«Ковровец-175 ШК»

Ковровец-175ШК

С каждым годом всё большее распространение получают шоссейно-кольцевые гонки, требующие максимальной мобилизации воли и мастерства спортсменов. К мотоциклу для спортивных соревнований по шоссейно-кольцевой трассе предъявляется ряд жёстких требований. Эти требования заключаются в следующем.

Двигатель должен обладать достаточной мощностью и приёмистостью, чтобы спортсмен мог развивать максимальную скорость за минимальный промежуток времени.

Амортизация переднего и заднего колёс должна быть подобрана таким образом, чтобы свести к минимуму элемент отрыва колёс от полотна дороги.

Как правило, в трассу включаются короткие прямые участки пути и крутые повороты, поэтому особо важное значение приобретает надёжность тормозной системы. В условиях плавных виражей на больших скоростях спортсмен делает повороты, наклоняя мотоцикл, который достигает до 45о к горизонту. Это требование было также учтено при проектировании мотоцикла.

Для обеспечения хорошей манёвренности мотоцикла, последний должен иметь минимальный вес при высокой жёсткости конструкции, низкое размещение центра тяжести и удобную низкую посадку водителя.                                             

На базе мотоцикла «Ковровец-125 СШ» (спортивный шоссейный) был спроектирован мотоцикл с объёмом двигателя 175 куб. см. для шоссейно-кольцевых гонок «Ковровец-175 ШК» (шоссейно-кольцевой).

Двигатель

Классическая схема двухтактного мотоциклетного двигателя с впуском смеси в картер через окно в цилиндре, открытие и закрытие которого производилось поршнем, симметричной диаграммой газораспределения не могло обеспечить достаточного наполнения кривошипной камеры, а следовательно, и цилиндра.

Вращающийся золотник на впуске позволял избежать этой схемы газораспределения и полностью использовать как явление разряжение в картере двигателя, так и динамический напор потока воздуха во всасывающем канале, что давало возможность получить двигатель, мощностью не уступающий четырёхтактному.

Золотниковый двигатель «К-175ШК» был сконструирован на базе ранее изготовленного спортивного двигателя «К-125СШ», с которого использован картер с некоторыми изменениями, о которых будет указана ниже.

Двигатель работал пo обычному двухтактному принципу с кривошипно-камерной продувкой. Всасывающий патрубок устанавливался на картере. Управление всасыванием производилось плоским золотником, установленным на правой коренной цапфе коленчатого вала в отдельной специальной камере.

Плоский золотник, изготовленный из стали 65Г толщиной 0,5 мм, зажимался гайкой в муфте, которая, в свою очередь, устанавливалась неподвижно на цапфе, и фиксировалась шпонкой. Муфта зажималась через втулку, шайбу и кулачок прерывателя гайкой.

Золотниковая камера закрывалась крышкой, на которой установлены сальник, прерыватель и всасывающий патрубок. Зазоры между стенками золотниковой камеры и золотником колебались в пределах 0,3-0,4 мм. Диаметр золотника был равен 125 мм. Такой диаметр золотника обуславливался размером всасывающего отверстия.  Всасывающий канал проходил через стенку картера и выходил в нижнюю часть продувочного канала.

Для того, чтобы иметь плавные переходы всасывающего отверстия при выбранных размерах золотника, появилась необходимость изготовления маховика диаметром 120 мм , тогда как в серийном двигателе 130 мм. Коленчатый вал устанавливался с зазором между стенками кривошипной камеры и щеками, равным 0,3 мм.

Нижняя головка шатуна установлена на роликах. Длина шатуна была оставлена  125 мм, что обуславливалось желанием максимально увеличить давление в картере. Цилиндр двигателя представлял собой алюминиевую рубашку с запрессованной из специального чугуна гильзой. 

Фазы газораспределения:

  • выпуск 150°
  • продувка 65° до НМТ и 65° после НМТ
  • впуск 130-140° до ВМТ и 60-60° после ВМТ

Выхлопной канал был выведен назад. Сфера головки двигателя типа «жокейская шапочка», обеспечивала возможность достижения максимальной мощности. Зажигание батарейное, безгенераторное. 

Рама

Одним из основных узлов мотоцикла, обеспечивающих правильную компоновку и точную работу всего мотоцикла, являлась рама. Рама мотоцикла для шоссейно-кольцевых гонок была спроектирована и изготовлена трубчатая, сварная с учётом постановки маятниковой подвески. 

В передней части рама имела рулевую колонку из трубы 54 Х 8. Увеличение диаметра трубы и удлинение рулевой колонки по сравнению с серийным мотоциклом позволило поставить упорные подшипники большего диаметра, что обеспечивало белее жесткое соединение с передней вилкой.

Верхняя часть рамы представляла собой целиковую трубу, изогнутую в виде петли. Ветви петли сходились у рулевой колонки и приваривались к ней. Выбор двухтрубной системы рамы позволял положить бензобак непосредственно на обе трубы. Такое крепление бензобака считалось надёжным, кроме того, была достигнута максимальная жёсткость рамы.

Конструкция переднего подкоса рамы также двухтрубная /труба 22 Х 1,5/ и обеспечивала более удобное размещение двигателя. Для придания раме жесткости в поперечном направлении перья как нижнее, так в верхнее, связаны между собой рядом косынок и поперечных труб того же сечения. Повышенные требования по обеспечению жесткости мотоцикла в целом, нашли своё отражение и в соединении рамы с маятником заднего колеса, это повлекло за собой конструктивное изменение, как рамы, так и маятника.

Прежде всего, вращение маятника происходило на оси, концы которой помещены в роликовом подшипнике. Расточки под обоймы подшипников выполнены в трубе, соединяющей правое и левое перья рамы. Для крепления площадки аккумулятора на кронштейнах двигателя и обоймы маятника, с левой стороны имелись ушки с отверстиями.

К перьям рамы под обоймой маятника приваривались кронштейны подножек водителя с отверстием под ось подножки. Крупная радиальная насечка на кронштейнах позволяла регулировать высоту подножек применительно к росту и удобству посадки спортсмена.

Для закрепления верхней части подвесок к верхней трубе рамы в задней её части были приварены кронштейны подвесок с пазами для сайлентблоков. С внутренней стороны кронштейнов имелись резьбовые отверстия, позволяющие регулировать сжатие сайлентблоков.      Для обеспечения высокой маневренности мотоцикла требовался минимальный его вес, поэтому все детали, входящие в сборку рамы, облегчённой конструкции. Головка рамы была проточена по внутреннему, а обойма маятника – по наружному диаметру; все усиления, ряд кронштейнов, с учётом обеспечения необходимой прочности, имели отверстия для облегчения. И если вес серийной рамы спортивного мотоцикла «К-175СК» 9,2 кг, то рама настоящего мотоцикла имела вес 8,2 кг.

В целом рама представляла собой прочную, жесткую конструкцию, обеспечивающую нормальную работу и хорошую компоновку узлов и деталей спортивного мотоцикла для скоростных соревнований.

Маятниковая вилка

С  целью облегчения, перья маятника изготавливались из листа толщиной 1,5 мм, а основание маятника из трубы 30 Х 3, что позволило облегчить маятник в сравнении с серийным на 1,5 кг.

Левое и правое перья маятника штампованные, одинаковые. К концам перьев приваривались наконечники, которые имели пазы для оси заднего колеса, и позволяли регулировать натяжение цепи в пределах 30 мм. Реактивный упор заднего тормоза приваривался на правом пере маятника. Крепление нижней части подвесок аналогично закреплению подвесок на раме.

Маятник

Широкие наконечники, коробчатая конструкция перьев маятника, радиально-упорные подшипники оси маятника – всё это обеспечивает надёжное и жесткое положение и правильную работу заднего колеса.

Подвеска

Большое значение на ходовые качества всякого мотоцикла оказывает амортизация заднего колеса. От конструкции и качества изготовления подвесок зависила утомляемость водителя. Правильная работа подвесок обеспечивала хорошую сцепляемость заднего колеса на неровностях дороги.

Амортизация заднего колеса достигалась применением пружинного амортизатора, снабженного гидравлическим устройством, обеспечивающим плавную работу подвесок.

Чтобы сделать подвеску болев чувствительной к мелким неровностям дороги, пружины сошлифовывались на конус по наружному диаметру, тем самым изменялась характеристика пружины усилие-деформация по плавно восходящей кривой. Эта характеристика подобрана опытным путём, и была опробована на прежней модели мотоцикла.

При прямом ходе подвески жидкость в гидравлическом устройстве через отверстие в поршне перетекала из нижней части внутреннего резервуара в верхний. При обратном ходе, жидкость с большим сопротивлением проходила через верхнее калиброванное отверстие внутреннего резервуара, благодаря чему создавалось большое сопротивление движению колеса вниз. Для смягчения жесткого удара, при полном срабатывании подвесок, служили резиновые буфера, помещённые на штоках. Вредное влияние перекосов и ударов ослаблялось использованием в  подвесках сайлентблоков.

Подвески

Из условия шоссейно-кольцевой трассы ход подвесок был выбран в размере 70 мм. С целью облегчения, защитные кожуха, нижний и верхний стаканы, не применялись.

Передняя вилка

Для смягчения ударов, передаваемых с переднего колеса на мотоцикл, служила передняя вилка. На мотоцикле «Ковровец-175 ШК» применялась передняя телескопическая, штоковая вилка, с ходом колеса 100 мм, аналогичная той, что применялась на прежней модели мотоцикла для шоссейно-кольцевых гонок «Ковровец-125 СШ». Принцип рабаты передней вилки аналогичен работе на мотоцикле «К-175».

Передняя вилка

От мотоцикла для шоссейно-кольцевых соревнований требовалась  повышенная жёсткость крепления переднего колеса; при закреплённом колесе, поворот руля не допускается. Для обеспечения этого требования подвижные трубы передней вилки в верхней своей части были скреплены между собой жёсткой перемычкой. Демпфер рулевой колонки имел удобную рукоятку для регулировки.

Переднее колесо

Для обеспечения маневренности мотоцикла переднее колесо было запроектировано размером 2,5-19” со специальным рисунком протектора в виде длинных продольных шашек, разработанного Ленинградским Совнархозом.

Рисунок протектора переднего колеса

Ступица без изменений использовалась от спортивного мотоцикла «К-175СК» с диаметром тормозного барабана 150 мм. Основание передних тормозов имело для улучшения охлаждения  воздухозаборник, обеспечивающий проток воздуха через тормозную систему. Чтобы предотвратить попадание в тормозную систему мелких камешков, способных привести к заклиниванию переднего тормоза и аварии, воздухозаборник был снабжен сеткой. 

Основание тормозных колодок переднего колеса базировалось на оси колеса и свободно входило внутрь ступицы. Привод переднего тормоза осуществлялся тросом, который за рычаг вращал кулачок, разводящий тормозные колодки. Для возвращения колодок в исходное положение, последние скреплены между собой двумя сильными пружинами, которые обеспечивали энергичный отход колодок в первоначальное положение.

Тормозные накладки изготавливались на основе асбокаучуковой массы и крепились к тормозным колодкам с помощью клея и заклёпок. Легкое вращение колеса обеспечивалось двумя шариковыми подшипниками 202 серии.

Заднее колесо

Заднее колесо, также как и переднее, размерами 2,5-19″ специально разработано для шоссейно-кольцевых гонок.

Рисунок протектора заднего колеса

По мнению опытных спортсменов нашей страны, принимающих участие в шоссейно-кольцевых гонках, тормозом заднего колеса пользуются сознательно редко. Тормозной барабан и всё колесо в целом взято с мотоцикла «К-125», сочетающее сравнительно небольшой вес и достаточную прочность. 

Осью для педали заднего тормоза служила сама подножка водителя. Педаль имела кронштейн, к которому крепилась тяга, с помощью которой осуществлялась передача на тормоз заднего колеса, такая конструкция была надёжной.

На прежней модели «Ковровец-125 СШ» привод заднего тормоза осуществлялся с помощью троса. Звёздочка цепи изготовлена за одно целое с тормозным барабаном.

Рулевое управление

Посадка на мотоцикле для шоссейно-кольцевых соревнований имела существенное отличие от посадки на обычном мотоцикле и требовала более низкого размещения рулевого управления. В силу этого, руль выполнялся в виде двух отдельных груб, крепящихся хомутами непосредственно к основным трубам вилки.

Хомуты позволяли регулировать руль, как по высоте, так и по углу разворота концов руля. После окончательной установки руля перья дополнительно скреплялись между собой с помощью перемычки. Механизмы управления карбюратором, передним тормозом, сцеплением аналогичны механизмам спортивного мотоцикла «К-175СК».

Щиток грязевой

Для предохранения водителя от пыли на переднем колесе укреплён  лёгкий алюминиевый щиток, крепящийся к перемычке передней вилки двумя болтами. Для упрочнения щитка, по контуру его закатывалась стальная проволока, придающая ему достаточную жёсткость.

Топливный бак

По объёму топливный бак был запроектирован несколько большего объёма, чем это требовалось дистанцией шоссейно-кольцевых гонок. Это диктовалось удобством посадки водителя. Отдельные прямые участки спортсмен «проходил» с посадкой «полулёжа» на баке, опираясь на него грудью. Изготовлен бак из листа толщиной 1 мм. Внутри бак разделён перегородками на три сообщающихся отсека, тем самым уменьшался гидравлический удар топлива.

Большое  значение имел способ закрепления бака на раме. Благодаря наличию двухтрубной верхней балки, бак седловиной ложился непосредственно на эти трубы с прокладкой из губчатой резины. Закреплялся бак двойным тросом, помещённым из декоративных соображений в полихлорвиниловую оболочку. Трос в передней своей части имел петлю, которая набрасывалась на зацеп, приваренный к головке рамы, а в задней части трос заделывался в болт. С помощью этого болта и имеющегося на перемычке рамы упора барашком бак прижимался к раме.

Седло

Скоростные соревнования на трассе с твёрдым ровным покрытием, изобилующей поворотами, накладывают свой отпечаток и на конструкцию седла. Седло должно быть удобным, мягкость должна быть подобрана таким образом, чтобы на виражах спортсмен не перемещался за счёт амортизации резины, должно обеспечивать посадку водителя в полусогнутом положении.

Исходя из этих требований и было спроектировано настоящее седло. Для обеспечения последнего требования в задней своей части седло имело упор. Подушка седла была изготовлена из латекса, толщиной 70 мм и обшивалась текстовинилом.    

Глушитель

Глушитель размещался в настоящем мотоцикле с правой стороны. Длина глушителя, площади поперечных сечений по длине, диаметр и длина наконечника подобраны опытным путём. Соединение с цилиндром осуществлялось гайкой, неразборной с трубой глушителя, а с рамой – с  помощью кронштейна в средней его части. Выхлопная труба имела защитный кожух, защищавший спортсмена от ожогов.

Обтекатель

Для улучшения аэродинамических свойств мотоцикла и повышения максимальной скорости было спроектировано изготовление нового обтекателя из алюминиевого листа, имеющего в передней своей части смотровое стекло, закреплённое в пазах. Крепление обтекателя к мотоциклу осуществлялось лобовым кронштейном и двумя кронштейнами, которые связывают перья обтекателя с рамой.

Испытания

Мотоциклы для шоссейно-кольцевых соревнований конструкции завода им. В.А.Дегтярёва прошли неоднократные испытания как внутризаводские, так и во всесоюзных соревнованиях, проходивши в Эстонии. Эти испытания показали, что конструкция настоящего мотоцикла отвечает требованиям, предъявляемым  для мотоцикла этого вида соревнований.

Двигатель с золотниковым всасыванием позволяет получить более высокую мощность и более высокие обороты, обеспечивающие скорость мотоцикла до 125 км/час. Тормозная система позволяет обеспечить более высокую маневренность мотоцикла.

Мотоцикл имеет достаточную прочность и жёсткость конструкции.                     Наряду с этим, следует отметить рад конструктивных недоработок, заключающихся в следующем: современные шоссейно-кольцевых соревнования требуют повышения  максимальной скорости до 150 км/час, что требует повышения мощности и оборотов двигателя. Испытания указали и на то, что требуется дальнейшая доработка узла обтекателя и его крепления.

Ковровец-175 ШК справа

Заключение

В техническом отчёте было сказано: «Спроектированный мотоцикл для шоссейно-кольцевых соревнований отвечает необходимым требованиям, предъявляемым к этому виду мотоцикла, и после окончательной и конструктивной и технологической доработки может быть рекомендован для этого вида соревнований».

Основные технические параметры

— угол бокового наклона45°
— масса (сухая), кг85
— максимальная скорость, км/ч125
— тип двигателядвухтактный, золотниковый
— рабочий объём двигателя, см³173,7
— степень сжатия11 — 12
— максимальная мощность, л.с14
— карбюраторК-28
— коробка передаччетырёхступенчатая
— раматрубчатая, сварная,
с двойным передним подкосом
— вилка передняятелескопическая, штоковая,
с гидравлическими амортизаторами.
Ход 100 мм.
— подвеска заднего колесамаятниковая с гидравлическим амортизатором.
Ход 70 мм.
— тормозаколодочные, барабанного типа.
Диаметр тормозных барабанов 150 мм.
— размер шин
(переднего и заднего)
2,5 Х 19
— электрооборудованиебатарейное безгенераторное

 В 1961 году для внутризаводских испытаний были изготовлены три мотоцикла «Ковровец-175 ШК».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.