КАК Я ДЕЛАЮ МОТОЦИКЛЫ

Конструирование мотоциклов — занятие не менее увлекательное, чем создание любых других транспортных средств. К тому же мотоцикл, представляющий собой, по сути, обнаженную концепцию самодвижущегося механизма, требует большей конструкторской изощренности, изобретательского дара и чутья хорошего механика. Предлагаю на читательский суд свои идеи по конструированию самодельных мотоциклов. Могу сказать, что некоторый опыт в такого рода работе у меня есть: на смотре-конкурсе «Мотосам-90» был представлен мой самодельный — восьмой по счету — мотоцикл, фотографию которого читатели журнала могли увидеть в репортаже со смотра в № 2 за 1991 год. На фотографиях, которые представлены на этих страницах,— еще три мотоцикла моей конструкции. Об одном из них — последнем и наиболее удачном — я и хочу рассказать читателям.

За тринадцать лет я сконструировал и построил двенадцать двухколесных машин. Все они существенно отличались друг от друга. Причем два мотоцикла были спроектированы с частичным использованием схемы монокока, и три — полностью безрамными, с несущим корпусом-монококом. Именно такому конструкторскому решению я сегодня и отдаю предпочтение: оно представляется мне наиболее надежным и выгодным с точки зрения прочности, культуры веса и эргономики.

Надеюсь, что мой конструкторский опыт может оказаться полезным для тех, кто собирается делать мотоцикл.

Итак, что представляет собой обычный мотоцикл рамной конструкции? Упрощая ответ, можно сказать, что это рама, топливный бак, инструментальные ящики, корпус воздухофильтра с глушителем шума впуска, глушитель шума выпуска, заднее крыло с кронштейном заднего фонаря и номера, основание седла, багажник, а также килограмм всевозможных болтов, гаек, втулок, шпилек, шайб и резинок, с помощью которых все перечисленное соединяется в единую конструкцию.

Если просуммировать массы этих узлов и агрегатов, то получится весьма внушительная величина. К тому же собранное все это воедино образует далеко не эстетично выглядящий «скелет», имеющий множество потайных мест, где неизбежно будет собираться абсолютно неудалимая грязь — избавиться от нее можно, только полностью разобрав мотоцикл.

Проходит год-другой — и начинают дребезжать инструментальные ящики, ползти трещины по заднему крылу, отваливается номер вместе с кронштейном… А если мотоциклист, не дай Бог, попадает хотя бы в легкую аварию или даже попросту падает? В этих случаях гнется рама, появляются вмятины на баке и инструментальных ящиках. Еще больше неприятностей доставляют огромные нижние глушители, цепляющиеся на поворотах даже за ровный асфальт и существенно снижающие проходимость на плохих дорогах.

Всех этих недостатков лишена двухколесная машина, спроектированная по конструкторской схеме «монокок». Такой мотоцикл представляет собой моноблочную сварную коробчатую конструкцию, выполняющую функции всех перечисленных  выше деталей и узлов. Интересно, что пространственная коробчатая конструкция существенно более жесткая и прочная, чем классическая рамная (включая и дуплексные рамы). Использование схемы «монокок» в конструкции мотоцикла не только уменьшает массу двухколесного транспортного средства, но и приближает к земле центр тяжести мотоцикла. Происходит это за счет того, что в такой конструкции инструментальный ящик и аккумуляторный отсек располагаются в нижней части корпуса, а легкий воздухофильтр с глушителем шума впуска — в верхней там, где у классических мотоциклов располагается пробка топливного бака. Забор воздуха производится над рулевой колонкой — в этой зоне наиболее чистый, обеспыленный воздух. Внутри монокока может располагаться и глушитель шума выпуска, однако при этом должна обеспечиваться надежная теплоизоляция от топлива и подушки седла.

Рис. 1. Мотоцикл типа «эндуро» с корпусом монококом конструкции Л. Гарагашьяна:

1 – зеркало заднего обзора, 2 — потайная пробка топливного бака, 3 — компенсационная камера амортизатора, 4 — амортизатор с ходом пи ока 120 мм, 5 — качающийся рычаг, 6 —толкающий рычаг, 7 — тормозная тяга, 8 — задняя часть корпуса с глушителем выпуска (с л е в а) и маслобаком (справа), 9 — задний указатель поворота, 10 — фонарь стояночного света и стоп-сигнал (сдвоенный), 11 — выхлопная труба (с л е в а), 12 — тормозной диск диаметром 300 мм, 13 — «ловушка» цепи, 14 — звездочка заднего колеса (z=37), 15 — маятник подвески заднего колеса, 16 —ведущая звездочка (z=15), 17 — педаль ножного тормоза, 18 — рычаг задающей коробки передач, 19 — барабан лебедки, 20 — глушитель – резонатор, 21 — направляющая скоба троса лебедки, 22 — диск переднего тормоза диаметром 300 мм.

Рис. 2. Компоновка корпуса-монокока. Величина ячейки масштабной сетки — 100×100 мм.

Рис. 3. Схема наиболее рациональных сварных швов, применяемых при сборке корпуса-монокока.

На рисунках 1 и 2 — мой мотоцикл «эндуро» и его корпус-монокок с задней подвеской и защитной рамой двигателя. Масса монокока составляет всего лишь 23 килограмма, а полезный объем такого корпуса — около 56 литров, из них на топливные баки приходится 41 л (больше, чем у «Жигулей»!), полностью используется и оставшийся объем корпуса. При этом мотоцикл не выглядит громоздким. Напротив, он имеет сравнительно небольшие габариты — в частности, база машины составляет всего 1350 мм (меньше, чем у любого ижевского мотоцикла).

Надо сказать, что изготовить корпус-монокок ничуть не сложнее, чем сварить хорошую раму и оснастить ее всеми навесными деталями. Надо только строго придерживаться заранее разработанной технологии, чтобы все детали хорошо стыковались, и их было бы удобно сваривать.

Прорисовывая конструкцию корпуса, позаботьтесь о том, чтобы обеспечить удобную посадку водителя — это особенно важно для мотоциклов типа «эндуро»,— а также безопасность перемещений мотоциклиста, удобство движений в положении сидя, в стойке и в оттяжке.

После выбора оптимального, на взгляд конструктора, компоновочного решения следует вычертить весь мотоцикл в натуральную величину — изобразить вид сбоку, сверху, спереди и сзади, а также прорисовать наиболее характерные сечения. Чем подробнее чертежная документация, тем проще пойдет дальнейшая работа по изготовлению двухколесной машины.

Двигатель рациональнее всего размещать непосредственно на оси маятника. При этом реакция от натяжения цепи привода замыкается непосредственно на маятник. А она далеко не маленькая — иной раз достигает предела прочности цепи на разрыв, то есть почти двух тонн! Крепить мощный и не слишком хорошо уравновешенный двигатель «Иж-Планета» (а также все кроссовые моторы) необходимо с помощью сайлент-блоков или резиновых подушек. Нужно лишь учитывать, что цепь не только тянет двигатель назад, но и разворачивает его в горизонтальной плоскости за счет несимметричного расположения цепи.

В работе по созданию корпуса-монокока очень удобно пользоваться методом объемного макетирования. При этом ма-‘ кет корпуса собирается из картонных заготовок, которые соединяются с помощью полосок бумаги и клея. В процессе изготовления макета, как правило, возникают изменения в конструкции корпуса, поскольку далеко не все можно предусмотреть в плоских чертежных проекциях. Одновременно с макетированием корпуса желательно прорабатывать технологическую карту его сборки — это обеспечит удобство сварочных работ. Необходимо при этом учитывать возможное коробление металлических заготовок при сварке корпуса при неравномерном нагреве. Имейте в виду, что детали, на которые крепятся маятник и рулевая колонка, привариваются в последнюю очередь. При необходимости следует произвести их подгонку к корпусу для того, чтобы на готовом мотоцикле плоскости колес совпадали с плоскостью симметрии корпуса-монокока.

Готовый объемный макет разрезается по местам склейки, и картонные выкройки элементов монокока нумеруются: именно по этим выкройкам будут вырезаться заготовки из стального листа соответствующей толщины — от 1,2 до 1,5 мм. Проще всего делать это с помощью зубила на массивной наковальне.

Сварку следует производить в строгом соответствии с технологической картой. Чтобы швы выглядели аккуратно и были прочными, кромки свариваемых деталей следует слегка отгибать, как это показано на рисунке 3.

Для обеспечения достаточной прочности корпусу-монококу целесообразно в его конструкцию ввести дополнительные усилители, отбортовки, ребра жесткости. Например, рулевая колонка на моем мотоцикле и поперечная балка жесткости, к которой приварен кронштейн единственного амортизатора задней подвески, дополнительно соединяются стальной трубой прямоугольного сечения 25×40 мм. Ко всему, внутри этой трубы удобно размещать электропроводку и тросы управления мотоциклом.

Конструкция глушителя шума впуска существенно влияет на мощность двигателя и его моментную характеристику. Чем больше его объем, тем, соответственно, легче «дышит» двигатель, тем меньше пульсации воздуха в фильтре, а значит, и меньше шума. Специалисты рекомендуют закладывать величину объема глушителя не менее 20 рабочих объемов двигателя. Тракт от воздухофильтра к карбюратору должен быть плавным, исключающим завихрения воздушного потока, которые ощутимо снижают мощность мотора.

После сварки корпус-монокок проверяется на герметичность — сначала водой, а затем чистым бензином. При отсутствии течи сварочные швы промазываются изнутри жидким эпоксидным клеем — он заполнит мелкие поры, свяжет кусочки шлака и капли металла — это особенно важно для глушителя шума впуска.

Задняя подвеска — маятникового типа, с консольным креплением колеса. Ход колеса — около 260 мм. Шарнир маятника — на шарикоподшипниках с уплотнением сальниками. Натяжение цепи — с помощью эксцентрика. Дисковый тормоз имеет механический привод.

Передняя подвеска — на базе вилки от кроссового мотоцикла СZ-516. Колесо— под шину в 21 дюйм, привод тормозных колодок дискового тормоза — гидравлический.

Мягкая подушка седла приклеивается непосредственно к корпусу-монококу, а чехол из искусственной кожи крепится к нему винтами впотай.

Хотелось бы предупредить читателей, не обладающих достаточным опытом конструирования мототранспортных средств, что создание самодельных двухколесных машин — дело весьма сложное. В этом материале я попытался рассказать о своей работе и тех идеях, которые я считаю перспективными для любительского мотоциклостроения. Однако начинающим мотостроителям я бы категорически не советовал на основе этого материала браться за создание мощной машины. Может быть, лучше начать с мототехники попроще. Ведь я шел к монококу, создав более Десятка промежуточных конструкций…

Алексей ГАРАГАШЬЯН, Санкт-Петербург