Улучшение топливной экономичности мотоцикла

Мотоциклисты — в большинстве люди молодые. Увлечение мотоциклом часто начинается со спортивного интереса. Однако проходят годы, и те, кто остался верен этому виду транспорта, становятся все более и более требовательными к такому, им это казалось, второстепенному качеству, как топливная экономичность. В самом деле, мотоциклы среднего класса с двухтактным двигателем нередко на практике расходуют топлива до 5—6 л/100 км, а если эксплуатируются с коляской, то еще на 1—2 литра больше. В чем причины прямо-таки автомобильного «аппетита» у мотоциклетных двигателей, имеющих вчетверо меньший рабочий объем, и какими средствами можно его сократить?

Рассказать об этом мы попросили мотоциклиста с большим стажем, специалиста в области топливных систем инженера А. ТЮФЯКОВ А.

Относительно высокий расход топлива у мотоциклов с двухтактным двигателем обусловлен несколькими причинами.

Первая — в самой сущности двухтактного рабочего процесса с классической кривошипно-камерной продувкой. Несмотря на все усилия конструкторов, разрабатывающих все более сложные схемы продувки, значительная часть свежей горючей смеси все же теряется вместе с удаляемыми из цилиндра отработавшими газами.

Вторая причина — несовершенство систем питания и зажигания. В то время как на автомобилях уже применяются бортовые компьютеры, рассчитывающие и устанавливающие в зависимости от множества факторов за тысячные доли секунды требуемый момент зажигания и дозу подаваемого топлива для каждого отдельного рабочего цикла любого из цилиндров, на мотоциклах все еще сохраняются простейшие системы зажигания с постоянным опережением. Мотоциклетные карбюраторы так же несравнимы с автомобильными по характеристикам, и особенно по стабильности регулировок в эксплуатации. Справедливости ради следует сказать, что это не проявление консерватизма со стороны создателей мотоциклов, а неизбежная плата за простоту и дешевизну конструкции, как и в случае с двухтактным циклом.

Третья объективная причина низкой экономичности мотоцикла не связана с двигателем. Это — высокое аэродинамическое сопротивление мотоцикла, особенно оборудованного ветровым стеклом, наколенными щитками и, тем более, с боковым прицепом. В отличие от современного автомобиля, имеющего достаточно обтекаемый кузов, он не разрезает, а буквально рвет толщу воздуха, затрачивая немало энергии (подробно об этом рассказано в февральском номере «За рулем» за этот год).

И наконец, четвертая и основная причина повышенного расхода топлива у большей части мотоциклов — неоптимальная для данного двигателя регулировка карбюратора и момента зажигания.

Мотоцикл выпускается с завода отрегулированным в расчете на получение одновременно достаточно высоких динамических и экономических показателей. Однако ныне, когда скорость для мотоциклов почти везде ограничена пределом 70 км/ч, возникает вопрос, так ли уж важны скоростные качества, особенно если они достигнуты в ущерб экономич-
ности. Кроме того, по условиям серийного производства параметры мотоциклов не абсолютно одинаковы для всех экземпляров, а могут с определенным допуском отличаться, и неизбежно отличаются, от некоего «эталонного» уровня.

Все это предопределяет возможность доступными средствами индивидуальной доводки систем и узлов мотоцикла с учетом индивидуальных требований его владельца улучшить топливную экономичность. С чего начать эту работу?

Надо объективно оценить исходное состояние мотоцикла, в первую очередь расход топлива. Для этого существует много способов. Простейший состоит в том, что с полностью залитым баком (скажем, до обреза горловины) проезжают в двух направлениях определенный участок ровной дороги с одинаковой скоростью. Затем в бак до той же отметки доливают бензин из мерной посуды (большой мензурки), определяя таким образом количество израсходованного топлива. Теперь есть «печка», отталкиваясь от которой можно определить, какой предстоит труд и какие он может дать результаты.

Начнем с трансмиссии, колес, шин. Хорошо известно, что повышенные потери на трение в механизмах неизбежно вызывают увеличение расхода топлива. Проверить состояние подшипников и убедиться в отсутствии трения в тормозе переднего колеса не составляет труда. Сложнее с задним колесом, так как сопротивление цепи обычно намного превосходит трение в нормально отрегулированном тормозе, что не позволяет колесу свободно вращаться. Для исключения ошибки можно даже снять цепь.

Кстати, о цепи. К сожалению, многие мотолюбители недооценивают отрицательное влияние на топливную экономичность грязной, часто перетянутой цепи с потерявшими подвижность звеньями. В ее влиянии на легкость хода можно легко убедиться, замеряя проходимое мотоциклом по инерции расстояние после скатывания его на нейтрали с горки до и после смазки и регулировки натяжения цепи. Этим же способом можно оценить результаты обслуживания тормозов, подкачки шин до нормального давления.

Наиболее существенно влияет на расход топлива и чаще других доставляет неприятности система питания. Причина не столько в ее сложности, сколько в трудности для неподготовленного водителя, не располагающего даже простыми приборами и приспособлениями, быстро распознавать и устранять ее неисправности, особенно нарушение регулировки, которое может вообще в явном виде и не проявлять себя, однако приводит к увеличению расхода топлива или ухудшению динамики, создает затруднения при пуске двигателя.

А в системе питания самым сложным и требовательным к обслуживанию прибором является карбюратор. Приступая к его регулировке, следует предварительно очистить от нагара выпускной тракт, в том числе окна в цилиндре, отрегулировать в соответствии с инструкцией систему зажигания, заменить вызывающие сомнение свечи,
а также промыть сетчатый фильтр (или заменить загрязненный фильтрующий элемент воздухоочистителя). Если есть возможность, полезно довести форму и чистоту поверхности продувочных и выпускных каналов так, как это было описано в журнале «За рулем» (1979, № 8). Кроме того, необходимо убедиться в исправности игольчатого запорного клапана в поплавковой камере карбюратора, а также проверить и при необходимости отрегулировать уровень топлива.

Регулировку дозирующих систем начинают с уточнения величины пропускной способности главного топливного жиклера. Для этого предварительно заготовляют набор главных жиклеров, отличающихся от серийного на 5 и 10 см3/мм в ту и другую стороны. Обычно бывает достаточно двух—четырех жиклеров (об определении пропускной способности жиклеров — см. «За рулем», 1980, № 4). Чтобы получить меньший жиклер из серийного, можно осадить его внутреннюю часть одновременно с двух сторон бородками диаметром 2—3 мм или облудить ее, как указано в «За рулем», 1980, № 4.

Главный топливный жиклер подбирают по времени разгона со скорости 40 км/ч на каком-либо отрезке пути на прямой передаче с полностью открытым дросселем. Мерный отрезок выбирают такой длины, чтобы на выходе с него скорость не превышала 0,9 максимальной, иначе путь и время разгона будут велики. Водителям, наиболее требовательным к мощности двигателя, следует выбрать жиклер, обеспечивающий минимальное время разгона. Тем же, кого не прельщает сомнительная слава дворового гонщика, целесообразно остановиться на жиклере с пропускной способностью на 5—8% меньшей. При этом ухудшение динамики будет практически незаметным, а расход топлива ниже. Косвенно о регулировке карбюратора можно судить по цвету изолятора свечи после 10—15 непрерывно проводимых один за другим разгонов с полностью открытым дросселем. В первом случае (мощностном) он чаще всего бывает коричневым, а во втором (экономичном) — светло-коричневым.

Далее регулируют положение дозирующей иглы. Ее постепенно опускают перестановкой фиксатора в верхние канавки до тех пор, пока во время плавного разгона мотоцикла с небольшой скорости не появятся «провал», обратные вспышки в карбюраторе или не возникнет ощущения «вялого двигателя». После этого иглу поднимают на одну канавку и выезжают на дорогу с целью убедиться, что именно это положение иглы соответствует наилучшей экономичности на скорости 70 км/ч. Бывает, что предельное, на границе «провалов» обеднение не обеспечивает предельно низкого расхода топлива. В этом случае следует поднять иглу еще на одну канавку. Вообще же, регулируя карбюратор по границе «провалов», даже без последующей проверки расхода топлива на дороге можно быть уверенным, что некоторое возможное переобеднение смеси не приведет к большему расходу по сравнению с минимально достижимым и в целом будет более выгодным, чем обогащение смеси, происходящее обычно при рекомендованном в многочисленных пособиях выборе положения дозирующей иглы по коричневому цвету изолятора свечи.

Если перестановкой фиксатора иглы невозможно вызвать появление названных выше признаков предельного обеднения смеси, значит в паре игла—распылитель образовался (вследствие износа) чрезмерный зазор, который является одной из основных причин увеличения расхода топлива. Радикальным средством в этом случае является замена как иглы, так и распылителя новыми, пусть даже изготовленными самостоятельно по образцу имеющихся, а как полумера — установка самодельной более длинной иглы. Она должна помещаться в эмульсионном колодце и не упираться в топливный жиклер.

Далее приступают к уточнению регулировки системы холостого хода. В большей части существующих карбюраторов топливо из системы холостого хода поступает в смесительную камеру через два отверстия. Одно из них находится за задней кромкой опущенного дроссельного золотника, другое — перед ней. Первое служит для подачи топлива на минимальных оборотах холостого хода. Второе, называемое переходным, обеспечивает подачу его в начале хода дросселя, то есть на малой нагрузке, предотвращая появление «провала» перед вступлением в работу главной дозирующей системы. При минимальных оборотах холостого хода через это отверстие в обратном направлении в систему холостого хода поступает воздух. Для упрощения конструкции карбюратора часто не предусматривается возможность раздельной регулировки количеств подаваемого топлива на холостом ходу и переходном режиме. В этом случае положение винта регулировки состава смеси оказывает значительное влияние на состав смеси сразу на обоих этих режимах.

Задача регулировки холостого хода заключается в обеспечении работы двигателя с минимальными оборотами, на возможно более бедной смеси. Для этого последовательно, в несколько приемов, постепенно отворачивая упорный винт количества (у карбюраторов К—62 — освобождая шток ограничителя хода дросселя), сначала ищут такое положение винта качества, при котором дроссельный золотник удается опустить в наиболее низкое положение, то есть добиться наименьшей щели для прохода воздуха в двигатель. Затем, если двигатель работает устойчиво и не проявляет склонности к остановке после «прогазовки», следует попытаться обеднить смесь винтом качества. Его отворачивают на 1/4 или 1/2 оборота у К—62 и заворачивают у К—36, где он воздействует не на количество поступающего в систему холостого хода воздуха, а непосредственно на выходящую в смесительную камеру топливовоздушную эмульсию, одновременно немного приподняв дроссель для восстановления прежних оборотов холостого хода.

При этом не следует смущаться тем обстоятельством, что звук выхлопа становится строчащим, а не редким, раздельным, характерным для богатой смеси. Редкий выхлоп свидетельствует о значительном количестве пропусков сгорания смеси в цилиндре, после чего происходит одно нормальное сгорание и снова наступают пропуски. Ясно, что не сгоревшая из-за пропущенных циклов топливо воздушная смесь выбрасывается в выхлопную систему и загрязняет атмосферу. Кроме того, пропуски заставляют увеличивать открытие дросселя, что неизбежно приводит к повышению расхода топлива. И наоборот, строчащий выхлоп свидетельствует об отсутствии пропусков циклов и является признаком эффективного сгорания топлива в цилиндре. При правильной регулировке холостого хода изолятор свечи не закапчивается и остается светло-коричневым или серым даже после продолжительной работы двигателя без нагрузки.

Добившись таким образом нормальной работы двигателя на холостом ходу, проверяют, как действует карбюратор в переходном режиме, двигаясь на третьей передаче с минимально разрешенной для нее инструкцией по эксплуатации мотоцикла скоростью и следя за характером работы двигателя. Приемы этой проверки различны для разных моделей карбюраторов.

У К—62 и чехословацкого «Йиков» вращают винт качества в ту и другую сторону от ранее выбранного для холостого хода положения через четверть оборота. Если без появления заметных рывков в работе двигателя можно будет дополнительно отвернуть винт качества, значит, состав смеси на переходном режиме допускается обеднить. Если граница неустойчивой работы двигателя на переходном режиме совпадает по положению винта качества с выбранной для холостого хода регулировкой, значит, карбюратор отрегулирован правильно. И наконец, если на переходном режиме наблюдаются рывки от переобеднения смеси, исчезающие при заворачивании винта качества, смесь требуется обогатить.

Для этого увеличивают диаметр переходного отверстия. Разворачивают отверстие стальной иглой с трехгранным концом. Первоначальный диаметр отверстия замеряют сверлом или проволокой.

В случае, когда переходный режим требует обеднения смеси, увеличивают диаметр не переходного, а отверстия холостого хода. Иногда с этой целью (например, у карбюраторов «Йиков») приходится высверливать технологические заглушки соответствующих каналов. Для восстановления же оптимальной регулировки холостого хода придется отвернуть винт качества, что и дает требуемое обеднение для переходного режима.

В обоих случаях увеличивать отверстие системы холостого хода следует каждый раз не более чем на 0,05 мм, проводя после этого заново регулировку холостого хода и проверяя соотношение двух регулировок, как описано выше.

У карбюраторов К—36 в связи с особенностями конструкции системы холостого хода проверяют и изменяют регулировку смеси для переходного
режима не вращением винта качества, а заменой топливного жиклера холостого хода. Для этой работы следует заготовить несколько жиклеров, различающихся по производительности на 5 см3/мин. Надо учитывать, что при установке жиклера с большей производительностью состав смеси обогащается. Как и в предыдущем случае, после каждого изменения регулировки переходного режима (замены жиклера) необходимо корректировать положение винта качества для восстановления регулировки карбюратора на холостом ходу.

Работа двухтактного двигателя мотоцикла с карбюратором, отрегулированным на предельно обедненный состав смеси, характеризуется некоторыми особенностями. Во-первых, при попытках сразу же тронуться в путь на холодном двигателе появляются «провалы» вплоть до остановки. Поэтому у карбюраторов, имеющих специальное дозирующее устройство для обогащения смеси, приходится оставлять его включенным дольше, чем в случае «обогащенной» регулировки. Во-вторых, тепловой режим работающего на обедненной смеси двигателя становится более напряженным, что заставляет водителя внимательнее следить за чистотой ребер цилиндра и головки. В-третьих, одновременно со снижением расхода топлива уменьшается поступление в двигатель смазывающего масла (за исключением мотоциклов, которые имеют раздельную систему смазки). Однако практика показала, что даже при бедной смеси допустимо не увеличивать его содержание в топливе сверх 4%. Исключение составляют не-обкатанные двигатели, которые, как известно, особенно подвержены перегреву. Поэтому во избежание неприятностей водителю, не обладающему достаточным опытом, не следует обеднять смесь до пробега хотя бы 5 тысяч километров.

Итак, регулировка карбюратора завершена. Однако надо помнить, что в дальнейшем состав смеси будет зависеть не только от него, но и от состояния воздушного фильтра. По мере его засорения (особенно бумажного фильтрующего элемента) уменьшается плотность поступающего в двигатель воздуха и повышается разрежение в диффузоре. Поскольку истечение топлива из жиклеров карбюратора происходит под действием разности разрежений в диффузоре и поплавковой камере, свободно сообщающейся с атмосферой, неизбежно обогащение смеси, особенно на тех режимах, где сопротивление воздушного фильтра оказывает наибольшее влияние на разрежение в диффузоре, то есть на режиме полного открытия дросселя. Чтобы предупредить это неприятное явление, надо своевременно очищать фильтр или заменять фильтрующий элемент.

В заключение отметим, что правильно выполненная регулировка карбюратора на исправном мотоцикле может снизить чрезмерный расход топлива не только до контрольной величины, приведенной в инструкции, но даже позволит превзойти ее. А это и экономия личных средств, и сбережение топливных ресурсов страны.

1983N04P26-27