ВНЕДОРОЖНЫЙ МОТОЦИКЛ «ДИВЕРСАНТ 2WD NEXT»

Как известно, любой новый вид транспорта создается для выполнения каких-то определенных задач. Братья Райт, например, хотели покорить небо и сделали самолет. Королев мечтал о полетах в космос и придумал ракету, способную доставить человека на околоземную орбиту. Грачев конструировал первые серийные отечественные полноприводные автомобили для езды без дорог. Цели создания моего транспортного средства были не столь глобальны и амбициозны, конечно. Тем не менее, проект получился интересным и полезным и, как мне кажется, способным даже закрыть брешь в ассортименте современной серийной продукции.

Затратив сегодня не более 100 тыс. рублей, можно легко приобрести вполне работоспособную старенькую «Ниву» или УАЗ-469 и спокойно ездить на них по своим «лесным» делам на охоту, рыбалку или за грибами. Однако там, где пройдут эти машины https://sochipoplanu.ru/blog/gde-vzyatj-mashinu-naprokat-v-sochi/ в штатной комплектации, вскоре собираются толпы таких же «умных», и чтобы действительно насладиться природой, нужно забираться еще дальше. Следовательно, необходима соответствующая техника, способная преодолеть серьезное бездорожье. Вариантов несколько. Можно пойти по пути «прокачивания» полноприводного автомобиля, превратив его в «монстра лесов». Но это сложно, дорого и не оправдано в финансовом плане — вложенные затраты вряд ли когда-то окупятся. Можно купить квадроцикл — бюджетнеє, но тоже недешево. К тому же, для хранения АТV в городе требуется отдельное гаражное место, как и автомобилю. Нужно что-то небольшое и доступное по деньгам… А что, если попробовать мотоцикл? Точно, мотоцикл!

Впрочем, обычный «дорожник» в дикой природе больше обуза, чем помощник. Эндуро? Подойдет кому-то, наверное, но лес должен быть достаточно чистым, не заболоченным, вроде соснового бора — такие в основном на картинках встречаются. «Кроссач»? Практически те же параметры, только с излишней мощностью. Но… На охоту выбираешься обычно осенью, температура в это время ближе к нулю, поэтому одет тепло, с собой ружье, патроны, рюкзак с походным скарбом. А пока на кроссовом мотоцикле будешь рулить, выписывая зигзаги через бурелом, взмокнешь и упадешь раз пять на подмороженных ветках или в скользкой грязи. Бр-р-р… Нет, это тоже, пожалуй, не для меня.

Мне нужно что-то достаточно комфортное, с мягкой длинноходной подвеской, проходимое на слабых грунтах, обязательно с полным приводом и широкими колесами, чтобы дорога на охоту и обратно доставляла удовольствие. Купить такой мотоцикл готовым сейчас невозможно. Зато есть руки, голова работает, да и багаж необходимых знаний вроде имеется. Решено! Буду делать сам!

ТЕХЗАДАНИЕ

Начал с изучения аналогов. Наиболее известны самодельный «Баксан», поднявшийся в 2003 году на вершину Эльбруса, и законодатель полноприводного жанра среди мотоциклов -серийный Rokon (США). А среди менее знаменитых — целое множество вариаций на их мотивы: «Леший», «Сибирь», «Васюган», мой первый «Диверсант», «Велес», «Тарусь», «Шоргаш» и другие, собранные любителями внедорожных путешествий на мототехнике. В основном их схема довольно примитивная, известная с 1950-х годов и использующая цепные приводы на оба колеса, зачастую без подвески, с простым центробежным сцеплением и иногда с двухдиапазонным редуктором. Недостатки очевидны: мотоциклы медленные, не слишком комфортные и не отличаются надежностью из-за открытых цепей, ресурс которых в грязи крайне низок.

Учитывая вышесказанное, требования к нужному мне мотоциклу в целом и подбору основных его комплектующих сложились достаточно четкие. Двигатель должен быть бензиновый, 4-тактный и с принудительным охлаждением. Обязательно наличие постоянного полного привода и широких колес с развитыми грунтозацепами. Подвеска на оба колеса, использование карданов и колесных редукторов. И самое главное — широкий диапазон передаточных чисел в трансмиссии.

Но сформулировать задачи на листке бумаги или в голове вовсе не означает успешно реализовать задуманное на практике. За каждым пунктом этой программы стоят муки выбора и поиск наиболее приемлемого решения. Расскажу о них подробнее, последовательно рассматривая отдельные элементы конструкции.

ДВИГАТЕЛЬ

Изучив рынок, оказалось, что среди отечественных моторов под заданные мною параметры… нет ничего подходящего! С большой натяжкой, и если закрыть глаза на 2-тактность, можно взглянуть на мотор от «Тулы». Но соотношение вес/ мощность/надежность/габариты у него далеко не самое лучшее. К тому же, карданный привод предполагает использование раздаточной коробки, и должна быть возможность повесить ее над или под двигателем.

Наиболее интересной показалась «хондовская» линейка стационарных 4-тактников. Привлекли их небольшие размеры, принудительное охлаждение, надежность и разнообразие по мощности. А также наличие в продаже «близнецов» китайского происхождения по более выгодной цене, что в итоге и склонило к выбору одного из них — модели Lifan 168F-2 номинальной мощностью 6,5 л.с.

Но стационарный двигатель, оправдывая свое название, предназначен для применения на неподвижных или малоподвижных механизмах — различных генераторах, помпах, мотоблоках и т.п., где требуются постоянные стабильные обороты. А потому он и рассчитан всего на два фиксированных режима эксплуатации: запуск/прогрев (1200 об/мин) и работа на максимальных оборотах (3600 об/мин). И такого диапазона однозначно мало для транспортного средства.

А если убрать ограничитель? Теперь мотор можно крутить примерно до 5000 об/мин, что уже хорошо, но примитивный карбюратор продолжает все портить. Нужен более совершенный, с ускорительным насосом и увеличенным впускным каналом, тем более что и сам двигатель конструктивно дает такую возможность: впускной канал головки цилиндра явно больше, чем предполагает штатный карбюратор. Поэтому не жалея избавился от него и занялся подбором подходящего из доступных мотоциклетных. В принципе сгодится даже отечественный К-62, но с ними я намучался еще в детстве, поэтому взял китайский клон «Микуни». Субъективно, конечно, но после такого нехитрого «форсирования» мощность увеличилась со штатных 6,5 л.с примерно на 20-30 процентов.

В силу компоновки мотоцикла пришлось переделать впускной коллектор и переходник крепежа, изменив вертикальное расположение шпилек на горизонтальное. А чтобы уменьшить габариты и силовая установка стала более компактной (плоской), переварил штатный глушитель.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ ПРИВОД

Почему именно такой привод? Все просто. Во-первых, в лесу никакие лишние переключатели или рычаги не должны отвлекать водителя от управления. Во-вторых, всегда нужно быть готовым к тяжелым условиям бездорожья. И если уже застрял, будет поздно что-то подключать. Но делать привод «жестким» нельзя. Можно использовать полноценный дифференциал, но придется придумывать механизм его блокировки — это сложно. Благо колея у мотоцикла всего одна, поэтому требования к дифференциалу снижаются и его можно упростить. Заменить, например, обгонной муфтой. Но не примитивным храповичком, а современной бесшумной муфтой в виде закрытого подшипника одностороннего вращения со шпоночными пазами в обоймах. Это позволит переднему колесу проходить больший путь, чем заднему, когда это необходимо. А также не даст буксовать одному колесу, а другому стоять неподвижно, как в случае со свободным дифференциалом. Поэтому только полный привод! И только «50 на 50» крутящего момента на колеса.

КОЛЕСА

Все современные профессиональные разработки колесной техники обычно начинаются с подбора движителей. Или даже с их изготовления специально под конкретное изделие. Конструктору-любителю намного сложнее. Он должен найти что-то подходящее из готового ассортимента. И не только по заданным техническим характеристикам, но и в разумном ценовом сегменте, поскольку, как правило, он хронически ограничен в финансах.

И я нашел то, что искал! Не очень «злые», но и не шоссейные шины низкого давления от квадроцикла Polaris. Они разной ширины (так и задумывалось): переднее 26×8-14, заднее 26×10-14. Интересовали именно колеса с посадочным диаметром на 14 дюймов, так как подбор дисков к ним проще, а также есть возможность разместить внутри тормозные механизмы вместе с колесными редукторами. Диски к ним нашлись литые, автомобильные, выпускаемые нашим местным производителем — красноярской компанией КиК.

ПОДВЕСКА

Что бы там не говорили «диванные эксперты», я уверен — в лесу, среди валежника, ям и прочих неровностей подвеска на полноприводном мотоцикле должна быть обязательно. Причем, на оба колеса.

Автомобильные диски породили консольное крепление колес. С одной стороны это немного усложнило задачу, но с другой — сделало ее интереснее. В передней подвеске использован задний амортизатор от мотоцикла «Урал», а в задней -задние амортизаторы от ИЖа. Получилось вполне надежно, бюджетно и комфортно.

КОЛЕСНЫЕ РЕДУКТОРЫ

В их основе лежат полностью переделанные редукторы от мотоцикла «Урал». Использовались самые тихоходные версии — так называемые «восьмерки» (по количеству зубов ведущей шестерни) с передаточным числом 4,62. Стандартный редуктор выполнен по разгруженной схеме и не рассчитан на консольное крепление колес, поэтому его пришлось кардинально изменить. Для этого был изготовлен новый вал, который опирается на два подшипника, способных выдержать вес полностью нагруженного мотоцикла.

На этом этапе возникла еще одна важная задача — обеспечить минимальный вылет редуктора из колесного диска, чтобы уменьшить общую ширину мотоцикла. В обычном исполнении на «Урале» ведомая шестерня расположена с противоположной стороны колеса относительно ведущего вала. Но что абсолютно некритично на «Урале» при его узких колесах, в «Диверсанте» — непозволительная роскошь! Именно поэтому ведомый вал на нем выходит через крышку, а не через корпус редуктора. В этом случае ведомая шестерня находится на той же стороне колеса, что и ведущий вал. Такое расположение позволяет уменьшить ширину мотоцикла, выиграв примерно по 40 мм с обеих сторон, то есть редуктор практически полностью спрятан в полости диска.

КАРДАННЫЙ ПРИВОД

Бесспорно, что кардан лучше цепи. Он не боится грязи, не требует настроек, гораздо безопаснее, не шумит, потерь при передаче момента на нем значительно меньше. Согласны? Тогда, переходим к следующему разделу… Шучу, конечно. Карданных валов в моем мотоцикле целых три, все самодельные и о них стоит рассказать.

Первый кардан — от заднего редуктора до «раздатки» -телескопический. Задняя часть оставлена стандартной от мотоцикла «Урал» (кто не знает — при помощи этого вала регулируется сам редуктор), средняя шлицевая часть взята от рулевого вала трактора «Беларусь», спереди использован рулевой карданчик от Toyota.

Второй вал, соединяющий РК и угловой редуктор, тоже телескопический. Он самый короткий: на концах стоят рулевые «тойотовские» карданчики, а средняя шлицевая часть — от рулевого вала «Беларуси».

Третий вал — постоянной длины, установленный между редукторами, угловым и передним колесным. Он состоит из двух рулевых крестовин автомобиля Toyota, в средней части применен укороченный рулевой вал от нее же, а к нижнему «карданчику» приварена часть «ураловской» крестовины, необходимая для регулировки редуктора.

Угловой редуктор, расположенный над передним колесом, подбирался по принципам: угол 90 градусов, валы на подшипниках. Подошел узел от микроавтобуса Toyota Lite Асе с передаточным числом 1:1. Это обычный конический редуктор, который в силу своей конструкции изменяет направление вращения на противоположное, чем и объясняется зеркальное расположение на «Диверсанте» переднего и заднего колесных редукторов.

ЕЩЕ О ТРАНСМИССИИ

Мой мотоцикл проектировался для небыстрой езды по лесу в тяжелых условиях эксплуатации, но если ограничиться одним-двумя режимами в трансмиссии, то диапазон его скоростей будет слишком мал, и добираться по обычным грунтовым дорогам до этого самого леса пришлось бы слишком долго. Отсюда возникла следующая необходимость: скорость мотовнедорожника должна быть в пределах от 2-3 км/ч, используемых в «пампасах», до 80 км/ч на «гражданских» дорогах. Отношение минимальной скорости к максимальной — 1:27. А отношение оборотов двигателя от холостых 1200 об/мин до разумно возможных 5000 об/мин примерно 1:4. И если использовать обычное центробежное сцепление, то расчетная скорость составит всего 3-12 км/ч. Мало!

Какой механизм можно использовать для изменения передаточных чисел трансмиссии? Применительно к мототехнике самое распространенное решение — вариатор. Он удобен, управляется оборотами, сам подбирает передаточное отношение, но лишь в пределах от 1 до 2,5. То есть, учитывая указанные обороты двигателя, можно добиться диапазона скорости от 3 км/ч до 30 км/ч. Это уже лучше, но все равно для поставленных целей недостаточно. Для обеспечения заданных скоростей требуется дополнительный редуктор с двумя или тремя ступенями.

Начал думать, что применить из стандартных изделий. Мелкосерийные цепные редукторы различных умельцев отмелись сразу — это большой вес и неприспособленность под карданный привод. Автомобильная «раздатка»? Но у меня мотовездеход и его вес должен быть минимальным. А даже самая маленькая раздаточная коробка от «Нивы» или Suzuki Jimny весит больше моего двигателя, да и по габаритам превышает его в два раза. В принципе еще есть редуктор от снегохода «Тайга», но его лучше не рассматривать, так как он и на «Тайге» не всегда адекватно работает, плюс предполагает совместное использование огромного снегоходного вариатора.

РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА

Не обнаружив ничего подходящего из готового, я стал искать донора для изготовления самодельной «раздатки». Где встречаются самые доступные и самые маленькие шестерни? Правильно, в КПП отечественных мотоциклов! Правда, коробки цепных мотоциклов не подошли из-за конструктивных соображений: у всех них первичный и выходной валы соосны, а принцип «раздатки» требует, чтобы они выходили вперед и назад. Поэтому была приобретена КПП от тяжелого мотоцикла с карданным приводом, в моем случае это был «Днепр».

Само собой, поставить коробку целиком не получится, поскольку ведомый вал выходит только назад, а на первичный вал нужно прикрепить вариатор (я использовал переделанный вариант от китайского двигателя QMJ-157). Кроме того, в стандартной КПП много ненужных деталей — рычаг пускового механизма, «паразитка» на задний ход, механизм его включения.

Чтобы обеспечить нужное межосевое расстояние между первичным и ведомым валами, пришлось внедрить еще один. И теперь вал, который ранее в КПП «Днепра» был первичным, стал промежуточным. Взгляните на приведенное фото внутренностей самодельной раздаточной коробки. Смотрим слева направо. Первый вал — ведущий, на него будет установлен вариатор. Второй вал — промежуточный, он стандартный от КПП «Днепра», только шлицевая часть вала отрезана. Далее идет вал вилок переключения, а правее него — два соосных ведомых вала: на одном расположены все шестерни для привода заднего колеса, на другом находится барабан с обгонной муфтой привода переднего колеса.

Механизм переключения изготовлен на основе штатного «днепровского», но значительно упрощенный и с внешним фиксатором. Заднюю скорость решил не делать — это сильно усложнило бы конструкцию и потребовало бы увеличения размеров РК из-за присутствия лишнего паразитного вала или шестерни. К тому же, даже при наличии заднего хода вращаться могло бы только заднее колесо, что обусловлено конструктивными особенностями обгонной муфты.

Корпус «раздатки» был изготовлен из листовой стали толщиной 3 мм, посадочные места подшипников вытачивались отдельными чашками и приваривались к стенкам. Раскройка деталей корпуса выполнялась лазерной резкой.

В результате у меня получилась 4-ступенчатая раздаточная коробка с передаточными числами от 3,6 на первом уровне до 1,3 на четвертом. А по общему передаточному отношению всей трансмиссии перепад составил от 41,58 до 6, то есть 1:7, что с учетом минимальных и максимальных оборотов двигателя соответствует отношению 1:28. Вопрос со скоростью мотоцикла, изменяемой в заданных пределах, был успешно решен.

РАМА

После приобретения готовых и изготовления собственных агрегатов я перешел к этапу формирования рамы мотоцикла. Она должна быть достаточно крепкой, но и не слишком тяжелой. У меня уже имелся опыт изготовления и эксплуатации рам из квадратной профильной трубы, но он оказался не самым удачным. Поэтому в этот раз раму решено было делать из бесшовной холоднотянутой трубы диаметром 25 мм (толщина стенки 3 мм, материал — сталь 20). Также в ней есть фрагмент из трубы диаметром 38 мм (такой же бесшовной), а все кронштейны выполнены лазерной резкой из стали 3 толщиной 3 мм.

К сожалению, такие трубы очень дорогие и малораспространенные. поэтому найти оснастку для их гибки оказалось очень трудно. Обзвонив множество «гибочных контор», я понял, что все они хотят сразу «заработать миллион» и о моих «мелочах» — всего-то десяток подходов к станку — даже не хотят слушать. Но не бросать же начатое на полпути! Нет трубогиба? Сделаем. Сначала планировался рычажный вариант, но вовремя подвернулась на глаза «распиралка» для ремонта кузовов автомобилей. В итоге приспособление стало гидравлическим и весьма точным.

Скомпоновав основные узлы и агрегаты по месту, все тщательно промерил, затем согнул элементы рамы и сварил их… Вот написал предыдущее предложение и задумался. На бумаге получается вроде просто и быстро, однако за этими словами стоят все мои выходные с утра до ночи на протяжении нескольких месяцев…

Крепление ДВС и «раздатки» к раме осуществлено через резиновые подушки, в качестве которых использованы втулки стабилизатора от ВАЗ-2108, вместе с их же штатными скобами (на двигатель 4 шт., на РК — 3 шт.).

Важное дополнение по расположению силового агрегата. «Раздатку» нужно было разместить так, чтобы выходной вал на привод заднего колеса находился слева, а переднего колеса — строго по центру. При этом нельзя было превысить критические углы работы карданов, что тоже оказалось весьма непросто, так как задний подключен к редуктору, находящемуся на высоте 325 мм от земли, а передний стыкуется с промежуточным угловым редуктором на высоте 750 мм. Этими особенностями и объясняется размещение РК и, соответственно, двигателя относительно продольной оси мотоцикла и плоскости земли.

ТОРМОЗА

На Rokon и многих его последующих аналогах используется трансмиссионный тормоз. Однако на моем мотоцикле скорость выше, поэтому тормоза было решено сделать дисковыми с гидравлическим приводом, что надежнее и безопаснее. Тормозить каждое из колес по отдельности было бы правильнее, но свои коррективы опять внесла обгонная муфта, установленная в трансмиссии. Дело в том, что если тормозить только заднее колесо, то все работает как обычно: оно замедляется, а переднее продолжает свободно катиться. Но если тормозить отдельно переднее колесо, то одновременно с ним через трансмиссию синхронно замедляется вращение и заднего. В результате необходимость установки заднего тормоза попросту отпала сама собой и поэтому тормозной механизм у «Диверсанта» лишь спереди. Он размещен в полости переднего диска на колесном редукторе.

КОРПУС

Итак, мотоцикл обрел возможность движения, а поскольку эстетика и дизайн для меня не последние слова, то после ходовых испытаний пришла пора задуматься о корпусе. Для проработки его вида и форм были распечатаны несколько десятков фотографий боковой проекции и прямо по ним я начал рисовать фломастером эскизы. Хотелось, чтобы моя конструкция была похожа именно на мотоцикл и не напоминала трактор или двухколесный мотоблок.

С материалом корпуса определился сразу — это стеклопластик (эпоксидная смола ЭД-20, отвердитель ПЭПА). При должной толщине он довольно крепок, может принимать любые формы и устойчив к бензину. Последнее тоже важно, так как бак было задумано выклеить непосредственно в корпусе — это существенно уменьшает общие габариты.

Матрицы кожуха бака и заднего крыла были взяты у хорошего знакомого, но они совершенно не подходили под мою раму. Пришлось резать, стыковать и наращивать недостающие части. А крылья непосредственно на колеса не предусматривались принципиально. Полноприводный «Диверсант» — это лесной мотоцикл и он должен уметь преодолевать высокие препятствия. Переезжать, например, через упавшие стволы деревьев диаметром больше, чем дорожный просвет. При соскакивании с них крылья обычно выламываются.

Технические характеристики мотоцикла «Диверсант 2WD NEXT»

Прогиб в середине рамы делался осознанно с целью понизить центр тяжести и дать возможность водителю уверенно опираться о землю, а иногда и помогать технике ногами, — при езде по пересеченной местности сложного рельефа или на бездорожье это порой бывает необходимо.

Бак выклеен внутри корпуса в полости над «раздаткой». Его горловина, вырезанная из штатного бака стационарного мотора, вклеена сверху. Дно сделано также стеклопластиковым с закладной пластиной под топливозаборник. Технологически при вклейке дна объем самого бака ничем не заполнялся, а на нужном уровне была вставлена в распор мелкая жесткая сетка, поверх которой и укладывался стекломат.

Позднее весь пластиковый корпус мотоцикла был вышлифован, где надо зашпаклеван, а затем обработан защитным покрытием Raptor U-Pol цвета хаки. А перед окончательной окраской рамы все ее детали были еще раз надежно проварены, зачищены, после чего мотоцикл был полностью «препарирован» и соответствующие его части отправились в покрасочную камеру. Ну а потом сборка, установка брызговиков, щитков, фары, багажника, подножек.

Полученным результатом я остался доволен!

В. ОЛЕНЕВ, г. Красноярск