Упаковать цилиндры. П-образный двигатель - маленькая революция.

Александр ЛИТВИНЕНКО,
профессор Воронежского
государственного
технического университета

Опытный образец П-образного двигателя, успешно прошедший стендовые испытания.

       Встроить многоцилиндровый двигатель в мотоцикл не так просто, как кажется. Рядный слишком длинный, V-образный -широкий, про оппозит и говорить нечего. Та еще задачка -

       Решение, казалось бы, лежит на поверхности: а не расположить ли два ряда цилиндров... параллельно друг другу? Получится очень компактный силовой агрегат. А ведь мотоциклы с такими моторами выпускались серийно: например, легендарный Ariel Square Four или более современный Suzuki RG500... Только вот какая тонкость: каждый ряд снабжался «своим» коленвалом. Как вы догадываетесь, на стоимости агрегата это отражалось не лучшим образом. Отчего же конструкторы использовали такой громоздкий вариант?

П-образное расположение цилиндров из-за дезакси-ального смещения (а) вызывает большие боковые нагрузки и, как следствие, повышенное трение и износ.	Крейцкопф (б) классического типа значительно увеличивает габариты двигателя.

       Давайте смоделируем схему: два ряда параллельных цилиндров, работающих на один коленвал. При этом оси цилиндров не проходят через ось коленвала -возникает так называемое дезаксиаль-ное смещение цилиндров. А при нем силы бокового трения поршней о стенки цилиндров, и без того не маленькие, многократно возрастают. При этом быстрый износ не могут приостановить даже современные синтетические масла -под действием силы трения они вытесняются из зазора.

       В принципе, давно известны устройства для разгрузки поршня от боковых усилий - крейцкопфы. Но они настолько увеличивают размеры ДВС, что их применяют лишь в стационарных и судовых моторах.

Схема двигателя с запатентованным устройством для разгрузки поршня: а - цилиндр; б - картер; в - поршень; г - внутреннее фрикционное кольцо; д - цилиндрическая направляющая втулка.

       И вот возникла идея: а не встроить ли крейцкопф... внутрь поршня? Тогда его удастся свести к цилиндрической направляющей втулке, поршень опирается на ее внутренней частью юбки через фрикционное кольцо. Во втулке сделаны прорези для прохода шатуна и бобышек с поршневым пальцем. Крепится втулка при помощи фланца, зажатого с помощью болтов между фланцами картера и цилиндра.

       Что получим? Боковые нагрузки на поршень и цилиндр сведены к минимуму -значит, минимальны и силы трения. А это выигрыш и в мощности (борьба с внутренним трением - один из главных резервов ее роста), и в массе деталей. Теперь мы можем строить двигатель компактной П-образной схемы. Должен заметить, что применение такого устройства возможно и в ДВС классического вида, ведь все детали максимально унифицированы с теми, что выпускаются и сейчас.

Направляющая втулка, заменяющая крейцкопф: а - цилиндрическая часть; б - фланец; в - прорезь для прохода бобышек поршня.

       Особенно приятно, что у этого изобретения российский приоритет: на «Устройство для разгрузки поршня» получен патент РФ № 2 205997.

Раздел сайта «Cтатьи»

Источник материала : журнал "МОТО"