Возрождение двухтактного двигателя в мотоцикле: вымысел или реальность?

Как прямой впрыск поможет экономить топливо в двухтактном двигателе мотоцикла

Редакцию журнала Zap-Online.ru уже не раз упрекали, что тема мотоциклов и мотоспорта обходится стороной на страницах журнала. Исправляемся. Тему выбрали актуальную, экологическую, обсуждаемую, о совершенствовании двухтактного двигателя для мотоцикла, а точнее о повышении его производительности и «озеленении». Катализатором возрождения двухтактников в «двухколесном друге» может быть новая технология прямого впрыска в камеру сгорания двухтактного движка. О попытках сделать то же самое, только для автомобилей, читайте здесь.

Планы компаний

Husqvarna AB (шведский производитель пил, газонокосилок, садового оборудования, инструмента для резки камня, техники для строительства) заявила, что в ближайших планах стоит проектировка высокотехнологичного двухтактного двигателя для мотоцикла с прямым впрыском. В KTM Sportmotorcycle AG (австрийский производитель мотоциклов) заявили, что компания тестирует двухтактник с прямым впрыском, и готовы к его серийному производству, если возникнет спрос. Другие производители мотоциклов подхватили идею двухтактников, объявив, что при появлении на рынке конкурентоспособного двухтактного двигателя, четырехтактники в их моделях не будут составлять 100 %. Неужели двухтактный двигатель для мотоцикла на пороге возрождения?

Почему двухтактники не ставят в мотоциклы?

Двухтактные двигатели ушли из мира мотоциклов из-за большого содержания углеводородов, окиси углеродов в выхлопных газах и большого расхода топлива. Вначале их прекратили выпускать Honda. Затем гоночные организации изменили правила, запретив двухтактные моторы в спортивных мотоциклах, участвовавших в соревнованиях. Четырехтактные двигатели, за немногими исключениями, полностью завоевали рынок внедорожных мотоциклов.

отличия работы двухтактника от четырехтактника

отличия работы двухтактника от четырехтактника

Но за это пришлось платить. Новые четырехтактные движки для гоночных мотоциклов оказались дороже и требовали большего трудоемкого ухода, чем двухтактные мото-двигатели. Недостатком четырехтактного движка в мотоцикле был громкий, раздражающий мотогонщиков звук. По словам мотогонщиков, двухтактные движки в «железных конях» им нравились больше.
Производители снегоходов и гидроциклов пытались перейти на четырехтактные моторы, но встретили сопротивление клиентов, которые были против более тяжелых и дорогих силовых установок. Снегоходы изрядно пополневшие в весе из-за габаритного и тяжелого четырехтактника, зачастую проваливались в не утрамбованном снегу под собственным весом. Пилоту приходилось откапывать из снега зарывшийся снегоход и выбирать уже наезженные снежные поля.
Производители были вынуждены совершенствовать свои двухтактные двигатели с прямым впрыском для снегоходов и гидроциклов, делая их чище не в ущерб мощности. Пример – двухтактный двигатель на снегоходе Ski-Doo E-TEC (ecotech) 800cc RotaxTwin, выдающий 155 лошадиных сил. Его мощность превышает мощность четырехтактного двигателя на BMW S1000RR, нынешнего короля мощности среди литровых движков. Благо, что требования к выбросам в атмосферу снегоходами и гидроциклами ниже, чем требования к мотоциклам.

двухтактный двигатель 800cc Rotax Twin

двухтактный двигатель 800cc Rotax Twin

Описание прямого впрыска в двухтактном двигателе

Прямой впрыск топлива потенциально может резко сократить выбросы двухтактных двигателей. Двухтактные движки, в которых циклы впуска воздуха и выпуска отработанных газов происходят почти одновременно, имеют постоянную нехватку свежего воздуха в камере. Это резко увеличивает выбросы углеводородов, и не экономно расходует топливо за счет утечки части топлива вместе с отработанными газами. Прямой впрыск позволяет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поднимающийся поршень закрывает выпускной канал (выпускное окно) не давая выйти свежему воздуху и топливу.

двухтактный двигатель для мотоцикла с прямым впрыском

прямой впрыск в двухтактнике

Обычные двухтактники при очень низких нагрузках могут фактически работать на четырех, шести или восьми циклах. Связано это с тем, что при слабой нагрузке дроссельная заслонка открывается не полностью, поэтому свежего воздуха в цилиндр поступает меньше. Из-за малого объема свежего воздуха, в цилиндрах остается много выхлопных газов, так как газы не успевают продуваться в выпускное окно. В этом случае чтобы очистить цилиндр, нужно несколько оборотов коленчатого вала. При таком раскладе в выпускное окно с отработанными выхлопными газами выдувается много топлива. Чтобы уменьшить пустую трату топлива, было бы намного лучше работать при низких нагрузках только с всасываемым воздухом (без потери топлива через выхлоп). При этом впрыск запрограммировать так, чтобы топливо подавалось только в цикл сгорания.
Система прямого впрыска в двухтактнике справилась с описанной проблемой при низких оборотах по-своему:
-выбросы снижаются за счет добавления в систему нейтрализатора выхлопных газов;
-за счет «запоздалого» впрыска топлива, описанного на картинке, на целых 50 процентов сокращает расход топлива.

Другие технологии, которые возможно возродят двухтактник в мотоцикле

20 лет назад Honda представила 250-кубовый двухтактный мотоциклетный двигатель, который использовал «активированное радикальное горение». Это технология, которая уже хорошо изучена автомобильной промышленностью и обозначается аббревиатурой HCCI (Homogeneouschargecompressionignition или Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия). Процесс воспламенения смеси в таком двигателе не требует искры. Смесь воспламеняется от сжатия поршнем, как в дизельных двигателях, при этом использует бензин, а не дизельное топливо. Принцип HCCI используется в двигателях автомобилей SkyActive-X марки Mazda. В мотоцикле Honda 250 сгорание HCCI происходило примерно при нагрузке на двигатель от 8 до 50 процентов. При этом обычное искровое зажигание использовалось как на верхнем, так и на нижнем конце диапазона нагрузки двигателя. Преимущество было в более стабильном сгорании топливной смеси (без шести – или восьмикратного цикла) и низких выбросах. Те, кто ездил на мотоцикле с таким двухтактным двигателем, отмечали плавный набор скорости как у четырехтактного.

HCCI - Двигатель с воспламенением однородной горючей смеси от сжатия

По заявлением Honda, инженеры компании возобновили работы над улучшением технологии для двухтактников.

Выводы

Двухтактный двигатель будущего в мотоцикле рисуется нам таким:

  • в нем присутствует одна из доступных технологий прямого впрыска или HCCI;
  • установлен катализатор для выхлопных газов;
  • применяется система прямой смазки, подающая выверенное количество масла в главные и стержневые подшипники, чтобы минимализировать лишний расход масла.
Рейтинг: 

© Все права защищены

Комментарии

Сергей (не проверено)
Познавательная и достоверная статья !У двухтактников огромный потенциал !Инженерная мысль прямого впрыска-огонь!Узнать больше о технологии огромное желание!
Владислав (не проверено)
Автор статьи не-прав насчет мощности бмв!стоковый 195 л.с.с прошивкой 225 л.с.это еще не макс.показатели литров))

Добавить комментарий (появится после одобрения администратора)