Моторы харли дэвидсон
Старые харли, такие как Pan или Knucklehead, имеют некий романтический налет «золотой эры». Черт возьми, каждый хотел себе панхед, но многие хотели свежий мотоцикл, с большим двигателем и новой коробкой. Но два мотора незаслуженно отодвинуты на второй план. О них и пойдет речь.
В итоге, если вы хотели ездить много и за крайне небольшие деньги, то мотоциклы тех лет — наилучший выбор. Чтобы понять почему, необходимо заглянуть в историю. В 50-60е годы практически все мотоциклы (за исключением разве что BMW) были технически несовершенны и ненадежны. Чтобы съездить в соседний город, надо было тащить с собой неплохой набор инструментов и еще уметь ими пользоваться. Нравилось вам это или нет, но все так ездили. А потом наступили 70-е, когда японские производители стали клепать мотоциклы, которые не ломались так часто и не метили территорию маслом. Понятно, что не каждый хочет быть механиком, и даже те кто хочет, хотят иногда отдохнуть. Поэтому японские аппараты продавались как горячие пирожки. Практически, японцы надрали всем задницу. Norton, Triumph и BSA разорились, Indian умер чуть раньше и харли были на очереди. Японцы правили бал и не предвиделось альтернатив.
В конце 70-х харли имели кучу проблем, а в начале 80-х они отчаянно пытались исправить ситуацию, используя новые стратегии развития и продаж. Проект «Nova» призван был закрыть нишу V4 и V6, но так и не пошел в серию из-за высокой стоимости переоборудования.
Потом появилась модель FXRT, дизайн которой был сделан с оглядкой на японцев для привлечения клиентов обратно к МоКо. Сегодня это весьма желанная модель из-за своих уникальных свойств легкого турера. Потом запустили программу «купи sportster, поезди на нем год и поменяй в trade in на новый big twin, при чем без потери стоимости». А еще HD достучались до правительства и США подняли пошлины на импортные мотоциклы. Были и другие стратегии, но и так ясно, что хворающая компания отчаянно пыталась выкарабкаться. И у них получилось.
Скорей всего, новые стратегии развития в некоторой степени помогли, но главной (если не единственной) причиной было появление двигателя Evolution в 1984. Основой рекламной кампании был лозунг: новый мотор не будет ломаться, есть масло или перегреваться, т.е. все проблемы старых харли уйдут. Evo мощнее предшественников, но главный акцент сделали на надежности и высоком качестве. Это, друг мой, и спасло Harley Davidson.
Я смотрел рекламу с неприкрытым скептицизмом. Я не был осчастливлен объемами работы по поддержанию моего старого харли на ходу, и, честно говоря, подумывал о покупке Gold Wing, чтобы ездить больше. Потому пристально следил за моими друзьями, которые приобрели себе свеженький Evolution.
В те времена езда на мотоцикле была уделом энтузиастов, которые действительно любили это, а не потому что было «круто» (перевозка мотоциклов в прицепах еще не родилась). Спустя несколько лет я видел все те же Evo моих друзей с пробегами порядка 200 000 миль, а как-то в выходной обнаружил себя на обочине у поломанного байка, с инструментами и в масле, а мои друзья стояли кругом и ждали пока я починюсь. У них всегда были чистые руки, а в моей записной книжке была куча отметок напротив людей, обладающих пикапом. Мотоциклы с evolution доказали на деле, что это действительно что-то новое.
И я купил себе Evo. Это был Softail 1987 года с 13000 милями пробега. Он заводился всегда и везде, прошел 80000 миль до первой поломки — проблема с системой зарядки. Починить ее было дешево и просто. Это было невероятно и чуть ли не сверхъестественно. Я мог месяцами колесить по стране совершенно без проблем, лишь меняя покрышки, масло и изредка аккумуляторы. И я снова влюбился в Харли. В конце 80-х продажи резко выросли и HD заняли первое место по продажам мотоциклов с объемом более 800сс. Японцы проиграли эту битву. В честь этого в 1990 была выпущена модель Softail Fat Boy. Первые два года мотоцикл имел только один вариант окраски — серый с семью желтыми кольцами. Модель названа в честь двух ядерных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки — «Fat Man» и «Little Boy». Обе бомбы были серого металлического цвета с желтыми полосками. В наши дни харли отрицает этот факт, но я знаю, я-то знаю.
Настоящая красота старых харли в непревзойденной простоте дизайна и конструкции. Любой мужик или пацан (которым я тогда был) мог самостоятельно разбирать и собирать мотоцикл в своем гараже при помощи простого набора инструментов и мануала. Два клапана на цилиндр вместо четырех, штанговые толкатели и нижние распредвалы, никакого жидкостного охлаждения и т.д.
Тому кто никогда не копался в старом харли, эти вещи могут показаться великой загадкой. Многие решения были применены впервые, но оставались все такими же простыми. Когда я впервые начал изучать эти системы, посмотрел и подумал: «и все? черт возьми, даже обезьяна сможет разобраться». Ремонты и капремонты были простыми и зачастую очень недорогими. А ломались все мотоциклы, каждый, сука, харли ломался. Если не верите — просто покатайтесь как следует. Эти поломки были просто бичом моей жизни с 11 лет. Если вы много ездили, это был и ваш бич. И самый животрепещущий вопрос — унаследует ли Evo самые ценные традиции? Сможет ли каждый пацан раскидать половину мотора на своем заднем дворе при помощи кучки ключей?
И ответ был — да! Мотор был простым и почти бесконечно перестраиваемым (редко встречающееся нынче качество, почти всё одноразовое) и куда более дружелюбным, чем Shovelhead. Не надо было быть механиком-гуру, чтобы починить его. На тот момент, это было главным достижением Harley-Davidson. И все покупали Эво. Еще один плюс той эпохи — это то, что ХД больше не были частью большой корпорации, которая могла себе позволить роскошь реорганизаций и производство новых запчастей. Около 14 лет компания работала с одним набором запчастей и большая часть моделей используют одни и те же узлы. Модель FXR (проектировать которую помогал Эрик Бюелл) широко известна отличной управляемостью, улучшить которую удалось намного позже. Но из-за дороговизны производстваFXR заменили на FXD или “Dyna Glide” .
В то время появились модели Electra Glide с обтекателем bat-wing, Tour Glide, с небольшими изменениями превратившийся в Road Glide и FLHS Road King. Все они имели одну и ту же базу (двигатель, трансмиссия, сцепление, стартер и т.п.), потому детали могли быть легко взаимозаменяемы. Отдельно стояли лишь Softail (все различия заключались в иной первичной передаче и коробке) и Sportster.
Например, у меня сейчас Electra Glide 1988: двигатель 1999 (картер от 90 года, верхняя часть — от 96), трансмиссия от 87 года, но первая передача 2004, а проводка от битого 1992, так что я получил новую музыку и приборы в «морде». На данный момент мой недорогой мотоцикл накатал 464000 миль. Да, вы верно прочитали число.
Везде были запчасти, все друзья умели чиниться и были рады помочь. Небольшая остановка на обочине позволяла устранить почти любую поломку. Таким образом, получился аппарат, который работал невероятно хорошо, везде были горы дешевых запчастей и почти все подходили к твоему байку.
Это были золотые годы харли!
А потом они проснулись. Видимо, не нашлось другого способа утроить прибыли и позолотить ручку акционерам. Лучшим решением было бы найти способ вытащить из каждого клиента по 3-4 сотни долларов в месяц, до конца нашей жизни. Это было бы шикарно! Каждый производитель: Honda, BMW, Toyota, GM и все остальные, начали усложнять конструкцию. Эта стратегия состояла из трех вещей.
Первая: когда современный мотоцикл ломается, должно быть очень мало людей, способных починить его. Владелец должен сдаться на милость дилера и отвалить 300 баксов за замену двух датчиков в инжекторе. Да, есть возможность купить стоковый карбюратор за 50 долларов и поставить его, но для этого нужна не одна отвертка и ключ, а замена чуть ли не всей топливо-воздушной системы.
Вторая: когда потребуется замена чего-либо, вам подойдет только запчасть для вашего года. Поэтому можно задрать цену, клиенту никуда не деться.
И третья: когда придет пора капремонта, будет дешевле купить новый, чем чинить старый, и платить те самые 3-4 сотни баксов в месяц до конца жизни.
Вам не кажется что нас одурачили, а?
Подумайте об этом. И постарайтесь не забыть что даже «великая компания Harley Davidson» болеет чумой 21 века — корпоративной жадностью. Другими словами, эти парни — не ваши друзья! Понятно или повторить? Но если прогуляться рядом с дилерством, то вы обнаружите что многим людям нравится такое. К сожалению для ХД, моя жопа так широко не раскрывается.
Многие возразят: «но все эти технические улучшения сделали мотоциклы лучше». Кое с чем я соглашусь. Электронное зажигание лучше механического, а при редких поломках просто достается новое. Если посмотреть внимательно, стоковые модули зажигания практически такие же, как и те что валяются на задворках магазинов и гаражей. Я ни разу не покупал новое. Также хороши гидрокомпенсаторы, потому что избавляют от регулировки клапанных зазоров и редко выходят из строя.
Что касается инжектора, стоит взвесить все «за» и «против». Сначала плюсы: больше нет подсоса, компьютер делает все за вас и прогрев на холодном моторе идет как надо. Карбюраторные моторы требуется греть чуть дольше. А еще инжектор подстраивает смесь, например если вы заберетесь в горы (где другое давление) то смесь будет оптимальной, а карбюратор богатит. Собственно, все. Все плюсы примерно равноценны выеденному яйцу. Ожидали меньшей прожорливости? Извините, не вышло. Можете вычислить разницу? Нет. По мощности также никаких приростов.
А теперь минусы.
Первое. Задача топливной системы — смешивать бензин и воздух в требуемых пропорциях. Из-за экологических нормативов и карбюратор и инжектор идут с завода с обедненной смесью (больше воздуха, меньше бензина). Поэтому мотоцикл менее мощный и более горячий. Например, Twin Cam куда горячее Evo на стоковых настройках. Поэтому появились теплоотбойники под седлом, для спасения ног и яиц райдера. Если вы решили поменять воздушный фильтр и выхлоп, вы добавляете еще больше воздуха, что ухудшает ситуацию. Чтобы сделать карбюраторную смесь богаче, нужна простейшая настройка или набор жиклеров по 3.5$ за штуку. А инжекторные системы намного более сложные и дорогие в настройке. Один вариант — приехать к дилеру и залить новую топливную карту. Но карту нельзя поменять. Если она не соответствует вашей конфигурации распредвалов, выхлопа и т.п., вы немало натрахаетесь с настройкой. Второй вариант — установка компьютеров вроде Power Commander или Race Tuner, которые позволяют изменять топливные карты. Это эквивалентно настройке карбюратора, но стоит много дороже.
Второе — инжектору требуется топливный насос. Это такая пластиковая хрень, которая болтается в баке. Для карбюратора он не нужен.
Третье — современная инжекторная система использует семь датчиков в разных частях двигателя. Если один из них сломался, вам нужен эвакуатор. А еще нужен недешевый сервисный компьютер для определения неисправности. Карбюратор разбирается на коленке при помощи отвертки.
Четвертое — инжектор потребляет электричество и нуждается в хорошем и стабильном напряжении в сети. Поэтому новые мотоциклы оснащены большой емкой батареей и системой зарядки. Эта система состоит из двух частей, каждая примерно по 220$. Для карбюраторной модели цена — по 60 за каждый компонент. Также, мотор потребляет совсем мало, а карбюратор и вовсе не нуждается в токе. Если умирает система зарядки (а она рано или поздно умрет), то карбюраторный мотор проработает еще 3 дня (если выключены световые приборы). Как-то я сломался в Колорадо и починился в Аризоне (расстояние между штатами примерно 1000км). Инжекторный умрет куда быстрее.
Были и другие, вполне осязаемые, конструктивные усовершенствования за последние годы. Но меня беспокоит, что многие были сделаны в ущерб простоте. Я хочу просто ездить на мотоцикле, а не совершать путешествие к долбаной Луне. Что, действительно необходимы космические технологии?
Двигатели Twin Cam завоевали свое место, многие мои друзья перешли на них, а поскольку все сложней найти живой старый мотоцикл, я присматривался к новым моторам. Во-первых, Twin Cam мощнее (первые 88 на уровне эво, мощность появилась позднее) и больше объемом, но по надежности он в лучшем случае наравне с Evo. Но харли уже не надо биться за рынок с японцами. А клиенты будут стоять в очереди, чтобы заплатить непомерные деньги за это дерьмо. И во времена, когда трудно найти мотоцикл с пробегом 30000 миль, харли уже не надо так заботиться о долговечности, не так ли?
Когда отбросили идею Эво, появились новые нюансы в капитальных ремонтах, например на старых моторах блок крепежа толкателей крепился на 4 болтах.
Если он поврежден на Twin Cam, то требуется ремонт или замена правой половины картера. Другой пример — «блины» коленвала всех старых моторов скреплены болтами, что существенно облегчает ремонт и балансировку. Старое «колено» чинится в ближайшей компании, специализирующейся на такой работе, за половину цены нового. А Twin Cam и Sportster с 2000 года имеют коленвал, запрессованный 400-тонным прессом. И если нужен ремонт, это могут сделать считанные единицы компаний в стране. Или добро пожаловать в дилерство за новым коленвалом по весьма экстравагантной цене.
В 1954 году Harley Davidson установили в левую половину картера двухрядные подшипники Timken, которые не позволяют коленвалу двигаться из стороны в сторону. Конструкция крайне редко ломается. А в 2003 году решили что такая неубиваемая система слишком дорогая и вернулись к роликовым подшипникам, использовавшихся до 50-х. С Timken коленвал мог гулять максимум на 0.002″, а с новыми роликовыми — на 0.06″. Опять же, переход к старой технологии оказался проблематичным, а S&S продает киты для установки подшипников Timken в картер нового образца. Так стали делать повсеместно, поэтому МоКо выпустили аналогичный кит. Также рекомендуется производить такую замену для высокопроизводительных моторов.
Я не хочу дискредитировать Twin Cam, он весьма достойно выглядит на современном рынке. Мое единственное желание — указать на некторые факты, необходиммые для тех, кто хочет ездить много и за небольшие деньги. Это цель, которой однозначно можно достичь.
Ранние Twin Cam были построены как платформа для усовершенствования. Картер позволял устанавливать цилиндры большего объема, нежели Evo. Например, можно купить Twin Cam 88″ и легко превратить его в 95″.
Правая часть картера Twin Cam визуально больше, чем у Evo, из-за перехода на два распредвала. Такая компоновка дает лучшую траекторию работы толкаталей (особенно для выпускных клапанов). Предыдущий распредвал вызывал проблемы при высоких оборотах. Поэтому гоночные мотоциклы оснащались 4 распредвалами, как Sportster. Правда, решение одной проблемы вызвало другую: цепной привод распредвалов слабее шестеренчатого. Проблемы продолжались с 1999 по 2007 год, когда поставили гидравлический натяжитель цепи. Для ранних моделей, особенно с большим пробегом, требуется тюнинг в виде aftermarket или оригинальных китов. Все эти улучшения хороши на высоких оборотах, а многие ли из нас выходят за 5000 об/мин при повседневной езде? Таким образом, двойной распредвал отнюдь не хуже (особенно после 2007), но при нормальном или даже средне-производительном моторе преимуществ перед одним распредвалом практически нет.
Кроме того, для высокооборотистых моторов нужны усиленные пружины клапанов, что повышает нагрузку на распредвал (если он один), т.е. для высокопроизводительных систем лучше использовать Twin Cam после 2007 или с указанными улучшениями.
Спрессованный коленвал, подшипники коленвала и цепной привод валов — это главные слабости Twin Cam. Они все решаемы, но требуют работы.
Очевидно, что ряд проблем привели к замене Эво на ТС. На новом моторе харли скопировали у японцев дизайн впускного манифолда и поставили эластичные уплотнительные кольца и фиттинги, решив тем самым проблему утечек. Это решение используется и поныне. Прокладка головки заднего цилиндра имеет тенденцию к потению маслом, решается это заменой прокладки на металлизированную. В периодс 1989 по 1994 картер иногда потел маслом из-за трещин в некачественном металле. Я видел такое несколько раз. Харли сделали «тихий отзыв», т.е. если у вас треснул картер, они вышлют новый и дилер бесплатно произведет замену. Но это было давно и сейчас, если вам достанентся такой мотор, то возможно придется чинить самостоятельно.
Вот и все. С тех пор как финансисты пробрались в инженерный отдел и убрали горы дешевых и универсальных запчатей, у японцев появилось больше поводов кидаться грязью в Harley. Главное теперь — максимальный порядок. Хотя Twin Cam — серьезный соперник, не так много производителей aftermarket моторов делают клоны. Вряд ли вы увидите S&S Twin Cam, куда больше моделей с провереной схемой одного распредвала, будь это стоковый 80″ Evolution (который можно купить новым), 100″ Rev Tec, 117″ S&S, 140″ Ultima или 152″ Ilmor.
Все сводится к тому, что Эво, никогда не производившийся с объемом более 80″ (опередившим свое время), в области надежности, простоты и дешевизны ему нет равных. Если вы хотите ездить много, далеко и недорого, если вам приносит удовольствие связь с мотоцилом, который полит вашим потом и кровью в гараже, то ваш выбор — карбюраторный Evolution. Даже стоковый Electra Glide, загруженный всеми моими пожитками, на 5 передаче спокойно заберется на Скалистые горы. И докажет свое соответствие сегодняшним меркам. А если деньги не проблема и вы ищете мощности, лучше присмотреться к Twin Cam или большеобъемному aftermarket мотору.
Лично я заинтересован в наилучшем соотношении цены и качества, я хочу ездить и не переплачивать. Думаю, это разумно. Часто бывает, что вы спрашиваете знакомого — почему на его 5-летнем мотоцикле всего 10000 миль пробега? А он отвечает, что ему некогда ездить, он слишком занят. Главный вопрос в другом — вы чаще наслаждались своей жизнью или наоборот? Если ответ да, то ты умрешь богатым человеком.
Двигатели
Двигатели → Двигатели Harley Davidson BigTwin — кто есть кто?
Почитав посты Федора unicorn задумал написать обзор двигателей Харлея. Думаю будет интересно.
У двигателей Харлей Давидсон длинная и сложная история. Они могут быть легко опознаны по некоторым характерным признакам. Проще всего определить по форме головок цилиндров. Ну и по другим внешним признакам… Технических подробностей — минимум.
ВНИМАНИЕ! Под катом много фото! ВИДЕО тоже присутствует!
F-head (IOE)
Производился с 1914 по 1929. Объем двигателя был 61" или 1000 см3.
Название двигателя произошло от «intake/inlet over exhaust (IOE)» по НАШЕМУ «впуск над выпуском», другое название:F-head. Впускной клапан в головке цилиндров, выпускной в теле цилиндра.
Старина глубокая — думаю Вам вряд ли когда нибудь встретиться.
FlatHead
FlatHead — «плоскоголовый». Производился с 1930 по 1948. Объем двигателя был 45″ или 750 см3, 74" или 1210 см3 и 80" или 1340см3. Именно этим мотором оснащался ленд-лизовский WLA42. Серийный трайк Servi-Car оснащался этим двигателем до 1973 года!
Уже «новее»… Достаточно часто используется кастомайзерами. Характерные головки цилиндров с ребрами. Справа ребристая крышка + в развале цилиндров — зажигание.
Knucklehead
Knucklehead — «кулачноголовый». Производился с 1936 по 1947. Объем двигателя был 60″ или 1000 см3 в 1936 году, а 1941 году — 74" или 1200 см3.
Характерые «Кулаки» справа на головках. Редкость в России — ИМХО.
PanHead
PanHead — сковородник. Производился с 1948 по 1965 пришел на замену FlatHead и был заменен Shovel`ом. Было две модели двигателя: модель «Е» — с 1948 по 1952 год объем двигателя был 61″ или 1000 см3 например EL, модель «F» с 1948 по 1965 год объем двигателя был 74″ или 1200 см3 например FL.
Характерные крышки головок цилиндров — в виде кастрюль. 🙂 Ребристая крышка справа.
ИМХО самый красивый двигатель Харлея, и думаю самый настоящий. Любим кастомайзерами, но в «современном» виде — многие производители делают «старые-новые» Сковородники.
ShowelHead
ShowelHead — ЛопатоГоловый. Производился с 1966 по 1984, пришел на замену PanHead и был в последствии заменен Evo. С 1966 по 1978 объем двигателя был 73.66″ 1200 см3, модификация 1978-1984 имела объем 82″ или 1340 см3. Ранние ShowelHead очень похожи на PanHead, потому что сделаны на базе близкой к нему. Начиная 1969 года схожесть утрачена.
ИМХО самый ненадежный двигатель. Черная полоса — именно в это время Харлей был под контролем АМА. Именно в это время начались проблемы с надежностью. Именно с этого времени Харлей не может «отмыться» от стереотипов — ненадежен, ломается, ссыт маслом и т.д. Встречается в России редко ИМХО.
BlockHead
BlockHead — Evo — Эволюшн. Производился с 1983 по 1999, пришел на замену ShowelHead и был впоследствии заменен TwinCam. Объем двигателя 80" или 1340 см3.
Издалека очень похож на TwinCam. Я отличаю их: по «крышке зажигания» (Timing Cover) справа, у Evo две заклепки вертикально, и по крышкам головок цилиндра — у Evo из ТРЕХ частей. Впервые на этом двигателе применен впрыск топлива (инжектор) в 1996 году.
Мой любимый мотор.
Проблем с надежностью уже нет, компания вернулась обратно к семье «Харлеев-Давидсонов», качество на уровне. В России встречается часто.
FatHead
FatHead — TwinCam. Производился с 1999 по наши дни, пришел на замену Evo. Объем двигателя с 1999 по 2006 88" или 1450 см3, с 2006 по наши дни 96" или 1580 см3. А также 103" и 110" соответственно 1680 см3 и 1800 см3. Бывают TwinCam 88A и 88В. В версии «В» оснащается балансировочными валами.
Считается ЛУЧШИМ двигателем — спорно ИМХО. Внешние отличие от Evo — писал выше. В России встречается часто.
Ну и видео. Звук работы:
За фото СПАСИБО: Industrial & Art 2011 — 3d work by Amir Glinik — American Bikes Virtual Show и Гуглу.
За подробности о двигателях СПАСИБО: Книге «Harley Davidson сто лет вместе на дороге жизни».
За советы при подготовке поста СПАСИБО: Федору unicorn
Двигатели Harley-Davidson
У двигателей Харлей Давидсон длинная и сложная история. Они могут быть легко опознаны по некоторым характерным признакам. Проще всего определить по форме головок цилиндров.
Содержание
F-head (IOE) [ ]
Производился с 1914 по 1929. Объем двигателя был 61″ или 1000 cm3
Название двигателя произошло от «intake/inlet over exhaust (IOE)» или «впуск над выпуском», другое название: F-head. Впускной клапан в головке цилиндров, выпускной в теле цилиндра.
FlatHead [ ]
«Плоскоголовый». Производился с 1930 по 1948. Объем двигателя был 45″ или 750 см3, 74″ или 1210 см3 и 80″ или 1340см3. Именно этим мотором оснащался ленд-лизовский WLA 42. Серийный трайк Servi-Car оснащался этим двигателем до 1973 года!
Достаточно часто используется кастомайзерами. Характерные головки цилиндров с ребрами. Справа ребристая крышка. Зажигание в развале цилиндров.
Knucklehead [ ]
«Кулачноголовый». Производился с 1936 по 1947. Объем двигателя был 60″ или 1000 см3 в 1936 году, а 1941 году — 74″ или 1200 см3.
Характерные «Кулаки» справа на головках.
PanHead [ ]
Cковородник. Производился с 1948 по 1965 пришел на замену FlatHead и был заменен Shovel`ом. Было две модели двигателя: модель «Е» — с 1948 по 1952 год объем двигателя был 61″ или 1000 см3 например EL, модель «F» с 1948 по 1965 год объем двигателя был 74″ или 1200 см3 например FL.
Характерные крышки головок цилиндров — в виде кастрюль. Ребристая крышка справа.
ShovelHead [ ]
ЛопатоГоловый. Производился с 1966 по 1984, пришел на замену PanHead и был в последствии заменен Evo. С 1966 по 1978 объем двигателя был 73.66″ 1200 см3, модификация 1978-1984 имела объем 82″ или 1340 см3. Ранние ShowelHead очень похожи на PanHead, потому что сделаны на базе близкой к нему. Начиная 1969 года схожесть утрачена.
Cамый ненадежный двигатель. Черная полоса — именно в это время Харлей был под контролем АМА. Именно в это время начались проблемы с надежностью. Именно с этого времени Харлей не может «отмыться» от стереотипов — ненадежен, ломается, ссыт маслом и т.д.
BlockHead — Evo [ ]
Эволюшн. Производился с 1983 по 1999, пришел на замену ShowelHead и был впоследствии заменен TwinCam. Объем двигателя 80″ или 1340 см3.
Издалека очень похож на TwinCam. Отличать их можно по «крышке зажигания» (Timing Cover) справа, у Evo две заклепки вертикально, и по крышкам головок цилиндра — у Evo из ТРЕХ частей. Впервые на этом двигателе применен впрыск топлива (инжектор) в 1996 году.
Проблем с надежностью уже нет, компания вернулась обратно к семье «Харлеев-Давидсонов», качество на уровне.
FatHead — TwinCam [ ]
Производился с 1999 по наши дни, пришел на замену Evo. Объем двигателя с 1999 по 2006 88″ или 1450 см3, с 2006 по наши дни 96″ или 1580 см3. А также 103″ и 110″ соответственно 1680 см3 и 1800 см3. Бывают TwinCam 88A и 88В. В версии «В» оснащается балансировочными валами. Помимо выше всех перечисленных модификаций TwinCam, имелся дополнительный кит с объемом 113″ или около 1851 см3
Как устроен гоночный мотор Harley Davidson для King of the Baggers
Первое, что бросается в глаза в гоночном мотоцикле Harley Davidson, подготовленном для King of the Baggers — это его мощный и глубокий звук. Его синкопа проистекает от неравномерного ритма вспышек, который объясняется традиционным для двигателей HD 45-градусным коленвалом. Во время гонки двигатель обычно работает на скоростях около 6000-7000об/мин и звучит весьма похоже на какой-нибудь классический радиальный авиационный мотор времён Второй Мировой — мощно и внушительно.
Двигатель Harley Davidson для King of the Baggers
Двигатели Milwaukee-Eight 131R в коробочной версии доставляются в отдел разработки продукции, где их дорабатывают для использования на гонке. Диаметр и ход поршней составляет 4,310 на 4,5 дюйма — это 10,947×11,43 в сантиметрах. Такой ход присущ 114-дюймовой версии мотора, которая, как и другие Milwaukee-Eight (M-8), имеет один распределительный вал с четырьмя кулачками, приводящий четыре клапана на цилиндр через штанги-толкатели с помощью новых и более длинных коромысел, не обременённых устаревшей системой регулировки тепловых зазоров с гайкой и винтом. Равномерное давление на клапана обуславливается соблюдением допусков на размеры. Головки 131R имеют фрезерованные на станке с ЧПУ каналы, а камеры сгорания в них имеют полностью машинную обработку. Это даёт степень сжатия 10,7:1. Распредвал, установленный в двигателе, имеет каталожный номер SE8-517, а клапана увеличены на 1мм. В этих головках установлено по 2 свечи зажигания, а по центру стоит клапан декомпрессии с электромагнитным приводом, облегчающий запуск.
Harley Davidson для King of the Baggers
Не так давно конструкторы из NHRA Pro Stock Auto отказались от попыток создать распредвал, волнистая форма которого компенсировала бы его изгиб между постелями, толкателями и коромыслами. Вместо этого они переключились на то, чтобы сделать детали намного жёстче. Когда-то жёстче означало тяжелее, а тяжелее означало вероятность зависания клапанов. Но современный подход к штанговому приводу клапанов требует очень жёстких деталей, и они сумели достичь своей цели.
Когда инженерам нужно узнать, как именно будут двигаться клапана на скорости, они обращаются к тестовому стенду Spintron, который приводит ГРМ электромотором и при этом отслеживает положение клапана с высокой точностью при помощи световой интерферометрии. Анализ показывает собственные частоты в изгибающихся частях, примерно как звучащая гитарная струна выглядит на длинной выдержке.
Ход поршней в 11,43см на 7000об/мин — это много. Известны случаи, когда на примерно на тех же оборотах ломались шатунные шейки 500-кубовых одностволок Manx Norton. Ход поршня там составлял 78,4мм — лишь 69 процентов от хода 131R. Если сравнить ускорение поршней на 7000об/мин, то у Manx оно составляет 2638G, а у этого Harley оно на 46% выше и составляет 3847G (впрочем, это значение далеко от чрезмерных, учитывая, что двигатели Formula 1 15-летней давности развивали ускорение поршней до 10000G).
При этом, по словам инженера гоночной команды, в плане надёжности коленвал "хорош, очень хорош". И это благодаря двум отличиям между современными и классическими Harley: во-первых, прямые запрессованные шатунные шейки большого диаметра вместо веретенообразных, используемых 25 лет назад. Это существенно увеличивает силу и повышает частоту резонансной вибрации щёк коленвала и шатунов, превращающихся на высоких оборотах в гигантский камертон. А во-вторых, с 50-х годов значительно повысилась усталостная прочность материала роликов в подшипниках, что обусловлено потребностями авиационных газовых турбин. Кованые шатуны были улучшены благодаря применению методом конечно-элементного анализа (FEA) для снижения концентрации напряжений — где-то на компьютере кого-то из команды разработчиков наверняка есть диаграммы напряжений в старых и в новых шатунах. Было бы любопытно глянуть на них.
А ещё правила гонки позволяют достигать предела разрешённой кубатуры любым способом — как изменением диаметра, так и хода поршней, и руководитель гоночной команды Джейсон Кель решил, что можно поиграть с параметрами.
Серийный 131R оснащён одним балансирным валом с зубчатым приводом, снижающим основные вибрации на 75%. В гоночном двигателе балансира нет.
Кованый поршень 131R имеет плавные линии, характерные для компонентов, просчитанных с применением метода конечно-элементного анализа. Выглядит, кстати, здорово — он невысокий, Т-образный, юбка имеет тёмное антифрикционное покрытие для быстрой обкатки, а ещё он лёгкий — это необходимо для надёжной работы на 7000об/мин при таком длинном ходе. Обычно такие короткие поршни имеют плохое охлаждение днища, а горячее днище повышает вероятность детонации, разрушительной для колец, пальца и шатуна. При этом лёгкие современные поршни сосуществуют в этом двигателе с воздушным охлаждением! Достигнуто это благодаря охлаждению поршня изнутри масляными струями из форсунок в картере. Основные детали этого двигателя тщательно спроектированы с использованием самых современных методов, но при этом конструкторы сохранили традиционную внешность и компоновку 45-градусного V-твина с воздушным охлаждением, нижним распредвалом и штанговым приводом клапанов.
В гоночной версии двигателя поршни имеют несколько иную форму днища, чем у серийной версии. Если на серийной выборки под клапана совсем небольшие, то у гоночной поршни разработаны под более высокую степень сжатия, а значит, в камере сгорания несколько более тесно. Значит, выборки под клапана в поршне должны быть глубже, и весьма вероятно, что они допускают бОльший ход клапанов, чем 1,3см, которые даёт распредвал SE8-517. Кстати, гоночные мотоциклы в этом классе ездят на специальном топливе — T4.
А что касается более длинноходных клапанов, то у обычных Harley кривая тяги имеет форму односкатной крыши: острый пик на низких оборотах и снижение по мере роста оборотов. Чем выше скорость вращения двигателя, тем сложнее загнать в него достаточное количество воздуха через впуск, рассчитанный на пиковую тягу на низах. В последние годы это потихоньку меняется, и кривая тяги постепенно приобретает форму дуги с пиком на средних оборотах, в районе 3000-3500, на которые приходится разгон и опережение. Ниже и выше этих оборотов требуется меньше тяги.
Но для гоночного мотора потребность в максимальной мощности смещает пик тяги на высокие обороты. Во время гонки King of the Baggers моторы работают в районе 6-7 тысяч вплоть до отсечки. Это требует увеличенного хода клапанов для того, а также более позднего закрытия впускных клапанов и увеличенного перекрытия, когда открыты и впускные, и выпускные — всё для того, чтобы за малое время в камеру сгорания успевало поступить нужное количество смеси. Если, для примера, на 3500об/мин впуск занимает 0,009 секунды, то на 6000об/мин это время сокращается до 0,006 секунды, и нужно как-то компенсировать более короткую фазу заполнения цилиндра смесью.
По правилам мотоциклы должны быть оборудованы стоковой коробкой. При этом шестая на Харлеях — это повышенная, то есть овердрайв, при котором обороты при той же скорости движения, что на пятой, снижаются на 19% для уменьшения вибраций. В гонках шестая вряд ли будет полезна, потому что из-за такого большого разрыва при переключении на повышенную есть шанс выйти за пределы зоны оборотов с высокой тягой. Первая передача после старта тоже почти не используется, и в итоге этот класс использует четырёхступенчатую коробку, что само по себе накладывает некоторые ограничения на то, как должен быть настроен двигатель.
Если решить, что мотор должен развивать мощность в 160лс на 7000об/мин, то усреднённое чистое давление сгорания (BMEP) составляет 138psi. Это примерно две трети того, сколько достигается в полновесном гоночном двигателе, и это вполне логично, учитывая, что класс King of the Baggers весьма молод, и в нём ещё масса возможностей для тюнинга. Чем больше производимая мощность, тем более эффективной должна быть система охлаждения, и тем больше будет масляный радиатор.
Нынешний двигатель работает с одним гигантским дросселем и фрезерованным Y-образным манифольдом. Если потребуется больше мощности, то можно сделать как с XR-750 много лет назад — оснастить каждый цилиндр собственным прямым впуском (только где б его поместить?). В нынешней системе общий дроссель обращён вправо, а воздушный фильтр направлен прямо вперёд.
Управлять температурой двигателя с воздушным охлаждением — дело непростое, ведь они по очевидным причинам делаются горячее в жаркие дни и холоднее — в прохладные. Перегрев в свою очередь повышает вероятность детонации, а также тепловых прихватов, и конструкторы гоночной команды серьёзно поработали над управлением температурным режимом. На гоночном HD 2022 года были наварены удлинители рёбер охлаждения, но больше они не используются. Решающее значение, по словам представителя гоночной команды, имеет хороший обдув головки заднего цилиндра, и этой цели служит внушительный воздухозаборник с левой стороны. Охлаждение уже нагретым воздухом, прошедшим через оребрение второго цилиндра — плохая идея, так что нужно было раздельное решение. Руководитель команды Кель отметил, что обычное местоположение радиатора гоночного мотоцикла — это под носовым обтекателем, но на этом мотоцикле он бы перекрыл поток воздуха к обеим головкам. Поэтому большой радиатор расположен в верхней части фиксированного обтекателя, на месте фар. Можете считать его "инфракрасной фарой", если угодно. Приятно, что радиаторы имеют защиту от камней — гоночные мотоциклы постоянно швыряются камнями с поверхности трека, а прилёт такого камня в радиатор (или, кстати, под ремень главной передачи) — так себе история.
Ещё одна каноничная проблема воздушных моторов — деформация головок. Когда металлические детали горячие и работают под существенным напряжением, может возникнуть некоторая текучесть даже при температурах, далёких от точки плавления. Этот эффект называется ползучестью металла, и когда от неё немного смещаются или делаются овальными сёдла выпускных клапанов, теряется их герметичность и всё становится очень плохо. На 131R возможны две дополнительные схемы охлаждения. Первый вариант — так называемая двойная Twin Cooled, когда двигатель имеет обычное воздушно-масляное охлаждение, плюс охлаждение антифризом сёдел выпускных клапанов через канал в форме сердца вокруг них. Такие моторы можно узнать по наличию радиаторов жидкостного охлаждения и парам чёрных патрубков, прикреплённых к головкам рядом с выпускными патрубками.
Второй вариант — охлаждение сёдел выпуска через масляный канал между ними. Испытания показали, что второй вариант лучше отводит тепло из самой теплонагруженной области гоночного двигателя.
1 марта был представлен ещё более увеличенный и мощный коробочный двигатель Screamin’ Eagle Stage IV, 135R, шатунная шейка которого была смещена наружу на 15мм, что дало ход поршней в 11,75см и рабочий объём в 135 кубических дюймов, что равно 2212куб.см. К чему бы это? А дело в том, что наработки гоночной команды очень легко применимы к этому новому мотору. Рабочий объём был увеличен всего на 3 процента, а мощность и тяга подросли на 10%. Это заявленные 130лс и 194Нм с заднего колеса. Вот почему говорят, что гонки улучшают породу.