Конструкцию мотоцикла и дизельного мотора изобретали практически в одно и то же время. Однако эти устройства прошли отдельными путями эволюции. Мало кто мог предположить, что когда-то данные конструкции будут работать в едином ансамбле. Конечно, дизельный мотоцикл - это что-то из разряда экзотики, но современные умельцы собирают и не такие агрегаты.

История

Появился достаточно давно. Гении в механике сумели проделать огромный объем работы. В результате простой велосипед без подвески, укомплектованный обычным моторчиком, стал для многих чудом. Инженеры в ходе решения сложнейших задач смогли поднять уровень энерговооруженности этих двухколесных машин до практически нереальных высот. Они смогли вставить в каждый килограмм веса двухколесной машины по Потом, много позже, мотоциклы обзавелись системами подвески с умной работой, тормозами с ABS, а также различной интересной электроникой, которая управляла дроссельной заслонкой и впускным трактом.

Вся эта работа делалась для того, чтобы сегодня можно было похвастаться перед друзьями, коллегами по работе, близкими и родными. Вы спросите о том, причем тут дизельный мотоцикл. Хоть это и не приобрело массовости, но это крепость, которую еще не удалось взять. Попробуем разобрать эту тему.

Можно начать с определений и названий. - это механическое устройство на основе классического поршневого ДВС, которое работает на дизельном топливе. Главное отличие такого агрегата от привычного, бензинового - это способ приготовления воздушно-топливной смеси, подачи смеси в цилиндр и его зажигания.

В традиционном, бензиновом ДВС топливо соединяется с воздухом еще до того, как оно попадет в цилиндр, и поджигается свечой зажигания. Дизельный мотор работает по другому принципу. Здесь сначала подается воздух, затем воздух сжимается под давлением. После происходит нагрев воздуха до температур, при которых топливо может воспламениться самостоятельно. Дизель впрыскивается в цилиндры через форсунки под серьезным давлением. Однако это еще не все отличия. Основной плюс - это повышенный КПД таких моторов.

Теории Рудольфа Дизеля

Когда ученый проводил дни и ночи в развитии своей работы - «рационального теплового двигателя», которая датируется 1890 годом, он пытался сделать сразу два больших открытия. Так как в цилиндрах смесь сжимается, это позволило значительно улучшить эффективность процесса преобразования в механическую. Также отпала необходимость в свечах для зажигания, ведь тогда их было трудно достать.

Первый дизель

Первый двигатель, который мог нормально работать, создан в 1897 году. Он сразу показал все свои плюсы. КПД нового мотора значительно превышал все бензиновые агрегаты того времени. Затем, в 1903 году, дизелями был оснащен первый корабль, в 1912 - локомотив, в 1922 году - трактор. Дальше его устанавливали на грузовики и легковые авто. Логически после всего этого должен был появится дизельный мотоцикл, но нет.

«Соляра» и мотоцикл

Экономичность таких моторов стала невыгодной. Мощность с единицы объема оказалась ниже в 1,5 раза в отличие от бензиновых агрегатов. А при малых объемах и вовсе была равна практически нулю. К тому же дизель не приветствует большие обороты.

Ведь так смесь не полностью догорает в цилиндре. Инженеры думали как-нибудь разработать и поставить дизельный двигатель на мотоцикл, но был необходим большой объем, возникали трудности при попытках завести огромную машину. Однако это не остановило энтузиастов. Благодаря таким людям нереальные идеи становятся реальностью.

Дизельный мотоцикл «Днепр»

Сегодня подобные транспортные средства - это не что иное, как экзотика. Их немного выпускают по всему миру, однако в промышленном масштабе выпуска нет. Но благодаря умельцам и энтузиастам все же кое-где появляются интересные машины, собранные полностью вручную.

Например, у многих при виде агрегата, изображенного ниже, возникает вопрос о том, что случилось с этим мотоциклом, что это за куча железа. Что за чудо? А на самом деле это никакое не чудо, а дизельный мотоцикл «Днепр».

Конструктор и любитель мототехники из небольшого украинского городка в Черниговской области сумел установить на «Днепр» чешский одноцилиндровый дизель. Двигатель был двухтактным, с системой непосредственного впрыска. Эти моторы известны тем, что их часто использовали в разнообразных генераторах, тракторах, компрессорах.

На Украине такой апгрейд обойдется любителям техники в 500 американских долларов, а если мотор прошел заводской капремонт, тогда цена снизится на треть.

Сделать дизельный мотоцикл своими руками реально!

Установить такой мотор в конструкцию двухколесного железного друга не так просто. Для соединения двигателя с инженеру пришлось резать раму, а затем сделать ее длинней на 38 мм. Маховик, который был стандартно установлен на чешском агрегате, не подошел, поэтому создатель конструкции посадил маховик МТ, теперь он работает в паре с родным. Чтобы мотор смог нормально работать с КП, нужно было точить переходник из алюминия. Теперь этот переходник соединяет мотор и коробку.

Особенности конструкции

Осталась такой же, как и была. Однако коробка требовала переделок. Конструктор заменил четвертую передачу, а точнее переставил шестерни в коробке. В результате после переделок передаточное число стало меньше, теперь оно составляет 0,8. Зачем? Дизельный двигатель развивает всего 2200 об/мин.

С такой КП мотор работает отлично. Такой мотоцикл тянет при любых условиях, даже загруженный. По асфальту машина идет со скоростью до 70 км/ч. Это нормально, ведь он создавался не для участия в гонках.

Экономичность

В этом плане все получилось. Двухтактные моторы отличаются повышенным расходом, однако этот дизельный мотоцикл умерил свои аппетиты вдвое. Теперь стандартный расход для него - 3,5 л/100 км.

Далее, так как двигатель достаточно больших размеров, была необходима установка меньшего топливного бака. Также был установлен еще один бак в коляску. Данного запаса топлива мотоциклу хватит на 700 км. Это достаточно хорошо.

Что касается динамичных характеристик, то здесь все тоже вполне нормально. Не быстро, но уверенно машина может набирать скорость до 90 км/ч. Так как охлаждение агрегатов принудительное, то он никогда не перегреется. А это особенно актуально, если мотоцикл загружен различной поклажей и инструментами, да еще и езда предстоит по бездорожью.

Процесс переделки занял 4 года. Однако чистое время на саму переделку - всего 4 месяца. Просто это делалось в свободное время, после работы.

Так, видим, что можно легко и непринужденно, путем небольших вложений и переделок сделать экономичный дизельный мотоцикл «Днепр».

Те, кто любят двухколесных коней с мощными двигателями, вполне смогут самостоятельно их создать. Многие энтузиасты и просто любители иногда делают у себя в гаражах такие вещи, что многих это просто поражает. Сегодняшние байкеры смогут дать фору любому инженеру. Эти люди знают машину до каждого болтика. Некоторые мотоциклы собираются полностью вручную. Тем более что кастомная мототехника - это плод многочисленных переделок и трансформаций. Дизельный мотоцикл «Урал» можно сделать из обычного «Урала» по аналогии с «Днепром». Они братья и очень похожи. А для мастеров мотодела это не составит труда, к тому же это очень увлекательное занятие. Дизельный мотоцикл «Урал» будет гордостью своего создателя!

Для переделки нужно всего на всего заменить топливную систему, заменить карбюратор на форсунки, присоединить мотор к КПП мотоцикла. Так, каждый любитель сможет без труда собрать самодельный дизельный мотоцикл. Конечно, при условии наличия любви к технике и прямых рук.

Например, так тот же любитель двух колес с Украины смог инсталлировать дизель в мотоцикл Jawa. Пускай эта модификация послужит рекомендацией к действию для тех, кто хочет и себе что-нибудь такое.

Дизельная «Ява»

Хоть дизельный двигатель на мотоцикл «Днепр» и был экономичным, энтузиаст и конструктор отлично знал, что предела совершенству нет. Он решил установить более серьезный, четырехтактный мотор в раму «Явы». Для этих целей был использован отечественный цилиндровый дизель с непосредственным впрыском СН-6Д. Экономичность обоснована значительной потерей мощности. Крутящий момент примерно ниже в 2 раза. Однако он выдается при оборотах, которые гораздо меньше оригинальных. Здесь дизельный мотоцикл стандартной бензиновой «Яве».

У коленвал продольный, поэтому чтобы заставить работать его с коробкой из мотоцикла, нужно было проделать большую работу.

Снова была переделана задняя часть мотоцикла. Машина обзавелась новым КП, карданной передачей, маятником, а также иным задним колесом. Все это снято с МТ-10. Маховик установлен на коническую шейку коленвала через переходник. Через прокладку из алюминия к картеру была присоединена КП. Так, мотор стал чуть длинней и перестал помещаться в раму, поэтому был решено ее удлинить. Затем, силовой агрегат был закреплен в удлиненной раме на четыре сайлентблока.

Чтобы закрепить маятник, были приварены новые опоры. Однако пришлось вырезать среднюю часть, чтобы сделать его уже. Чтобы полностью использовать мощность и тягу, была изменена главная передача.

Так как это дизель, то в конструкции аккумулятор не предусматривался. Машина может простоять даже три года, а затем спокойно завестись. Также нет зажигания, противоугонной сигнализации. Благодаря мощному генератору лучше работает свет.

Так, при большом желании и определенном количестве времени установить дизель на мотоцикл - вполне решаемая задача.

Для создания топлива не всегда необходима только нефть – для этого можно использовать и газ. В зависимости от того, какой вид горючей смеси вы хотите получить, вам понадобится не только заранее приобрести основные ингредиенты, а и необходимый аппарат, а также побеспокоиться о технологии, которая применима в домашних условиях и сможет обеспечить создание из нефти или газа – дизельного или другого вида топлива.

Как это правильно сделать и что понадобится для того, чтобы образование бензина было максимально приближено к норме – все это требует основных знаний и наличия требуемых ингредиентов.

При изготовлении бензина, прежде всего, понадобятся емкости и, для организации самого производства этого вида топлива может пригодиться:

• нефть;
• резиновые отходы;
• газ (бытовой).

Эти основы помогут из газа или просто из резиновых отходов, приготовить топливо, по своим качествам приближенное к бензину. Сам процесс этого преобразования из газа или резиновых покрышек, можно просмотреть на видео, где подробно указано, что в домашних условиях можно приготовить и, какая установка для этого понадобится.

Для приготовления бензина лучше всего использовать газ!

Доступ к бытовому газу более реален, чем солидные скопления резиновых отходов или покрышек, хоть и последние не стоит исключать, если для вас потребление газа ограничено или полностью отсутствует. В качестве такого бензина будет получен метанол. В чистом виде его принято применять для заправки гоночного авто. Представляя категорию самого высокооктанового бензина, изготавливаемого из газа, его можно использовать и при заправке гоночных мотоциклов и другой техники.

Для получения нефти понадобится компактный аппарат, который достаточно прост в изготовлении и на практике поможет быстро приготовить для производства дизельного топлива наиболее функциональное устройство, которое можно использовать в системе. Достаточно будет изучить схему, чтобы по видео выполнить это устройство и можно будет обеспечить производство с производительностью 3 литра в час. Такое готовое топливо установка может произвести из газа, где потребуется вода и наличие условий – то есть соблюдение температурного режима. Здесь не понадобятся какие-то специальные детали или узлы – все предельно просто в домашних условиях, а наличие газа и катализаторов – обеспечат требуемый режим и возможность изготовить необходимый объем этого горючего.

Какой аппарат понадобится для изготовления бензина?

Для производства горючего лучше всего заранее обзавестись специальной инструкцией или руководством – тогда все виды топлива можно будет приготовить в полном соответствии с технологическим процессом.

Будет не лишним просмотреть видео с подробным и пошаговым инструктажем по:

• изготовлению установки для производства бензина;
• подбору всех ингредиентов;
• обеспечению нужного теплового режима;
• подготовке к работе катализаторов.

На основе газа можно запустить аппарат, где водопроводную воду подключают к «входу» такой установки и обеспечивают ее прохождение двумя потоками. Для одного потока здесь имеется направление через специальный краник и предусмотренное отверстие, где вход обеспечивает перемещение в смеситель. Для второго потока, чтобы получить топливо не из нефти, а газа – создан вход через другой краник, а также отверстие, где направляется все в специальный холодильник. При этом перемещаясь сквозь него, вода, охлаждаясь, обеспечивает синтез газа и образует конденсаты бензина. Для этого топлива предусмотрен специальный выход через специальное отверстие, где получение бензина укажет на высокое качество готовой горючей смеси.

В специальном реакторе и произойдет синтез газа, где температуру определяют порядка 500 градусов. При условиях, когда подачу природного бытового газа обеспечат с помощью подключения к трубопроводу, прямо со «входа» газ попадает в специальный смеситель. Это обеспечивает специальное отверстие, благодаря которому, газ смешивается с парами воды, и происходит быстрый нагрев всей смеси с помощью горелки. Здесь температура ограничена всего 120 0С.

После этого, прямо из специальной камеры, которая представляет своеобразный смеситель, полученная смесь проходит сквозь отверстие и при этом нагревает смесь подаваемого газа, где водяной пар перемещается сквозь отверстие и попадает в камеру реактора.

Для получения топлива в этом реакторе специально предусмотрено заполнение камеры специальным видом катализатора. Это позволяет из газа приготовить специальную смесь, которая идентична бензину, но при этом намного эффективнее его и более востребована. Сам катализатор состоит из никеля – это составляет приблизительно ¼ от всего объема камеры. А остальные ¾ — это алюминий.

Для такого устройства, алюминий подается в качестве отходов. Для этого может задействоваться не только стружка, но ингредиенты, которые представлены в виде зерна. Этот аппарат стоит загружать алюминием в качестве популярной промышленной марки, которая имеет соответствующую маркировку ГИАЛ-16.

Такой термин, как «биодизель», большинству понятен чисто интуитивно. Но зачастую при этом происходит определенная путаница. Ничего страшного, но все-таки лучше обойтись без нее и разобраться, что же такое биодизель.

Вернемся к ДВС

При работе в его цилиндрах происходит сгорание бензина или дизельного топлива. То и другое является продуктом переработки нефти, запасы которой ограничены, кроме того, при сжигании этих видов горючего образуются вещества, наносящие вред людям и окружающей среде. Одним из вариантов, позволяющим избежать подобного, является применение биодизеля как топлива для двигателей.

Надо пояснить, что оно собой представляет. Дело в том, что производство биодизеля основано на использовании животных жиров и растительного масла как исходного сырья. Можно провести простую аналогию – из нефти получают бензин и солярку, из масла или жира возможно получение топлива для работы ДВС.

Небольшое уточнение – в качестве горючего для работы моторов могут применяться разные вещества, например тот же самый спирт, получаемый из опилок, но в данном случае мы рассматриваем топливо именно для дизельных двигателей, а сырьем для биодизеля, так называется этот вид горючего, служат масло или остатки жира.

Как можно использовать биологическое топливо?

Использование жира и масла в качестве горючего может осуществляться такими способами:

• Напрямую, заливая масло в бак. Недостатком такого подхода будет неполное его сгорание, смешивание со смазкой и ухудшение ее смазочных свойств, а также появление отложений на форсунках, кольцах, поршнях из-за повышенной вязкости растительного топлива.
• Смешивая его с керосином или дизельным топливом.
• Путем преобразования растительного масла, источником получения которого может быть рапс, кукуруза, подсолнечник и т.д., и в итоге получение биодизеля.

Наиболее сложной из упомянутых считается технология преобразования масла, но тем не менее, она настолько проста, что легко реализуется, благодаря чему можно получить биодизель в домашних условиях.

Так что же такое биодизель?

Фактически биодизель является смесью эфиров, в основном это метиловый эфир, как результат химической реакции. К его достоинствам следует отнести:

1. растительное происхождение, благодаря возможности выращивания растений мы получаем возобновляемый источник топлива;
2. биологическая безопасность, биодизель является экологически безвредным, его попадание в окружающую среду не наносит ей никакого вреда;
3. меньший уровень выбросов двуокиси углерода и других отравляющих веществ;
4. незначительное содержание серы в выхлопных газах моторов, использующих биодизель;
5. хорошие смазочные характеристики.

По сути дела, растительное масло – это смесь эфиров с глицерином, который придает ему вязкость. Процесс производства биодизеля основан на том, что надо удалить глицерин и заменить его спиртом. Стоит отметить, что недостатком такого топлива является необходимость его подогрева при низких температурах или применения смеси биодизеля и обычной солярки.

Технология производства биодизеля

Технология производства биодизеля достаточно проста. Обычно его изготовление осуществляется из различных сортов растительного масла. Для этого может быть использован рапс, соя, кукуруза и т.д., общий список веществ, пригодных для получения исходного сырья достаточно значителен. Для производства биодизеля также подходит масло, оставшееся после приготовления пищи. Схему подобного процесса можно увидеть на приведенном рисунке

Раз мы рассматриваем топливо растительного происхождения, то и технология его изготовления должна охватывать процесс выращивания исходного сырья. Наиболее подходящим для этого считается рапс, как требующий меньших затрат на получение. Хотя сейчас появляются большие перспективы у биодизеля из водорослей. При этом не занимается земля для выращивания культуры на топливо, и величина себестоимости биодизеля будет ниже, чем в других случаях.

Так вот, семена (рапс, соя, подсолнечник и т.д.) после проверки качества поступают на маслобойку. Оставшийся после производства масла шрот может быть использован комбикормовой промышленностью, а полученное масло, как предусматривает технология, идет на дальнейшую обработку. Она называется этерификацией, и после ее проведения, метиловых эфиров в составе биодизеля должно содержаться более девяноста шести процентов.

Сама технология проста, что делает возможным организацию производства биодизеля в домашних условиях. К маслу добавляется метанол (9:1), и в качестве катализатора – небольшое количество щелочи. Метанол может быть получен из опилок, а также вместо него допускается применять изопропиловый спирт или этанол. Процедура этерификации проходит в условиях повышенной температуры и занимает до нескольких часов. После окончания реакции в емкости наблюдается расслоение жидкости – сверху биодизель, внизу глицерин.

Глицерин удаляется (сливается снизу) и может использоваться в качестве сырья в каких-то других процессах. Получившийся биодизель надо очистить, порой вполне достаточно бывает выпаривания, отстаивания и последующей фильтрации. Подробней промышленный процесс производства приведен на видео.

Получение биодизеля в домашних условиях

Как видно из представленного описания, технология производства достаточно проста и позволяет изготавливать биодизель своими руками, вплоть до того, что в домашних условиях можно получать топливо, и порой не только для собственных нужд. Причины, по которым можно взяться за подобную работу, у каждого могут быть разными, но не касаясь их, стоит отметить, что во всем мире потребление биодизеля только растет.

Когда в домашних условиях изготавливают биодизель своими руками, главной проблемой будет не вопрос его производства, а обеспечение качества готовой продукции. Поставщиками сырья могут стать предприятия общественного питания, у которых в достаточном объеме есть использованное масло, и его можно купить по доступной цене. Выращиванием рапса стоит заниматься при потреблении биодизеля в большом количестве, например, для реализации на сторону или наличия большого парка техники.

При организации производства в домашних условиях наиболее актуальными будут проблемы:

• Плохой выход, т.е. из первоначального сырья получается не более девяноста трех процентов готовой продукции. Обусловлено это может быть особенностями используемой в домашних условиях установки или режимами переэтерефикации.
• Некачественная фильтрация. Подобный процесс достаточно сложный, и для получения в домашних условиях качественного биодизеля, ему надо уделить особое внимание. Для этого используются специальные технологии или адсорбенты.

Непосредственно с установкой по производству подобного топлива, можно ознакомиться на видео.

Существуют и другие варианты установок для производства в домашних условиях биодизеля, изготавливаемые промышленным способом.

Перспективы использования биодизеля

Как уже отмечалось, производство такого топлива только растет. И хотя сырьем для этого служит растительное масло, его получают в разных местах из разных культур. В Европе – рапс, в Индонезии – пальмовое масло, в Америке – соя, и т.д.

Однако наиболее перспективным считается получение биодизеля из водорослей . Для их выращивания могут использоваться как отдельные пруды, так и специальные биореакторы, а также участки морского побережья. Кроме того, при этом не только растет производство топлива, но и освобождаются земли для выращивания продуктов питания.

Хотя биодизель изготавливается из растительного масла, а не из опилок, он является отличным заменителем обычной солярки. Особенно в условиях ограниченных запасов нефти. И кроме того, нельзя исключать такого его достоинства, как возможность производства в домашних условиях. Несмотря на то, что при промышленном производстве он получается дороже солярки, тем не менее, является отличным альтернативным видом топлива для дизелей.

Раньше дизельное топливо, которое называется еще соляркой, считалось дешевым. К тому же оно было самым доступным видом топлива из всех нефтепродуктов. Сейчас ситуация целиком поменялась, и такое топливо теперь стоит немалых денег. Но что делать, если нужно немного дизтоплива?

Выход остается один – приготовить своими руками дизельное топливо. Конечно, нужно знать, хоть что-нибудь о химии.

Как получают дизельное топливо?

Перед тем как попасть в топливный бак, нефти приходится пройти тяжелый этап переработки. Именно так и создается лучшее по многим параметрам топливо. Сама переработка выполняется в ректификационных колоннах. В них нагретая нефть выделяет нужные для создания этого сырья фракции.

Способ приготовления дизтоплива в домашних условиях.

Сначала потребуется отфильтровать растительное масло. Для этого желательно применить масляный фильтр. После чего следует его очистить. Поэтому масло следует разогреть до того момента, пока на поверхность не поднимется вода, которую нужно просто убрать.

Затем выполняется тетрирование. Делается это, чтобы узнать количество щелочи, которое потребуется для создания дизельного топлива. Необходимо растворить грамм щелочи в литре воды, а в отдельной емкости смешать миллилитр масла и 10 мл алкоголя.

После растворения щелочи, растворы необходимо смешать. Используя лакмусовую бумагу, сумеете понять, когда щелочи будет достаточно. Многие мастера по изготовлению такого топлива уверены, что на литр масла нужно 6 грамм щелочи.

Потом в щелочь добавляется метанол и при помощи блендера перемешивается. Но данная химическая реакция может оказаться токсичной. Следовательно, не забывайте об очках и спецодежде.

В приготовленный раствор вводится литр растительного масла. Смешивать придется около 20 минут. Причем если при очистке масла не убрали всю воду, на поверхности раствора образуется мыльный слой, которые сложно удалить.

Следующий этап создания дизельного топлива – это производство метоксида натрия. Он получается при соединении щелочи и метанола. Полученный метоксид добавляется в разогретое масло. Готовую смесь оставляют приблизительно на 8 часов отстаиваться.

Таким образом, дизтопливо почти получилось, останется лишь отмыть его от осадков. Проще всего обычной водой вымыть поверхность продукта. Опять оставьте на 12 часов, чтобы отстоялось и все – дизельное топливо готово!

Видео: зимняя солярка из летней, в домашних условиях

Повышенный спрос на экономичные автомобили побудил многие заводы наладить производство легковых машин с дизелями. Освоение нового мотора требует, как известно, серьезных затрат. А если использовать уже выпускаемый бензиновый мотор в качестве основы для дизельной модификации! Ведь унифицированная конструкция всегда дешевле. Но реальна ли возможность переделки или, как говорят инженеры, конвертации бензинового двигателя в дизельный? После того как Центральное телевидение сообщило в одной из своих передач об изобретении болгарскими инженеров - приставке, позволяющей карбюраторному двигателю ВАЗ работать на дизельном топливе, этот вопрос заинтересовал многих читателей.

Болгарское агентство «София-пресс» специально для журнала «За рулем» подготовило статью на эту тему. Ее авторы - инженеры лаборатории двигателей и автомобилей в Софии Л. АЛФАНДАРИ, X. БОЗЕВ, К. ДАМЯНОВ и В. МИНЧЕВ.

В нашей лаборатории сделан дизель для легкового автомобиля посредством конвертации двигателей ВАЗ-2103 и ВАЗ-2106. Цель разработки - определить возможность переоборудования части эксплуатируемых в стране карбюраторных двигателей ВАЗ.

При конвертации главной заботой было сохранить без изменения большую часть деталей «жигулевского» мотора, а также его габарит и компоновку . Блок цилиндров остался почти прежним. Испытания показали, что он обладает необходимой жесткостью.

Чугунный коленчатый вал серийного двигателя выдержал длительные испытания надежности. После работы трех конвертированных двигателей в течение 800 часов при полной нагрузке и частоте вращения 4000 об/мин износ его шеек - минимальный (0,005-0,01 мм), следов задира нет. Давление в системе смазки не изменилось (использовано болгарское масло M10Д). На 10 построенных двигателях не отмечено ни одного случая поломки вала.

Эксплуатационные испытания показали, что летом при максимальной скорости движения температура масла достигает 135° С. Пришлось применить радиатор, благодаря которому температура снизилась до 105° С. Масло проходит через него и потом поступает в масляный фильтр типа ВАЗ-2105 .

Шатуны не изменены. Внутренний диаметр поршневого пальца для повышения прочности уменьшен с 15 до 8 мм.

Поршень - важнейшая деталь, которая при конвертации всегда существенно изменяется. Чтобы снизить его тепловую нагрузку, увеличено на 12 мм расстояние от днища до канавки первого компрессионного кольца. Перемычка между первым и вторым кольцами увеличена с 4 до 5 мм. Чтобы обеспечить эффективность рабочего процесса и поднять до 20-20,5 степень сжатия, потребовалось сделать минимальным (0,9-1 мм) расстояние от днища поршня до головки цилиндров. Исключить опасность «встречи» клапанов с поршнем помогли фигурные вырезы глубиной 1 мм в днище поршня под клапанами.

Головка цилиндров полностью новая (рис. 1). Она отлита из чугуна, а ее крышка - из алюминия. Клапаны установлены вертикально. Использован один из вариантов вихревой камеры, которая размещена в головке. Верхняя часть имеет полусферическую форму, средняя - цилиндрическую, а нижняя представляет собой специальную вставку из жаропрочной стали с наклонным днищем и соединительным отверстием.

Клапаны и пружины используются от карбюраторного двигателя. С целью уменьшить износы в распределительном механизме и достичь лучшего охлаждения головки было найдено оригинальное решение, на которое выдано авторское свидетельство. Задний конец коромысла не опирается на регулировочный болт, а висит на нем. Болт завернут в корпус подшипников распределительного вала. Устранены утолщения в головке цилиндров для резьбовых отверстий регулировочных болтов и тем самым освобожден широкий канал для циркуляции охлаждающей жидкости. При таком креплении болта намного облегчается регулировка зазоров в газораспределительном механизме. Распределительный вал взят серийный (ВАЗ), а рычаги клапанов иные. При испытании в течение 800 часов износа вала, коромысел и клапанов не обнаружено.

Сохранен цепной привод распределительного вала и масляного насоса. Впускные и выпускные каналы расположены с одной стороны головки цилиндров, что позволило использовать серийные коллекторы.

В топливной системе конвертированного дизеля оставлен прежним только мембранный подкачивающий насос. На опытных образцах использованы топливные насосы высокого давления двух типов - рядный и распределительный. Они монтируются на металлической плите, прикрепленной к передней стенке головки, и приводятся зубчатым ремнем.

Конструкция регулятора опережения впрыска является болгарским изобретением. В топливной системе предусмотрен бумажный фильтр, также болгарского производства.

От карбюраторного двигателя использованы маховик, стартер, генератор, масляный картер.

Исходя из собственного опыта в области быстроходных дизелей, стремления уменьшить нагрузки на кривошипно-шатунный механизм, номинальную частоту вращения ограничили 4000 об/мин. Дизель КД-1500 (так названа конвертированная конструкция) развивает максимальную мощность 43 л. с. (31,5 кВт) при удельном расходе топлива 225 г/л. с. ч. (306 г/кВт ∙ ч).

В момент подготовки статьи испытывались четыре машины ВАЗ с конвертированными двигателями КД-1500 и КД-1600. Из них две прошли по 50 тысяч километров, одна - 30 тысяч. Средний расход топлива составил 6-6,5 л/100 км. При скорости 80 км/ч ВАЗ-2106 с дизелем КД-1500 и нагрузкой 430 кг расходует 5,9 л/100 км. Максимальная скорость достигает 107 км/ч.

Как видим, никакого чуда нет - превращение карбюраторного двигателя в дизельный достигнуто ценой немалых переделок: новые головка цилиндров и поршни, установка форсунок и топливного насоса высокого давления. Видимо, его авторы телепередачи и нарекли приставкой, приписав ей магическую способность превратить карбюраторный мотор в дизельный.

В то же время читатели спрашивают не только о конструкции, но и об эффективности конвертации, о том, насколько она широко используется в мировом автомобилестроении, насколько перспективна для советских моторов. На эти вопросы по просьбе редакции отвечает главный конструктор проекта по дизелям легковых автомобилей отдела двигателей НАМИ А. ВАТУЯЬЯН.

Переоборудование двигателя с искровым воспламенением заряда (бензинового) в дизельный - дело реальное и вместе с тем непростое. Как проявились эти сложности в конструкции рассмотренного дизеля?

Прежде всего отмечу, что его мощность на 44% ниже, чем у бензинового прототипа. Для дизеля, не оборудованного наддувом, это неизбежная цена, которую приходится платить за высокую экономичность: из-за больших давлений в нем выше потери на трение, а рабочая смесь сильно обеднена, так как смесеобразование в дизеле возможно только при большом избытке воздуха. Кроме того, условия смесеобразования (ограниченность времени на распыл и перемешивание топлива с воздухом) и инерционные нагрузки кривошипно-шатунного механизма не позволяют коленчатому валу дизеля делать больше 5000 об/мин (это также на 10-15% меньше, чем у карбюраторного). Вот те причины, по которым литровая мощность дизеля без наддува сегодня значительно ниже, чем бензинового мотора, то есть при равном рабочем объеме дизель имеет меньшую мощность.

Это, однако, не означает, что с 1,5 литра рабочего объема нельзя снять больше чем 43 л. с. Правда, как показывает мировой опыт, при форсировании двигателя не удается сохранить в неприкосновенности важнейшие детали - коленчатый вал, шатуны, а часто и блок цилиндров: с дальнейшим ростом давления сгорания запас прочности этих деталей становится недостаточен. Чтобы избежать их поломок, на более форсированных дизелях литые из чугуна коленчатые валы заменяют коваными стальными, в блоках утолщают наиболее нагруженные стенки, особенно «доску» - зону у верхнего стыка блока. В других случаях идут на замену материала или вида термообработки деталей. Можно, как на описанном выше двигателе, обойтись без этого, но тогда надо мириться с его скромными параметрами.

А есть изменения, уйти от которых просто невозможно: дизелю нужны поршни с более массивными стенками и днищем - не только по условиям прочности, но и для лучшего отвода тепла. Далее. Легковые дизели сегодня имеют только двухполостные камеры сгорания (см. статью «Какие бывают дизели» «За рулем», 1983, № 11), а значит, нужна иная конструкция головки цилиндров. Из-за вертикального расположения клапанов, как правило, ее не удается обрабатывать на том же оборудовании, что и головку бензинового мотора. Правда, для дизеля ФИАТ-127 нашли компромиссное решение, сохранив наклонное расположение клапанов (рис. 2). Однако это, в свою очередь, потребовало изготовить поршни с вытеснителем весьма сложной формы, а полученную в результате конфигурацию камеры сгорания все же нельзя считать наилучшей.

Еще одно «но». Организация рабочего процесса у дизелей во многом зависит от величины надпоршневой щели - расстояния между днищем поршня в ВМТ и «огневой» поверхностью головки цилиндров. На величину надпоршневого зазора влияет точность обработки блока, шатунов, поршней, коленчатого вала и податливость прокладки головки цилиндров. Поскольку в карбюраторном двигателе влияние надпоршневого зазора при степени сжатия около 8,5 невелико (смесеобразование идет в основном вне камеры сгорания), детали, определяющие этот зазор, имеют более широкие допуски при изготовлении (рис. 3). Значит, при использовании имеющегося оборудования и методов сборки, приемлемых для карбюраторного двигателя, будет непросто гарантировать надпоршневой зазор в узких пределах, необходимых дизелю.

Из-за характера изменения нагрузок у дизеля возможны ускоренные износы и даже разрушения в приводах распределительного вала и масляного насоса, вполне надежно работавших на бензиновом моторе. Существенно большее давление газов у дизеля вызывает почти двукратное увеличение потерь на трение в механизмах. Отсюда - повышенный нагрев масла, из-за которого нужен масляный радиатор. Вдобавок масло в дизелях быстрее стареет: отчасти из-за более высокой температуры, отчасти вследствие повышенного содержания кислорода в отработавших газах, проникающих в картер. Вот почему в конвертированных дизелях приходится увеличивать размеры масляного фильтра или чаще менять его элементы.

Наконец, вспомним о самых дорогих агрегатах дизельного двигателя, без которых опять-таки не обойтись, - топливном насосе, форсунках, свечах накаливания. Для того, чтобы компенсировать увеличенную отдачу тепла в стенки двухполостных камер сгорания, повышают до 21-23 степень сжатия; это, в свою очередь, затрудняет пуск и требует установки в дополнительных камерах свечей накаливания, а также более энергоемкого аккумулятора и мощного стартера. (В Болгарии с ее мягким климатом такой стартер не понадобился, но для пуска при низких зимних температурах мощности штатного стартера может и не хватить.)

Как видим, конвертация бензиновых двигателей в дизель связана с множеством проблем. Занимаются ею давно. Первые попытки, предпринятые еще в 20-х и начале 30-х годов, не получили в свое время продолжения. Во-первых, карбюраторные моторы тогда, как правило, имели нижнеклапанный газораспределительный механизм, непригодный для дизелей. Во-вторых, у них была низкая (4-5) степень сжатия, и детали обладали малой надежностью при нагрузках, характерных для дизельного процесса.

В последующем стали проектировать «универсальные» моторы с усиленным силовым механизмом, которые можно было выпускать и в дизельном и в карбюраторном вариантах. Не найдя распространения на грузовиках из-за большой массы карбюраторного варианта, они закрепились на некоторых легковых автомобилях («Даймлер-Бенц», «Ровер» и др.).

Дальнейшее развитие карбюраторных двигателей было связано с заметным ростом степени сжатия и максимального давления сгорания. Блоки цилиндров, детали шатунно-поршневой группы стали потому значительно жестче, что создало предпосылки для более успешного конвертирования их в дизели при рабочем объеме 1800-2200 см3. Естественно, они появились вначале там, где этому помогали экономические условия (цена топлива, налоги и т. д.), - в Италии, Англии, Франции. Из них наиболее известен «Пежо-инденор», устанавливаемый, например, на часть продаваемых за рубежом «волг».

В целом накопленный на сегодня опыт говорит о том, что при увеличении масштабов выпуска конвертированных дизелей (даже наиболее удачных) и росте требований к ним их конструкция начинает постепенно отступать от исходной карбюраторной. Поэтому сегодня конструкторы, опираясь на последние достижения в технологии и создании высокопрочных материалов, проектируют новые двигатели, заранее рассчитанные на параллельное производство в двух вариантах - карбюраторном и дизельном.