
Большинство гонщиков класса ―Международный картинг‖ довольны выпускной трубой Vevey и
заводским выпускным патрубком (Рис. C.4). Однако я полагаю, что труба Vevey оставляет желать много
лучшего, чтобы быть желательной, и выпускной патрубок с параллельными стенками может, конечно, быть
улучшен. Я выступаю нисколько не в пользу сворачиваемой трубы, потому что обычно через ее не
плотность начинает, просачивается несгоревшая топливная смесь, и предполагаемый срок службы ее всегда
короток. Одна полезная вещь состоит в том, что настроенная длина выпуска может быть легко изменена,
используя сворачиваемую трубу изменяемой длины.
Я применил трубу полностью другой конструкции, чтобы получить намного лучшую мощность по
всему диапазону оборотов (Рис. C.5.). Эта выпускная труба предназначена, чтобы использовать скользящее
соединение с заводским выпускным патрубком, который был, уменьшен на 100мм. Обратите внимание, что
новая труба имеет угол выпускного патрубка 1,5°, углы диффузора 4° и 8° и угол обратного конуса 11,5°.
Углы конусов – не намного больше, чем 7,6° диффузора и 12,3° угла обратного конуса трубы Vevey. Также,
Vevey имеет перфорируемый обратный конус, который уменьшает эффективность в возвращении хорошего
импульса и, поскольку он не имеет конечного патрубка, чтобы создать противодавление, труба не имеет
способности на ‗затыкание‘ выпускного окна, из-за которого очень много вытекающей топливовоздушной
смеси не попадает назад в цилиндр.
Иллюстрируемая труба будет работать на большинстве трасс, но на более медленных трассах, длина
цилиндрической части трубы должна будет, увеличена, а на более быстрых трассах, может потребоваться
слегка ее сократить. Если Вы предпочитаете, Вы можете сделать этот отсек со скользящим соединением,
вводя цилиндрическую секцию, так, чтобы настроенная длина могла быть изменена быстро, чтобы
удовлетворить трассе (Рис. C.6.). Когда это выполнено, убедитесь, что использовали два хомута для
закрепления двух цилиндрических скользящих труб и три слабых пружины, чтобы предотвратить отсек от
саморассоединения. Также, чтобы остановить любую утечку, изолируйте соединение с помощью Silastic.
Можно использовать герметики для выхлопной системы, но я убедился, что Silastic будет лучшим.
3. Suzuki RM125B
Suzuki RM125B мотокроссовая модель двигателя превосходная силовая установка для шоссейной
гонки. В правильной раме он может держать оборону против гоночной продукции Хонды и Ямахи. Это весьма недорогой двигатель, поскольку используемые моторы в разумном состоянии можно часто найти в
продажу у мотоциклетной технической помощи. Этот двигатель, подобно такой же более поздней модели
Suzuki (которая является также подходящей для форсирования), является очень надежным. Поршневой и
кольцевой износ всегда невероятно маленький, и цилиндр останется почти нетронутым, показывая
небольшую величину износа, даже после сотен миль гонок. Единственная проблема - подшипник нижней
головки шатуна, который использует Suzuki. Он имеет омедненный корпус, который не любит частоты
вращения двигателя более 11500об/мин. Поэтому, двигатели в очень высоком состоянии форсировки
должны использовать лучший подшипник нижней головки шатуна. Двигатели также больше сохраняют их
кривошипный механизм неповрежденным, если используется посеребренная кривошипная головка шатуна.
Я не нашел, тот подшипник, который бы подходил к пальцу и шатуну кривошипа Suzuki, так что я
использую подшипник, упорные шайбы, палец кривошипа и шатун от Honda CR125M. Эта разумная замена,
но это требует некоторой очень точной механической обработки. Оба шатуна – имеют одинаковые:
межцентровое расстояние 100мм, и размер верхней головки шатуна. Однако, палец кривошипа диаметром
20мм т.е. на – 1,0мм больше, чем у Suzuki. Также, подшипник кривошипной нижней головки шатуна на
0,6мм более широкий. Чтобы устанавливать части от Хонды, отверстия под палец кривошипа должны
рассточиться на 1,0мм, и должны сохранять натяг 0,05мм для неподвижной посадки. Поверхность отверстия
должна иметь достаточно небольшую шероховатость. Дополнительно, в каждом маховике кривошипа под
головку шатуна должна быть сделана выемка на станке глубиной 0,3мм, чтобы установить более широкий
подшипник.
Как можно ожидать, главное изменение, чтобы RM125 довести до технических требований
шоссейной гонки это увеличение каналов. С отверстиями для перепуска и каналом мембранного клапана
нужно обращаться точно таким же самым способом как на RM125C, который был обсужден ранее.
Впускной канал должен также быть переработан тем же путем, но в этом образце, он должен быть понижен
на 9,5мм. Осторожность требуется при понижении канала до этой величины, иначе задняя часть цилиндра
могла бы быть очень ослаблена, позволяя отломиться основанию. Что Вы должны сделать - это больший
радиус в нижних углах канала. Это оставляет большее количество металла вокруг канала, а также
уменьшает воздействие юбки поршня на нижнюю кромку впускного канала (Рис. C.7.). Затем, увеличьте
высоту впускного канала на 1,0мм, если Вы намереваетесь использовать только одно компрессионное
кольцо.
Впускной канал на RM125B не очень хорошего вида. Он требует, чтобы Вы решительно доработали
его для увеличения мощности, которая необходима для шоссейно-кольцевых гонок. Гонщики-новички не
должны увеличивать выпускные окна больше чем на 2,0мм. Это увеличивает открытый период выпуска до
201°. Опытные гонщики могут увеличивать продолжительность до 203°, увеличив окна в высоту на 2,5мм.
Картинговые двигатели на основании факта, что они могут работать на очень тонком диапазоне мощности
из-за их фантастической тяги в движение на повороте, могут использовать продолжительность до 205°,
применяя схему каналов, показанную на рисунке C.7.
После расточки выпускных окон к правильной высоте, выпускное отверстие (то есть, фланец и
спаренную с ним деталь) необходимо поднять и переместить вправо, чтобы помочь выбросу газа из
цилиндра (Рис. C.8.). Если Вы во время расточки прорезали стенку канала насквозь, (это часто случается),
не волнуйтесь, поскольку отверстие может быть заполнено металлом, когда нижняя часть канала
заваривается, для придания каналу новой формы. Обратите внимание в иллюстрации, диаметр канала
увеличен до 38мм (от 37мм ранее). Он был поднят на 4мм и перемещен на 3мм вправо. После сварки
(используйте только аргоновую дуговую сварку) проверяют цилиндр на искажение геометрии.
Чтобы пропустить лучший воздушный поток в двигатель, требуется больший карбюратор. Или
стандартный 32мм Mikuni может быть расточен до 35мм, или может использоваться 36мм, карбюратор,
расточенный до 37мм. В основном, жиклеры останутся стандартными, с двумя исключениями. Жиклер
холостого хода 35 и главный жиклер 260 или 270 будут необходимы.
Мембранный клапан должен быть заменен шестью лепестковым клапаном DG. Он даст протекать
значительно большему количеству топливной смеси при высоких оборотах двигателя, чем стандартный
мембранный клапан.
Опытные гонщики и картингисты, могут также использовать немного большую продолжительность
открытого периода впускного канала, улучшив высокоскоростное наполнение цилиндра. Со стандартной
юбкой поршня, продолжительность впуска - 195°, когда цилиндр модифицированн как показано на рисунке
C.7. Обрезание на 1,0мм с впускной стороны юбки поршня увеличивает продолжительность впуска до 199°.
Это - максимум, который я рекомендую для мотоциклов и большинства картов. Некоторые картинговые
двигатели, возможно, отвечают благоприятно на открытый период впуска, достигающий 204°, отрезая
соответственно 2,0мм от юбки поршня.
Имеются две выпускные трубы, которые я подобрал, чтобы они хорошо работали с двигателем
RM125 в настройке для шоссейно-кольцевых гонок (Рис. C.9). Выпускная труба, которая удовлетворяет
большую часть гонщиков и картингистов на более тяжелых трассах, настроена, для работы свыше
11500об/мин и позволяет двигателю нормально работать при 12000об/мин. Она использует довольно
пологие конусы 1,45° для выпускного патрубка, 4,5°, 7° и 9° для диффузора и 11,5° для обратного конуса.
Высокоскоростной карт использует пик мощности двигателя приблизительно при 11800об/мин и
максимальную частоту вращения почти до 12500об/мин.
Двигатель, работающий на Avgas 100/130, может иметь степень сжатия, поднятую слегка до 14,5:1,
используя более тонкую 0,35мм прокладку под головку цилиндра. Опережение зажигания должно быть
сохранено при 2,8мм перед В.М.Т. Используйте свечу Champion N-57G, делая зазор в ней 0,5мм. На очень
быстрых трассах с длинными прямыми может быть необходима N-55G.
4. Rotax 124 LC Kart
Этот небольшой двигатель - один из наиболее доступных хороших двухтактных двигателей. Он
выигрывает гонки в той форме, в которой он поставлен от завода, но для окончательной надежности в
работе, ему необходимо пройти ‗блюпринтинг‘, и все каналы должны быть сглажены и выровнены.
Обращая осторожное внимание к выравниванию впускного канала, и к закрытию его вращающимся
золотником, Вы приобретете, по крайней мере, 1л.с. между 10000об/мин и 12000об/мин. Много двигателей
имеют от 2 до 3мм несоосности между крышкой вращающегося дискового золотника и каналом картера с
левой стороны, которое прерывает поток смеси, и заставляет впускной канал закрываться на 3° или на 4°
раньше. Очевидно, что этот выступ в картере необходимо устранить (ТАБЛИЦА C.1).
ТАБЛИЦА C.1 Выходная мощность Rotax 124LC .
Испытание 1
Обороты в л.с.
минуту
8000
11.0
8500
13.8
9000
9500
18.3
20.4
10000
22.5
10500
11000
24.0
26.2
11500
26.7
12000
12500
28.1
21.2
Испытание 2
Крутящий
момент(Нм)
9.762
11.524
14.507
15.321
15.999
16.27
16.948
16.541
16.677
12.067
Испытание 3
Л.с.
Крутящий
момент (Нм)
Л.с.
Крутящий
момент (Нм)
11.7
10.44
11.253
14.643
15.728
16.677
16.812
17.49
17.219
17.49
13.694
9.7
8.677
12.067
13.558
15.05
17.219
17.083
17.897
18.439
18.168
14.643
13.4
18.5
21.0
23.4
24.6
27.0
27.8
29.5
24.0
14.4
17.1
20.1
24.2
25.2
27.6
29.8
30.6
25.7
Испытание 1 — Стандартный двигатель с заводской выпускной трубой VSKI03.
Испытание 2 — Как и выше, но с двигателем прошедшим ‘блюпринтинг’ и впускным каналом, подогнанным
и изменяемым, как показано детально на рисунке С.10.
Испытание 3 — Полностью изменяемый двигатель с высокой степенью сжатия, расточенным
карбюратором и специальной выпускной трубой, как детально показано на рисунке С 12.
30.6
35
30
лсИспытание1
25
лсИспытание2
лсИспытание3
НмИспытание1
20
НмИспытание2
НмИспытание3
15
10
8.677
5
8000
3
810
9000
1 10
4
1.1 10
обмин
4
1.2 10
4
1.3 10
4
1.2510
4
График зависимости мощности и крутящего момента от оборотов двигателя в трех испытания
картингового мотора Rotax 124LC.
Вы также обратите внимание, что левая, правая и нижняя части впускного канала картера
соответствуют впускному каналу в крышке дискового золотника (Рис. C.10). Что должно быть выполнено это заполните нижнюю и правую часть канала, используя эпоксидную смолу Devcon F. После этого
подгоните канал напильником, чтобы выровнять с каналом в крышке вращающегося дискового золотника,
так как имеется здесь 16мм несоосность. Эта несоосность возникла из-за того, что завод, использовал
картеры, предназначенные для Can-Am и SWM мотоциклов с установленными в задней части
карбюратором, а не для установленных сбоку как в этом варианте.
В то время как Вы работаете над картером, обратите внимание на ряд приливов в перепускных
каналах. Спилите их; хоть они и маленькие, но они разрушают поток смеси при высоких оборотах. Также
подгоните картерные отверстия к цилиндру и основному уплотнению, и наоборот.
Первоначально, в карбюраторе установите жиклер холостого хода на 50 и главный жиклер на 390, для
начала проверки. Также установите иглу 3,0 или 3,3, поскольку стандартный элемент не будет пропускать
достаточно топлива, чтобы сохранить полный топливный достаток в высоких оборотах. Хотя стандартный
34мм Mikuni позволяет двигателю хорошо работать, и произведет хорошую мощность при 12000об/мин,
карбюратор, расточенный до 35,3мм, поднимет выходную мощность при 11500об/мин.
Установите угол опережения зажигания 1,0мм перед В.М.Т., и используйте свечу Champion N-57G,
делая зазор между электродами 0,51мм. Если используете топливо 100/130 Avgas , увеличьте степень сжатия
до 15,8:1 и установите свечу Champion N-57G. Оставьте опережение зажигания 1,0мм. На очень быстрых
трассах будет требоваться свеча N-55G.
Поздние модели двигателей используют блок зажигания Motoplat, который автоматически
задерживает искру зажигания в более высоких частотах вращения двигателя. Опережение зажигания в этом
варианте должно быть установлено при 3,76мм перед В.М.Т. После этого проверьте, используя стробоскоп,
совпадение установочных меток при 5000об/мин.
Двигатели, изготовленные до середины –1980 года, могут полезно быть использованы с более
поздним зажиганием, заменяя ротор, статор и катушку зажигания. Когда это сделано, работа двигателя
улучшится ниже 10700об/мин и выше 11700об/мин. С фиксированным опережением зажигания двигатель
действительно только имеет оптимальное опережение зажигания в узком диапазоне оборотов двигателя.
Одна область для беспокойства с таким двигателем, и это применимо ко всем двухтактным
двигателям с жидкостным охлаждением – это охлаждающая жидкость, которая должна регулироваться
термостатом или ограничителем, чтобы поддерживать ее температуру от 75° до 82° C. Если температура
жидкости - меньше чем 70° C, карбюратор невозможно настроить, и двигатель не будет работать хорошо. С
другой стороны, если температура жидкости выше, чем 85° C, двигатель также не будет производить
лучшую мощность.
Посмотрите на рисунок C.11, обратите внимание, что, термостат расположен в возвратном шланге
между головкой цилиндра и радиатором. Чтобы стабилизировать головку и температуру цилиндра, когда
термостат закрыт, необходимо просверлить 4мм, обходное отверстие в корпусе термостата, чтобы позволить
ограниченную циркуляцию охлаждающей жидкости.
Перед работой системы охлаждения, проверьте проход охлаждающей жидкости в цилиндре ниже
выпускного канала. Этот маленький, но критический, проход не должен быть забит любым шлаком от
литья. Если регулирование циркуляции охлаждающей жидкости здесь ограничено, эта сторона цилиндра
напротив входа охлаждающей жидкости перегреется и сдеформируется.
Rotax снабжает двумя подходящими выпускными трубами. Первая, VSK095, как рассматривается,
заводом является более подходящей для картингового двигателя с воздушным охлаждением, в то время как
в широких пределах VSK103 предпочтена для охлаждаемых жидкостью моделей. Лично, я люблю
выпускную трубу немного отличную от обоих из этих проектов (Рис. C.I2). Эта выпускная труба даст
большее количество мощности выше 11500об/мин, чем любая другая труба и расширит используемый
диапазон мощности почти до 12500об/мин. На очень высокоскоростных трассах, длинна цилиндрической
секции должна быть сокращена до 80мм.
Глушитель, снабжаемый Rotax очень тих, но, к сожалению, весьма ограничивает мощность.
Полностью другой глушитель должен быть изготовлен (см. подробно в Главе 4). Если Вы уже используете
глушитель, примененный с техническими требованиями Rotax, я предложил бы, чтобы Вы вырезали
хвостовой отсек вашей выпускной трубы, открыли и укоротили длину перфорируемой, заполненной
стекловолокном секции от 250мм до 150мм. Эта модификация увеличит мощность и уменьшит температуру
головки поршня.
Хотя стандартные модели двигателей имеют хорошую мощность, это можно изменить, чтобы
улучшить мощность в высоких оборотах. Обратите внимание, что пятое отверстие для перепуска,
дополнительный перепускной канал, почти отгорожен от картера, когда поршень подходит к Н.М.Т..
Увеличить поток смеси через этот канал на высоких оборотах в минуту, можно изменив юбку поршня, как
показано на рисунке С 13. Эта модификация, конечно, ослабляет поршень, но, на положительной стороне
дела сказывается лучшая смазка верхней головки шатуна, и лучшее охлаждение. Если используется
подшипник верхней головки шатуна с сепаратором, это - очень важное соображение в двигателе этого
размера, работающего от 12000 до 12500об/мин.
Даже для большего количества мощности в верхнем конце диапазона кривой увеличивают
продолжительность выпуска до 204°, увеличивая в высоту канал до 0,6мм и устанавливая
продолжительность впуска в 126°/90 °, изменяя диск вращающегося золотника.
5. Yamaha TZ250 E
Yamaha TZ250 - весьма хороший двигатель массового производства. Прямо из упаковки любой TZ
будет работать хорошо, но для больших требований необходимо прежде много работы, что бы он работал
быстро и надежно. Основной проект двигателя хорош, но, к сожалению Yamaha не будет тратить время,
проверяя их на правильные допуски. Поэтому, первая вещь, которую Вы должны сделать, это провести
―блюпринтинг‖ двигателя. Не думайте в это время относительно изменения окон или замены карбюраторов,
пока в основе двигатель не будет соответствовать техническим требованиям.
После зачистки двигателя, проверьте коленчатый вал, чтобы определить то, какая работа потребуется.
Вообще, даже совершенно новые кривошипы нуждаются в полной проверке, так полностью его
демонтируют и испытывают на склонность к образованию трещин и после этого все измеряют.
Начинайте с шатунов, измерите их длину. Идеально, они должны оба быть той же самой длины, но
приемлемо различие до 0,1мм. После этого проверьте, чтобы они не были изогнуты и что нижняя головка
шатуна и верхняя головка шатуна, были обработаны на станке параллельно. Чтобы определить это, Вы
будете должны сделать пару измерительных цилиндрических стержней примерно 100мм длинной, чтобы
проверить верхнюю и нижнюю головку шатуна. Измерение между обоими концами стержней определит,
изогнуты ли шатуны или имеют параллельные отверстия. Затем проверьте, чтобы нижние и верхние головки
шатуна, были обработанными на станке в той же самой плоскости, (то есть, не искривлены). Чтобы сделать
это, установите нижнюю головку шатуна на паре параллельных призм, с вставленным в ее отверстие
измерительным стержнем. После этого, индикатором часового типа, замерьте, что оба конца
измерительного стержня в верхней головки шатуна находились, на одинаковом расстоянии от поверхности.
Наконец, посмотрите, что шатуны сбалансированы (то есть, имеют верхние и нижние головки шатуна
соответственно такой же массы).
Затем, измеряют и взвешивают пальцы кривошипа. Они должны иметь тот же самый диаметр и
массу. Тяжелый палец можно облегчить, стачивая его на шлифовальном круге, чтобы довести до той же
самой массы как самый легкий палец, но как показывает практика, пальцы того же самого диаметра дают
хорошие показания от всех производителей запчастей.
После этого, Вы должны найти подшипники кривошипной головки шатуна, которые дают
приемлемый боковой люфт верхней головки шатуна. Много подшипников имеют такой большой кольцевой
зазор между пальцем кривошипа и шатуном, что верхний конец шатуна болтается из стороны в сторону на
1,5мм. Попытайтесь найти подшипники, которые позволяют иметь боковой люфт не больше, чем 1,0мм.
Маховики кривошипа должны быть проверенными на концентричность и быть обработанными на
станке к одинаковому диаметру. Изменение в размере и эксцентриситете в маховиках вызовет вибрацию
коленчатого вала. Это уменьшает мощность двигателя, и срок службы подшипников, а также в TZ повредит
картер.
После того, как это было определено, что все компоненты коленчатого вала соответствуют
техническим требованиям, кривошип может быть собран и установлен. Добейтесь, чтобы его биение не
превышало 0,025мм.
Поршни и цилиндры TZ пронумерованы Yamaha, чтобы сделать сборку на заводе, более быстрой, но
никогда не полагайтесь на этот метод при сборке вашего двигателя. Поршень должен иметь зазор в
цилиндре – 0,043мм (  0,00254мм). Очевидно, Yamaha не слишком хорошо работает, поскольку наиболее
новые TZ, имеют зазоры от 0,064 до 0,076мм. Это зазор является максимальным сервисным пределом.
Когда Вы выбрали пару поршней, которые дают правильный зазор, убедитесь, что они прошли
проверку на образование трещин и сбалансированность. После этого измерьте их длину от отверстия
поршневого пальца до края юбки и также от отверстия поршневого пальца до верхней кромки поршня.
Любое отклонение в этих размерах (приняв, что шатуны одинаковой длинной) изменит момент открытия и
степень сжатия в каждом цилиндре. Обычно различие не большое, но все же я видел поршни до 0,5мм
длиннее или короче, так что это - хорошая идея проверить их, поскольку любое различие до 0,1мм не
приемлемо.
Без изменения момента открытия, подгоните все каналы. Также подгоните уплотнение
установленного под цилиндром, чтобы оно соответствовало отверстиям каналов перепуска в цилиндре и
картере. После этого очень терпеливо обточите края всех каналов, где они выходят в цилиндр. Со стороны
они кажутся достаточно гладкими, но фактически они очень крутые и неровные. Если это оставлено
необработанным они очень быстро изнашивают поршневое кольцо и тем самым расстраивают двигатель.
Обработайте края окон, используя абразивный карборундный брусок 180, формой и размером с сигарету.
Когда подготовка цилиндра была закончена, двигатель может быть собран и определен сквиш-зазор.
Если зазор - больше чем 1,0мм, головку необходимо обработать на станке, чтобы уменьшить зазор. Только
после этого расточите камеру сгорания, чтобы степень сжатия достигла 15,5:1.
Позвольте большему количеству топливовоздушной смеси попасть в двигатель при высоких
оборотах, расточив отверстие карбюратора Mikuni c 34мм до 35,3мм в диаметре. Оставьте жиклер
стандартным.
Yamaha рекомендует, чтобы опережение зажигания было установлено при 2,0мм перед В.М.Т.. Я
определил на практике, что для большинства двигателей не нужно допускать опережение больше чем от 1,8
до 1,85мм на регулярном гоночном топливе. При применении Avgas 100/130, опережение может быть
увеличено от 2,1 до 2,2мм без опасения детонации двигателя.
Используйте свечи Champion N-57G, делая зазор между электродами 0,5мм. Если камера сгорания
была изменена к крупному плану сквиш-зазора, позаботитесь, чтобы установить более толстые свечные
шайбы, чтобы предотвратить размещение свечи слишком глубоко в камере сгорания.
Опытные гонщики могут модифицировать немного больше чем просто ―блюпринтинг‖ этих
двигателей. Выпускные каналы могут быть подняты на 1,0мм, чтобы увеличить продолжительность до 202°,
и юбка поршня со стороны впуска можно укоротить на 1,0мм, чтобы добавить 4° к продолжительности
впуска.
При этой настройке Вы будете, вероятно, нуждаться в свечах N-55G на быстрых трассах. Также, Вам,
вероятно, придется установить больший 159 Q-4 жиклер иглы и понизить иглу на одно углубление для
улучшения средней части кривой мощности.
Стандартная выпускная труба работает довольно хорошо по всему диапазону мощности TZ. Для
улучшенного ускорения стандартную трубу можно изменить, как иллюстрируется на рисунке C 14. Пиковая
мощность не будет улучшена, но мотоцикл в динамике станет намного лучше. В основном, укорачивается
выпускной патрубок - на 69мм, и вырезается диффузор для замены новой секцией с конусами 3,9° и 7,2°.
Настроенная длина меньше на 24мм, что увеличивает обороты при пиковой мощности. Обратите внимание,
что, конечный патрубок удлинен на 50мм до габаритной длины 200мм.
6. Yamaha TZ750E
Этот двигатель находится в точно такой же самой форме как TZ250. Это - хороший двигатель, но для
того, чтобы он работал хорошо и мог быть надежным, он должен быть тщательно пройти процедуры,
выделенные для 250.
В основном класс 750 на двух колесах – ―мертвая‖ категория, так что мы будем смотреть на то, что
может быть выполнено, чтобы заставить TZ работать хорошо в неограниченном классе мотоциклов с
коляской. Чтобы быть конкурентоспособным здесь, двигатель должен иметь исключительную мощность в
средней части диапазона, иначе, он не даст достойного ускорения из крутых поворотов. Кроме зачистки
каналов, единственное изменение, требуемое в расположении каналов это необходимо увеличить
дополнительный перепускной канал на 1,0мм. Это поможет сглаживать мощность при 5500об/мин, и в то же
самое время увеличить пиковую мощность.
Главное изменение должно быть сделано в выпускной системе. На таких мотоциклах, не имеется
такой проблемы при нахождении участка пространства для четырех толстых труб, так что мы можем
отказываться от тонких камер применяемых для двухколесных мотоциклов и изготовить намного лучший
выпуск (Рис. C.15). Обратите внимание, что новые трубы имеют более короткий выпускной патрубок и
трехступенчатый диффузор с конусами 1,3°, и 3,6°, 6,3° и 8,2° соответственно. Также, используется
двухступенчатый обратный конус. Первая секция имеет очень пологий угол конуса 4,8° и, наконец, вторая
крутая с 12° конусом. Цилиндрическая часть теперь на 25мм шире диаметром 105мм, и конечный патрубок
вырос от 200мм до 235мм.
Поскольку Вы можете видеть, это - довольно комплексная труба, включающая всего шесть конусов.
Пологий диффузор и обратный конус увеличивает мощность в диапазоне от 6000 до 8000об/мин, в то время
как более крутые восстанавливают мощность, которую эти пологие секции иначе бы уменьшили.
7. Yamaha TZ750E — уменьшенная до 500см3
TZ750 может быть трансформирована для гоночного класса 500 весьма легко. Все, что требуется,
необходимо удалить головки, цилиндры и поршни 750 и заменять их соответствующими частями от TZ250.
(Примечание: для гоночного класса 650, используйте 750 цилиндры на одной половине двигателя и 250
цилиндры для другой стороны).
Это - простая часть трансформирования. К сожалению, выпускная система от 750 не будет хорошо
работать, так что Вы будете должны изготовить новый набор выпускных труб, показанных на рисунке C 16.
Эти трубы удовлетворят большую часть двигателей, развиваемых до 11000об/мин. Рис. C.17 показывает
проект выпускной трубы, требуемой, для того чтобы расширить диапазон мощности, и увеличить мощность
в средней части диапазона. Предпочтительно, выпускные трубы для мотоциклов с коляской должны быть
изготовлены с цилиндрической секцией, изменяемой длинны так, чтобы настроенная длина могла быть
изменена под конкретную трассу. На более медленных трассах длину цилиндрической секции, вероятно,
придется увеличить до 40мм, чтобы помочь двигателю выходить из крутых поворотов на подъем.
Весьма часто, когда 750 преобразуется для использования класса 500 мотоциклов с коляской, Вы
сталкиваетесь с проблемой, фактически останавливающей двигатель, при выходе из медленных поворотов.
Это происходит из-за чрезмерного обратного выброса во впускном тракте. Чтобы преодолеть проблему,
открытый период впуска должен быть уменьшен, заполнив нижнюю часть впускного канала эпоксидной
смолой Devcon F. Если Вы имеете легкий мотоцикл, и Вы можете дать хороший сильный старт в начале
гонки, пробуйте увеличить продолжительность впуска до 180°, если Вы имеете неудовлетворительный
запуск и т.д. Если мотоцикл очень тяжел, открытый период впуска, вероятно, придется уменьшить до 173°.
Заводить проще, когда двигатель холодный, используя медицинский шприц, чтобы впрыснуть 1,0см 3
бензина в каждое отверстия свечи зажигания. Двигатель должен завестись моментально, сцепление при
этом должно быть выключенным.
Приложение II
Таблица полезных эквивалентов.
1дюйм = 25,4мм
1мм =0,03937 дюйма
1лошадиная сила = 0,7457 киловатта
1 киловатт = 1,341 лошадиная сила
1 фунт на фут крутящего момента = 1,3558 ньютон на метр
1 фунт на дюйм крутящего момента = 0,11298 ньютон на метр
1 ньютон на метр = 0,7376 фунт на фут
1 пси = 6,89476 килопаскаль
Или 68,95 миллибар
Или 2,0345 дюйма ртутного столба
Или 27,67 дюймов воды
9
F   (C  32)
5
5
C   (F  32)
9
1 галлон (Великобритания) = 160 жидких унции или 4,546 литра
1 жидкая унция (Великобритания) = 28,4125см 3.
1 галлон (США) = 128 жидких унции или 3,785 литра
1 жидкая унция (США) = 29,5703см3
Приложение III
Специальные поставщики.
Bombardier — Rotax GMBH P.O.Box 5 A-4623
Gunskirchen, Austria
Двухтактные двигатели для мотоциклов, картов и
снегоходов
DG Performance Products 1170 Van Home
Anaheim, California 92806, USA
Выпускные
трубы,
головки
цилиндров,
мембранные клапаны, каналы цилиндров
Heany Industries Fairview Drive Scottsville, New
York 14546, USA
Керамическое покрытие для поршней, камеры
сгорания и т.д.
Honda Motor Co. 27-8, 6-Chome, Jinguumae,
Shibuya-Ku Tokyo 150, Japan
Двухтактные двигатели для мотоциклов и картов
Kal-Gard 16616 Schoenborn St. Sepulveda,
California 91343, USA
Gun Kote окраска двигателей
J.T.Racing 303 W.35th St. National City,
California 92050, USA
Лепестки для мембранного клапана
К & N Engineering P.O.Box 1329 Iowa Ave.
Riverside, California 92502, USA
Фильтрующие элементы воздушного фильтра и
масляные фильтры
Limantour Corp. 4539 Hamilton
Allentown, Pennsylvania 1803, USA
Лепестки для мембранного клапана
Blvd.
Mugen USA 6878 Santa Fe Ave. East Hesperia,
California 91744, USA
Воздушные и охлаждаемые водой головки и
цилиндры для мотокроссовых двигателей
Honda
PK Racing Products 525 N. Azusa Ave. La
Puente, California 91744, USA
Мембранные клапаны, выпускные трубы,
каналы цилиндра
Protopipe Exhaust Systems 100 Cristich Lane
Campbell, California 95008, USA
Выпускные трубы
R & R Racing 208 W. First Danville, Illinois
61832, USA
Мембранные клапаны для
Suzuki
Suzuki Motor Co. P.O.Box 116 Hamamatsu,
Japan
Двухтактные двигатели для мотоциклов
Yamaha Motor Co. 2500 Shingai Iwata ShiShizuoka-Ken, Japan.
Двухтактные двигатели
картов и снегоходов
для RM и PE
для
мотоциклов,