«КВАРТЕТ» ЦИЛИНДРОВ

Технический прогресс в области конструирования и постройки любительских малолитражных двигателей в последние годы стал особенно ощутим. Первопроходцем любительского моторостроения в нашей стране был Л. Комаров (СЮТ города Златоуста), который в 1962 году сконструировал, изготовил и успешно испытал на построенном им же микросамолете «Малыш» двухцилиндровый двигатель мощностью около 35 л. с., на 80% состоявший из деталей от мотоцикла «ИЖ-56».

Двигатель оказался настолько удачным, что у Л. Комарова сразу появилось много последователей. В редакцию поступали письма с сообщениями о том, что в разных уголках нашей страны создаются подобные — притом более интересные, более совершенные — двигатели, успешно эксплуатируемые любителями на самых разнообразных машинах: микроавтомобилях и мотонартах, микросамолетах и микровертолетах.

Большой вклад в любительское моторостроение внесли омские инженеры Г. Белошапкин и В. Буянов. Они не только построили отличный образец двухцилиндрового оппозитного двухтактного двигателя из деталей «ИЖ-56», но и сумели обеспечить подробной технической документацией многих любителей, заинтересовавшихся этим мотором. (Описание было опубликовано в № 8 нашего журнала за 1972 г.)

Следующим этапом стала постройка почти одновременно трехцилиндровых двигателей, опять же на базе мотоциклетных деталей, В. Столярчуком из Бреста, москвичом О. Кучеренко и коллективом учащихся Арсеньевского машиностроительного техникума под руководством А. Е. Яковлева. Интересно отметить, что В. Столярчук и О. Кучеренко являются лауреатами Всесоюзного смотра научно-технического творчества молодежи — передовыми боевого отряда умельцев «мастеров — золотые руки».

Логичным продолжением этой большой творческой работы должно было стать появление оппозитного четырехцилиндрового двигателя. Почему именно оппозитного, а не звездообразного или с рядным расположением цилиндров, законно спросит читатель.

Ответить на этот вопрос в двух словах невозможно. Придется перелистать страницы истории отечественного и мирового моторостроения для того, чтобы понять неослабевающий интерес конструкторов-мотористов к этой схеме. Четырехцилиндровая «оппозитка» с воздушным охлаждением — наиболее удобный двигатель для установки на мотоциклы, микровертолеты и микросамолеты, аэросани и амфибии, аппараты на воздушной подушке и низкопланы.

А при оборудовании принудительным охлаждением такой двигатель очень хорошо вписывается в конструкцию микроавтомобиля и микроавтобуса (в последнем случае благодаря малой высоте он может быть установлен под пол машины, в салоне же освободится много полезной площади). Оппозитные двигатели допускают высокую степень форсирования, так как цилиндры можно крепить к картеру сквозными анкерными болтами.

«КВАРТЕТ» ЦИЛИНДРОВ В. ФЕДОРОВА И Ю. СЛЕПОГО. КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ:

А — ВИД СВЕРXУ: 1 — магнето «КАТЭК», 2 — хвостовик коленвала для привода магнето, 3 — шарикоподшипник коленвала, 4 — большая шестерня выходного вала редуктора, 5 — болт крепления половинок картера, 6 — головка цилиндра, 7 — цилиндр, 8 — поршень, 9 — картер, 10 — крышка резьбовая, 11 — шейка коленвала, 12 — шатун, 13 — шатун противолежащего цилиндра, 14 — шейка коленвала, 15 — крышка резьбовая противолежащего коленвала, 16 — шарикоподшипник коленвала, 17 — ведущая шестерня. 18 — сальник коленвала (на схеме показана только одна группа цилиндров).

Б — ВИД ПО ЛИНИИ РАЗЪЕМА КАРТЕРА (повернуто на 90): 1 — ведущая шестерня, 2 — хвостовик коленвала, 3 — выходной вал редуктора. 4 — хвостовик противолежащего коленвала, 5 — ведущая шестерня, 6 — большая шестерня выходного вала редуктора.

Советские конструкторы уделили достаточно внимания разработке оппозитных двигателей. Еще накануне Великой Отечественной войны на базе подвесного лодочного мотора «ЛМ-7» Рыбинского моторного завода был создан двухцилиндровый двигатель воздушного охлаждения «ЛМ-8» для аэросаней и микросамолетов (называвшихся в то время «авиетками»). При рабочем объеме 500 см³ этот двигатель развивал 22 л. с. Для того времени очень неплохие показатели, особенно если учесть, что «ЛМ-8» не требовал высокооктанового топлива. В послевоенные годы двухтактный двухцилиндровый оппозитный двигатель появился на одном из новых мотоциклов. Затем двигатели подобного рода, соответствующим образом усовершенствованные, применялись на легких вертолетах «КА-10» конструкции Н. И. Камова. В настоящее время доводка и освоение оппозитных двигателей ведутся на ряде специализированных предприятий в СССР и за рубежом.

Всемирно известными стали четырехцилиндровые оппозитные модели двигателей таких фирм, как «Лайкоминг» и «Континенталь», «Фольксваген» и «БМВ». Унифицировав ряд важнейших деталей, ведущие мировые фирмы выпускают оппозитные двигатели в большом ассортименте по мощности, с гарантируемой взаимозаменяемостью узлов и механизмов в рамках не только одного «семейства» двигателей, но и различных серий.

Сегодня мы предлагаем вниманию читателей конструкцию многоцелевого четырехцилиндрового, двухтактного карбюраторного двигателя мощностью 70 л. с., разработанную и воплощенную в металле молодыми московскими инженерами В. Федоровым и Ю. Слепым. Два друга — летчики-планеристы. Двигатель построен ими для мотопланера собственной конструкции.

Новый двигатель — на испытательном стенде. Сейчас он будет запущен, и его конструктор, молодой московский инженер В. Федоров, переживет несколько счастливых минут, так хорошо знакомых людям творческого труда!

Этот «квартет» цилиндров является логическим продолжением семейства самодельных двигателей, созданных в последние годы энтузиастами технического творчества в различных уголках нашей страны. Напомним: «квартет»

В. Н. Федорова — первый четырехцилиндровый двигатель оппозитного типа, построенный в любительских условиях.

Что же представляет собой «квартет»? Это четыре одноцилиндровых мотоциклетных двигателя, соединенных в общем корпусе. Коленчатые валы, шатуны, поршни, цилиндры, головки цилиндров — от серийного мотоцикла «MZ-250», выпускаемого в ГДР.

Корпус, симметричный относительно средней вертикальной плоскости разъема, состоит из четырех частей. Он отлит из сплава АЛГ-9, после чего обработан на фрезерных и шлифовальных станках. Предварительно была изготовлена деревянная модель, на которой производилась сборка всей цилиндровой группы. Детали корпуса соединяются между собой шестью 12-мм шпильками и восемью 8-мм болтами, образуя четыре отдельные кривошипные камеры и картер шестерен редуктора. Выходные цапфы коленвалов укорочены, и на них насажены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с большой шестерней выходного вала. Коэффициент редукции і = 0,44.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ МАЛОЛИТРАЖНЫХ МНОГОЦЕЛЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ ПОСТРОЙКИ

Рабочие циклы в противолежащих цилиндрах одинаковые, в соседних — смещены на 180° поворота коленвала. На двигателе установлены два карбюратора того же мотоцикла «MZ-250». Каждый обслуживает два соседних цилиндра. Зубчатая передача смазывается маслом МС, заливаемым в полость редуктора. Зажигание осуществляется от двух двухискровых агрегатных магнето типа «КАТЭК», установленных непосредственно на хвостовиках коленвалов с противоположной редуктору стороны. Конструкция выхлопной системы определяется типом машины, на которой будет эксплуатироваться двигатель. Так, например, при установке его на микросамолет вполне достаточны короткие патрубки, сделанные по месту, чтобы отработанные газы не попадали в кабину. Однако во всех случаях следует располагать выхлопные трубы таким образом, чтобы они не создавали вредного перегрева деталей двигателя и достаточно охлаждались сами встречным потоком воздуха.

Характерной особенностью всех перечисленных двигателей является применение большого количества стандартных деталей и агрегатов от серийно выпускаемых промышленностью мотоциклов и мотороллеров. Это значительно упрощает конструирование, ускоряет и удешевляет постройку опытных образцов, открывая широкие возможности эксперимента, поиска оптимальных решений. Таким образом, работа, проделанная конструкторами-любителями, приобретает большое значение.

Уже сейчас можно сделать некоторые интересные сопоставления и выводы для дальнейшей работы в этом направлении. Они помогут правильно ориентироваться как при разработке новых типов двигателей, так и при запуске в промышленное производство уже проверенных в любительской практике моделей.

Анализируя работу, проделанную энтузиастами технического творчества в области специального малолитражного моторостроения, можно с уверенностью сказать, что они создали образцы наиболее перспективных типов многоцелевых двигателей внутреннего сгорания («классического» типа) — двух-, трех-и четырехцилиндровых. По основным параметрам, в первую очередь по мощности и удельному весу, они в значительной мере соответствуют тем требованиям, которые предъявляют к ним конструкторы микроавтомобилей, микросамолетов, АВП и другой самоходной техники, с одной стороны, и заполняют разрыв, который существует сейчас между двумя группами серийно выпускаемых двигателей промышленного производства, с другой.

В связи с этим возникает логичный вопрос: целесообразно ли создание более мощных двигателей любительской конструкции? Видимо, нет, и вот по каким причинам: дальнейшее повышение мощности может быть достигнуто либо за счет увеличения рабочего объема цилиндров в уже апробированной схеме, либо за счет увеличения числа цилиндров в блоке. Однако оба эти направления не сулят хороших результатов.

Более правильный путь — это повышение удельной мощности при одновременном снижении веса. Именно здесь конструкторов ожидает еще много неиспользованных возможностей, таких, например, как настроенное всасывание и выхлоп, применение прямоточных карбюраторов и т. п.

Очень перспективно использование в конструкции самодельных двигателей агрегатов подвесных лодочных моторов. При небольших габаритах и весе их силовые головки имеют достаточно высокую литровую мощность и вполне удовлетворительный моторесурс. Они могут найти применение на всякого рода машинах, допускающих использование жидкостного охлаждения.

Первую удачную разработку подобного рода сделал один из старейших энтузиастов технического творчества, педагог А. С. Абрамов, построивший детский микроавтомобиль с двигателем 0т подвесного лодочного мотора «Прибой». Мы надеемся, что у А. С. Абрамова найдутся последователи, и просим наших читателей сообщать о своих опытах применения силовых агрегатов лодочных моторов на микроавтомобилях, мотонартах и другой самоходной технике, а также об использовании блоков этих моторов для постройки многоцилиндровых самодельных двигателей. Наиболее интересные корреспонденции будут опубликованы в журнале.

Г. МАЛИНОВСКИЙ, В. ФЕДОРОВ