Двигатель мотоцикла Днепр.

Двигатель мотоцикла Днепр — особенности конструкции, преимущества эксплуатации и ремонта.

Несмотря на мнение некоторых мотоциклистов опозитчиков, двигатель мотоцикла Днепр имеет более совершенную конструкцию, по сравнению с другими отечественными оппозитными моторами, которые выпускались ещё в советское время. В этой статье мы рассмотрим особенности конструкции двигателя Днепра, почему по конструкции он более совершенен, а так же рассмотрим эксплуатацию и особенности ремонта этого мотора.

Устройство двигателя днепр.

Днепровский мотор конечно же имеет оппозитное расположение цилиндров, как и двигатели других отечественных тяжёлых мотоциклов. Этот мотор по конструктивным особенностям и техническим показателям относится к разряду отечественных форсированных мотоциклетных моторов дорожного типа.

Оппозитное горизонтальное расположение цилиндров позволяет обеспечить отличное охлаждение и к тому же хорошее уравновешивание кривошипно-шатунного механизма. В заводском варианте каждый цилиндр имеет свой карбюратор, что улучшает запуск и способствует повышению мощности мотора.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из коленвала с поршнями, пальцами, поршневыми кольцами и шатунами (подробнее о замене пальцев, поршней и цилиндров читаем вот тут).

Коленвал монолитный двухопорный, он отлит из высокопрочного чугуна, и имеет два колена, которые расположены в одной плоскости  под углом 180 градусов. Коленвал состоит из передней и задней цапф, щеки и двух шатунных шеек.

Коленчатый вал установлен в картере двигателя днепр на двух подшипниках 30 (см. рисунок 1 чуть ниже): на шариковом радиальном однорядном под номером 209, и на роликовом радиальном с короткими цилиндрическими роликами — номер подшипника 42209К1М.

На переднюю часть коленвала напрессовывается ведущая шестерня 4, связанная зубьями с шестерней распредвала (привода ГРМ). А на конусе задней части коленвала напрессован маховик 22. Направление вращения коленвала по часовой стрелке (при виде на мотор спереди).

При своевременной замене и использовании качественного моторного масла и при нормальных условиях эксплуатации, коленчатый вал с подшипниками скольжения (алюминиевыми вкладышами) имеет значительный срок службы (гораздо больше чем составные коленвалы с подшипниками качения Уралов и «касиков»).

Шатуны в сборе с подшипниками скольжения :шатуны изготовлены из конструкционной стали, они кованные и довольно жёсткого двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна прессуется бронзовая втулка (как и на других опозитах) которая выполнена с точным отверстием, для правильной посадки поршневого пальца.

Нижняя головка шатуна несимметричная, разъёмная, с тонкостенными алюминиевыми вкладышами, которые взаимозаменяемые. Для правильной установки шатунов на коленвалу двигателя днепр, стержни шатунов имеют выступы, которые должны быть направлены наружу, относительно щеки коленвала.

То есть для правого шатуна, при сборке мотора выступ направлен в сторону маховика, а для левого шатуна выступ должен «смотреть» в сторону центрифуги. Следует отметить, что крышки шатунов невзаимозаменяемые и поэтому их не стоит путать (при разборке каждую крышку сразу откладываем в сторону вместе со своим шатуном). Гайки шатунных болтов затягиваются с определённым моментом и контрятся шаплинтами.

Поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы. Поршень 15 (см. рисунок 2) состоит из донышка, юбки и бобышек. В поршне имеются четыре канавки для поршневых колец. Два верхних кольца 14 — это компрессионные кольца, которые создают необходимую компрессию и герметичность в цилиндре и конечно же препятствуют прорыву газов из камеры сгорания в картер мотора. Поршневые компрессионные кольца изготавливают из специального чугуна и они имеют прямые замки. Зазор в этих замках, при установке колец в неизношенный цилиндр, должен быть в пределах от 0,25 до 0,50 мм.

При сборке мотора и установке цилиндров на поршни, замки компрессионных колец следует повернуть в противоположные стороны — это уменьшит пропуски газов.

Ну, а два нижних поршневых кольца 13 являются маслосъёмными кольцами и как понятно из названия они служат для снятия избытков масла со стенок гильзы цилиндра. Причём в самую нижнюю канавку установлено чугунное цельное маслосъёмное кольцо, а в канавку расположенную чуть выше устанавливается составное стальное маслосъёмное кольцо, которое состоит из четырёх частей — двух тонких стальных колец и осевого и радиального расширителей.

На поршне ось отверстий под поршневой палец смещена на 1,5 мм от диаметральной плоскости поршня и благодаря этому поршень плавно и без ударов перемещается в цилиндре в пределах зазора между юбкой поршня и стенками гильзы, при изменении направления движения в ВМТ (верхней мёртвой точке).

Чтобы не ошибиться при сборке и правильно установить поршни на шатуны, на донышке поршня выбита стрелка, которая показывает правильное расположение поршня в цилиндре. При установке поршня, стрелка должна быть направлена в сторону центрифуги (на обоих поршнях).

Соединяются поршни 16 (см. рисунок 3) с шатунами с помощью плавающих пальцев, осевое смещение которых ограничено при помощи пружинных стопорных колец 17, которые вставляются при сборке в специальные проточки в бобышках поршня (с каждой стороны поршня, относительно торцов пальца).

Картер двигателя днепр и система его вентиляции. Картер 3 (см. рисунок 2) отлит из алюминиевого сплава и конечно же является главной корпусной деталью двигателя в которой монтируются все детали двигателя. Кроме того, что на картере закреплены все детали (цилиндры с головками, коленвал с подшипниками и другие детали) картер ещё является резервуаром для моторного масла. Внутри картера размещены и вращаются в подшипниках распределительный и коленчатый валы, а также в передней части вращаются шестерни распределения (так называемая «гитара» шестерен), а сверху на картере расположен генератор.

Снизу картер закрывается штампованным металлическим поддоном 10, но гораздо предпочтительнее установить тюнинговый алюминиевый поддон, который благодаря рёбрам охлаждения, помогает снизить температуру масла в двигателе и к тому же вмещает больше масла, что благоприятно сказывается на температуре и работе двигателя. Ну и разумеется между поддоном и картером установлена уплотнительная прокладка 11.

При работе двигателя днепр (как и любого другого) часть рабочей смеси и отработанных газов прорывается через зазоры поршневых колец в картер мотора. К тому же при ходе поршней к нижней мёртвой точке, находящиеся в картере газы сжимаются и от этого под избыточным давлением масло может выдавить наружу через сальники и прокладки. Чтобы не допустить этого и служит система принудительной вентиляции картера.

Основным элементом системы вентиляции картера служит сапун 15 (см. рисунок 1), который расположен в центральном отверстии крышки 40 закрывающей гитару шестерен. При движении поршней вниз, для соединения внутренней полости картера с атмосферой, сапун проворачивается и совмещается его отверстие с отверстием в картере. И наоборот при движении поршней вверх, сапун проворачивается и отверстие закрывается, тем самым сапун изолирует полость картера от атмосферы (при положении поршней в верху).

Следует учесть, что в выходящих из картера через сапун газов всегда присутствуют пары воды (конденсат). От этого в холодное время года (при минусовых температурах) в шланге, соединяющем трубку сапуна и корпус воздушного фильтра, может появиться ледяная пробка, которая будет препятствовать выходу картерных газов. Это может способствовать выдавливанию моторного масла через сальники и прокладки. Поэтому при эксплуатации мотоцикла в зимнее время (ниже 0º), следует следить за шлангом, или вообще снять его.

Цилиндры двигателя. Двигатель днепр имеет взаимозаменяемые одинаковые цилиндры 6, гильза которых имеет алюминиевые рёбра охлаждения. Сам цилиндр представляет собой алюминиевую рубашку, внутри которой расположена чугунная гильза. Нижняя часть алюминиевой рубашки снабжена фланцем с 4-мя отверстиями для прохода через них сквозных шпилек, для крепления цилиндра и головки к картеру мотора.

Верхняя часть гильзы имеет выступающий кольцевой буртик, который при сборке входит в специальную проточку в головке. Между цилиндром и головкой устанавливается медная уплотнительная прокладка 4.

Головки цилиндров. Головки 3 и 12 цилиндров изготовлены из алюминиевого сплава и имеют рёбра охлаждения по наружной поверхности, которые увеличивают и улучшают поверхность охлаждения. Сама камера сгорания головки днепра имеет полусферическую форму. Также на головке, со стороны противоположной камере сгорания, имеются четыре литых кронштейна, в отверстиях которых вставляются оси коромысел.

В верхней части камеры сгорания просверлено отверстие и нарезана резьба М 14 для свечи зажигания. Ну и разумеется в головке имеются направляющие втулки, в которых двигаются клапана. Клапанный механизм аналогичен механизму мотоцикла Урал, но на Днепре клапана и сёдла большего диаметра (впускной), что благоприятно сказывается на наполнении цилиндра и способствует повышению мощности.

Механизм газораспределения. Этот механизм регулирует закрытие и открытие клапанов (впускных и выпускных) в нужные моменты, которые соответствуют определённому углу поворота коленвала. Механизм газораспределения состоит из распредвала 3 (см. рисунок 4), толкателей 4 (см. рис. 2 выше) штанг 1, коромысел 21 и 29 (см. рис. 3), регулировочных болтов 23, контргаек 24, впускного 18 и выпускного 22 клапанов с наконечниками 20, пружин 26 и 27, опорных тарелок 25 и 28, ну и сухариков 30.

На переднюю часть распределительного вала напрессована ведомая шестерня 2 (см. рисунок 4), с зубьями которой входит в зацепление ведущая шестерня 4, установленная на переднем конце коленвала. Сверху над шестерней 2 распредвала входит в зацепление шестерня 1 привода ротора генератора. Сам распредвал установлен в картере мотора на двух шариковых подшипниках 19 и 23 (их номер 6-205К — передний и 204 — задний).

Для правильной установки газораспределения на шестернях 2 и 4 имеются заводские метки, которые при сборке должны совпасть. На двигателях днепр разных выпусков могут быть установлены толкатели 20 немного иной конструкции, рабочий торец которых не цементирован, а наплавлен специальным твёрдым сплавом (карбида, борида).

Регулировка клапанов не отличается от регулировки клапанов простейших автомобильных двигателей, или японских мотоциклов и даже скутеров (подробно о регулировке я уже написал несколько статей вот тут , вот в этой статье, в этой, ну и вот здесь) только лишь метка, при которой следует регулировать клапана, находится на маховике и на смотровом окошке в картере сбоку двигателя.

Ну а о притирке клапанов желающие могут почитать вот тут. Ну, а о регулировке карбюратора читаем здесь, о регулировке зажигания Урала и Днепра, как контактного, так и самодельного электронного я написал вот в этой полезной статье.

Преимущества особенностей конструкции двигателя днепр.

Основное немаловажное отличие днепровского мотора, от других советских оппозитных двигателей — это более совершенные цилиндры, которые имеют чугунную гильзу, заключённую в алюминиевую рубашку охлаждения, (а не полностью литые чугунные цилиндры, которые постоянно перегревались, как на М-72, к-750 или на советских «Уралах»).

Это позволило значительно улучшить охлаждение цилиндров, понизить температуру двигателя и практически исключить перегрев мотора. На мотоцикле Урал, такие более совершенные цилиндры, с алюминиевым оребрением и креплением их и головок с помощью сквозных длинных шпилек, начали применять только в 90-е годы на модели Урал Волк или Вояж.

Цилиндры с чугунной гильзой в алюминиевой рубашке, позволяет расточить цилиндры и запрессовать гильзы большего диаметра, например  от какого то автомобиля, и тем самым увеличить рабочий объём и мощность, да и вообще возможностей тюнинга мотора днепр гораздо больше.

Ещё одно конструктивное отличие двигателя днепр — это применение монолитного коленчатого вала, а не составного, и применение подшипников скольжения (вкладышей) в нижних головках шатунов, а не подшипников качения (как на остальных советских оппозитах).

Эта конструктивная особенность позволила снизить шум от работы подшипников, но не это главное. А главное в том, что у владельцев мотоциклов Днепр, после определённого пробега есть возможность более лёгкого ремонта коленчатого вала (причём несколько раз). Теперь не нужно искать специалиста, чтобы грамотно распрессовать коленвал (как на других оппозитах).

Достаточно разобрать двигатель, чтобы вынуть коленвал, затем отвести его на шлифовку, которую сделают в любом автосервисе, ну и после этого собрать мотор с ремонтными подшипниками скольжения (вкладышами) которые толще на 0,25 мм.

Кстати, некоторые владельцы мотоциклов Урал заявляют, что из-за вкладышей, мотор Днепра не надёжен, не любит оборотов и он капризнее ураловского коленвала, вращающегося на подшипниках качения. Это конечно же заблуждение. Ведь уже давным давно, даже высоко форсированные и мощные моторы современных спортбайков имеют на коленвалу подшипники скольжения, аналогичные днепровским подшипникам (вкладышам).

И если у кого то и клинил днепровский коленвал в вкладышах, то это только от невнимательности и халатности владельцев и от несвоевременной замены моторного масла, ну и применение некачественного масла (или поддельного).

Единственный недостаток днепровского мотора (и то только советского) по моему мнению — это несовершенная фильтрация моторного масла, которая осуществляется с помощью центрифуги, а не с помощью масляного фильтра тонкой очистки.

Старая система очистки двигателя днепр с помощью центрифуги.
1 — болт крепления центрифуги, 2 — стопорная шайба, 3 — шайба центрифуги, 4 — уплотнительное кольцо, 5 — прокладка, 6 — крышка центрифуги, 7 — уплотнительное кольцо, 8 — корпус центрифуги, 9 — экран, 10 — прокладка шестерни привода ГРМ, 11 — ведущая шестерня распределения, 12 — корпус переднего подшипника, 13 — передний коренной шарикоподшипник, 14 — пробка коленвала, 15 — коленвал, 16 — винт технологического отверстия.

Центрифуга конечно же фильтрует грязь и продукты износа (точнее сказать откидывает грязь на свои внутренние стенки с помощью центробежной силы), но во первых грязь откидывается на высоких оборотах, а на малых нет.

Ну и во вторых, чтобы добраться до центрифуги и почистить её, придётся сливать моторное масло и снимать переднюю крышку двигателя, а затем снимать и располовинивать центрифугу и чистить (промывать) её внутренние стенки. А это довольно муторное занятие и многие это не делают, тем самым сокращая ресурс как шатунных шеек коленвала, так и их подшипников.

Но киевские инженеры устранили этот косяк и на более современных двигателях днепр стали устанавливать масляный фильтр (от ВАЗ 2105) тонкой очистки уже на заводе.

Усовершенствованная система очистки масла двигателя днепр.
1 — масляный насос, 2 — полость перед фильтром, 3 — стенка крышки ГРМ, 4 — запорный клапан, 5 — фильтр, 6 и 8 — фильтрующий элемент тонкой очистки масла, 7 — масляная магистраль, 9 — перепускной клапан, 10 — расточенная часть канала, 11 — патрубок масляной магистрали, 12 — коленвал, 13, 14 и 15 — части масляной магистрали, 16и 17 — полости в корпусе коленвала, 18 и 19 — технологические отверстия, 20 — сливной клапан, 21 — дифференциальный клапан.

На рисунке слева хорошо видна разница в конструкции новой системы очистки с помощью фильтра, в отличии от очистки с помощью центрифуги, показанной на рисунке выше. В новой системе смазка шатунных шеек и подшипников происходит по другой схеме.

С помощью масляного насоса 1 масло закачивается из поддона и попадает в полость 2 перед фильтром. Далее от давления запорный клапан 4 отжимается и масло попадает в масляный фильтр 5. Если мотор холодный, то масло проходит через фильтр грубой очистки 6 и далее поступает в масляную магистраль 7 и к шатунным шейкам и подшипникам (вкладышам).

Ну а если мотор днепра тёплый или горячий, то масло после грубой очистки проходит ещё и через фильтрующий элемент тонкой очистки 8. Если же владелец не заменил вовремя масляный фильтр и оба фильтрующих элемента забиты грязью, то давление масла отжимает перепускной клапан и масло поступает в магистраль через него.

Ну а далее масло проходит части магистрали 10, 11 и 13 и поступает в коленвал 12 и через отверстия 18 и 19 масло пот давлением поступает к шатунным подшипникам. Ну а чрезмерному повышению давления масла препятствует дифференциальный клапан 21 (подробно о клапанах советую почитать вот в этой полезной статье).

Кстати, и на советских днепровских моторах несложно усовершенствовать систему смазки и установить вместо центрифуги более совершенный автомобильный масляный фильтр тонкой очистки (подробно это показано в видеоролике чуть ниже).

Ещё одно преимущество днепровского двигателя перед остальными оппозитами — это более производительный масляный насос, клапана большего диаметра и более совершенная коробка передач.

Коробка передач мотоцикла Днепр двухвальная, четырёхступенчатая, с задней передачей и в отличие от коробок других оппозитов, имеет механизм автоматического выключения сцепления, при переключении передач. Днепровскую коробку передач устанавливают и владельцы Уралов, касиков, М-72 и даже на кастомы с двигателем от Запорожца.

Мягкость и чёткость переключения передач днепровской коробки привлекает многих опозитчиков. Конечно же иногда бывают косяки из-за небрежной сборки на заводе (только на более современных моторах, а не на советских), но все эти огрехи лечатся довольно легко установкой более толстых, или наоборот тонких регулировочных шайб.

Несколько советов по уходу и эксплуатации двигателя днепр.

При обслуживании хотя бы раз в неделю желательно очищать картер, цилиндры и головки от грязи и пыли, при этом особо обращая внимание на чистоту рёбер. Ведь покрытые грязью рёбра ухудшают охлаждение и приводят к перегреву мотора. Так же рекомендую следить за отсутствием утечек масла из полости картера двигателя.

Так как при нарушении герметичности (из-за износа сальников и прокладок) будет происходить подсос воздуха и повышение давления в картере мотора. Это приведёт не только к утечкам масла через прокладки и сальники, но и к загрязнению масла, и как следствие к быстрому износу деталей двигателя.

Ну и разумеется следует менять масло после определённого пробега (зависит от используемого масла, если минералка то раньше, если синтетика, то позже). Я например очищаю поддон и заливаю свежее масло в начале каждого сезона, независимо от пробега в прошлом сезоне и благодаря этому за 10 лет эксплуатации моего Днепра серьёзных ремонтов не было ни разу).

Так же очень рекомендую установить (помимо лампочки давления масла) ещё и механический манометр, который будет показывать точное давление масла. У меня установлен в панели приборов на баке электрический манометр от автомобиля ВАЗ 2106 — он показан на фото слева.

После пробега примерно 10000 км пробега рекомендую очистить камеры сгорания, поршни, поршневые кольца и тарелки клапанов от нагара. Так как при накоплении толстого слоя нагара на деталях двигателя, могут возникнуть детонационные стуки, которые разумеется не добавят здоровья вашему двигателю.

Ну и если после определённого пробега расход масла в вашем двигателе днепр превышает 0,25 л. на 100 км., то советую заменить поршневые кольца, а если это не поможет, то тогда следует сделать правильный ремонт мотора, успехов всем владельцам Днепров!