Урал мотоцикл как устроен двигатель

Ремонт мотоцикла Урал своими руками. Как правильно поставить шестерни распредвала и коленвала на мотоцикле УРАЛ

Часто на форумах задают вопрос, почему мотоцикл Урал после переборки двигателя не едет?

Мотоцикл заводится, работает на холостых оборотах, но не развивает высоких оборотов и тяга недостаточная, двигатель перегревается. При открытии дросселя появляется сильный провал, который невозможно убрать регулировками карбюратора. Если эти симптомы проявляются у вашего мотоцикла, то возможно дело в неправильной установке шестерен ГРМ, а конкретно – в смещении меток на один зуб.

Попробуем разобраться с этой проблемой. Если снимались или заменялись шестерни коленвала или распредвала, то всегда есть вероятность, что при сборке двигателя могли ошибиться и установить шестерни не по меткам, или же метки на шестернях были набиты неправильно.

Сегодня не редкость найти в продаже шестерни привода ГРМ без установочных меток. Если вам достались именно такие, не переживайте, все можно сделать правильно и самостоятельно нанести нужные метки.

Первое, что необходимо сделать, это снять крышку ГРМ.

Далее установить коленчатый вал мотоцикла в ВМТ (верхнюю мертвую точку). Для этого необходимо в смотровом окошке совместить метку ВМТ на маховике и риску посередине окна.

При этом шпонка на коленвале должна занять место справа под 90 градусов от верхнего положения. Отмечаем фломастером или карандашом зуб на шестерне коленвала напротив паза шпонки, будем считать его первым. Начинаем считать с него против часовой стрелки. На седьмом по счету зубе делаем риску напильником, если ее там нет с завода.

На распределительном вале паз шпонки при положении коленвала ВМТ должен находиться слева под 90 градусов от верхнего положения. При этом зуб шестерни распредвала, который находится напротив паза для шпонки, должен быть самым близким к корпусу двигателя. Отмечаем его карандашом или фломастером. С него начинаем считать влево против часовой стрелки. Отсчитываем тринадцать зубьев, и паз сразу за тринадцатым зубом метим напильником. Это будет метка на шестерне распредвала.

Если на мотоцикле метки установлены неправильно, необходимо снять шестерню коленвала, используя для съема монтировки или съемник.

Далее устанавливаем шестерню коленвала таким образом, чтобы в положении ВМТ наши метки на шестернях совпадали.

Сделать это можно, осторожно простукивая шестерню молотком через дощечку. Далее устанавливаем болт со стопорной шайбой. Внимательно смотрим, чтобы пазы на стопорах совпали. Затягиваем болт, загибаем стопор. Устанавливаем «гусятницу», или крышку ГРМ двигателя, на место, не забыв совместить выемку в звездочке сапуна с круглой шпонкой на шестерне распредвала.

Перед установкой крышки ГРМ не мешает проверить состояние сальника, впрессованного в крышку. При необходимости заменить сальник.

Далее обязательно регулируем клапана (выставляем щупом зазор 0,05 – 0,07мм).

МОЙ МОТОЦИКЛ

Данную статью можно отнести к любому мотоциклу с воздушным охлаждением.
Все мы не понаслышке знаем, что двигатель мотоциклов Урал довольно сильно греется. После написания нескольких статей про двигатели 8.104 (ИМЗшная водянка) и двигатель 8.123 (825сс), и я решил рассмотреть данный вопрос подробнее на примере других производителей авто и мототехники.

Все наши двигатели работают по одному и тому же простейшему принципу, не важно — старенький М72 у вас или мощный топовый эрадин: мы сжигаем в определенном объеме топливо, а подвижная часть — поршень, соединенный через шатун с коленчатым валом, совершает механическую работу. Разумеется, что при сгорании топлива будет выделяться тепло. И сильнее всего будут греться поршни, камера сгорания с клапанами и втулками, находящаяся в головке и сам цилиндр. Нагрев выше определенных величин грозит серьезными последствиями: задиры, клин, коробление деталей цпг. Это наиболее неприятные последствия. А частая работа мотора в таких условиях сулит ему очень недолгий срок жизни. Учитывая то, что принцип работы и основные части любого поршневого двигателя одинаковы, я рассмотрю ниже некоторые конструкции мотоциклетных и автомобильных двигателей воздушного, воздушномасляного и водяного охлаждения.
Двигатель Урал 650 и 750сс. Принципиальная конструкция абсолютно одинаковая, различаются лишь некоторыми конструктивными изменениями. Очень не любят долгой езды на большой скорости, особенно моторы 650. С моторами 750 немного проще: качественные поршневые кольца, кованые поршни и цилиндры из алюминия с залитой чугунной гильзой значительно лучше отводят тепло, поэтому продолжительная езда на скоростях до 130 безопасна для мотора. А вот если начинать отжигать и гонять, давать хорошие нагрузки мотору, ездить в пробках, начинаются проблемы с перегревами.

Теперь о конструкции головок и цилиндров различных мотоциклов.
Воздушномасляные моторы мотоциклов BMW серий R11х0 и отчасти 1200 имеют очень скудное оребрение головок и цилиндров. А оребрение последних вообще чисто символическое.

И это несмотря на высокие степени сжатия, мощность и крутящий момент. Инженеры сочли нужным отводить тепло от наиболее нагретых частей головок цилиндров: полость у выхлопного коллектора и полость под клапанной крышкой, а остальное отдать на откуп воздуху. Так же заметим, что проведенные через цилиндры смазочные каналы для рокеров являются дополнительным охлаждающим элементом. Поршни принудительного охлаждения не имеют. Тепловой зазор между цилиндром и поршнем составляет 0,12 мм. Масляная система имеет два контура и двухсекционный масляный насос (каждая секция работает на свой контур). Первый контур работает на смазку трущихся частей, второй контур работает на охлаждение. Система снабжена масляным термостатом и масляным радиатором, предназначенные для поддержания равномерной температуры масла. В итоге получился неубиваемый мотор, который хрен перегреешь: ни адовые отжиги, ни нагрузка, ни температура окружающего воздуха, все ему нипочем.

Японцы пошли по совершенно другому пути. Они решили обильно орошать все внутренности маслом, как на авиационных моторах времен Второй Мировой Войны.

Обратим внимание на оребрение: равномерное, небольшое, у цилиндров оно сходит на нет. При этом задняя часть рядной четверки явно будет в недостатке охлаждения, скажет диванный скептик. В двигателе применено принудительное охлаждение специальными масляными форсунками наиболее нагретой детали двигателя — поршня. Так же применено принудительное охлаждение маслом полостей под клапанной крышкой. Зазор между поршнем и цилиндром 0,04 — как у водяных моторов.

Так же, как и у BMW, двигатели оснащены двухсекционным масляным насосом и масляная система так же имеет два контура.
Итог: неубиваемый мотор с толстенными гильзами, на котором можно ехать как хочешь и эксплуатировать так, как душе угодно. Ресурс — отнюдь не в пример даже новым Уралам. Перегревы отсутствуют как таковые в принципе. Обладают огромным запасом прочности и в связи с этим пользуются большой популярностью у драгрейсеров.

Вернемся к BMW. Модель R1200GS 2014 года. Хитрые и умные инженеры концерна не стали делать полностью водяной мотор, как того многие ожидали, а решили опять же отводить тепло от наиболее нагретых мест: камера сгорания, верхняя часть цилиндров. Остальное охлаждается набегающим потоком воздуха и маслом.

Аналогичная система применяется на болидах формулы-1, где каждый грамм на счету. Писать, что получилось в итоге, думаю будет лишним.

Оппозитный мотор автомобилей Subaru серий EJ выпуска 80х-90х годов.

Применено принудительное охлаждение днищ поршней. На этих же двигателях позднее от масляных форсунок решили избавиться — нафига сейчас ресурс? При этом эти моторы спокойно бегают по 600 тысяч км и совершенно не думают умирать, а бегают они очень и очень бодро. Шланс, привет!))

На этот мотор я обратил внимание не просто так. Возникли вопросы: а не будет ли масло в цилиндры затекать, и не начнет ли мотор его жрать как пьяный динозавр… Инженеры Subaru эти сомнения развеяли.

Ну и напоследок, мотор Honda CBX1100. 6 цилиндровый рядник воздушного охлаждения, явно не изобилующий оребрением. Кстати прет как надо и практически не греется.

А теперь с чем мы вышеописанные конструкции сравниваем.
Мотор Урал 750сс и его производные форсированные собратья.

В стандарте 750ка (825сс) — низкофорсированный маломощный и низкооборотистый (по меркам всяких эрадинов) оппозитный мотор воздушного охлаждения с очень развитым и большим по площади оребрением — не в пример собратьям из европы и страны восходящего солнца. Причем торчащие по бокам «котлы» находятся в очень выгодном положении в плане отвода тепла.
Мною были проведены опыты и дорожные испытания с моторами 750 и 825сс.

Итоги.

Правильно настроенная 750ка не любит стоять подолгу на одном месте в запущенном состоянии — изза отсутствия набегающего потока воздуха мотор быстро нагревается. Очень любит езду на скоростях около 100 км/ч, до 130 км/ч можно ехать довольно продолжительно. Причем после остановки до цилиндров можно дотронуться рукой и держаться, а слюна на ребрах головок будет лениво шипеть. Продолжительная езда на больших скоростях не производилась. Мотор 825сс греется чуть больше 750ки (восприятие субъективное). При превышении скорости в 130 км/ч начинаются интересные вещи. Непродолжительная езда до 160 км/ч безопасна, а при продолжительной изза хорошего охлаждения головок и цилиндров и очень высокой температуры днища поршня начинают появляться задиры и прихваты. До клина дела не доходит, поскольку мотор сразу дает понять, что его перегрели резким падением мощности и скорости. Оба мотора очень не любят низкую скорость и высокую нагрузку. К чему я это пишу? Если вы не рукожоп, ездите тихо и мирно, в мотор в доработке не нуждается — и так все отлично работает. Совсем другое дело, если вы любитель открутить ручку… Тут мы сталкиваемся с проблемой отвода тепла от термонагруженных частей двигателя. В первую очередь — это днище поршня. Во вторую — головка цилиндра. Это означает, про придется организовать отвод тепла наиболее доступным и простым способом от сильно нагретых частей двигателя и температурная стабилизация масла. Конкретно я на своем моторе планирую применить масляные форсунки. Рассмотрим две схемы.
Крепление форсунки снизу.

Плюсы: близко расположенный питающий масляный канал, система не изменяет внешний вид двигателя. Минусы: большая длина форсунки. На определенных оборотах это может сыграть злую шутку — войдя в резонанс попросту отвалиться и наделать в моторе бед. Так же с такой системой масло, вырывающееся из сопла, будет поливать только определенный участок днища поршня (черной стрелкой показан путь масла), а значит оно там будет находиться недолго и не отведет максимум тепла. Такая система была применена на отечественном спортивном оппозитном двигателе с наддувом АС-500К, по который я писал в одной из своих статей тут :
Крепление форсунки сверху.

Плюсы: масло проделает максимальный путь по поршню и снимет максимум тепла , а затем под действием гравитации стечет в поддон. Маленькие габариты самой форсунки. Минусы — сложный подвод охлаждающего масла.
В итоге я решил выбрать второй вариант. У меня высокофорсированный двигатель с высокой степенью сжатия, а установка наддува проблему отвода лишнего тепла делает очень актуальной.

Так же не лишним будет снимать тепло с полости под клапанной крышкой, как это сделано на некоторых вышеописанных конструкциях. Но то отдельная, очень большая тема для размышлений, на данный момент прорабатывается. Всем успехов.

Мотоциклы Jawa

Официальный дилер Jawa

Корзина 0 товаров

Ирбитский мотоциклетный завод, пережив сложные времена, продолжает выпускать мотоциклы под маркой «Урал». И хотя объемы производства и реализации достаточно скромные, завод работает, поставляя львиную долю своей продукции на экспорт. Основными рынками сбыта мотоциклов «Урал» являются США, Австралия, Новая Зеландия, Вьетнам и некоторые европейские страны. В Америке «Урал» давно заслужил репутацию надежного и неприхотливого мотоцикла, а в Японии, например, мотоцикл с боковым прицепом не имеет ни аналогов, ни конкурентов, поэтому эта страна рассматривается как перспективный рынок сбыта для ИМЗ.

Современные «Уралы» представлены тремя семействами: традиционные для ИМЗ мотоциклы с коляской, одиночные мотоциклы и модели с приводом колеса коляски. Все мотоциклы оснащены двухцилиндровым оппозитным двигателем и 4-ступенчатой коробкой передач (трехколесные «Уралы» имеют и заднюю передачу). Многим моделям «Урала» определенно не хватает 5-й скорости для снижения шумности и экономии бензина, но ИМЗ не оснащает свои серийные мотоциклы 5-ступенчатой коробкой.

МОТОЦИКЛЫ С КОЛЯСКОЙ «УРАЛ»

Классикой мотоциклов с коляской, выпускаемых Ирбитским заводом, считается модель ИМЗ-8.103-40 «Турист», демонстрирующая отличные характеристики при езде по бездорожью. Модель рассчитана на длительные путешествия и оснащена туристической обвеской, длиннорычажной передней вилкой и ветровым стеклом на коляске. Мотоцикл укомплектован 4-ступенчатой коробкой передач с задним ходом, гидравлическими дисковыми тормозами и двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л.с. На мотоцикле Урал «Турист», разгоняющемся до 120 км/ч, установлены 19-дюймовые шины, грязезащитные щитки и рукоятки для пассажиров. Полноприводной версией мотоцикла является модель «Турист 2WD». На базе «Туриста» создана и армейская версия — Урал Gear-Up с камуфляжной раскраской и дополнительным оснащением. Новый Gear-Up укомплектован двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л.с. и развивает скорость 105 км/час.

Самый стильный мотоцикл с коляской — это, конечно же, ИМЗ-8.1036 Урал «Ретро». Дизайн мотоцикла весьма впечатляющий: черная полировка с двойной белой цировкой, обшитая велюром коляска, обивка сидений из натуральной черной кожи и рукоятка рычага с деревянным набалдашником. Стиль 40-50-х годов подчеркивает еще несколько деталей: круглый задний фонарь и габаритный фонарь на крыле, инструментальный ящик под сиденьем и каплевидный бензобак. Урал «Ретро» оснащен передними гидравлическими тормозами, двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л.с. и способен разгоняться до 120 км/ч. Производится также модификация этой модели без коляски (ИМЗ-8.1236), а в 2008-м году завод выпустил праворульный Урал «Ретро» специально для демонстрации в музее Haynes International Motor Museum в Англии.

ОДИНОЧНЫЕ МОТОЦИКЛЫ «УРАЛ»

В 90-е годы упал спрос на мотоциклы с коляской, и Ирбитский завод решил спасти положение, выпустив одиночную модель Урал «Соло». Недорогой, надежный и мощный мотоцикл с низким прямым рулем и классической посадкой стал очень популярным у любителей городской езды. На смену этой модели пришел мотоцикл Урал «Соло Классик» с двухдисковым передним тормозом и двигателем объемом 650 куб см. Мотоцикл укомплектовали электростартером, 18-дюймовыми шинами, дуплексной трубчатой рамой, хромированным баком и боковыми ручками для удобства пассажира. С 2002-го года модель «Соло Классик» производится с двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л.с. и новыми карбюраторами. В модельной линейке Ирбитского мотоциклетного завода представлена и специальная модификация этой модели — патрульный мотоцикл «Соло ДПС» с ветровым щитком, сиреной и сигнальными фарами.

Знаменитый русский чоппер Урал ИМЗ-8.1238, более известный как «Волк», своим названием обязан московским байкерам из клуба «Ночные волки». В заводском исполнении мотоцикл появился в самом конце 90-х годов и за короткий срок завоевал популярность не только в России, но и в Европе и США. Мотоцикл оснащен двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л.с. и разгоняется до 152 км/ч. Отличительными особенностями «Волка», ориентированного на экстремальную езду, являются удобная низкая посадка, высокий руль и дополнительные передние подножки. Мотоцикл Урал «Волк» укомплектован электронным бесконтактным зажиганием, дисковыми тормозами, стальной трубчатой рамой, продублированным переключением передач и ножного тормоза и топливным баком на 21 л, которого хватает на 400-450 км. До 100 км/час мотоцикл разгоняется достаточно долго — за 10 секунд, но это не умаляет его основных достоинств. Специалисты Ирбитского завода внесли изменения не только во внешний вид обновленных «Волков», но и установили новый электростартер и оснастили выхлопные трубы защитными кожухами.

В модельном ряду ИМЗ был еще один чоппер — мотоцикл Урал «Вояж» с двигателем объемом 650 куб. см, но в настоящее время он снят с производства. В 1997-м году Ирбитский завод выпустил ограниченную партию мотоциклов для байкеров «Кобра» с двигателем объемом 720 куб. см и длинной выхлопной трубой. Отсутствие задней подвески и дизайн модели вызвал немало нареканий, и специалисты завода решили модернизировать мотоцикл, максимально приблизив его к классу чопперов. Это не спасло «Кобру», и эта модель, как и «Вояж», давно не производится и считается настоящим раритетом.

ДРУГИЕ МОДЕЛИ МОТОЦИКЛОВ «УРАЛ»

Помимо мотоциклов стандартного модельного ряда, Ирбитский мотоциклетный завод производит ограниченные партии мотоциклов специально для европейского рынка. В 2007-м году появилась модель Урал «Пустыня» с характерным окрасом. Это мотоцикл без хромированных деталей с рычажной передней вилкой, микропроцессорной системой зажигания и двигателем объемом 750 куб.см. В 2008-м году ИМЗ выпустил для Европы партию дорожных мотоциклов Урал «Вьюга», ориентированных, как видно из названия, на эксплуатацию в зимний период. Модель оснащена двигателем объемом 745 куб. см и развивает скорость до 100 км/час. Это мотоцикл с приводной коляской, высоким стеклом для защиты от непогоды, кожаным чехлом для сиденья водителя и подогреваемыми рукоятками руля. Сиденье для заднего пассажира не предусмотрено, так как вместо него находится место для багажа.

В модельном ряду Ирбитского завода присутствует и тяжелый мотоцикл Урал «Геркулес», предназначенный для перевозки грузов по бездорожью. Трицикл «Геркулес» с двигателем объемом 750 куб. см мощностью 45 л. с. способен перевозить грузы весом до 500 кг и является незаменимым для использования в российских условиях. В 2005-м году ИМЗ выпустил новую классическую модель Урал «Тройка», оснащенную двигателем 750 куб. см мощностью 40 л.с. и комплектующими зарубежного производства. Новая модель с кожаной обивкой и импортными рукоятками руля выглядит более стильно, чем ее предшественница, и имеет боковые ручки для удобства пассажира.

Что касается гоночных моделей ИМЗ, то это, к примеру, мотоцикл «Стрела-1» М-63С, выпускаемый для скоростных соревнований по замкнутой кольцевой трассе. Модель укомплектована верхнеклапанным карбюраторным двигателем объемом 649 куб. см мощностью 55 л.с. и разгоняется на прямых участках до скорости 150 км/час. Из самых необычных моделей можно выделить, пожалуй, коллекционный мотоцикл «Урал», расписанный под гжель, который американский дилер «Урала» выставил на аукцион в апреле 2009-го года. Начальная цена «гжельского» 750-кубового мотоцикла с коляской, развивающего скорость 95 км/ч, составила $14000.

ЛЕГЕНДАРНЫЕ МОТОЦИКЛЫ «УРАЛ»

Ирбитский мотоциклетный завод начал свое существование с выпуска мотоцикла М-72 с двигателем объемом 746 куб. см мощностью 22 л.с., предназначенного для военных нужд. Мотоцикл М-72 с коляской, который выпускался до 1960-го года, стал отправной точкой для ИМЗ. Первым мотоциклом, получившим название «Урал», стала модель М-61, выпускаемая в течение нескольких лет. Одновременно с конвейера сходили одиночные 500-кубовые мотоциклы М-52 мощностью 25 л.с. и их спортивные модификации М-52С. В начале 60-х годов появился мотоцикл М-62 с более мощным двигателем (28 л.с.) и мотоцикл М-63, названный «Урал-2». У следующей модели М-66, появившейся в начале 70-х, мощность мотора была доведена до 32 л.с., а пришедший на смену «Урал» М 67-37 оснастили двигателем 650 куб. см мощностью 36 л.с.

Одной из вех в истории Ирбитского завода является выпуск модели М-73 — трехколесных мотоциклов, производство которых началось в конце 70-х годов по решению ЦК КПСС и Совмина. Мотоцикл оснастили 5-ступенчатой коробкой передач с задним ходом и двигателем 750 куб. см мощностью 45 л.с., размещенным в дуплексной раме. Характерной для этого мотоцикла стала вытянутая удобная коляска, которую назвали «мыльницей». Однако, несмотря на все плюсы М-73, денег на серийное производство нового мотоцикла правительство решило не выделять, и заводу ничего не оставалось, как продолжить выпуск привычных ИМЗ-8.103.

Впоследствии появился мотоцикл М-75 с двигателем 500 куб. см мощностью 35 л.с., развивающий скорость 170 км/час. Модель выпускалась в гоночной и дорожной версии, хотя мотоцикл с коляской М-75 в серийное производство так и не был запущен. Более совершенной стала модернизированная версия М-75М с новыми карбюраторами, тормозными колодками увеличенной ширины и трубой усиления меньшего диаметра. Следующей моделью стал спортивный мотоцикл М-77 с двигателем мощностью 50 л.с., дебютировавший в середине 50-х. Это была последняя 750-кубовая модель для кольцевых гонок, созданная в СССР.

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Двигатель ИМЗ мотоцикла Урал предназначен для преобразования теплоты, выделившейся при сжигании топлива, в механическую работу, необходимую для перемещения мотоцикла. Он состоит из цилиндро-поршневой группы, кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения и ряда вспомогательных систем.

Двигатель ИМЗ мотоцикла Урал, схема и принцип работы четырехтактного двигателя, устройство двигателя ИМЗ, цилиндро-поршневая группа, кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения.

На всех мотоциклах Урал Ирбитского мотоциклетного завода установлены четырехтактные, двухцилиндровые, оппозитные (с противолежащими цилиндрами) двигатели воздушного охлаждения.

Принцип работы четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

Несмотря на некоторые конструктивные различия принцип работы всех четырехтактных карбюраторных двигателей одинаков. Рассмотрим работу двигателя и введем основные технические понятия. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала с помощью кривошипно-шатунного механизма.

Схема устройства четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

Цилиндр, поршень и головка цилиндра образуют замкнутый объем, в котором протекают рабочие процессы двигателя. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск смеси и выпуск отработавших газов в зависимости от положения поршня. Наиболее удаленное положение поршня от оси коленчатого вала называется верхней мертвой точкой (ВМТ), а минимальное удаление поршня от оси коленчатого вала — нижней мертвой точкой (НМТ).

Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня. Объем, освобождаемый поршнем при движении от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра и является одной из важных характеристик двигателя. Сумма рабочих объемов цилиндров называется рабочим объемом двигателя. Полость, ограниченная головкой цилиндра, цилиндром и поршнем при положении поршня в ВМТ называется камерой сгорания, а объем полости — объемом камеры сгорания.

Объем, ограниченный головкой цилиндра, цилиндром и поршнем при положении поршня в НМТ, называется полным объемом цилиндра. Полный объем равняется сумме объема камеры сгорания и рабочего объема. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия.

Совокупность процессов, происходящих в цилиндре двигателя, называется рабочим циклом. Часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня, называется тактом. В четырехтактных двигателях рабочий цикл осуществляется за четыре такта или за два оборота коленчатого вала.

Схема и принцип работы четырехтактного двигателя мотоцикла Урал.

При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение. При движении поршня вниз в цилиндре создается разрежение, впускной клапан при этом открывается, а выпускной остается закрытым. Под действием разрежения в цилиндр поступает рабочая смесь. Осуществляется такт впуска. В НМТ впускной клапан закрывается, а поршень начинает двигаться в ВМТ, сжимая смесь. Происходит такт сжатия.

Вблизи ВМТ горючая смесь воспламеняется, в результате чего давление газов повышается. Под действием газов поршень движется вниз, совершая полезную работу. Этот такт называется рабочим ходом. Когда поршень достигнет НМТ, открывается выпускной клапан. После чего поршень движется вверх, вытесняя из цилиндра продукты сгорания. Этот последний такт, выпуск, заканчивает рабочий цикл четырехтактного двигателя. Далее все процессы повторяются.

Надо заметить, что в реальных двигателях моменты открытия и закрытия клапанов не соответствуют рассмотренным выше. Клапаны открываются несколько ранее, а закрываются несколько позднее соответствующих мертвых точек. При этом за счет использования инерции газового потока улучшается наполнение цилиндров, осуществляется продувка камеры сгорания. Моменты открытия и закрытия клапанов для разных моделей двигателей различны, зависят от многих факторов и уточняются опытным путем.

Устройство двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) предназначена для преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу. В ЦПГ входят цилиндр, поршень, поршневые кольца, поршневой палец. Сюда же относится и головка цилиндра, но, поскольку в ней расположены детали механизма газораспределения.

Условия работы деталей ЦПГ очень напряженные. При сгорании топливовоздушной смеси температура пламени достигает 2000-2500 градусов. Большинство металлов не может выдержать такого нагрева, поэтому для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить отвод тепла от деталей ЦПГ. В результате охлаждения температура цилиндра и головки составляет лишь 150-250 °С, температура поршня 300-400 °С. Но даже при таких температурах прочность многих металлов снижается. Поэтому очень важно не перегревать и не перегружать двигатель.

Поперечный разрез двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения с довольно большой скоростью (до 20 м/с), поэтому детали ЦПГ необходимо изготовлять из таких материалов, которые имеют малый коэффициент трения и не подвержены большому износу. Кроме того, поршень должен обладать малой массой для уменьшения сил инерции. Необходимо также учитывать плохие условия смазки, так как смазывающие свойства масел при больших температурах ухудшаются.

Рассмотрим конструкцию деталей ЦПГ, исходя из этих противоречивых требований.

Цилиндр отлит из специального чугуна. Внутреннюю поверхность цилиндра, по которой перемещается поршень, при окончательной обработке хонингуют, обрабатывают специальным инструментом — хоном. В результате достигается высокая, почти зеркальная чистота поверхности, в связи с чем ее принято называть «зеркалом цилиндра».

Для уменьшения износа «зеркала» состав чугуна подбирают таким, чтобы он имел повышенную твердость. Для отвода и рассеивания теплоты в окружающую среду снаружи на цилиндре имеются ребра охлаждения. Цилиндры разбивают на группы в зависимости от размера внутреннего диаметра D.

Индекс группы наносится на верхнем торце цилиндра.

Поршень отлит из алюминиевого сплава. Сплав имеет малую плотность и хорошую теплопроводность, вследствие чего поршень получается легким, хорошо охлаждается и не создает больших сил инерции. С чугунным цилиндром повышенной твердости алюминиевый поршень образует хорошую антифрикционную пару, в результате чего уменьшается износ деталей ЦПГ. Однако коэффициент линейного расширения алюминиевого сплава в два раза больше, чем коэффициент линейного расширения чугуна.

К тому же температура поршня примерно вдвое выше температуры цилиндра. Поэтому при перегреве двигателя поршень иногда расширяется настолько, что его заклинивает в цилиндре. Происходит так называемый «прихват». Во избежание «прихвата» следует исключить возможность перегрева двигателя.

Поршень имеет днище, боковую поверхность — юбку и бобышки под поршневой палец. На поршне выполнены четыре канавки под поршневые кольца. В процессе работы верхняя часть поршня нагревается сильнее и расширяется больше, нежели нижняя. Для того, чтобы в рабочем состоянии поршень имел цилиндрическую форму, его изначально делают конусным. То есть диаметр головки поршня, где расположены поршневые кольца, и верхней части юбки меньше нижней части юбки.

При подборе поршня к цилиндру определяющим является наибольший диаметр юбки поршня. Из-за тех же причин поршень делают элипсным в сечении. Большая ось эллипса перпендикулярна оси поршневого пальца. Для предотвращения заклинивания поршня часть металла вокруг торца поршневого пальца снимается, получаются так называемые «холодильники».

Поршни, как и цилиндры, разбивают на группы в зависимости от диаметра юбки Dю, замеренного по большой оси эллипса на расстоянии 13 мм от нижнего торца. Отверстия в поршне, как и поршневой палец, маркируют краской.

Индекс группы поршня выбивают на его днище.

Кроме того, поршни различают по диаметру отверстия под поршневой палец и делят на четыре группы.

Поршневой палец установлен в поршне с натягом 0,045-0,095 мм. Однако при нагревании поршень расширяется больше, чем палец, и последний свободно вращается и в поршне, и в шатуне. Такая посадка поршневого пальца называется «плавающей». За счет плавающей посадки палец изнашивается меньше и более равномерно по всей окружности.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. В КШМ входят коленчатый вал и шатуны. Коленчатый вал состоит из двух коренных шеек, двух шатунных шеек и трех щек. Передняя и задняя коренные шейки выполнены заодно с передней и задней щекой соответственно. Эти детали иногда называют «цапфами».

Шатунные шейки расположены на пальцах, которые запрессованы в переднюю, среднюю и заднюю щеки. Для сборки и разборки коленчатого вала требуются большие усилия и высокая точность. Без специального оборудования выполнить эти операции невозможно. Поэтому ремонт кривошипно-шатунного механизма производят, как правило, в специализированных мастерских.

Нижняя головка шатуна неразъемно соединена с коленчатым валом с помощью роликового подшипника с сепаратором. Это создает неудобство при ремонте, однако роликовый подшипник менее требователен к условиям смазки, качеству масла и его очистке. Преимуществом коленчатого вала с роликовыми подшипниками в нижней головке шатуна является и то, что двигатель с таким валом легче запускается в холодное время.

Кривошипно-шатунный механизм вращается в двух коренных подшипниках, которые испытывают преимущественно радиальную нагрузку. Однако при выключении сцепления возникает и осевая нагрузка. Поэтому в качестве коренных используют радиально-упорные шариковые подшипники, которые могут воспринимать как радиальную, так и осевую нагрузки.

Механизм газораспределения двигателя ИМЗ мотоцикла Урал.

Механизм газораспределения служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры двигателя и выпуска из них отработавших газов в соответствии с диаграммой газораспределения. Диаграмма газораспределения показывает продолжительность процессов рабочего цикла двигателя (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Рабочий цикл двигателя — это совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности. Работа механизма газораспределения должна быть согласована с работой кривошипно-шатунного механизма.

От коленчатого вала через зубчатые колеса получает вращение распределительный (или кулачковый) вал, в результате чего его кулачки в определенной последовательности воздействуют на толкатели, которые перемещают штанги. Штанги поворачивают двуплечие рычаги — коромысла, а те, преодолевая усилие пружин, открывают клапаны.

При дальнейшем вращении распределительного вала кулачки перестают давить на толкатели. Усилия на клапаны от толкателей не передаются и под действием пружин клапаны закрываются. Одновременно с закрытием клапанов под действием пружин занимают исходное положение и остальные детали коромысла, штанги, толкатели.

Ряд деталей механизма газораспределения, в частности клапаны, совершают возвратно-поступательное движение со значительными ускорениями. При частоте вращения двигателя более 6500 об/мин силы инерции могут стать настолько большими, что вызовут соударение клапанов с поршнями. В результате повреждаются не только оба клапана, но нередко еще поршень, цилиндр и головка цилиндра. Поэтому в процессе эксплуатации важно «не перекручивать» двигатель.

Для согласованного движения поршней и клапанов зубчатые колеса привода распределительного вала устанавливают по меткам, которые нанесены на торцы колес. Колеса сделаны косозубыми. Это позволяет снизить шум от их работы. Из тех же соображений колеса подбирают селективно, попарно, в зависимости от межосевого расстояния отверстий в картере.

Индекс комплекта зубчатых колес наносится электрографом на их торцы, а группа картера выбивается в районе генератора справа.

На всех моделях двигателей вплоть до М67-36 применялись плоские толкатели. На модели ИМЗ-8.103 внедрены вращающиеся толкатели, которые более долговечны, не требуют частой настройки зазора в приводе клапанов. Вращающиеся толкатели можно устанавливать на двигатели предыдущих моделей только в комплекте с соответствующим распределительным валом.