Скорость мотоцикла зависит при прочих равных условиях от мощности двигателя. Следовательно, повышение мощности и обеспечение надежности работы двигателя во время любых спортивных соревнований являются самой важной творческой работой механика и спортсмена.
После обкатки мотоцикла измеряют объем камеры сгорания и подсчитывают степень сжатия. Затем двигатель частично разбирают, проверяют состояние деталей, правильность монтажа цилиндра на картере, совпадение кромок окон с кромками поршня и т. п. Это надо делать потому, что в двигателях стандартных мотоциклов часто бывают значительные отклонения в расположении окон, которые допустимы при обычной эксплуатации мотоцикла. Однако отклонение в расположении окон даже на 1 мм вызывает заметное ухудшение продувки и наполнения цилиндра, что недопустимо при использовании мотоцикла в соревнованиях.
Поэтому, прежде чем приступить к полной разборке двигателя, проверяют совпадение кромок окон при двух положениях поршня в в.м.т. и н.м.т. Для этого снимают головку цилиндра, выпускную трубу и карбюратор, а если можно, то и впускной патрубок. Затем, поворачивая кривошип, проверяют правильность совпадений кромок окон цилиндра и поршня. Кроме того, следует измерить основные размеры окон в цилиндре. Для уточнения расположения окон нужно сделать развертку цилиндра. Рабочую поверхность цилиндра покрывают тонким слоем масла, вставляют лист бумаги и делают рукой оттиск всех окон. Доводка окон цилиндра двутактного двигателя является трудоемкой работой; при этом используются бормашины, наборы шарошек и напильников. Сначала исправляют размеры каждого окна, а затем производят окончательную отделку и полировку.
Затем делают новый оттиск контуров окон и сравнивают его с заводскими чертежами. Если размеры окон совпадают, то увеличивать их не следует. Особое внимание нужно обратить на то, чтобы верхние и нижние кромки выпускных окон были расположены соответственно на прямой линии. Такое же расположение кромок должно быть и у продувочных окон.
Правильность установки цилиндра на картере определяется совпадением нижних кромок выпускных и продувочных окон с верхней кромкой поршня при его положении в н.м.т.
Если имеются большие отклонения по направлениям кромок окон, можно изменить положение цилиндра относительно поршня, поставив прокладки между цилиндром и картером или путем снятия металла с торца на токарном станке. Незначительные исправления можно выполнить подпиливанием верхней кромки днища
поршня. Подпиливание поршня производится так, чтобы продувочные или выпускные окна не перекрывались поршнем.
Большое значение в расположении окон имеет так называемое перекрытие верхних кромок продувочных и выпускных окон. Для мотоциклов ижевского завода перекрытие должно быть 7-8 мм, а для двигателя К-175 -до 7 мм.
Обработка продувочных каналов является ответственной и трудоемкой работой при подготовке цилиндра двутактного двигателя.
Продувочные каналы нужно очистить от грата литья и устранить в них местные сужения. Затем очистить всю их внутреннюю поверхность. В труднодоступных местах каналы обрабатывают специальным инструментом или посредством бормашины шарошками. Во избежание повреждения цилиндра надо снимать металл осторожно и понемногу.
Продувочные каналы должны иметь одинаковые размеры и чистую внутреннюю поверхность. Доводкой каналов следует обеспечить выход струи продувочной смеси по касательной к внутренней поверхности цилиндра от выпускного окна (или. выпускных окон) под углом 120°. Если поршень имеет выпуклое днище, струя продувочной смеси направляется по касательной к днищу. Для обеспечения правильной продувки и хорошего наполнения цилиндра нельзя снимать металл с внутренней перегородки. Доводку канала следует выполнять осторожно, применяя медные, резиновые закладки в местах, где не надо снимать металл.
Для направления струи по касательной к поверхности цилиндра надо спилить металл на 1-1,5 мм около цифры 2, но при этом сохранить симметричность обоих продувочных каналов.
На рисунке показана неправильная продувка -2 из-за излишне снятого металла с угла 1 кромки канала.
Правильность направления струи проверяют продувкой окон дымом при сравнительно малой скорости истечения и при работающем двигателе после его работы в течение 2-3 мин. под нагрузкой. После этого снимают головку цилиндра для осмотра. На отполированном днище поршня остаются ясные следы продувки. По этим следам на днище поршня определяют направление струи. Если двигатель не развивает необходимой мощности, а следы продувки подтверждают искажение направления струи, то цилиндр нужно заменить.
На мощность двигателя влияют размер и форма впускного окна, особенно при форсировании двигателя по числу оборотов. С увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя время открытия и закрытия окна уменьшается. Вследствие этого уменьшается наполнение, а значит, понижаются мощность и крутящий момент двигателя. Поэтому впускные окна должны быть широкими. Площадь впускного окна должна быть в 1,5-2 раза больше, чем площадь поперечного сечения диффузора карбюратора.
На наполнение двигателя влияет длина впускного патрубка. Для двигателей ижевского завода и двигателей К-175 наивыгоднейшая длина впускного патрубка должна быть 80-105 мм. Впускной патрубок должен иметь плавный переход от карбюратора к цилиндру. Контуры впускного патрубка должны совпадать с контурами впускного окна цилиндра.
Для увеличения продолжительности выпуска и площади сечения выпускного окна увеличивают его высоту и ширину. Кроме того, улучшают условия выхода выпускных газов из патрубка увеличением его проходного сечения опиловкой.
Наибольший эффект дает увеличение ширины выпускного окна. Однако при чрезмерном увеличении ширины окна возникает опасность выпучивания поршневых колец, отчего двигатель может быстро выйти из строя. Для двигателя ИЖ-57 допускается предельное увеличение ширины выпускного окна на 4 мм.
При обработке выпускного окна нужно обратить внимание на расположение по высоте продувочных и выпускных окон. Чем выше степень сжатия, тем разность высот этих окон должна быть больше.
После исправления размеров всех окон ставят на место цилиндр и головку. Одним из эффективных способов увеличения мощности двигателя является повышение степени сжатия.
Следует предупредить спортсменов, что при увеличении степени сжатия изменяются условия эксплуатации двигателя; при этом нужно применять топливо с высоким октановым числом и более холодные свечи зажигания.
Повышение степени сжатия осуществляется уменьшением объема камеры сгорания. Для этого нужно сточить головку или цилиндр. Для мотоциклов, предназначенных для кросса, наивыгоднейшая степень сжатия находится в пределах 7-8.
Для улучшения уплотнения между цилиндром и головкой ставят кольцевую прокладку из отожженной красной меди.
В двигателях с высокими степенями сжатия хорошее уплотнение головки и цилиндра обеспечивает проволока из отожженной красной меди. Проволока, применяемая для уплотнения, имеет диаметр от 0,6 до 1,5 мм. Ее предварительно отжигают, хорошо выглаживают, после чего делают из нее кольцо диаметром, равным диаметру проточки в головке. Концы проволоки запиливают под прямым углом и плотно подгоняют друг к другу без зазора. Затем ставят головку на цилиндр и затягивают гайки.
Перед окончательной установкой на цилиндр головку очищают от пыли и грязи, проверяют резьбу под свечу зажигания и герметичность декомпрессора.
Качество продувки и наполнение цилиндра в значительной степени зависят от герметичности картера и правильности совмещения контуров продувочных каналов цилиндра с контурами соответствующих мест картера. Совмещение этих контуров проверяют поочередным надеванием цилиндра на шпильки обеих половинок картера. При этом нужно обеспечить плавный переход контуров картера к окнам цилиндра, лишний металл необходимо снять и эти места отполировать. После этого нужно тщательно отполировать внутренние поверхности обеих половинок картера до зеркального блеска.
Для обеспечения герметичности соединения картера снимают шабером острую кромку центрирующей проточки в левой половине картера. Взаимное прилегание обеих половинок картера проверяют по краске. Окончательная сборка половинок картера производится с тонкой бумажной прокладкой, пропитанной маслом, или с прослойкой бакелитового лака.
Уплотнение между картером и коленчатым валом осуществляется специальными сальниками. Они должны хорошо прилегать к коленчатому валу, но не создавать большого трения-, так как это ведет к уменьшению эффективной мощности двигателя. Трение уменьшают путем подбора качественных сальников и приработкой их во время обкатки.
Легкость вращения коленчатого вала проверяют при предварительной сборке картера с затяжкой всех винтов. При этом также проверяют наличие осевого зазора коленчатого вала, который должен быть равным 0,5-0,7 мм. Коленчатый вал должен легко вращаться при толчке рукой верхней головки шатуна.
Собранный картер обязательно надо проверить на герметичность путем заливки в него бензина или керосина почти до плоскости, на которую устанавливают цилиндр. Отсутствие течи и потения в местах соединения указывает на хорошую герметичность собранного картера. В случае плохой герметичности картер необходимо разобрать и устранить дефекты.
Запас прочности кривошипного механизма стандартных двигателей допускает форсирование по степени сжатия без замены' шатуна. Шатун дополнительно подвергают шлифовке и полировке. Перед выполнением этой работы нужно защитить нижний подшипник шатуна, чтобы стружки и наждак не попали на ролики.
Обе половинки маховика полируют до зеркального блеска. После полировки все детали тщательно промывают в чистом бензине. Полировка маховика уменьшает потери на трение при вращении его в воздушно-бензино-масляной среде. Эти потери тем больше, чем грубее обработаны вращающиеся детали, чем больше выступов и чем меньше зазор между маховиком и картером.
Мощность двигателя зависит также от правильности зазоров между поршнем и цилиндром и от качества приработки во время обкатки. После обкатки рабочая поверхность поршня должна иметь матово-серый цвет без следов наклепа и задира. Если на поршне имеются следы блестящего наклепа, то эти места слегка зачищают бархатным напильником. В случае обнаружения следов задира или признаков работы поршня с перекосом необходимо выяснить причину этих дефектов и устранить их.
Для проверки соосности установки поршня в.цилиндре поршень ставят на шатун без колец. Затем, поставив цилиндр, проверяют легкость вращения коленчатого вала и равномерность зазора по окружности между поршнем и цилиндром.
Нижняя плоскость канавки под поршневое кольцо должна иметь гладкую поверхность без рисок. Поршневое кольцо должно хорошо прилегать к ней (проверку производят по краске). Если поршневое кольцо прилегает не плотно, то его нужно притереть одной стороной на притирочной плите, даже в случае увеличения зазора между торцами кольца и канавкой. Кольцо должно свободно перемещаться в канавке поршня под действием собственно о веса. В сжатом состоянии поршневое кольцо должно утопать в канавке на 0,2-0,3 мм. Следует отметить, что чрезмерное увеличение глубины канавки приводит к значительному повышению температуры поршня.
Зазор между поршнем и цилиндром в верхней части, т. е. на высоте поршневых колец, должен быть 0,3 мм, а по высоте юбки - 0,08 мм. В случае повышения степени сжатия до 9 зазор по высоте юбки поршня должен быть 0,1 мм, так как при этом повышается тепловая нагрузка на поршень двигателя.
Зазор между юбкой поршня и цилиндром проверяют следующим образом. Вырезают полоску из газетной бумаги шириной 10 мм и длиной 60 мм и накладывают на рабочую поверхность поршня параллельно его оси. Затем поршень с бумагой вставляют в цилиндр. Поршень должен свободно перемещаться в цилиндре от легкого нажатия руки, но не падать под действием собственного веса.
Для мотоциклов К-125 и К-58 зазоры в замке поршневых колец в свободном состоянии должны быть не менее 7 мм, а в сжатом состоянии - 0,1 мм.
Подбор и замена поршней в других двигателях производится таким же способом, только зазоры будут иные. Например, в двигателях мотоциклов ижевского завода, имеющих поршни диаметром 72 мм, зазор между поршнем и цилиндром (при подборе поршня) следует измерять в поясе между третьей нижней канавкой поршневого кольца и отверстием для поршневого пальца. В этом месте зазор между поршнем и цилиндром должен быть 0,16 мм.
Перед установкой поршня в цилиндр необходимо проверить правильность расположения по окружности стопорных штифтов, запрессованных в его канавки и фиксирующих стыки поршневых колец. Штифт должен находиться по окружности поршня в таком месте, которое обеспечивало бы постоянный контакт разреза поршневого кольца с рабочей поверхностью цилиндра. Если разрез поршневого кольца будет совпадать с окном, то кольцо будет выпучиваться и ломаться. Такое совпадение может получиться при увеличении размеров окон. Поэтому во избежание поломки поршневого кольца штифт необходимо поставить в другое место.