ТРИ ЦИЛИНДРА — 45 «ЛОШАДЕЙ»

Если вы захотите приобрести мотор для спроектированного вами микромотоцикла, мопеда оригинальной конструкции или небольших мотонарт, в специализированных магазинах вам предложат целый ассортимент различных моделей, от 1,5 до 25 л. с. — от крошечного веломоторчика Д-5 до солидного «Урала». Как говорится, на любой вкус. Это мопедные, мотороллерные, мотоциклетные, лодочные и многоцелевые двигатели самых различных типов.

А как быть энтузиастам технического творчества, создающим наиболее интересные и перспективные машины — аэросани и амфикары, экранопланы и АВП, микросамолеты и микровертолеты, для которых необходимы компактные, легкие и надежные двигатели мощностью от 30 до 100 л. с.? Их в продаже пока нет. А поскольку никто не знает, сколько времени продлится это «пока». наиболее квалифицированные умельцы строят такие двигатели самостоятельно.

Мы уже писали об удачных опытах создания многоцилиндровых двигателей из имеющихся в широкой продаже деталей серийных мотоциклетных, мотороллерных и лодочных моторов. Владимир Килин из Новокузнецка построил оригинальный V-образный двухцилиндровый двигатель на базе кривошипной и шатунно-поршневой группы мотоцикла «Восход» (№ 4, 1969 г.), Лев Комаров из Златоуста, Григорий Белошапкин из Томска и многие другие строили и успешно эксплуатировали двухцилиндровые моторы типа «Боксер» (с оппозитными цилиндрами), используя коленвалы, цилиндры, поршни, шатуны, карбюраторы и другие детали от мотоцикла ИЖ-56 (№ 7, 1972 г.). Были и удачные эксперименты по прямому, механическому спариванию двух одноцилиндровых двигателей типа ПД-10 в один (№ 9, 1970 г.).

Казалось бы, на этом дальнейшие пути повышения мощности исчерпывались.

При самой тщательной доводке двухцилиндрового мотора с кубатурой 700 см³ (спаренный ИЖ-56) не удавалось получить более 35 л. с., а этого явно недостаточно для самодельных самолетов, микроавтожиров, аппаратов на воздушной подушке.

Но вот на ежегодный конкурс самодельных автомобилей в Москву приехал автолюбитель-конструктор из Бреста мастер спорта Анатолий Столярчук на отличном самодельном автомобиле, с самодельным трехцилиндровым рядным двухтактным двигателем, построенным на базе деталей от мотоциклов «Ява-250» и «Паннония-250» (рис. 1). Это крупный шаг вперед: трехцилиндровый двухтактный двигатель в отличие от двухцилиндрового двухтактного «Боксера» обладает более высокой удельной мощностью и лучшей внешней характеристикой. Но он требует трех изолированных друг от друга картеров и трех хорошо «настроенных» карбюраторов. Задача не из легких, однако Анатолий Столярчук решил ее блестяще: его двигатель, предельно компактный по габаритам, простой и легкий, не только выдержал испытания, но и проработал на автомобиле, построенном автором, более 200 часов. Мощность на стенде не замерялась, но при сравнении с серийным мотором «Москвича-408» самодельный двигатель Столярчука тянул лучше. Значит, его мощность была где-то около 45—50 л. с. А это при кубатуре 750 см3, на бензине Б-72 — отличный результат!

Рис. 1. Двигатель А. Столярчука.

Справа: 1 — носок коленвала, 2 — сальник коленвала, 3 — патрубок выходной, 4 — головна блока, 5 — крышка головни блока, 6 — коллентор всасывающий, 7 — бензопровод от бензонасоса и карбюратору, 8 — карбюратор, 9 — патрубок входной, 10 — прерыватель-распределитель, 11 — лапа крепления и раме, 12 — бензонасос от лодочного мотора.

Слева: 1 — прерыватель-распределитель, 2 — фланец картера, 3 — верхняя часть картера, 4 — фланец крепления цилиндров, 5 — лапа крепления к раме, 6 — цилиндр «Ява-250», 7 — стартер, 8 — маховик, 9 — головна блока, 10 — патрубок выходной, 11 — крыка головки блока, 12 — карбюратор, 13 — патрубок входной.

Однако послушаем самого конструктора.

«…Решив строить самодельный автомобиль, — говорит А. Столярчук, — я долго думал о том, какой двигатель из выпускаемых отечественной промышленностью ближе всего подходит к предельно допустимой по техническим условиям кубатуре — 900 см3, отвечая по мощности и весу тем требованиям, которые я поставил перед собой. Выводы оказались неутешительными. Двухцилиндровые двигатели мотоциклетного типа слабы и недолговечны, а «Запорожец» оказался неподходящим по компоновке. Поэтому, трезво оценив свои возможности и знания, я решил самостоятельно сконструировать двигатель, который полностью отвечал бы требованиям ГАИ — с одной стороны, а с другой — хорошо компоновался бы у меня на машине. Зная о высоких показателях, достигнутых на двухтактных трехцилиндровых двигателях ДКВ и «Вартбург», я решил взять за основу именно эту схему, применив для ускорения, упрощения и удешевления работы максимальное количество деталей, имеющихся в широкой продаже. Перебрав отечественные и зарубежные каталоги, я остановился на деталях мотоцикла «Ява-250». Они устраивали меня по компоновке, кубатуре, весу и цене. Оставалось продумать конструкцию картера. Собирать картер для трехцилиндрового двигателя из деталей одноцилиндрового невозможно, да к тому же и невыгодно экономически. Поэтому пришлось изготовлять его своими силами. Я достал кусок толстостенной цельнотянутой трубы из сплава Ал-9, наружным диаметром 158, а внутренним — 140 мм, разрезал пополам по осевой линии, приварив фланцы под соединительные болты (рис. 2). Прошлифовав плоскости разъема на плоскошлифовольном станке и тщательно подогнав их друг к другу (с притиркой на краску), я собрал картер на полном количестве болтов (18 шт.) и проточил его внутри на большом токарном станке под диаметр корпусов центральных подшипников коленвала, которые делят внутренность картера на три равные по объему части. Посадочные места под цилиндры были расточены на станке для расточки цилиндров. Затем были подогнаны по своим местам фланцы крепления цилиндров и установлены вместе с картером в специальный кондуктор для сварки. Это дало возможность добиться (так сказать, в первом приближении) соосности фланцев и их параллельности по плоскостям разъёмов. После сварки погрешности исправлялись шлифовкой и притиркой.

Коленвал (рис. 3) также самодельный, цельнопрессованный, имеет 6 щек и 3 шатунные шейки. Шатуны использованы от мотоцикла «Паннония», так как их нижняя обойма имеет большой диаметр, что позволяет сделать толстые шатунные шейки коленвала. А это очень важно для повышения его прочности и надежности. Сепараторы — из латуни Л-62, ролики 4X6 мм, по 32 штуки на каждый шатун. Уплотнительные боковые шайбы шатуна изготовлены из стали У-7 с последующей закалкой. Корпуса центральных подшипников коленвала выточены из дюраля. Разъем — по горизонтали. В каждом корпусе поставлены два сальника и два подшипника № 207. Это, с одной стороны, обеспечивает надежную опору для коленвала, с другой — необходимую герметизацию отдельных картеров двигателя. Для обеспечения герметизации по внешнему периметру корпусов на каждом из них имеются две канавки для уплотнительных колец из маслостойкой резины. Балансировка коленвала выполнялась попарно — в сборе с шатуном и поршнем с кольцами.

Рис. 2. Самодельный картер.

1 — фланец крепления цилиндров, 2 — верхняя часть картера, 3 — фланец торцевой, 4 — боковой фланец верхней части картера, 5 — боковой фланец нижней части картера, 6 — лапа крепления к раме автомобиля.

Система охлаждения двигателя — комбинированная: верхняя часть цилиндров охлаждается водой, нижняя — встречным потоком. Для этого ребра воздушного охлаждения цилиндров удалены от плоскости соединения с головкой до выхлопного окна, и на них напрессована общая головка, имеющая зарубашечное пространство для воды. Головка изготовлена путем отливки из легкого сплава, с последующей расточкой, фрезеровкой и шлифовкой.

Зажигание и бензонасос взяты с автомобиля «Вартбург», также имеющего трехцилиндровый двухтактный двигатель. Стартер — от автомобиля «Запорожец», без всяких переделок. Карбюратор К-59 от автомобиля «Москвич-407» установлен на специальном коллекторе с плавными линиями всасывающих каналов. Для двухтактного двигателя это очень важно! Производительность карбюратора несколько снижена путем установки центрального жиклера 180 вместо стандартного — 270.

Первые же испытания показали, что двигатель получился удачный. Он очень приемист, имеет хорошие переходы и устойчивость работы на максимальных оборотах (до 6500 по электротахометру). На всем диапазоне не наблюдается никаких «провалов», вибраций и тряски. Мой автомобиль, который весит 1080 кг, легко развивал с этим двигателем скорость 120 км/ч при среднем расходе топлива 8,5 л на 100 км. Мне кажется, что для кубатуры 750 см3 это совсем неплохо!

Рис. 3. Коленчатый вал в сборе с шатунами и перегородками.

1 — носок коленвала, 2 — щеки кривошипа, 3 — корпус перегородки, 4 — уплотнительные кольца из бензомаслостойкой резины, 5 — шатуны, 6 — стяжные болты, 7 — шейка коленвала.

Очень большую помощь в конструировании и изготовлении двигателя оказал мне мой друг — Иван Леонидович Смирнов, с которым мы вместе работаем. Это человек широкого технического кругозора, и без него мне было бы нелегко.

Когда мы начинали работу, я не очень надеялся на успех. Но, как говорится, «глаза пугают, а руки делают». И сейчас я совершенно уверен, что по этому же принципу можно создать и четырехцилиндровый двигатель применив, например, блоки цилиндров от «Иж-Юпитера» или от подвесных лодочных моторов типа «Вихрь», «Москва-25» или «Нептун». Они имеют очень компактные цилиндровые блоки и разъемные картеры, из деталей которых можно собрать большой картер необходимых размеров».