Вы решили купить мотоцикл. В вашем городе есть салоны всех производителей, а деньги у вас есть. Вы уже определились с классом двухколесного аппарата. Казалось бы, всё идеально складывается. Однако есть тип мотоцикла, который вам никто из дилеров не продаст — это мотоцикл с дизельным двигателем.
У этого сюжета громкий заголовок, который не совсем соответствует действительности. История моторостроения знает факты создания мелкосерийных моделей мотоциклов, работающих на дизельном топливе. Но эта техника никогда не была такой массовой, как мотоциклы с бензиновыми двигателями, а в современном контексте — с электрическими.
Дизельный двигатель, названный в честь немецкого инженера Рудольфа Дизеля, представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором воспламенение топлива происходит за счёт повышения температуры воздуха в цилиндре из-за механического сжатия. В этом и заключается принципиальное отличие такого двигателя от классических ДВС, использующих для воспламенения топлива свечи зажигания.
Почему появился дизельный двигатель? Всё упирается в его экономичность и эффективность. Ранее двигатели внутреннего сгорания обладали низким КПД, а рынок топлива был нестабильным. Учёные и инженеры пытались создать более эффективное устройство.
Ещё в 1824 году Николя Ленар Сади Карно сформулировал идею термодинамического цикла, впоследствии названного циклом Карно. Он утверждал, что в максимально экономичной тепловой машине нагрев рабочего тела до температуры горения топлива необходимо осуществлять изменением объёма, то есть быстрым сжатием. Эти идеи понравились Рудольфу Дизелю!
Первый прототип дизельного двигателя был создан Рудольфом Дизелем в начале лета 1893 года в Аугсбурге. Этому предшествовала долгая теоретическая и практическая работа, а также борьба с критиками и поиск спонсоров.
Однако, прежде чем был готов практически применимый образец, прошло ещё несколько лет. В 1898 году Рудольф стал миллионером, продав лицензию на производство своего двигателя. С тех пор дизель получил широкое распространение благодаря своим преимуществам: более высокому КПД по сравнению с бензиновыми моторами, экономичности и прекрасным тяговым характеристикам на низких оборотах.
Дизельные двигатели можно встретить на судах, тепловозах, тракторах, автобусах, грузовиках, танках, легковых автомобилях и многих других видах транспорта. Реже всего они встречаются в поршневой авиации и на мотоциклах.
С мотоциклами ситуация весьма интересная. В истории их производства было несколько моделей, работавших на солярке. Существует множество самодельных моделей, созданных гаражными умельцами как на постсоветском пространстве, так и в Европе и за океаном. Однако все эти модели были единичными экземплярами. Лишь около десяти производителей смогли добиться успеха и запустить небольшую серию дизельных мотоциклов. Среди них можно отметить армейский американский H diversify Technologies M1030, голландский тур Endura Eva Track T800 CDI, немецкий Neander с уникальным сбалансированным двух коленчатым мотором и индийский Royal Enfield Taurus.
Ни один из крупных мотоциклетных брендов, таких как Honda, Yamaha, Harley Davidson или BMW, никогда даже не задумывались о создании дизельного мотоцикла. А все менее именитые бренды, которые пытались построить и запустить в серию двухколёсный аппарат, работающий на дизельном топливе, не смогли захватить значительную долю рынка и прекратили производство!
Идея использования дизельного двигателя на мотоцикле оказалась неудачной, и для этого не потребовалось особых усилий. Давайте вспомним, как работает дизельный мотор.
В отличие от бензинового двигателя, в котором в цилиндр поступает смесь бензина и воздуха, в дизель поступает только воздух. Топливо впрыскивается и воспламеняется уже после того, как воздух нагревается до нужной температуры. Для этого воздух необходимо сжать до определённого давления.
Степень сжатия — это характеристика двигателя внутреннего сгорания, которая описывает отношение объёма цилиндра в нижней мёртвой точке к оставшемуся объёму камеры сгорания в верхней мёртвой точке. Предел степени сжатия для бензиновых двигателей мотоциклов составляет 14 к 1. Для дизельных же моторов этот показатель начинается с 14 к 1 и заканчивается на 26 к 1.
Поскольку степень сжатия — это отношение объёмов, это означает, что ход поршня у дизелей больше, чем у бензиновых двигателей. Длинноходный мотор создаёт больший крутящий момент на низких оборотах, более экономичен в плане расхода топлива и не любит высоких оборотов. Кроме того, дизели отличаются долговечностью и простотой в обслуживании.
Эти плюсы могли бы сделать дизельный мотор привлекательным для любителей мотопутешествий и просто людей, которые хотят иметь экономичный, тяговитый и надёжный мотор в своём мотоцикле. Однако есть ряд проблем, которые не позволили дизельному двигателю занять своё место в мире мотоциклов!
Каждый двигатель и его детали должны обладать достаточным запасом прочности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки и не весить слишком много. Производители всегда ищут компромисс, чтобы обеспечить необходимую прочность и не создать слишком тяжёлый мотор. У дизеля длинноходный мотор имеет более длинные цилиндры и больший радиус коленвала. Так что дизель и тяжелее и больше, а мотоциклы - это не только про лёгкость но и про компактность. За счёт того что воспламенение происходит от контакта топлива с горячим воздухом это делает горение в камере сгорания менее контролируемым и более длительным. У бензинового мотора зажигание происходит в разы быстрее, поскольку там было времени целый такт сжатия чтобы всё однородно разгорелось и по итогу вспыхнуло. В бензиновом моторе воспламенение происходит от свечи и распространяется фронтом горения. В дизеле температура сжатого воздуха в камере сгорания неоднородна и воспламенение происходит в нескольких наиболее горячих точках это добавляет мотору вибрации собственно характерный звук работы дизеля это и есть симфония всех этих вибраций. Кстати чтобы поглощать часть этих хаотичных вибраций поршень делают массивнее а это ещё плюс вес. Кому-то может и нравятся вибрации на мотоцикле. Однако Попробуйте проехать на таком вибраторе пару сотен километров и больше, вам будет неприятно а в долгосрочной перспективе это чревато заболеваниями например проблемами с суставами. Чтобы получить компактный но мощный силовой агрегат на мотоцикле его делают оборотистый но высокооборотистый это не про исключение разве что уникальный двигатель мотоцикла neander который уверенно крутится до 7.000 оборотов в минуту потому что он короткоходный, так почему же не раскрутить дизель до Больших оборотов поршневой двигатель превысив максимальные расчётные обороты попросту разрушается Вот почему в ходе вращения коленвала поршни и Шатун осуществляют поступательное движение в четырёхтактном двигателя на один оборот коленвала поршень замедляется и ускоряется и меняет направление движения дважды высокооборотистый моторы короткоходные имеют малые размеры и вес шатуново и поршней но у дизеля Априори длинный ход и массивные шатуны и поршни крутони их с хорошей частотой и они устроят Сталинград малые обороты дизеля обусловлены не только его геометрией А ещё и особенностью горения топлива эта особенность хорошо описывается графиками термодинамических циклов есть цикл дизеля однако все современные моторы на солярке работают по циклу Тринклера попросту дизельному движку необходимо некоторое минимальное время для эффективного сгорания топлива именно для тех впрыснул которые должны успеть вспыхнуть и полностью прогореть А если вы давите тапку в пол то эффективность на больших оборотах резко падает растёт расход и не сгоревшее полностью топливо вылетает в трубу из относительно современных решений для дизеля которые прямо улучшают его показатели - это Common Rail появившийся в девяностых А задуманный теоретиками ещё в 50х.
Кстати а как дела обстоят с экологией, в последние десятилетие наметилась тенденция на снижение выбросов двигателей внутреннего сгорания и чтобы тот же самый дизельный двигатель соответствовал нормам евро-5 на него необходимо навесить массу дополнительного оборудования это выполнимо на автомобиле но на мотоцикле влечёт нежелательное увеличение массы к примеру самый массовый дизельный мотоцикл Royal enfield Taurus обязан своим появлением удачному стечению обстоятельств по сути индийцы брали за основу заводской бензиновый Royal enfield Bullet и меняли в нём двигатель оставляя штатную коробку выпускался он в 80х и на экологию было плевать дизельное топливо стоила дешевле бензина. Да и сам мотор Таруса мог употреблять топливо низкого качества, которым его заправляли в сельской местности. К тому же он тратил мало дизеля, лишь около 1,2 литра на сотню и был крайне простым и надёжным. Мотоцикл был тяжелее на 10 кг по сравнению с базовой бензиновой моделью. Мощность составляла лишь 6 л.с. и ехал он 60 км в час до которых ещ нужно было разогнаться поскольку это была исключительно Рабочая лошадка то в целом на очень скромную динамику закрывали глаза как говорится главное что не пешком собственно Тарус прекратили выпускать именно ужесточением в Индии экологических норм и вот мы подобрались к самой важной причине почему не производят дизельные мотоциклы предыдущие причины утяжеление конструкции увеличение техники ухудшения управляемости с этим можно жить и определенно найдется некоторое количество людей которые были бы в восторге владеть дизельным круизёром или туристом или просто мотоциклом для деревни как Роял Энфилд.
Большинство мотоциклистов любят свой транспорт за мощность, динамику и ощущения, которые он дарит. К сожалению, дизельный мотоцикл не может обеспечить эти эмоции, поскольку его пиковая мощность и удельная мощность к весу ниже, чем у бензинового собрата.
Например, дизельный Taus примерно в три раза тяжелее BULLIT при том же рабочем объёме двигателей. Вы можете сказать, что есть турбонаддув, который может уменьшить отставание, но мало кто знает о турбовых мотоциклах. Турбонаддув усложняет и удорожает конструкцию, поэтому его сейчас не устанавливают на серийные модели.
Фактически, дизель не выигрывает у бензинового двигателя. Да, он экономичнее, но любой современный серийный мотоцикл с похожей мощностью будет достаточно экономичным.
Почему же тогда провалились такие проекты, как Ste 700 CDI? Создание мотоцикла, особенно дизельного, — это сложная и дорогостоящая задача. Запуск техники в серию тоже требует много усилий: нужно наладить конвейер, оптимизировать технические процессы, выстроить логистические цепочки и разрекламировать продукт.
Любой новый мотоцикл на рынке сначала стоит дороже или компания продаёт его по цене на уровне конкурентов себе в убыток, надеясь на массовый спрос в будущем. Если мотоцикл нравится публике, его начинают производить массово, и его себестоимость снижается.
Например, в 2009 году Rek t800 CDI стоил 17 500 евро, а BMW f800 GS — около 10 000. Чтобы заплатить на 7 500 евро больше за мотоцикл, который в два раза тяжелее HGT M1030, нужно быть ценителем дизельной тяги.
Когда закончились госзакупки, производство сошло на нет. Большим концернам, таким как Honda, было бы под силу спроектировать дизельный мотоцикл, они бы нашли способ покрыть расходы. Но зачем вкладывать деньги в разработку электричек, когда и Африка, и Инхи неплохо продаются?
Поэтому и нет дизельных мотоциклов. Для кого их производить? Для одного-двух профессиональных мотолюбителей, которые готовы проехать 100 км на тяжёлом, плохо управляемом мотоцикле и слушать звук тракторного выхлопа? Никто на это не пойдёт. Современный мотоцикл — это по большей части игрушка, которая должна увеличивать продуцирование эндорфинов и адреналина в организме водителя.
В третьем десятилетии XXI века мало кто использует мотоцикл для перевозки дров из леса или картошки с поля. Хотя таких людей достаточно, и они наверняка оценили бы дизельный мотоцикл не для скорости и драйва, а чисто под хозяйственные нужды...