Дрессура "железа"

фото

автора

КОСМОС СУПЕРСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ ГОНОЧНОЙ ТЕХНИКИ

ЧАСТЬ II, ПИТАТЕЛЬНО-ДЫХАТЕЛЬНАЯ

Помните одно из главных требований к двигателям, которое мы уже рассмотрели? Правильно - линейность кривых мощности и крутящего момента. Так вот, кроме параметров самого двигателя (размерность поршневой группы, диаметр, количество и угол развала клапанов, высота их подъема, форма камер сгорания, кулачков распредвалов и впускных/выпускных каналов и т.п.), на форму кривых влияет то, как настроена впускная и выпускная системы мотоцикла. Отсюда и первое требование - они должны слаженно играть свою партию с другими инструментами оркестра под названием "двигатель" и способствовать линейности его характеристик (желательно, не в ущерб мощности), независимо от изменяющихся внешних условий.

Второе требование - безопасность топливной системы. Наш зверь питается огнеопасным эликсиром - высокооктановым гоночным топливом. Если во время заправки или аварии произойдет возгорание, последствия могут оказаться трагическими.

Третье требование связано с концепцией централизации масс* и, как следствие, - с управляемостью. Гоночный мотоцикл в начале гонки несет примерно 20 литров топлива, оно плещется, его мотает в баке туда-сюда, и эти колебания портят управляемость. К тому же топливо сгорает, а значит, на всем протяжении дистанции изменяется его масса. Вывод: эти негативные проявления необходимо минимизировать.

Требование номер четыре касается шумности выхлопа. Казалось бы, на него можно и наплевать, но это было бы ошибкой.

Последнее требование важно для гонок на выносливость. Вы прекрасно знаете, что эти соревнования кардинально отличаются от SBK и GP своей протяженностью. Значит, нужно обеспечить быструю дозаправку и экономичность двигателя.

Начнем наш путь по впускной и выпускной системам с "мелочевки" классов GP-125 и GP-250. Двухтактные двигатели этих мотоциклов "питаются" через карбюраторы переменного разрежения (из-за того, что мне чаще приходится "общаться" с современными четырехтактными "японцами", я чуть не забыл, что такие карбы все еще существуют). Да, задача получить линейную характеристику двигателя в этих классах особо остро не стоит, но если мотор твоего аппарата выдает максимальную мощность, у тебя в кармане, считай, золотой ключик к победе. Команды идут абсолютно на все, чтобы добавить своему питомцу хоть малую толику мощности. Эта "охота на лошадей" превращает настройку карбюратора в адовы муки для механиков. Ведь даже небольшое изменение влажности воздуха или атмосферного давления способно чувствительно повлиять на смесеобразование и мощность двигателя.

Однако это только "цветочки". Изменившиеся кривые мощности и крутящего момента заставляют менять не только жиклеры и иглы в карбюраторах - надо перелопатить практически все: шестерни в КП, звездочки главной передачи, настройку подвески, карту опережения зажиганияѕ В это трудно поверить, но взаимосвязь между узлами легких двухтактников действительно настолько велика. Поэтому главный прибор в паддоках GP-125 и GP-250 - электронная (или на худой конец, обычная) метеостанция, которая предоставляет практически все параметры окружающей среды здесь и сейчас, а если "конюшня" раскошелится на более современную аппаратуру, то и прогноз погоды со спутника.

Утром гоночного дня жизнь механиков и вовсе превращается в кошмар. Состояние погоды отслеживается каждые пять минут. Во время предстартового цейтнота, когда мотоцикл уже катят на пит-лейн, иногда можно увидеть, как свита механиков на ходу меняет жиклеры в карбюраторах. Причиной тому не отложенное с вечера дело и не разгильдяйство персонала, а растреклятая погода. Ну а если метеоусловия меняются во время гонки, то выигрывает тот, кто смог лучше предугадать ход дел в "небесной канцелярии".

Выпускная система двухтактников GP, в отличие от карбюраторов, приносит гораздо меньше головной боли. Кроме настройки мощностного клапана (аналог EXUP в дорожных спортбайках), обычно ничего не меняют. Но некоторые команды все же возят с собой две-три выхлопные системы для разных треков.

Следующая ступень гоночной иерархии - класс Superbike. Вместе с переходом на четырехтактные двигатели меняется и система смесеобразования: карбюраторы уступают место электронному впрыску топлива. Казалось бы, такой переход не должен вызывать затруднений, ведь топливная система становится проще: форсунка, заслонка да бензин под давлениемѕ Это не так. Кто-то удивится: ведь в автомобилях впрыск топлива успешно применяется десятки лет, так разве сложно "трансплантировать" систему в мотоциклы? На самом деле все совсем не просто. (Справедливости ради следует заметить, что впрыск топлива на гоночные мотоциклы пытались внедрить еще во времена GP-500, но сумели только сравнительно недавно.) Чтобы понять, в чем сложность, ответьте на вопрос: где вы видели автомобили, двигатели которых раскручиваются до 15000 оборотов в минуту (F1 не в счет)? Из-за гигантского диапазона оборотов скорость бензовоздушной смеси во впускном тракте двигателя (и соответственно давление) также меняется в широких пределах. Обеспечить оптимальное смесеобразование в таком диапазоне скоростей - чудовищно сложно. Именно поэтому в мотогонках, да и на мотоциклах вообще впрыск топлива появился гораздо позже, чем на автомобиляхѕ Но вернемся к нашим "коровам"* SBK.

В литровых болидах BSB и WSB чаще всего используют систему впрыска топлива душевого типа. Инжектор расположен в корпусе воздушного фильтра на определенном расстоянии от впускного патрубка и направляет струю распыленного топлива прямо во впускной тракт. Такая схема впрыска обеспечивает наилучшую атомизацию** топлива при больших скоростях воздуха и позволяет получать значительные величины максимальной мощности.

Но есть у нее и недостаток. Дело в том, что в зависимости от скорости воздушного потока (которая, в свою очередь зависит от оборотов) для оптимального смесеобразования необходимо менять расстояние от инжектора до впускного патрубка. Общее правило таково: чем выше скорость потока воздуха, тем дальше от впускного клапана должен располагаться инжектор. Это объясняется тем, что топливу требуется определенное время, чтобы равномерно распылиться в потоке воздуха во впускном тракте. А при больших скоростях воздушного потока микроскопические капли бензина, вылетевшие из близко расположенного инжектора, не успевают полностью смешаться с воздухом до попадания в цилиндр. Именно поэтому на многих спортбайках устанавливают по два инжектора на цилиндр: один ближе к впускным клапанам ("стреляет" под углом к потоку), а другой - дальше (он душевого типа и "стреляет" вдоль потока воздуха прямо в "дыру"). Первый работает во всем диапазоне оборотов и отвечает за "низы", средние обороты и обеспечивает мгновенный отклик на поворот ручки газа. Второй включается только на высоких оборотах и помогает достичь пиковой мощности.

На характер двигателя, кроме количества и положения инжекторов, влияет длина впускных патрубков. Большинство команд не используют этот феномен и применяют патрубки фиксированной длины (в SBK это обусловлено технормами чемпионата). Но в смежном классе Superstock есть один необычный двигатель, в котором установлены патрубки переменной длины. Это мотор MV Agusta F4 Tamburini. Прежде, чем мы приступим к рассмотрению этой гениальной системы, придется нам разобраться с физикой газодинамических процессов.