ДРЕССУРА ЖЕЛЕЗА
ДРЕССУРА "ЖЕЛЕЗА"
фото создателя
КОСМОС СУПЕРСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ ГОНОЧНОЙ ТЕХНИКИ
ЧАСТЬ II, МОТОРНАЯ
Разбудить зверька - вот о чем грезит человек разумный издревле. А разбудив, - съесть. Либо - оседлать. Не поэтому ли 1-ое, что сделает хоть какой, подойдя к байку, - поиграет ручкой газа. Не тормозом, не сцеплением - газом! Конкретно она пробуждает, а потом принуждает гаркнуть небезопасного, но настолько привлекательного зверька. Ручка газа - ключ к самому сложному узлу современных байков - движку.
Какие требования выставляют к огненным "гоночным" сердцам байков? В голову немедля приходит: наибольшая мощность и малый вес. Да, но это только начало. У мощности принципиальна не только лишь ее наибольшая величина - гигантскую роль в успехе того либо другого мотора играет то, как он дает свою мощность во всем спектре оборотов. Для простоты это именуют нравом, но по науке вернее гласить о кривых мощности и вращающего момента. Почему эти кривые так важны?
Все дело в дозировании газа. Поворот ручки газа на определенный угол соответствует определенному приросту мощности, на каждый градус поворота приходится какое-то количество волосатых лошадиных задов - л.з. (нет, извините - л.с.). И чем сильнее движок, тем больше л.с. на градус поворота ручки газа, а как следует, труднее дозировать мощность. Но это еще половина беды.
Если кривая мощности нелинейная (а практически у всех движков она конкретно такая), то выходит, что при увеличении оборотов на одно и то же значение (к примеру, на 3000 об/мин) надбавка мощности в одном спектре оборотов (скажем, с 3000 до 5000 наш условный движок набирает 15 л.с.) будет существенно отличаться от прироста в другом спектре (к примеру, с 5000 до 8000 он наберет 25 л.с.). А отсюда следует, что и количество л.с. на градус поворота ручки газа с 3000 до 5000 и с 5000 до 8000 также получится различным (с 5000 до 8000 - больше, другими словами в этом спектре оборотов у мотора произойдет "подхват"). Как следствие, тяжелее точно дозировать газ в спектре 5000-8000 об/мин. С одной стороны, это добавляет чувств и воспоминаний. Но у гонщиков и того, и другого более чем довольно. Потому на треке гигантскую ценность приобретает форма кривой мощности, очень приближенная к линейной. "Плоская" кривая гласит о том, что нрав мотора предсказуемый (т.е. пилот заблаговременно знает, как движок отреагирует на тот либо другой угол поворота ручки газа) и у него нет ярко выраженных "подхватов" и "провалов", в каких тяжело дозировать мощностьѕ Требование к линейности свойства мотора так принципиально, что время от времени ради его ублажения жертвуют даже пиковой мощностью.
Последующее требование связано с надежностью. Из-за больших нагрузок, которые испытывают внутренние составляющие мотора, часто тяжело обеспечить нужный ресурс гоночных моторов. Другими словами, движок должен выдерживать хотя бы один шаг гонок.
Размеры мотора также важны. Если конструкторам получится сделать его малогабаритным, то станет может быть в огромных границах "играть" с положением центра масс - а ведь он конкретно оказывает влияние на бессчетные аспекты поведения байка. Наименьшие размеры мотора упрощают выполнение и другой задачки - централизации масс, а она, в свою очередь, оказывает влияние на "поворотливость" аппарата.
Последнее суровое требование к гоночным движкам сродни одному из критерий, предъявляемых к тормозным системам. Потому что в движке есть огромное количество крутящихся (в большинстве - очень стремительно!) частей, то они, как и колеса с тормозными дисками, представляют собой гироскопы и маховики. Гироскопический эффект крутящихся частей мотора оказывает влияние на способность байка изменять линию движения, а маховиковый - ускоряться. Как и в случае с тормозами, массу и того и другого лучше минимизировать.
Испугавшись трудности намеченной цели, давайте поглядим, как все эти технические требования производятся (если производятся!) в байках разных классов.
Начнем наше ковыряние в моторах с жужжащих двухтактных, как их именуют, "вонючек" классов GP-125 и GP-250. Малый рабочий объем этих одно- и двухцилиндровых движков конкретно ограничивает мощность и сузивает спектр оборотов, в каком она вырабатывается. При этом мощность так малая (по сопоставлению с классами MotoGP и SBK), что здесь уж не до линейной свойства. В этом классе даже "пол-лошади" ценят недешево. Потому все "выжимают" мощность до последней капли. Для понижения утрат на трение количество поршневых колец уменьшают до 1-го. Ширину беговых дорожек коренных подшипников делают мало вероятной. Еще одна капля мощности возникает от использования гоночного радиатора завышенной пропускной возможности. С его применением помпе легче перекачивать воду в охлаждающей системе. Итог - еще одна нелишняя "пони"ѕ И температура мотора также конкретно оказывает влияние на показатель мощности. Общепринятое правило таково: выше температура - меньше мощность, и напротив. Потому гоночные движки в особенности чувствительны к остыванию.
Степень сжатия поднимают до неописуемых для двухтактного мотора величин, а карбюратор, выпуск и систему зажигания настраивают для работы на наибольших оборотах. Все это приводит к страшенной нелинейности кривых вращающего момента и мощности. Благо, ее сравнимо малость. Из-за этого и возможности байков GP-125 и 250 проходить повороты на больших скоростях особых проблем с дозированием мощности не появляется - многие повороты просто не требуют сбрасывания газа.
Надежность двухтактных движков GP-125 и 250 (из-за высочайшей степени форсировки и особенностей системы смазки) невысока. Богатые команды меняют поршни каждый гоночный денек, наименее обеспеченные - перед каждым шагом.
Последующий уровень моторной иерархии - класс Superbike. Нам он в особенности увлекателен тем, что эти движки (не считая Foggy Petronas FP-1) происходят от моторов обыденных дорожных Подвескабайков. В чемпионате WSB используют движки 3-х конфигураций: V-образные "двойки", рядные "тройки" и "четверки". От собственных дорожных братьев эти "генераторы мощности" ушли страшенно далековато.
В качестве примера разглядим особенности мотора Suzuki GSX-R1000 2005 модельного года. Как молвят британцы, "Devil is in the details", в свободном переводе - "собака зарыта в маленьких аспектах". Движок "джиксера" весь состоит из их. Кованые поршни с "мини-юбкой", титановые клапаны, гоночные распредвалы - это только цветы. При ближнем рассмотрении поражает форма поршневых колец: их сечение не прямоугольное, а трапецеидальное. Это позволяет понизить утраты на трении. Коленвал байка идет совершенно равновесным уже с завода. Сцепление вначале "проскальзывающее". При этом его конструкция оказалась так успешной, что некие команды меняют только диски и пружины, а "корзину" оставляют серийной.
Самый броский и умопомрачительный сюрприз - в конструкции картера. В опорах коленвала, разделяющих картерное место, изготовлены отверстия. Они призваны облегчить дорогу картерным газам, вытесняемым опускающимися поршнями в примыкающие отсеки, в каких поршни подымаются. Одно только это техническое решение дает надбавку около 2-ух л.с. Просто феноменально!
В байках "царского" класса - MotoGP устройство движков представляет собой апофеоз инженерного искусства! В силу того, что в их укрыта колоссальная мощность, требование к линейности свойства мотора MotoGP самое жесткое. Одной конструкцией мотора достигнуть плоской кривой мощности уже не удается - и в игру вступает электроника. Но даже умные электрические системы управления движком не способны стопроцентно совладать с "табунами" в 250 "лошадок". Класс MotoGP - территория "Огромного взрыва" (см. "Мото", №1-2006). Только с его помощью гоночным командам удалось осязаемо облегчить задачку пилотов, вялых биться с нескончаемыми пробуксовками.