МОТОЦИКЛ ТЯЖЕЛОГО КЛАССА С КОЛЯСКОЙ Российский патент 1994 года по МПК B60K15/00 

Изобретение относится к транспортной дорожной технике, в частности к мотоциклу, предназначенному для эксплуатации с прицепной коляской, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Известные мотоциклы тяжелого класса "Днепр" К-650, "Днепр-12", "Днепр" МТ-9, "Днепр" МТ-10-36, "Урал" М66 и М67-36 рассчитаны для езды с двумя пассажирами, перевозки значительных грузов на дальние расстояния. Двигатели их двухцилиндровые, карбюраторные, четырехтактные, грузоподъемность в пределах 250 кг.

Известен мотоцикл тяжелого класса "Днепр-12" с двухцилиндровым оппозитивным, четырехтактным, нижнеклапанным двигателем, рассчитанным на охлаждение от встречного потока воздуха, с шестивольтовым электрооборудованием, с рычажным механизмом запуска двигателя, с ручной регулировкой угла опережения зажигания, двухкарбюраторный с поднятым бензобаком для самотечной подачи топлива.

Этот мотоцикл не приспособлен для эксплуатации в трудных условиях. Например, его нельзя использовать для прогулки в горной местности, в жарких регионах, на песчаных и неукатанных дорогах из-за недостаточного охлаждения воздухом двигателя.

Как показала эксплуатационная практика, шестивольтовое электрооборудование не оправдывает себя в работе. Зарядочный генератор постоянного тока часто выходит из строя, снижая надежность мотоцикла.

Запуск двигателя мотоцикла тяжелого класса производится при помощи специального пускового механизма ножной педалью.

При работе двигателя тяжелого мотоцикла в блоке картера образуется пульсирующее давление. Для сглаживания импульсов и во избежание потери масла предусмотрен сапунный механизм, который в работе себя не оправдывает, так как горючие пары выбрасываются в атмосферу, а сам механизм увеличивает массу и габариты двигателя.

При работе двигателя тяжелого мотоцикла часто нарушается синхронная работа цилиндров, этим вызывается перерасход топлива и порой большая потеря мощности. Такое явление вызывает двухкарбюраторная система, т. к. обогащенность горючей смеси не может быть одинаковой.

На тяжелых мотоциклах К-750, "Днепр-12" и др. угол опережения зажигания регулируется при помощи рычажка вручную. От него зависит характеристика двигателя, мощность, экономичность, надежность и долговечность.

Бензобак на мотоцикле установлен над работающим двигателем, жгутом электрических проводов и приборов, что создает повышенную пожароопасность.

Целью изобретения является усовершенствование мотоцикла тяжелого класса с модернизацией двигателя, применением усовершенствованных приборов и узлов, что значительно повысит его технический уровень, надежность, долговечность при прежних габаритах и металлоемкости.

Поставленная цель достигается путем применения комплексного устройства на мотоцикле тяжелого класса и его двигателе. Принципиальная схема устройства содержит новые функциональные, конструктивные связи и существенные отличительные признаки.

Применение динаcтартера после переключения его схемы на правое вращение и полной реконструкции воздушной турбины с целью повышения ее производительности для охлаждения двухцилиндрового двигателя горизонтального расположения с перестройкой на правое вращение позволяет значительно повысить технический уровень, т. е. обеспечить двигатель надежным принудительным охлаждением (чем повысить эксплуатационные качества мотоцикла), стартерный запуск от аккумуляторных батарей и их зарядку от династартера постоянного тока, с переходом на двенадцативольтовое электрооборудование мотоцикла.

Для достижения вышесказанного коренная передняя шейка коленчатого вала удлиняется и выводится наружу, выпуклая передняя крышка газораспредкоробки вместе с приборами системы зажигания и сапунным механизмом полностью убирается, освобождая место для установки гладкой крышки, на которой крепятся неподвижные узлы и детали династартера и воздушной турбины, а на удлиненной шейке коленчатого вала - вращающиеся.

Удаление шестивольтовой динамо и среза ее гнезда позволило установить прерыватель-распределитель с автоматической регулировкой угла опережения зажигания, использовав привод масляного насоса.

С целью обеспечения устойчивой синхронной работы цилиндров двигателя и во избежание их перегрева применяется один общий карбюратор автомобильного типа, например ЗАЗ-698, который крепится на дугообразном коллекторе, соединяющем два цилиндра всасывающих полостей. Коллектор снабжен электротепловыми элементами. Подогрев коллектора повышает экономию топлива, улучшается его сгорание, а также запуск двигателя.

Применение одного карбюратора автомобиля вышеуказанной модели и прерывателя-распределителя зажигания дает возможность использовать автоматическую регулировку угла опережения зажигания, действующую от оборотов коленчатого вала (центробежной силы) и от нагрузки двигателя (вакуума). Техническая характеристика двигателя значительно улучшается.

С целью обеспечения пожарной безопасности и более свободного доступа к двигателю бензобак переносится в багажник коляски, горючее к карбюратору подается бензонасосом. На месте бензобака устанавливается щиток приборов: амперметр, указатель уровня топлива, замок зажигания (он же включатель запуска двигателя), реле поворотов, сигнальные лампы. Для прикрытия двигателя сверху и боков изготавливается легкосъемный капот с боковыми (карманными) багажниками для запчастей и инструмента.

На фиг. 1 показана коляска мотоцикла тяжелого класса (с частичным разрезом) с устройством топливного отсека и установкой бензобака в нем; на фиг. 2 - передняя часть мотоцикла тяжелого класса, где показана форма щитка управления и место его установки; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - усовершенствованный двигатель мотоцикла тяжелого класса.

Для перевода двигателя мотоцикла тяжелого класса на принудительное воздушное охлаждение применяется династартер. Предельно малый габарит позволяет поместить его на передней части двигателя.

Применение династартера как универсального агрегата позволяет обеспечить двигатель принудительным охлаждением, стартерным запуском двигателя от аккумуляторных батарей и их надежной зарядкой, с переходом на двенадцативольтовое электрооборудование.

Электросхема изменяется на правое вращение путем перепайки шунтовых концов с якорем.

В связи с переходом на правое вращение и с целью повышения производительности воздушная турбина подвергается полной реконструкции: увеличивается ее диаметр и лопасти захвата воздуха, изготавливается специальный направляющий кожух с оперением внутри для направления воздушных потоков по всей нагреваемой площади и равномерного охлаждения двухцилиндрового двигателя.

В соответствии с размерами ступицы династартера и сальникового уплотнения наращивается передняя коренная шейка коленчатого вала с применением левой резьбы ⊘ 22 х 2.

С передней части двигателя полностью удаляются приборы зажигания вместе с выпуклой крышкой газораспредкоробки и сапунным механизмом. На распредвале срезается кулачковый валик прерывателя, ротор сапуна и частично подрезается выступающая распредшестерня так, чтобы газораспредкоробку можно было закрыть гладкой стальной крышкой.

На выходе наружу удлиненной шейки коленчатого вала в крышке газораспредкоробки со строгой центровкой выполняется отверстие для установки основания, на котором крепятся неподвижные части династартера, а в центре основания устанавливается самоприжимное сальниковое уплотнение. Все это позволило на гладкой крышке закрепить основание турбины, неподвижные части династартера, реле-регулятор напряжения, а на выведенной конусной шейке - ротор династартера с крыльчаткой турбины воздушного охлаждения
Применение двенадцативольтового династартера позволяет убрать шестивольтовое электрооборудование и обеспечить безотказную зарядку аккумуляторных батарей. При запуске двухцилиндрового двигателя через реле динамо автоматически включается в параллельную работу со стартером, чем значительно повышается крутящий момент на валу, после запуска двигателя автоматически переключается и выполняет свои функции.

Окно зацепления динамо закрывается заглушкой и в ней производится заделка уткообразного патрубка для отвода горючих паров с блока во всасывающий воздухопровод, где в колено врезается прямой патрубок. Устанавливаются они с таким наклоном, чтобы при соединении их полиэтиленовой трубкой оседающее масло могло стекать обратно в картер.

После удаления двух карбюраторов на цилиндрах, их коленчатых патрубков, всасывающего воздушного коллектора, воздушного фильтра и среза его гнезда на коробке передач устанавливают дугообразный коллектор (изготовленный из нержавеющей трубы диаметром 38 мм), соединяющий всасывающие или впускные полости цилиндров, и на одинаковом расстоянии от цилиндров на вертикально расположенном фланце устанавливается один карбюратор автомобильного типа с воздухопроводом и воздушным автомобильным фильтром.

Тросик газа, идущий от руля правой ручки, увязывается с дроссельной заслонкой карбюратора для управления двигателем. Тросик левой ручки от рычажка ручной регулировки угла опережения увязывается с воздушной заслонкой карбюратора.

С обеих сторон карбюратора в дугообразном коллекторе радиально сверлятся сквозные отверстия, куда, соблюдая уплотнение, устанавливаются стальные гнезда нагревателей, т. е. электротепловых элементов. Подогрев горючей смеси повышает экономию бензина, облегчает запуск двигателя. При хорошем сгорании продукта меньше загрязняется атмосфера. Расход электроэнергии на подогрев незначительный.

Для установки прерывателя-распределителя зажигания с комбинированной крышкой, введенного в действие от привода масляного насоса, на блоке после удаления динамо срезают ее седло. Затем вывинчивается лючок привода масляного насоса и извлекается ведомая косозубая шестерня. В верхнем торце ее фрезеруется паз для зацепления кулачковой муфточки распределителя в соответствии с его размерами. Для установки и крепления корпуса распределителя частично изменяется конфигурация лючка. Его наружная резьба с контргайкой не изменяется, а внутренняя часть значительно выступает вверх и внутри растачивается в соответствии с размером (скользящая посадка) корпуса.

В соответствии с глубиной посадочного или установочного гнезда зацепления посадочное место корпуса распределителя и валик кулачковой муфточки на несколько миллиметров укорачиваются. Сверху на блоке вблизи гнезда зацепления сверлится отверстие и нарезается резьба М8 для крепления октан-корректора. Отношение передачи занижено. За четыре оборота коленчатого вала валик прерывателя делает один оборот. Распределитель рассчитан на четырехцилиндровый двигатель, а применяется на двухцилиндровом. Этот недостаток компенсируется двумя проводами на цилиндре (через один). Более компактно выглядит распределитель с комбинированной крышкой. Внутри нее в затвердевшей эпоксидной смоле расположены четыре электрода, через один закороченные между собой перемычками. При таком устройстве искроразрядное распределение по цилиндрам обеспечивается нормально. Учитывая, что обороты электрораспределителя на половину уменьшились, необходимо ослабить пружинки грузов центробежного регулятора угла опережения зажигания.

Перенос бензобака в багажник коляски мотоцикла позволяет упростить его геометрическую форму, увеличить емкость. Подача горючего осуществляется при помощи электронасоса, установленного на раме мотоцикла.

Используя резьбовое крепление бензобака впереди у руля, на раме крепится щиток приборов: указатель уровня топлива, амперметр, замок зажигания с включением запуска двигателя, включатель подогрева коллектора, сигнальные лампочки, реле поворотов.

Рядом со щитком на раме устанавливается капот, прикрывающий двигатель сверху и боков, в нем размещены с двух сторон карманные багажники (для запчастей и инструмента).

В связи с тем, что мотоциклы тяжелого класса могут применяться в военной обстановке, бензобак может быть прикрыт броней, сам отсек выполняется более герметичным, а в днище его монтируется взрывной предохранительный клапан. При такой защите даже при взрыве бензобака не пострадает экипаж, так как огненная ударная волна будет направлена в землю, а при движении огненная полоса останется позади.

Использование изобретения позволит исключить принципиальные недостатки выпускаемых мотоциклов тяжелого класса, повысить долговечность, надежность, экономичность, проходимость в сложных климатических и трудных дорожных условиях, улучшить пожарную защиту и доступ к двигателю.

Модернизированный двигатель с принудительным охлаждением и стартерным запуском может быть использован на легком автомобильном транспорте. В инвалидных колясках, минитракторах, всевозможной стационарной технике (например, пожарные мотопомпы, переносные электростанции, циркулярные пилы). Возможно использование с дистанционным управлением.

На фиг. 1 показана форма и установка бензобака 1 в багажнике коляски или топливном отсеке 2. Бензобак опирается на две металлические подставки 3, изготовляются они из полосовой стали и наглухо крепятся к днищу. Для крепления бензобака по бокам подставки шарнирно закреплены стальные ленты 4, на концах которых заделываются резьбовые соединения для стяжки бензобака (не показаны).

Для удобства и противопожарной безопасности горловина 5 бензобака выводится наружу, внутри бака устанавливается известный датчик уровня горючего. В дне бензобака устанавливается топливный краник 6, снабженный отстойником, от которого трубкой (из мягкого металла) горючее подводится к электробензонасосу, установленному справа на раме мотоцикла ниже сиденья, который при включенном зажигании поддерживает определенное давление подачи горючего в карбюратор.

За спинкой сиденья сальной стенкой 7 отгораживается топливный отсек, как показано пунктирной линией. Герметичность топливного отсека должна быть надежной со всех сторон, только в днище между подставками вырезается окно 8 для взрывного клапана, где снаружи крепятся пазы под заслонку 9 (например, картонную), она обеспечивает свободный доступ к крану и отстойнику, защищает топливный отсек от загрязнения и выполняет роль взрывного клапана. Например, при взрыве бензобака взрывной волной горючее будет выброшено в землю, при этом не пострадает экипаж и мотоцикл может остаться без бензобака не поврежденным. К тому же при необходимости предлагаемая конструкция позволяет защитить бензобак бронированным колпаком.

На фиг. 2 изображена передняя часть мотоцикла тяжелого класса, где видна установка и форма щитка управления и капота двигателя после удаления бензобака.

Щиток управления имеет форму усеченного треугольника. В верхней его части вырезается полукруг, чтобы он ложился своими боковыми стенками на кронштейны фары, но не заслонял спидометр. Установка щитка между фарой и рулем 10 компактна и удобна, крепится он на двух болтах кронштейнов крепления руля. На панели щитка размещаются прибор 11 показания уровня горючего в баке, замок зажигания 12 c контактами реле стартерного запуска, амперметр 13, тумблер 14 подогрева горючей смеси, тумблер 15, например, отключения "массы", сигнальные лампы 16.

Ниже руля 10 раcположен капот 17, на его наклонной плоскости выполнены вырезы, где установлены карманные багажники 18 для инструментов и запчастей. Пунктирными линиями выделена рама мотоцикла; основным креплением капота является центральная труба рамы. Во избежание шума и достижения плотности крепления капота центральная труба покрывается, например, трехмиллиметровым слоем резины, капот плотно садится на нее, как бы зависая над ней. Использование резьбового крепления бензобака 1 и опорной планки 19 позволяет надежно закрепить капот, верхняя его часть может служить легким багажником.

В связи с тем, что багажник коляски превратился в топливный отсек, то предлагается на передней части коляски, например, приварить легкие скобы, а на задней - в виде ступеньки с небольшими бортами. При этом улучшаются условия размещения и перевоза багажа,
На фиг. 4 схематически изображена предлагаемая реконструкция двигателя тяжелого класса
Чтобы обеспечить двигатель принудительным воздушным охлаждением, его стартерным запуском от аккумуляторных батарей и надежной их зарядкой, с переходом на двенадцативольтовое электрооборудование, применяется династартер (например, с мотороллера "Муравей"), а так как династартер предназначен для одноцилиндрового двухтактного двигателя левого вращения, необходимо произвести перепайку концов, шунтов с якорем, перевести его на правое вращение. На двигателе мотоцикла полностью удаляется прерыватель-распределитель зажигания вместе с выпуклой крышкой газораспредкоробки и сапунным механизмом. На распредвале срезается кулачковый валик прерывателя, ротор сапуна и частично сама шестерня, чтобы газораспредкоробку можно было закрыть плоской крышкой 20 с креплением на ней основания 21 турбины 22. На правое вращение и с целью повышения производительности турбина 22 полностью переделывается с добавлением к ней решетки направляющих лопаток 23. Для установки династартера, который служит ступицей 24 турбины, передняя шейка коленчатого вала удлиняется и ее конус 25 выходит через сальниковое уплотнение 26 наружу. Выше воздушной турбины на плоской крышке крепится реле-регулятор напряжения.

Удаление динамо и среза ее опорного гнезда на блоке двигателя позволяет установить более усовершенствованный прерыватель-распределитель зажигания 27 автомобильного типа, действующий от привода 28 масляного насоса, снабженного двумя устройствами регулировки угла опережения зажигания.

Мотоцикл тяжелого класса с охлаждением двигателя от встречного потока воздуха, регулировкой угла опережения зажигания и раздельным питанием цилиндров двигателя имеет бензобак после изменения его сложной геометрической формы, увеличения емкости и снабжения его датчиком уровня топлива, установленный в коляске мотоцикла в багажном отсеке, который выполняется с надежной герметичностью. В его днище вырезается окно для вставки легкой картонной заслонки, выполняющей роль предохранительного взрывного клапана. При необходимости бензобак прикрывается бронированным колпаком. 7 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Мотоцикл тяжелого класса с коляской, содержащий смонтированный на раме оппозитный двигатель с охлаждением от встречного потока воздуха и системой топливоподачи и запуска, включающей в себя регулировку угла опережения зажигания, бензобак с раздельным питанием цилиндров двигателя, карбюраторы, а также руль с фарой, отличающийся тем, что система топливоподачи и запуска снабжена электробензонасосом для подачи топлива из установленного в багажном герметизированном отсеке коляски бензобака, размещенного напротив вырезанного в днище этого отсека окна, закрытого легкодеформируемой заслонкой из картона, динстартером с крыльчаткой воздушной турбины, ротор которого смонтирован на удлиненной выведенной наружу из картера двигателя шейке коленчатого вала, электротепловыми элементами для преобразования распыленной горючей смеси в газообразное состояние, установленными с двух сторон общего для двух цилиндров двигателя карбюратора на дугообразном питательном коллекторе. 2. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что для повышения безопасности эксплуатации в особо тяжелых условиях бензобак закрыт бронированным колпаком. 3. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что электробензонасос закреплен на раме мотоцикла со стороны коляски. 4. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен щитком управления и приборов, размещенным между фарой и рулем на кронштейнах и стяжных болтах, на котором смонтированы замок зажигания и включения стартерного запуска, указатели уровня горючего, выключатели подогрева горючей смеси и контрольные лампы. 5. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что перед сиденьем водителя на раме установлен легкосъемный капот с карманными багажниками по бокам и багажником сверху. 6. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что на основании или плоской крышке газораспределительной коробки размещены корпус турбины с направляющими кожухами для обдува двух цилиндров двигателя, основание с сальниковым уплотнителем, крепление щунтов, щеткодержателей и реле-регулятора напряжения динстартера, а на блоке двигателя в выполненном гнезде зацепления от приводной шестерни масляного насоса установлен прерыватель зажигания, связанный с карбюратором вакуумной трубкой. 7. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что впускные полости цилиндров двигателя соединены дугообразным коллектором, на равных расстояниях от которых смонтирован карбюратор. 8. Мотоцикл по п. 1, отличающийся тем, что воздушный фильтр смонтирован на раме между двигателем и задним колесом, а спаренные аккумуляторные батареи установлены на раме коляски.