МОСКВА 200 0 ~ : :

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
УНИВЕРСИТЕТ)
А. Н. НАРВУТ
МОТОЦИКЛЫ
Часть
1. Общее
устройство
Учебное пособие
Утверждено
в качестве учебного пособия
редсовегом МАДИ(ТУ)
•о и;
~
МОСКВА
::
2000
УДК 629.118
ББК 39.361
Нарбут А.Н. Мотоциклы: Учебное пособие. Часть 1 / МАДИ.
М., 2000.- 34с.
Рецензенты: д-р техн.наук, проф. А.А. Полунгян,
д-р техн.наук. проф. Ю.К. Есеновский-Лашков
В учебном пособии приведены сведения о мотоциклах и других мототранспортных средствах., их классификация, устройство,
особенности эксплуатационных свойств.
Часть 1 посвящена классификации и общему устройству,
часть 2 - устройству механизмов и систем, часть 3 - теории мотоциклов, их эксплуатационным свойствам.
Пособие предназначено для студентов автомобильных специальностей.
Московский государственный
автомобильно-дорожный институт
(технический университет;, 2000
-3
ВВЕДЕНИЕ;
В вузах достаточно подробно изучаются автомобили и колесные тракторы, но не уделяется внимание мотоциклам, также получившим широкое распространение. Мотоциклы имеют много общего с
автомобилями в устройстве систем и механизмов, а также и в эксплуатационных свойствах, но у них есть и довольно существенные
отличия. В настоящем пособии излагаются именно эти отличия,
предполагая, что студенты уже знакомы с устройством, теорией
движения и рабочими процессами механизмов и систем автомобилей.
Наземные колесные транспортные средства подразделяют на
рельсовые и безрельсовые. Из безрельсовых обычно выделяют три
основные группы: автомобили, мотоциклы, велосипеды,- причем две
последние имеют общий ванный признак - они обычно одноколейные,
и в этом их существенное отличие от автомобилей.
Мотоцикл возник и развивался как двухколесное одноколейное малое транспортное средство для одного-двух человек, имеющее двигатель внутреннего сгорания и сидение в виде седла; водитель сидит на мотоцикле верхом, как на лошади. В настоящее
время к мотоциклам относят двухколесные транспортные средства с
двигателем и без прицепа, а также с боковым прицепом, имеющим
колесо (в этом случае - это уже трехколесное двухколейное транспортное средство); к мотоциклам приравнивают трехколесные транспортные средства с двигателем, снаряженная масса которых не
превышает 400 кг.
Мотоциклы по сравнению с автомобилями обладают такими важными преимуществами,как более низкая стоимость, малая площадь,
требуемая для гаражного хранения, меньшие эксплуатационные расходы. Они имеют сравнительно небольшую массу, повышенную маневренность (в основном из-за малой габаритной ширины), повышенные
скоростные свойства (в основном из-за высокой удельной мощности; . Это обеспечивает увеличение средней скорости при движении
по дорогам и в городах с интенсивным движением, а также хорошую
проходимость по разбитым проселочным дорогам, тропинкам, бездорокью.
Кроме мотоциклов и выделившихся из них в отдельные группы
- 4мопедов к мотороллеров, существуют малые колесные транспортные
средства, которые создавались для движения без использования
двигателя, ко позднее частично стали применяться с небольшими
двигателями. Обычно они не имеют сидения, человек передвигается
с их помощью стоя. Назовем их моторизованными транспортными
средствами. Почти во всех транспортных средствах, которые были
созданы для движения под действием сялы ветра или мускульной
силы человека, можно применить двигатель. В этом случае к названию такого транспортного средства присоединяют добавку "мото"
(мотосерфер, мотосамокат и т.д.). Мотоциклы (включая мопеды и
мотороллеры), моторизованные транспортные средства, а также малые снегоходы можно объединить общим названием - наземные
м о т о т р а н с п о р т н ы е с р е д с т в а (сокращенно
МТС).
Кроме наземных все большее распространения получают водные и воздушные МТС. Водные МТС или водные мотоциклы обычно одноместные: и имеют компоновку, аналогичную компоновке малых снегоходов, но вместо гусениц и лыж у них водяной движитель -винт.
Воздушные МТС - это обычно одноместные дельтапланы, снабженные _
сиденьем, опорными колесами и маломощным двигателем с воздушным
винтом.
Малые снегоходы - это малые машины высокой проходимости,
чаще всего лыжно-гусеничные, называемые мотонартами, предназначенные для перевозки одного или двух человек по заснеженному
бездорожью. Мотонарты имеют и другие существенные признаки,
одинаковые с мотоциклами. Их двигатель, трансмиссия, рулевое
управление, тормоза, сидекие имеют сходную или унифицированную
с мотоциклами конструкцию. Посадка водителя и органы управления
такие же, как на мотоцикле.
Есть еще одна многочисленная группа малых колесных транспортных средств - в е л о с и п е д ы , которые имеют общий с
мотоциклами очень важный признак: они одноколейные (гораздо реже применяются двухколейные трех- и четырехколесные мотоциклы и
велосипеды). Но есть и очень важное отличие от мотоциклов: велосипеды приводятся в движение не двигателем, а мускульной силой человека. И именно поэтому велосипеды, веломобили и другие
транспортные средства, приводимые в движение мускульной силой
человека, входят в большую группу экологически чистых транспор-
I
I
о —
тных средств - биотранспорт, который можно разделить на воздушный (биолеты). водный (биоходы) и наземный (биомобили).
В краткой классификации, кроме наземных мототранспортных
средств (мотоциклы, моторизованные транспортные средства, малые снегоходы), рассмотрим также велосипеды.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО МОТОТРАНСПОРТНЫХ
СРЕДСТВ И ВЕЛОСИПЕДОВ
1.1. Классификация и общее устройство мотоциклов
Годом рождения мотоцикла (от английского то1ог--сус1е "моторный, велосипед") считают обычно 1885г., когда Готлиб Даймлер получил патент на "тележу для верховой езды" и построил
два двухколесных экипажа с двигателем Б 0,37 кВт (0,5 л.с.),
деревянной рамой, ременным приводом на заднее колесо и с двумя
боковыми роликами (рис.1). Скорость 12 км/ч, масса 90 кг. Название "мотоцикл" впервые было применено в 1894г.
В России первые мотоциклы "Россия" стал выпускать в 1901г.
завод А.Лейтнера в Риге. Первые мопеды (масса 40 кг, скорость
20 км/ч), точнее велосипеды с двигателем около 0,4кВт, были созданы в 1897г. во Франции выходцами из России братьями Вернерами. После второй мировой войны в Европе вспыхнуло увлечение мотороллерами, в 70-х годах .их популярность упала, но затем она
вновь увеличилась,, ЕЗ основном в Азии и Европе.
Во всем мире ежегодно выпускается около 8 - 1 0 млн. мотоциклов, в 1980г. их было более 60 млн. (без мотовелосипедов), в
1990г. - более 80 млн. в 2000г., видимо, их будет около 100 млн
По числу мототранспор'гных средств на 1000 человек в 1Э90г. 1-е
место занимал Тайвань -- 333, 2-е Япония - 150, 8-е СССР - 65,
14-е США - 21 штука. По производству мототранспортных средств в
1990г. 1-е место занимала Япония - 2,8 млн., 2-е Индия - 1,75
млн., 3-е СССР - 1,4 млн., 4-е Китай - 1.3 млн., 5-е Тайвань-1, 15 млн.
Структура мирового мотоциклетного рынка сложилась к началу 80-х годов. Основными потребителями были Европа, США, Япония
и, пожалуй, Тайвань. В этих регионах слеталось отношение к мотоциклу в основном как к дополнительному (кроме автомобиля)
- 6-
транспорту для деловых поездок в городе (это мотоциклы, мопеды
и мотороллеры с двигателем до 50 см3, их продажа составляет в
Японии до 75%, в Европе до 85%) к как к престижному хобби (это
мотоциклы для шоссе или для бездорожья с двигателями большой
мощности).
Мотоциклы классифицируют в основном по назначению и по
рабочему объему двигателя. Кроме того, мотоциклы классифицируют
по типу двигателя и задней передачи, а также выделяют мотоцкклы-одиночки и двухколейные, т.е. с прицепной боковой коляской.
Довольно часто встречаются мини-мотоциклы (а также мини-мопеды,
мини-мокики, мини-мотороллеры) - это мотоциклы (мопеды, моккки,
мотороллеры) очень легкие, с очень малыми колесами и обычно
складные для размещения в багажнике легкового автомобиля.
По н а з н а ч е н к ю мотоциклы обычно разделяют на дорожные, спортивные и специальные. Встречается и иная классификация .
Так японцы обычно делят мотоциклы на дорожные (для широкого пользования на дорогах и на бездорожье) и гоночные (только
для соревнований). К дорожным (для дорог) мотоциклам они относят дорожно-спортивные. "американские", для бизнеса, семейные,
мотороллеры, а также (для бездорожья) - эндуро. Есть еще группа, занимающая промежуточное положение - это двухцелевые (для
дорог и бездорожья) и мотоциклы для развлечения (сверхлегкие
трех- и четырехколесные). Гоночные мотоциклы по этой классификации делят на дорожно-гоночные и гоночные для бездорожья -кроссовые и триал.
В России в последние годы все большее распространение
приобретает классификация, предложенная издательством"3а рулем"
[7]. На основе этой классификации выделены следующие классы:
минибайки, мопеды, "з1ер-Шгои" (дословно - "шагать через"),
мотороллеры, стандартные или "классические" мотоциклы, чопперы,
спортбайки, туристские мотоциклы, мотоциклы двойного назначе1ния, мотоциклы специального назначения, спортивные мотоциклы,
мотоциклы с колясками, мотовездехода.
П о р а б о ч е м у о б ъ е м у д в и г а т е л я мотоциклы разделяют на л е г к и е (с рабочим объемом 75. 100, 125,
175 см3), с р е д н и е (с рабочим объемом 250, 350, 500 см3),
т я ж е л ы е (с рабочим объемом 650, 750, 1000. 1200 или 1300
_7 см3). Обычно выделяют еще одну группу - особо легкие мотоциклы
( м о п е д ы ) - с рабочим объемом до 50 см3.
По типу двигателя мотоциклы разделяют на имеющие поршневые (двухтактные или четырехтактные) и роторно-поршневые двигатели. Кроме того, мотоциклетные поршневые двигатели различают
по числу и расположению (вертикально, горизонтально, наклонно,
попарно и т.д.) цилиндров. При рабочем объеме менее 350 см3
обычно применяют двухтактные одноцилиндровые двигатели.
По конструкции задней передачи выделяют мотоциклы с передачей цепью, карданным валом, ремнем, шестернями. На дорожных
мотоциклах с рабочим объемом двигателя до 250 см3 и на спортивных мотоциклах обычно применяют цепную передачу.
Количество колес и их расположение имеют большое значение
для движения транспортного средства, причем эксплуатационные
свойства можно разделить на независимые от количества колес и
зависимые. Колесные транспортные средства могут иметь различное количество колес: одно (моноциклы), два (бициклы, так. между прочим, называют велосипед в англоязычных странах), три
(трициклы), четыре (квадрициклы). При четырех и более колесах
обычно применяют их попарное расположение на одной оси, т. е.
самоходные машины, в том числе автомобили, с 4, 6, 8 и т.д.
колесами.
М о н о ц и к л ы известны с сидением как над колесом,
так и внутри колеса. Первая конструкция требует от человека
очень высокого умения в удержании равновесия и используется
обычно как одноколесный велосипед в цирковых и т. п. представлениях. Вторая конструкция с колесом большого диаметра и размещением человека внутри колеса предлагалась как транспортное
средство с велоприводом или с двигателем. Однако и при такой
конструкции удержание равновесия, особенно при малых скоростях
движения, весьма непростая задача. Были отдельные удачные образцы, но серийно такие моноциклы не выпускаются.
Б и ц и к л ы - при двух колесах возможны только три варианта их расположения: общее (оно не применяется), на одной
оси, в одну линию. Бициклы с колесами на одной оси обладают высокой устойчивостью от бокового опрокидывания, но худшей управляемостью, чем моноциклы. Их габаритная ширина соизмерима с ши-
риной автомобиля, а следовательно, они не обладают очень важным
преимуществом - малой габаритной шириной, присущей расположению
колес в одну линию. Огромное количество мотоциклов и велосипедов выполнено именно по такой схеме: с расположением колес в
одну линию.
Т р и ц и к л ы - при трех колесах считается нецелесообразным располагать все три колеса на одной оси или в одну линию. В случае, если принять, что из трех колес одно вынесено
вперед, возможны три варианта расположения колес:
- два колеса расположены на одной продольной линии, третье сбоку (рис.2, а);
- два колеса расположены на одной оси симметрично продольной оси транспортного средства (рис.2.б);
- общее расположение: ни на одной продольной линии, ни на
одной оси (рис.2,з).
Первая схема характерна для дорожных мотоциклов с коляской, вторая - для грузовых мотороллеров к трехколесных автомобилей, третья - для некоторых гоночных мотоциклов.
Все детали и узлы мотоцикла в мотоциклетной промышленности принято распределять по основным конструктивным группам:
двигатель, трансмиссия, ходовая часть, органы управления, электрооборудование, прицепная коляска, инструмент и принадлежности.
Двигатель предназначен для преобразования тепловой энергия, выделяющейся при сгорании топлива, в механическую работу,
необходимую для движения мотоцикла. К двигателю относят и бак
с топливом, и выхлопные трубы.
Трансмиссия предназначена для передачи механической энергии от двигателя к ведущему колесу. Трансмиссия обычно состоит
из сцепления, коробки передач, задней передачи.
Ходовая часть состоит из рамы с седлом, воспринимающей
все весовые нагрузки, колес и подвески, с помощью которой колеса присоединяются к раме.
Типичное расположение органов управления дорожного мотоцикла показано на рис.3.
О
с
н
о
в
н
ы
е
р
а
з
м
е
р
ы
мотоцикла
делят
Рис.1
н ат р и
группы:
1. Габаритные размеры (рис.4): I, В, К - наибольшие дли-
-10-
на, ширина, высота, Ьп - ширина по подножкам. - ширина по
двигателю (не показана на рис.4).
2. Размеры, характеризующие посадку водителя (см. рис.4):
П. б. т, 5, е. Г (последние два размера характеризуют положение
подножки) .
3. Размеры, определяющие проходимость и маневренность:
К3, К^,- рис.4), радиусы поворота
дорожный просвет ( К0. К
(Кн. Еп - рис. 5, а), ширина коридора (Еп-гп - рис. 5, б), угол бокового крена ( X - рис.5, в, только для мотоциклов-одиночек).
Кроме того, в конструктивные параметры входят (см. рис. 4):
А - база мотоцикла. С - вылет передней вилки, К - ширина колеи,
гк - радиус качения ведущего колеса, <Х - угол наклона рулевой
колонки. Различают так же, как и у автомобилей, сухую, снаряженную (рабочую), полную (ходовую) массы мотоцикла.
- 11 -
1.2. Дорожные мотоциклы
Дорожный мотоцикл (рис.6) - это мотоцикл массового потребителя для перевозки одного-трех человек и небольшого груза по
дорогам общего пользования. Его характерные признаки: полный набор приборов освещения, звуковой и световой сигнализации (фара,
задний фонарь, указатели поворотов,, звуковой сигнал, контрольно-измерительные приборы и т.п.); глубокие щитки колес, предохраняющие от брызг; тщательность декоративной отделки и т.д.
Часто из дорожных мотоциклов выделяют дорожно-спортивные
мотоциклы (рис.7). Их отличают уменьшенная масса за счет облегчения рамы и отдельных узлов, увеличенная мощность двигателя,
а также обычно увеличенный бак, усиленный руль, поднятые глушители. Поза водителя - с увеличенным наклоном вперед.
К дорожно-спортивнын мотоциклам часто относят "эндуро"
(рис.8) - мотоциклы, сочетающие в себе качества как кроссовых,
так и дорожных. У них увеличен ход подвески, а мощность двигателя и размеры бака уменьшены.
Мотоциклы для бизнеса (по японской классификации) имеют
рабочий объем двигателя 50 см3, невысокую скорость, спокойную
посадку водителя - это мопеды. Главное для них - экономичность
(0,5-1 л/100км) и долговечность.
Рис.4
-
-
13 -
12 -
Рис.5
Рис.8
- 14 -
Мотоциклы "американского типа" (по японской классификации) отличаются низким седлом с уступом, вынесенными вперед подножками, рулем с высоким подъемом. Поза водителя барственная.
1.3. Спортивные мотоциклы
Спортивный мотоцикл - это мотоцикл, предназначенный для
спортивных состязаний, и поэтому обладающий повышенной скоростью движения, предельно облегченный и не имеющий систем освещения и сигнализации (кроме мотоциклов для многодневных гонок).
Спортивные мотоциклы разделяют в зависимости от того, для каких
видов соревнований они предназначены: для триала, кросса, многодневных гонок, кольцевых гонок, трековых гонок (спидвея), мотобола, гонок по льду, гонок по гаревым дорожкам и т.п. Мотоспорт включает в себя также фигурное вождение, ралли, мотоориентирование.
Иногда в отдельную группу выделяют гоночные мотоциклы и
тогда считают спортивный мотоцикл промежуточным типом между гоночными и дорожными мотоциклами, который можно использовать как
для повседневных поездок, так м для некоторых видов гонок. При
этом мотоциклетный спорт разделяют на любительский массовый и
узкопрофессиональный. Спортивные соревнования способствуют совершенствованию мотоциклов, но ценность различных видов соревнований не одинакова. Наибольшую пользу приносят гонки, в которых достигаются высокие скорости (кольцевые и трековые гонки,
рекордные заезды), и пробеги на большие расстояния. Некоторые
виды соревнований, например, гонки по льду, по гаревым дорожкам
служат практически только для развлечений.
Первое участие мотоциклов в соревнованиях было в 1895г. в
пробеге Париж-Бордо-Париж (вместе с автомобилями). Первые могогонки в России были в 1897г. под Петербургом.
Отметим особенности основных типов спортивных мотоциклов.
Кроссовый мотоцикл - спортивный мотоцикл (рис.9), предназначенный для соревнований на пересеченной местности. Он имеэт
большой ход подвески - 300 мм и больше, мощный двигатель, легкую раму.
Мотоцикл для триала - подвеска, мягкая, поскольку нет прыжков и высоких скоростей, как при кроссе, ее ход около 100 мм.
- 15 ширина руля около 900 мм для улучшения боковой устойчивости,
сидение очень низкое - 750 км от дороги, мощность двигателя невысокая. Особо важно умение преодолевать различные препятствия,
удерживать равновесие на неподвижном мотоцикле при различном
его положении.
Мотоцикл для гонок по льду оснащен специальными шинами
с высокими шипами и не имеет тормозов.
Гоночные мотоциклы делят на дорожно-гоночные, трековые,
рекордные. Не исключена возможность использования одного и того же мотоцикла в дорожных, трековых и горных, гонках.
Дорожно-гоночный мотоцикл - гоночный мотоцикл (рис.Ю),
предназначенный для гонок шоссейяо-кольцевых и горных.
На шоссейно-кольцевых гонках движение с максимальной скоростью часто чередуется с интенсивным торможением, преодолением
поворотов, разгонами. Поэтому дорожно-гоночные мотоциклы должны
иметь высокоэффективные тормоза, обладать хорошей маневренностью и приемистостью. Таким же комплексом свойств должны обладать и обычные дорожные мотоциклы. Это позволяет переносить на
них опыт эксплуатации дорожно-гоночных мотоциклов.
Горные гонки имеют поднимающийся в гору маршрут длиной от
1 до 20 км. В горных гонках максимальная скорость на высшей передаче не используется, но двигатель часто работает с высокой
частотой вращения на промежуточных передачах. Большое значение
имеют маневренность, эффективность торможения, приемистость.
Трековвй мотоцикл - гоночный мотоцикл, предназначенный
для трековых гонок на треке или .мотодроме. Длина треков по средней линии обычно 2-5 км, ширина 15-30 м. При трековых гонках
мотоцикл длительное время движется на максимальной скорости.
Разгон имеет второстепенное значение, а торможение во время гонки вообще не производится. Характерными особенностями трековых
мотоциклов являются улучшенная обтекаемость, упрощенная тормозная система (без переднего тормоза), регулировка двигателя на
режим максимальной мощности, жесткое присоединение заднего колеса к раме, шины с грунтозацепаии без шипов.
Рекордный мотоцикл - гоночный мотоцикл, предназначенный
для установления рекордов скорости на коротком расстоянии (например, 1 км или 1 миля с хода) и не предназначенный для участия в гонках. При установлении рекорда на большие расстояния
- 16 -
мотоцикл работает в таких не условиях, как при трековых гонках.
Для коротких расстояний, когда мотоцикл движется с максимальной
скоростью по прямой линии, требуется существенно изменить его
конструкцию (рис.11). Необходимы особенно высокая обтекаемость
и особо высокая мощность двигателя. Очень важна способность рекордного мотоцикла удерживать прямое направление движения при
воздействии сильного встречного давления воздуха и порывов ветра, а также сохранять правильное распределение нагрузок на колеса. Эффективность торможения, быстрый разгон, маневренность все это не имеет.значения. Вместимость бака невелика и соответствует дистанции.
Регистрация рекордов осуществляется на дистанциях 1, 10,
100, 1000 км, а также 1/4 мили (402 м) и 1 миля. Кроме того,
регистрируются рекорды при времени движения в 1, 6. 12, 24 ч.
Различают рекорды на 1 км и 1 милю со стартом с места и с хода.
Заезды с хода считаются основными, так как именно здесь получают наивысшие значения скоростей. Во всех остальных заездах,
кроме 1 км и 1 мили, применяют старт с места. Высокие результаты на малых дистанциях можно получить только на специальных рекордных мотоциклах. Рекорды на больших дистанциях иногда устанавливают на дорожных или спортивных мотоциклах с некоторыми
несущественными изменениями. При этом демонстрируются не только
их скоростные свойства, но и долговечность.
Для регистрации рекордов ФИМ (Международная федерация мотоспорта) разработала специальные положения, по которым, в частности, предусмотрены классы по рабочим объемам двигателя для
МОТОЦИКЛОВ-одиночек: до 50, 75, 100, 125, 175. 250, 350. 500,
750, 1000 и 1300 см3, а также для трехколесных машин: до 250,
350, 500, 750, 1000, 1300 с^м3. Под трехколесными машинами подразумеваются как мотоциклы с колясками или третьим опорным колесом, так и трехколесные автомобили. При установлении рекордов
на трехколесных машинах вместо пассажира применяют балласт массой не менее 60 кг.
Для мотоциклов-одиночек были зарегистрированы ФИМ, например, следующие рекорды (1 км с хода): в классе до 50 см3 221.59 км/ч., гонщик Н.Кессель на мотоцикле "Крейдлер"(1977г.,
ФРГ), а в классе до 750 см3 - 361,41 км/ч., гонщик В.Джонсон на
мотоцикле "Триумф" (1.962г., Англия) (см. рис. 11,а). Это офици-
- 17 альный абсолютный рекорд скорости для мотоцикла.
Этот рекорд был неоднократно превышен, но при заездах на
1 милю с хода в США, где регистрация осуществлялась Американской мотоциклетной ассоциацией (АМА). Так, в 1966г. К.Рейборн на
мотоцикле "Харлей-Дэвидсон" (см. рис. 11,6) с двигателем 1458
см (по правилам АМА допускается рабочий объем до 3000 см3) установил рекорд в 424,8 км/ч. Гонщик Д.Веско в 1979г. прошел 1
милю с хода со средней скоростью 512,7 км/ч, на мотоцикле "Лайтинг Болт" с двигателем 1015 см3.
1.4. Специальные мотоциклы
Специальный мотоцикл - это мотоцикл с дополнительным оборудованием для выполнения специальных функций, например, мотоцикл пожарный, почтовый, санитарный, патрульный и т.д. Для специальных мотоциклов характерно наличие узлов, приборов, устройств, позволяющих выполнять особые задачи. Часто специальный
мотоцикл создают на базе дорожного мотоцикла.
Мотоциклы патрульной службы снабжены особой световой сигнализацией и сиреной, имеют двигатели повышенной мощности.
Тяжелые армейские мотоциклы имеют передачу заднего хода,
привод на колесо коляски, турель для крепления пулемета и т. д.
В некоторых странах, например, в США, Японии, получили
распространение для поездок на охоту, рыбную ловлю и т.п., а
также для различных работ Е; поле и в лесу двух- и трехколесные
тихоходные мотоциклы (рис. 12) с шинами особо широкого профиля,
автоматическими трансмиссиями, двигателями мощностью 4-12 кВт.
Часто к специальным мотоциклам относят также малые четырехколесные (рис. 13) самоходные машины, созданные из мотоциклетных агрегатов и снабженные многоступенчатыми коробками передал, предназначенные для эксплуатации как минитракторы на приусадебных участках и проселочных дорогах, способные работать с
плугом и другими сельскохозяйственным}! орудиями, буксировать
сравнительно тяжелые прицепы. Они имеют характерную для мотоциклов посадку: верхом. Часто их используют и для коротких поездок, а также и для развлечений.
см
го
I
п»
I
О-,
со
о
I
о
3
- 20 1.5. Мопеды
М о п е д (рис. 14,а) - двухколесное или трехколесное
транспортное средство с двигателем рабочим объемом не более 50
см? и максимальной проектной скоростью не выше 40 км/ч, (в некоторых странах - 50 км/ч.), имеет дополнительный педальный
привод для движения. На рис.14,б показан мини-мопед(мини-байк).
М о к и к (рис. 14,в) - мопед, снабженный педальным пусковым механизмом двигателя (кик-стартером) и не имеющий педального привода для.движения.
М о т :0 Б е л о с и п е д (рис. 14,г), новел или легкий
мопед - велосипед, часто с усиленными основными узлами, с установленным на нем съемным двигателем внутреннего сгорания рабочим объемом до 45 см3 для привода заднего колеса или с электродвигателем, установленным над передним колесом к работающим от
аккумулятора.
М о ф а (рис. 14, д) - мотовелосипед с ограничителем скорости до величины, меньшей, чем у мопеда, (обычно до 20-30
км/ч).
Мопед, мскик, мовел, мофа составляют отдельную группу
особо малых и тихоходных мотоциклов, которую условно можно назвать группой мопедов. Мопеды и мокики имеют из-за малых скоростей только 2-3-х ступенчатые коробки передач, а мовелы и мофы
обычно не имеют коробок передач.
Для велосипедов в некоторых странах, например, в США, организован массовый выпуск двигателей малой мощности, обычно
0,3-1,5 кВт. Многие из них дополнены автоматическими трансмиссиями. Часто предлагаются маломощные электродвигатели с аккумуляторами, которые:подзаряжается при движении под уклон. Обычно
такие двигатели или электродвигатели прикрепляются к раме над
передним колесом, а крутящий момент передается резиновыми или
пластмассовыми роликами, прижатыми к шине. Велосипедный двигатель мощностью 0,9 кВт обычно обеспечивает движение со скоростью до 30 км/ч, при расходе топлива около 0,5-0,8 л/ЮОкм.
- 21 -
Рис.14
1.6. Мотороллеры
Мотороллер (рис. 15) - мотоцикл с сидением водителя авто-
- 22 -
мобильного типа, под которым расположен двигатель, с развитой
облицовкой и уменьшенными колесами.
Грузовой мотороллер (рис. 16) - трехколесный мотороллер с
установленной сзади (иногда спереди) платформой или кузовом-фургоном для перевозки грузов.
Основные части мотороллера (двигатель, трансмиссия, рулевое управление, подвеска) такие же, как у мотоцикла. Однако по
внешнему виду мотороллер значительно отличается от мотоцикла.
Рама мотороллера изготовлена из труб большого диаметра, на которые установлен низко расположенный кузов, выполненный из стальных или алюминиевых листов либо из пластмассы. Кузов может
быть несущим. Спереди на кузове установлены щиток водителя и
фара. Задняя часть кузова является капотом двигателя, на котором расположено одно- или двухместное сидение.. Автомобильная
посадка водителя и щиток, обеспечивают ему надежную защиту от
попадания грязи.
Центр тяжести у мотороллера расположен ниже, чем у мотоцикла, что определяется компоновкой я существенно уменьшенными
колесами. Из-за этого мотороллеры имэют несколько большую, чем
мотоциклы устойчивость от бокового опрокидывания. Встречаются
трехколесные пассажирские мотороллеры, у которых основная часть
с передним колесом и водителем может на повороте наклоняться к.
центру поворота для повышения боковой устойчивости благодаря
специальному механизму.
Ниже в таблице 1 приведены сведения по некоторым мототранспортным средствам России.
Таблица 1
Некоторые мототранспортные средства России [8]
Модель
Назначение
Двигатель:
ность,
см 5 ,
1
такт-
р. объем,
мощн. ,
2
Макс. с к о р . , Расход
КМ/Ч
кВт
3
2-125-10
п
ЯМВЗ-3-113
2-50,0-6.5
мк
Ррегат-лкжс
2-49,8-1.8
мк
-[арпаты-2
мв
{роха
II
Ррант
2-45,4-1.1
Грузо-
кг
л/ 100км
под. ,
топлива.
160
3.5
100
1,8
100
2.1
40
100
1.8
25
5
4
_
50
6
160
3,2
125
4-125-13
85
1
ЗДК-4. 105
ТМЗ-5.953
ЗДК-5. 104
ИЖ-7.107
ИМЗ-8.123
2
П
П
П
П
П
- 23 3
2-175-13
2-199-13,, 6
2-200-15
2-346-22
4-649-36
Таблица 1 (продолжение)
4
105
90
107
120 130
5
4,0
3,6
4,2
6,0
6,0
6
160
125
200
170
150
4-825-45
150
6,0
200
ИМЗ-8. 1241 ч
Обозначения: мв - мовел, мк - мокик, п - пассажирский,
ч - чоппер.
'
1.7. Мотоциклы других категорий
В этот раздел пришлось отнести пояснения по некоторым категориям (классам) мотоциклов согласно одной из последних классификаций [7].
М и к и б а и к и - мотоциклы на маленьких колесах (не
более 12 дюймов), в том числе складные и детские (см.рис.14,б).
"5 I е р - I 11 г о V" - мотоциклы, занимающие промежуточное положение между мопедами и мотороллерами, особенно популярные в Японии.
Ч о п п е р ы - мотоциклы, выполненные в американском
стиле (о них см. в разделе 1.2).
С п о р т б а й к и - мотоциклы с сильно наклоненной вперед посадкой, большим обтекателем и очень мощным, но менее мощным, чем у гоночных мотоциклов, двигателем. •
Мотоциклы двойного назначениямотоциклы в стиле "эндуро" для движения как по асфальту, так и
по бездорожью. По дорожным качествам их часто делят на "жесткие" (более спортивного склада), "мягкие" (более комфортабельные), туристские, городские.
М о т о в е з д е х о д ы или АТУ (АИ ТеггаГа УеЫс1е) - мотоциклы на четырех, реже трех широких колесах, часто
полноприводные. Обычно их делят на рабочие, оснащаемые навесным оборудованием, развлекательные и детские (см. рис.12 и 13).
Рис.15
Рис Л 6
- 25 1.8. Малые снегоходы
Малые снегоходы (одно- и двухместные) можно разделить по
типу движителя на лыжно-гусеничные и гусеничные,, лыжно-колесные
и колзсные, а также лыжные (аэросани).
Лыжно-гусеничные снегоходы, часто называемые мотонартами,
наиболее распространены. Их обычно выполняют по одной из двух
схем: 1) две гусеницы и одна передняя управляемая лыжа(рис. 17.
а) и 2) одна гусеница и две передних управляемых лыжи (рис. 17,
б). Применяются также мотонарты только с гесеницами, что позволяет .эффективно использовать их круглый год.
Мотонарты рассчитаны на эксплуатацию при температуре воздуха до -50°С и представляют собой открытую одно- двухместную
машину высокой проходимости. Кроме того, мотонарты могут буксировать лыжный прицеп с двумя пассажирами или грузом массой до
250 кг. Хорошие тягово-скоростные свойства обеспечиваются высокой удельной мощностью и автоматической трансмиссией (клиноременным вариатором), а планость хода и комфортабельность мягкой
подвеской лыж и резиноармированных гусениц. Минимально необходимое количество органов управления и приборов создает удобство
в эксплуатации и управлении мотонартами.
Лыжно-колесные снегоходы (рис. 18) обычно состоят из рамы, двигателя, ведущего моста с двумя колесами и управляемой
лыжи. Снаряженная масса в 1,5-2 раза ниже, чем у мотонарт. Для
колес используют резиновые камеры диаметром более 1 м от шин
грузовых автомобилей, охваченных в радиальных направлениях ремнями, выполняющих роль грунтозацепов и предохраняющих камеру от
раздувания. Подвески нет, но низкое давление в колесах обеспечивает приемлемую плавность хода.
Управляемую лыжу можно заменить на управляемое колесо, но
при этом ухудшается управляемость снегохода. Хорошей управляемостью обладают двухосные снегоходы с шарнирно-сочлененной рамой или двумя передними управляемыми колесами низкого давления.
Но это четырехколесные транспортные средства и поэтому их следует отнести к автомобилях.
Лыжные снегоходы (аэросани) передвигаются обычно с помощью толкающего воздушного винта, приводимого в движение двигателем. Их скорость достигает 100 км/ч, и более, но возможность
•>
:'
ч *
- 26
-=
ж?^Яг~
:
- 27.-
эксплуатации в основном на открытых и ровных участках, а также
повышенные расходы топлива сдерживают их широкое применение на
Севере.
1.9. Моторизованные транспортные средства
Рис.17
Ч;1 Га
^
И'о^Ш
щ^О^
-
Рис.18
В эту группу входят простейшие индивидуальные колесные
транспортные средства, обычно не имеющие сидения и созданные
первоначально для развлечения или передвижения на короткие
расстояния с помощью мускульной силы человека.
Н о т о р о л и к и, по-видимому, самые простые в этой
группе - это роликовые коньки с установленными на них минидвигателями. Известны лишь опытные образцы, например, с колесиками
диаметром около 20 см. причем сзади опорной площадки крепился
небольшой аккумулятор и электродвигатель, для каждой ноги по
четырехколесной площадке.
М о т о с е р ф е р - серфер с двигателем. Он также известен только в опытных образцах. В одной конструкции был использован двигатель мощностью около 1 кВт. который позволял двига- .
ться человеку, стоящему на этом мотосерфэре, со скоростью до 30
км/ч. Управление дроссельной заслонкой двигателя осуществлялось
с помощью радиопередатчика, который находился в правой руке
"водителя". Передвижение на мотороликах -л мотосерфере требует
определенной подготовленности "водителя" и не безопасно.
М о т о с а м о к а т ы (скуттеры) более удобны и более
безопасны, чем моторолики и мотосерферы. Например, складной
скуттер массой 14 кг с двигателем рабочим объемом 23 см3 обеспечивал передвижение "водителя" массой 85 кг со скоростью 32
км/ч. У этого мотосамоката есть руль, за который можно держаться при движении. Управление двигателем и передним тормозом вынесено на руль. Педаль заднего тормоза находится в задней части
опорной площадки под ногой "водителя". В США популярен'Тоу-Пед"
массой 8,6 кг, скоростью 32 км/ч., грузоподъемностью 180 кг[7].
Особо следует остановиться на применении электродвигателей с аккумулятором на мотоциклах, самокатах, велосипедах, которые в этом случае иногда называют электроциклами, электросамокатами, электропедами. По-видимому, пока не будут созданы но-
- 28 -
вые типы аккумуляторов, обладающие значительно более высокой
удельной энергоемкостью при относительно низкой стоимости, создателям транспортных средств с электроаккумуляторами придется
мириться с их малой дальностью пробега без подзарядки и с их
относительно низкими тягово-скоростными свойствами. В таких условиях наиболее экономичным транспортным средством будет такое,
у которого собственная масса наименьшая: электровелосипед, электросамокат и т. п. Но и у них пока что максимальная скорость
обычно составляет 25-30 км/ч.., запас хода на электродвигателе 30-50 км, и все они, как правило, одноместные.
1.10. Велосипеды и веломобили
В е л о с и п е д - колесное транспортное средство, приводимое в движение мускульной силой человека; имеет расположенные в одну линию колеса и сидение типа "седло" без опоры для
спины и не имеет обычно кузова или обтекателей; до появления
термина "веломобиль" к велосипедам относили и веломобили. Велосипед - (Французское название уе1ос!ресЗе от латинских слов уе1ох - быстрый и ребез - стопы ног) совершенствовался многие
годы. Первые конкретные сведения о двухколесных самокатах, на
которых можно было передвигаться, сидя верхом и отталкиваясь
ногами от земли, относятся к 1761г. В 1893г. его конструкция
стабилизировалась, изменялись лишь отдельные узлы. Он оказался
очень удачным индивидуальным транспортным средством, популярным
почти во всех странах мира. В 1980г. в мире было свыше 310 млн.
велосипедов, Б 1990г. - свыше 500 млн., а в 2000г., возможно,
их будет свыше 700 млн.
Современные велосипеды обычно разделяют по назначению на
следующие типы:
- дорожные (это велосипеды общего пользования, подразделяемые на транспортные - рис.19,е„ складные, подростковые, детские); они имеют прочную раму, сравнительно широкие (3-4 см)
шины, высоко расположенный руль, массу около 16 кг; из них иногда выделяют легкодорожные велосипеды с массой не более 14 кг,
более узкими (2-3 см) шинами и только ручными тормозами;
- спортивные (туристские, обыкновенные и складные); они
имеют малую массу (8-11 кг), низко опущенный руль, переключа-
- 29 тель передач;
- гоночные (шоссейные - рис.19,б, трековые, кроссовые);
- игровые (для велобола, для фигурной езди);
- рекордные;
- многоместные (тандемы, триплеты и т.п.);,
- прочие (все, что не вошло в приведенные выше типы).
Если веломобили рассматривать как отдельный от велосипедоЕ1 тип биомобилей, тогда частично то, что включено в последние
три типа, но не имеет колес, расположенных в одну линию, следует отнести к веломобилям.
Дорожные велосипеды имеют во втулке заднего колеса свободный ход (механизм свободного хода) и тормоз, приводимый в действие обратным ходом педалей, ручной тормоз на переднем колесе,
переключения передач нет, колеса и цепь прикрыты щитками, насос, сумка с инструментом, задний (иногда и передний) багажник,
обычно фара с электрогенератором на переднем колесе и т.д. Для
дорожных велосипедов применяют прицепы, прикрепляемые сзади
(двухколесные) или сбоку (одноколесные).
Шоссейные велосипеды имеют свободный ход, оснащены тормозами, переключением передач (до десяти и более),, рядом характерных атрибутов (бачок для питья, насос и т.д.). Расстояние между осями колес несколько увеличено. Кривошипы (шатуны) оснащены
педалями с туклипсами. Тормоза на оба колеса с ручным приводом
от рычагов на руле.
Трековые велосипеды не имеют свободного хода и тормозов,
расстояние между осями колес уменьшено, оснащены облегченными
колесами и однотрубками. Эта категория делится на велосипеды
для спринтерских, темповых и лидерских гонок. Первые две группы
внешне трудно различимы. Третья группа принципиально отличается
по компоновке рамы, вилка переднего колеса изогнута назад, уменьшен диаметр переднего колеса, специальная конструкция однотрубок, специфическая установка седла и руля. Все это позволяет
приблизить гонщика к лидеру и улучшить аэродинамическое качество системы "лидер-гонщик".
Кроссовые велосипеда - специальные или обычные шоссейные
гоночные велосипеды, переоборудованные для кросса.
В е л о м о б и л ь - колесное транспортное средство,
приводимое в движение мускульной силой человека; имеет более
- 30 -
- 31 -
двух колес, расположенных ке в одну линию, сидения с опорой для
спины, часто кузов, обтекатели или навес.
Обычно веломобили по назначению разделяют на транспортные
(дорожные), туристские, спортивные, специальные.
Транспортный; веломобиль предназначен для эксплуатации
внутри населенных пунктов и на коротких загородных маршрутах,
имеет небольшой багажник, кузов не обязателен.
Туристский веломобиль предназначен для длительных загородных поездок, имеет конструкцию повышенной прочности, кузов или
обтекатели для защиты от непогоды, вместительный багажник или
прицеп.
Спортивный веломобиль (рис.20.а) предназначен для шоссейных или трековых соревнований, имеет облегченную конструкцию,
обтекатель или обтекаемый кузов и уменьшенную лобовую площадь.
Специальный веломобиль - веломобиль производственного назначения, а также тренажер.
Н и з к и й в е л о с и п е д (рис. 20, б) - одноколейный
биомобиль, как и велосипед, но с низко расположенным сидением
(не седлом), как у веломобиля, часто с подвеской. На конструкцию низких велосипедов не накладываются жесткие ограничения,
как на велосипеды, особенно гоночные.
'
Рис.19
- 32 -
- зз ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
.с
,,)
1. Что такое мотощкл?
2. Что такое моторизованное транспортное средство1?
3. Что такое мототранспортное средство?
4. Из каких основных частей состоит'мотоцикл?
5. Какие размеры мотоцикла относят к основным?
6. Как классифицируют мотоциклы по .назначению?
7. По каким признакам, кроме назначения,' классифицируют
мотоциклы?
8. Что такое минибайк, чоппер, мотовездеход?
9. Чем отличаются мопед, мокик, мовел, мофа?
10. Назовите основные конструктивные схемы и особенности
мотонарт?
11. Как классифицируют велосипеды и веломобили?
ЛИТЕРАТУРА
1. Егоров Ю.И., Нарбут А.Н. Толковый словарь по автомобильному транспорту. Основные термины: около 4500 терминов.М.: Рус.ЯЗЫК, 1989.
2. Иваницкий С.Ю., Игнатов Ю.В., Карманов Б.С., Рогожин
В.В. Мотоцикл. Конструкция, теория, расчет.- М.: Машиностроение, 1971.
3. Бекман В.В. Гоночные мотоциклы. - Л.: Машиностроение,
1983.
4. Любовицкий В.П. Гоночные велосипеды.- Л.: Машиностроение, 1989.
5. Нарбут А.Н. Биотранспорт. -- М.: Знание, 1990.
6. Крадинов Е.Б. Велосипед. Устройство, эксплуатация, ремонт. - 2-е изд.. - М.: Машиностроение, 1994.
7. Мир мотоциклов. Вып. 2: Иллюстрированный каталог.- К.:
За рулем, 1997..
8. Журнал "Мото".- М., 1998. N12.
Рис.20
-34
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО МОТОТРАНСПОРТНЫХ
.
СРЕДСТВ И ВЕЛОСИПЕДОВ
1.1.
5
Классификация и общее устройство мотоциклов
5
14
1.3. Спортивные мотоциклы
10
1.2. Дорожиые мотоцикл ы
27
1.9. Моторизованные транспортные средства.
25
1.8. Малые снегоходы
23
1.7. Мотоциклы других категорий
20
1.6. Мотороллеры
20
1.5. Мопеды
17
1.4. Специальные
1.10.
мотоциклы
Велосипеды и веломобили
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
28
33
ЛИТЕРАТУРА
,
Андрей
33
Николаевич НАРВУТ
МОТОЦИКЛЫ
Часть 1. Общее устройство
Учебное пособие
Редактор И.А.Короткова
Технический редактор И.А.Корюткова
ЛР № 021090 от 14.01.1997
Тем, план 1999 г., п. 71
Подписано в печать
С5.0б.'-С00г.
Формат 60x84/16
Заказ 309
Тираж 100 экз.
Усл. печ. л. 2,1
Печать офсетная.
Уч.-изд. л. 1,7
Цена 5 руб.
Ротапринт МАДИ(ТУ). 125329, Москва, Ленинфадский проспект, 64