SparkR5 - Главная страница

История мотоциклов

Мотоциклы для шоссейно-кольцевых гонок, а также дорожные спортбайки наилучшим образом демонстрируют возможности двухколесных машин. В них отлично уживаются самые свежие технологические новинки и многолетние инженерные традиции. А история мотогонок Гран - При лучше всего объясняет, почему современные байки стали именно такими, какими они сейчас являются.

От паровоза к болиду

В 1869 году француз Л. Перро и американец С. Роупер одновременно догадались снабдить велосипед паровым двигателем. Машину, несущую на борту запас твердого топлива и воды, скорее можно было назвать двухколесным паровозом. Первым мотоциклом в привычном понимании этого слова принято считать изготовленную в 1885 году Готлибом Даймлером машину. С помощью на скорую руку слепленной конструкции с деревянной рамой и колесами изобретатель хотел продемонстрировать всем возможности своего легкого двигателя внутреннего сгорания.

Не прошло и десяти лет, как на мотоциклах начали проводить гонки. В 1894 году мотоциклы вместе с автомобилями участвовали в ралли Париж – Руан, а 21 декабря 1904 года появилась организация FICM (Federation Internationale des Clubs Motocyclistes) – предшественница современной FIM - Международной федерации мотоспорта. Однако действительно быстро мотогонки и спортивные мотоциклы начали развиваться уже после Второй мировой войны.

В те времена во всех классах гонок от 125сс до 500сс господствовали мотоциклы с четырехтактными двигателями. Тогдашние двухтактные двигатели представляли собой примитивные дымящие конструкции, в которых большая часть энергии сгорания горючей смеси не использовалась. Несмотря на то, что большинство четырехтактных мотоциклов были разработаны еще до войны, двигатели некоторых из них были неплохо спроектированы даже по современным меркам. Например, на мотоциклах AJS, были моторы с тремя клапанами на цилиндр и с двумя распределительными валами на роликовых подшипниках.

С появлением в гонках новых команд технологическая конкуренция набирала обороты. Итальянские команды Moto Guzzi и Gilera экспериментировали с посадкой гонщика и компоновкой машин, испытывали машины в аэродинамической трубе. С появлением нового четырехцилиндрового двигателя 500сс на мотоциклах команды MV Agusta перед ее пилотами остро встала проблема соответствия параметров шасси возможностям двигателя. Невероятно мощный мотор с легкими неинертными поршнями развивал колоссальную мощность, но на мотоцикле с устаревшей мягкой рамой и слабой подвеской было невозможно пройти поворот. В 1952 году мощные итальянцы уступили одноцилиндровому Norton. Конструкторы MV Agusta и других команд навсегда запомнили этот урок. В последующие несколько лет мотоциклы MV были вне конкуренции.

Большие перемены

Мотогонки середины прошлого века представляли собой кровавое зрелище. Заезды проводились не по специальным трассам, а по обычным городским улицам. В крутых поворотах гонщиков подстерегали фонарные столбы, высокие бордюрные камни, банальные дорожные выбоины, кирпичные стены зданий, представляющие на высокой скорости смертельную опасность. Многие великие гонщики не дожили даже до выпуска новых модификаций своих мотоциклов. Главные действующие лица чемпионатов все чаще отказывались выходить на старт.

В 1958 году Федерация приняла решение, целиком и полностью определившее облик спортбайков вплоть до наших дней. В целях снижения скоростей и повышения безопасности пилотов были запрещены большие обтекатели, которые называли «мусорными бачками». Вместо огромных колпаков, закрывающих всю переднюю часть мотоцикла, а иногда частично и гонщика, были введены «обтекатели типа Гран При», полностью открывающие переднее колесо и пилота. Именно такой «аэродинамический обвес» мы видим и на современных машинах.

Революцию в мире моторов произвела маленькая немецкая фирма MZ. С помощью специально подобранной формы продувочных каналов ее инженерам удалось добиться конкурентоспособной мощности от двухтактного двигателя. Двухтактники больше не плевались топливом и не дышали собственными выхлопными газами. Вскоре эта технология перешла к японской компании Suzuki. У крупных японских корпораций, в отличие от небольших европейских фабрик и частных команд, были все необходимые средства для того, чтобы доводить до совершенства оригинальные конструкторские идеи. Японцы постепенно довели эффективность работы двухтактников до общепринятой современной формулы: «благодаря вдвое большему количеству рабочих тактов на единицу времени двухтактные двигатели в общем случае вдвое мощнее четырехтактных того же объема». Когда в 1975 году Гиакомо Агостини на двухтактном Yamaha завоевал чемпионский титул в самом престижном классе 500сс, стало ясно, что четырехтактным двигателям в мотогонках больше делать нечего.

В 1970-е годы пилоты освоили технику поворота «на колене». Великий чемпион Кенни Робертс Старший, он же Король Кенни Робертс, одним из первых стал одевать наколенники, чтобы скользить на них в повороте, слегка опираясь, как на третье колесо. Важно, что к максимальным наклонам к тому времени были готовы не только гонщики, но и мотоциклы. Жесткие рамы и низкий центр тяжести позволяли контролировать мотоцикл в повороте на большой скорости, а цепкие шины – развивать внушительные боковые ускорения. К тому времени сформировался современный облик гоночного мотоцикла.

Пожалуй, самый большой сюрприз в истории мотогонок Гран При преподнес, как это ни странно, недавний 2002 год. Руководствуясь приведенной выше формулой, в высший класс Гран При наравне с 500-кубовыми двухтактниками пустили четырехтактные «литры», GP500 превратился в MotoGP. Многие считают такую «борьбу технологий» нечестной. Да, 500-кубовые двухтактники легче литров, это большой плюс. Однако на стороне четырехтактных моторов выступают не только выверенные до малых долей секунды фазы газораспределения, но и крупнейшие корпорации, которым нужно рекламировать на гонках свои дорожные спортбайки. Недолговечным и токсичным двухтактникам нет места в реальном мире, озабоченном экологическими стандартами и утилизацией отходов. Поэтому их попросили и из большого спорта.

Почти Гран При

Современные дорожные спортбайки отличаются от мотоциклов Гран При далеко не так сильно, как обычные автомобили от болидов Формулы-1. Как минимум, в обоих случаях мы имеем обтекатель типа Гран При и знаменитую посадку «в позе эмбриона». Низкий руль, представляющий собой отдельные рукоятки, прикрепленные прямо к перьям вилки, заставляют райдера буквально ложиться на бензобак: все равно на скорости свыше 150 км/ч голову из-за обтекателя лучше не высовывать. В свою очередь обтекатель не может быть высоким – это повредит аэродинамике и, соответственно, динамическим свойствам мотоцикла. Высокие подножки, из-за которых приходится поджимать колени, позволяют сильно наклонять мотоцикл в поворотах, не цепляясь при этом за асфальт.

Для современных спортбайков стандартом считается диагональная рама типа «дельтабокс» из легкого сплава, как правило, алюминиевого. Массивный на первый взгляд профиль на самом деле превосходит трубчатые конструкции не только по жесткости, но и по легкости. Важно, что двигатели современных мотоциклов не устанавливаются внутри рамы, а сами являются силовыми несущими элементами конструкции. Таким образом существенно экономится вес.

Четырехтактные двигатели современных «спортов» не менее сложные и мощные, чем автомобильные моторы. Реалии сегодняшнего дня – это жидкостное охлаждение, двухступенчатый впрыск и зажигание с компьютерным управлением, два распределительных вала и до пяти клапанов на цилиндр (например, на 175-сильном Yamaha R1). На спортбайки производители устанавливают те же силовые агрегаты, что и на другие мотоциклы гаммы, но настраиваются они особым образом. Чтобы развить максимальную мощность, приходится жертвовать эластичностью двигателя: достойную тягу он выдает только в узком диапазоне оборотов. Чтобы держать мотоцикл «в тонусе», пилоту приходится часто переключать передачи, поддерживая нужные обороты мотора. Отсюда и количество передач – не менее шести.

Мощность и точность тормозов имеют критическое значение для спортбайка, без особого труда разгоняющегося до 250 км/ч. Пожалуй, из всех узлов мотоцикла наиболее динамично сейчас развиваются именно тормозные системы. Кроме привычных любому тюнингеру армированных тормозных шлангов уже можно приобрести тормоза со сдвоенными плавающими дисками, зажимаемыми тремя колодками в одном суппорте, тормоза с дисками, крепящимися не к ступице, а к ободу колеса. Можно ожидать появления на спортбайках керамических тормозных дисков, которые сейчас устанавливают на дорогие спорткары.

И все же не Гран При

Понятно, что даже самые крутые спортбайки, поступающие в свободную продажу, не могут быть так же экстремальны, как гоночные монстры Гран При, ибо предназначены не только для талантливых гонщиков, но и для простых смертных. Ясно и то, что «обозлить» и без того не плюшевый мотоцикл (менее 3 секунд до сотни!) можно с помощью тюнинга, установив все, что только можно, облегченное, жесткое и дорогое.

Тем не менее существуют технологии, совершенно неприменимые вне гоночных трасс. Яркий пример – шины с V-образным профилем, применяемые в современном Гран При. На прямых участках «острые» шины обеспечивают минимальное пятно контакта с трассой, сводя к минимуму сопротивление качению, а в поворотах «треугольник» ложится на ребро, становясь более цепким, чем традиционные круглые покрышки. В городских условиях, где далеко не все повороты проходятся «с коленочкой», такие шины абсолютно неприменимы.

Сверхмощные карбоновые тормоза также никогда не станут доступны городским байкерам. Их тормозное усилие существенно возрастает при нагревании. На первом круге Гран При гонщики с большим трудом осаживают мотоцикл, однако в многочисленных поворотах гоночной трассы карбоновые диски быстро нагреваются. А вот после прохвата с ветерком по шоссе мотоцикл с остывшим карбоном затормозить не сможет. Карбоновые тормозные диски не следует путать с керамическими дисками на композитной основе. Такие механизмы уже применяются на дорожных спорткарах и вполне могут прийти в мир негоночных мотоциклов.

источник: http://www.yamaha-bike.ru/sport.php

Начало промышленности от велосипеда к мотоциклу

Период с 1900 по 1905 год историки часто называют «эпохой мотовелосипеда», поскольку именно так выглядел тогда мотоцикл. В это время спрос на мототехнику породил ажиотаж, и сотни фирм вошли в новый бизнес, что не способствовало высокому качеству продукции. Мотоциклетный бум начался в самых благоприятных обстоятельствах — налицо был ажиотажный спрос со стороны тех, кого не могла уже удовлетворять динамика велосипеда и необходимость крутить педали, велопромышленность была достаточно развита во всем мире, а мотоцикл по сути не сильно отличался от велосипеда. Многие велосипедные фабрики добавили к просто велосипеду еще и велосипед моторизованный, тем более что трудностей с силовыми агрегатами и комплектующими уже не было: десятки фирм предлагали всем желающим легкие и относительно надежные двигатели. Наиболее популярными были французские De Dion и Peugeot, бельгийские Minerva и FN, немецкие Fafnir. Многие фирмы предлагали также усиленные рамы, шины, системы зажигания и прочие детали. Именно в эти годы родились многие фирмы, которые более полувека будут определять путь развития мотоцикла. Естественно, те производители, что не смогли обеспечить своей продукции нужное качество, сошли со сцены в начала ХХ века.

В начале нового века окончательно сложился облик и подробности технического устройства мотоцикла. Мотоцикл решительно стал двухколесным — трициклы потихоньку вымерли, их сгубила неустойчивость на поворотах и плохие дороги. Двигатель также сместился в нижнюю часть рамы и расположился внутри ее, иногда встраиваясь в раму или подвешиваясь под неё — как сейчас в хребтовых рамах. По своей конструкции все двигатели копировали De Dion: один цилиндр, закрытый картер, автоматический впускной клапан, выпускной с принудительным приводом от кулачка. Самые передовые фирмы отваживались делать принудительным и управление впускным клапаном. Испарительные карбюраторы к 1905 году были практически вытеснены карбюраторами пульверизационного типа. Системы зажигания работали от батареи и бобины или от магнето низкого напряжения, но с 1902 года Bosch выпустила магнето высокого напряжения и свечи зажигания для каждого типа двигателей, которые стали весьма популярными. Ни коробки передач, ни какого-либо другого устройства для изменения передаточного отношения мотоциклы не имели. Привод был ременным, сцепления не было — его заменяло устройство для регулировки натяжения ремня. Цепи для привода были редким исключением — они плохо выдерживали рывки, возникающие при запуске лишенного сцепления двигателя. Зато цепной привод непременно присутствовал от ножных педалей, служивших и для запуска двигателя с хода и для помощи двигателю на крутых подъемах, а иногда и как замена двигателю, если тот откажет. Ходовая часть этих мотоциклов была чисто велосипедной, иногда переднее колесо пытались подрессоривать пружинами. Тормоза башмачного типа, воздействовавшие на колесо или трансмиссионный шкив. В 1902 году Боуден запатентовал тормоза с подковообразной скобой (как на современных спортивных велосипедах), бы стро получившие распространение. Никакой системы электрооборудования (помимо зажигания) не было, для движения ночью использовались масляные или ацетиленовые фонари.

К 1914 году мотоцикл стал надежной и выносливой машиной, способной служить легким и дешевым транспортным средством на самых плохих дорогах. Эти свои качества ему пришлось подтвердить на войне. Впервые пыталась применять мотоциклы Великобритания во время войны против буров. Но только в Первой мировой войне мотоциклы стало по-настоящему массовыми: мотоциклетные фирмы получили заказы на десятки тысяч машин. Мотоциклы применялись для связи, на тяжелые мотоциклы с колясками устанавливали пулеметы. Первую мировую войну часто называют «первой войной моторов»: впервые приняли участие в боевых действиях в массовом порядке автомобиль, самолет, мотоцикл. И тем самым окончательно доказали, что они не только игрушки для богатых спортсменов. На полях боя мотоцикл как бы получил сертификат качества: «Уже надежен. Вынослив. Годен к использованию в любых условиях».

Материалов нет