Типы двигателей мотоциклов

Двигатели, которые используются в мотоциклах, отличаются не только по рабочему объему и производительности, но и по типам. Люди, впервые знакомящиеся с сегментом мотоциклетной техники, не понимают разницы в моторах, но она есть.

Типы двигателей для мотоциклов

Мотоиндустрия содержит много профессиональных терминов. Многие могли слышать следующие понятия - “рядная четверка”, “V-twin”, “оппозит”, “одноцилиндровый мотор”. Все они отличаются друга от друга по конструкции. Однако большую роль играет разница в характере. Многие новички в индустрии мотоциклов могли задаваться вопросом: “Почему бы не взять самый простой двигатель, сделать нужный объем, добиться нужной производительности и эксплуатировать?”. В реальных условиях сделать подобное нельзя в силу особенностей разных типов силовых установок.

Объяснить разницу в “характере” моторов можно на примере 4-тактных агрегатов. Именно такие установки считаются наиболее популярными. В классе мотоциклов еще используются 2-тактные двигатели, но среди новых моделей, они распространены только в сегменте эндуро.

Есть простая аналогия, которая позволяет понять, почему у моторов с разным количеством и относительным расположением цилиндров могут отличаться характеристики даже при одинаковом объеме. Для этого нужно представить велосипед и провести аналогию с мотоциклом. Его педали с шатунами представляют собой 2-цилиндровый мотор. Ноги человека - это “поршни”. Когда одна нога перестает толкать педаль, за дело берется другая. Если убрать из конструкции велосипеда одну педаль, а оставшуюся толкать двумя ногами, получится уже 1-цилиндровый двигатель, такого же объема. Если развал шатунов двигателя будет не в 180 градусов, как педали велосипеда, а, допустим 270, то выходная мощность будет другой, хотя ни количество ног, ни количество педалей не изменится.

Все изменения - увеличение числа шатунов, изменение их угла – значительно изменяет характер передачи мощности на колесо мотоцикла.

Одноцилиндровые двигатели

В конструкции такого двигателя, исходя из названия, предусматривается только 1 цилиндр. Он может быть расположен горизонтально, наклонно или вертикально. В процессе работы он производит мощность одну четверть всего времени, так как речь идет о 4-тактном агрегате. Одна из особенностей такой установки - несбалансированность, которая становится причиной ограничения объема. Как правило, он не превышает 700 кубов. Дальнейшее увеличение объема приводит к увеличению вибрации, которая становится неприемлемой.

Такой тип установки имеет свои преимущества и недостатки.

К плюсам можно отнести следующее:

• Наибольшая мощность на занимаемое пространство;
• Простая конструкция;
• Низкий вес. Из-за этого практически все эндуро-мотоциклы одноцилиндровые;
• Дешевое производство;
• Высокий крутящий момент с низов.

Недостатки одноцилиндровых двигателей:

• Высокие вибрации, которые растут с ростом объема двигателя;
• Ограниченный объем;
• Высокая нагрузка на поршень;
• Низкая производительность, при прочих равных условия одноцилиндровый мотор уступает многоцилиндровым собратьям.

Двухцилиндровые моторы

Рядные двойки

Так обозначают моторы, в которых цилиндры расположены параллельно друг другу, а блок цилиндров один. Как правило, такие двигатели устанавливаются поперечно. При добавлении параллельного цилиндра мотор становится более сбалансированным. Теоретически, крутить его мощно куда больше, но проблема вибрации решена не полностью.

К плюсам рядных двоек можно отнести:

• Простая конструкция;
• Компактный размер;
• Плавная передача мощности на колесо;
• Сбалансированность;
• Дешевое производство и обслуживание.

Минусы у таких двигателей тоже есть:

• Вибрация, хоть и меньшая, чем у одноцилиндровых моделей;
• Умеренная производительность.

V-Twin

В конструкции таких моторов предусматривается 2 блока цилиндров, а поршни ходят под углом друг к другу. Угол развала зависит от определенной модели. Как правило, двигатели отличаются большим количеством крутящего момента с низов. Размещаются такие двигатели поперечно, но некоторые производители, например, Moto Guzzi размещают V-twin-ы продольно.

Плюсы V-Twin:

• Узкая конструкция;
• Характерный звук;
• Низкий центр тяжести;
• Высокий крутящий момент снизу.

Минусы:

• Высокий уровень вибрации;
• Проблемы с охлаждением заднего цилиндра на поперечных воздушных моторах;
• Меньшая мощность, чем у рядных двигателей схожего объема.

Классический оппозит

В конструкции мотора предусматривается 2 блока по обе стороны от коленвала. Развал всегда составляет ровно 180 градусов. В настоящее время такие установки широко использует только компания BMW и отечественный Урал.

Несмотря на это, у классического оппозита довольно много преимуществ в эксплуатации:

• Самый низкий центр тяжести;
• Хорошая производительность и момент;
• Хороший баланс;
• Эффективное охлаждение воздушного типа.

Минусы оппозита, которые не позволяют применять его широко:

• Очень большие габариты;
• Наклон при выкручивании газа;
• Дорогое производство и обслуживание в силу компоновки;
• Угол наклона мотоцикла ограничивается, поэтому нельзя встретить оппозитный нейкид или спортивный байк.

Трехцилиндровые моторы

Рядные тройки

Главная особенность - баланс преимуществ рядных двоек и четверок. По габаритам они уступают “четверкам”, но работают плавнее, чем “двойки”. В результате получается сделать мотоцикл нешироким, динамичным и избавить его от вибраций. Такие моторы использует большое число брендов.

Плюсы моторов:

• Высокая производительность;
• Небольшие габариты;
• Крутящий момент снизу и в середине;
• Хорошее звучание;
• Баланс между производительностью и моментом с низов.

К недостаткам рядных троек можно отнести следующее:

• Мало мощности сверху;
• Больше вибрации на фоне “четверок”.

Четырехцилиндровые моторы

Рядные четверки

У таких двигателей цилиндры расположены в одном блоке в ряд. Отличительная особенность - высокий уровень производительности, плавная передача мощности и отсутствие вибрации.

Плюсы рядных четверок:

• Высокая производительность;
• Быстрый набор оборотов;
• Плавная передача мощности на колесо;
• Хорошая сбалансированность;
• Низкая вибрация.

Недостатки у таких установок тоже есть:

• Большие размеры;
• Крупный вес;
• Высокий расход топлива;
• Недостаток момента снизу;
• Дорогое производство и обслуживание.

Двигатели V4

Такие моторы в современности используются для мотоциклов спортивного класса. Ранее их применяли для Power-Cruiserов. Главное преимущество установки такого типа - сочетание высокой производительности и компактности. Однако стоимость производства, обслуживания и вес не дают ему широкого распространения. Здесь используется 2 блока цилиндров, 2 впуска, 2 ГБЦ.

Плюсы V4:

• Компактные размеры;
• Высокая производительность;
• Характерное звучание;
• Низкий уровень вибрации.

Минусы:

• Дорогое производство и обслуживание;
• Сложность конструкции;
• Большой вес.

Заключение

Есть и другие типы двигателей, которые пользуются куда меньшей популярностью. Например, оппозитные шестерки и роторные моторы. В конце концов, важно запомнить одно: при одинаковом объеме мотора - чем меньше цилиндров, тем больше момент с низов, тем неравномернее момент на колесо. Чем больше цилиндров, тем больше мощность и тем больше проявляется верховой характер двигателя.