Мотоциклетный силовой агрегат представляет собой привлекательное решение для создания спортивных или гоночных машин. Эти двигатели отличаются компактностью и небольшим весом при высокой литровой мощности: нередко достигается показатель 140 лошадиных сил на литр без применения турбонаддува. Однако даже самые крупные мотоциклетные движки не превышают полутора литров рабочего объема — потому рассчитывать на более мощные показатели, свыше двухсот сил, зачастую не приходится. Такой мощности вполне хватает для сверхлегких транспортных средств: например, для трековых спорткаров Caterham, Westfield или небольших внедорожных багги. Но для более серьезных и мощных автомобилей этого уже недостаточно. А что, если соединить два мотоциклетных двигателя в один мощный агрегат?
Можно сказать прямо: эта идея кажется вполне перспективной, если учесть показатели удельной мощности. Даже самый «бюджетный» спортивный мотоцикл легко превосходит подавляющее большинство автомобильных двигателей без наддува как по литровой мощности, так и по удельной (мощность на массу).
Листая дальше, я подготовил для вас один из слайдов, который я выбрал вместо рекламного блока. Продолжайте смотреть, здесь много интересного.
В начале нулевых было модным оснащать очень легкие спорткары, такие как Westfield, мотоциклетными моторами. Эти проекты существуют уже давно. Например, двигатель Vanwall 1954 года для Формулы-1 — это, по сути, объединение четырех одноцилиндровых моторов от гоночных мотоциклов Norton Manx, с помощью инженера Лео Кузьмицки соединенных на одном коленвале.
В нашем редакционном архиве мы аккуратно восстановили сведения о десятке подобных проектов — от самодельных, собранных в гараже моторов до серийных образцов, которые выпускались десятками экземпляров и нашли свое применение в спортивной индустрии.
Проект, длиной в шестнадцать лет
Особое место в нашей подборке занимает работа англичанина Рассела Сейвори — он начал заниматься исключительно инновациями еще в 90-х годах. В 70-х он занимался подготовкой моторов для гоночных мотоциклов Kawasaki, в 80-х участвовал в создании турбомоторов для Формулы-1 вместе с Брайаном Хартом, а в конце тех же 80-х возглавлял британские команды Honda и Yamaha в чемпионате Superbike.
Его спортивный компактный болид Light Car Company Rocket весил всего около 360 килограммов — и одна из причин этого была именно в использовании мотоциклетного двигателя Yamaha. Позже он создал версию Lightning с двигателем V8 от Рассела — по сути, это было удвоение мотора Yamaha.
В 1993 году инженер начал работу над своим собственным V8. Новая разработка предназначалась для установки в спортивный автомобиль его собственной марки Light Car Company. Конструктор создал двухлитровый V8 с пятиклапанными головками, позаимствованными у мотоцикла Yamaha FZR1000. Блок цилиндров был размещен под углом 90 градусов, а в конструкции использовались оригинальные решения: например, ременной привод ГРМ вместо цепного.
Рабочая мощность мотора достигала 380 лошадиных сил при 10 000 об/мин, а масса — всего 73 килограмма. Такой двигатель получил название RST V8, и его испытания проводились на опытных машинах, но серийного производства так и не запустили. Единственная модель фирмы — сигарообразный спорткар Rocket — оснащалась 1-литровым мотором Yamaha мощностью 143-171 лошадиную силу. Однако Рассел продолжил работать в области моторов. В 2002 году он расширил свой проект, увеличив рабочий объем до 2,4 литров и создав версию с турбокомпрессором Rotrex, способную развить около 500 сил. Совместно с тюнинговыми фирмами Mountune Racing и Roush было выпущено ограниченное число таких моторов, которые устанавливали, например, на безумный Caterham Levante.
Позже инженером был разработан необычный V6 объемом 2,3 литра, основанный на трехцилиндровых моторах Yamaha для снегоходов. Его главным достоинством стало меньшие размеры и вес в сравнении с классическими «восьмёрками», при этом мощность оставалась на высоком уровне — около трёх литров по объему для автомобиля. Некоторые из таких моторов применялись на моделях Caterham.
Партия двигателей Хаябуса
Самым популярным основой для подобных сборок стала рядная «четверка» от гипербайка Suzuki GSX1300R Hayabusa. Объяснение этому очень простое: при объеме чуть более 1,3 литра этот мотор считается крупнейшим среди серийных велосипедных двигателей спортивного типа. На нем есть достаточный запас межцилиндрового пространства для увеличения рабочих характеристик и превращения в V8 объемом около 3 литров. Этой технологией занимаются как минимум три фирмы в США и Великобритании, причем большая часть конструкторских решений принадлежит одному человеку — Джону Хартли.
Для Джона Хартли двигатель H1V8 стал увлечением и хобби. В начале 2000-х он решил создать силовой агрегат для своего спорткара Caterham — вместо стандартного четырехцилиндрового двигателя Ford Zetec он задумал поставить «восьмерку» на базе мотора Хаябуса, с очень узким углом развала — всего 75 градусов. Он приобрел двигатель на eBay, изучил его устройство, а затем, с помощью CAD/CAM систем, приступил к проектированию собственного варианта.
Сам Хартли минимизировал количество оригинальных деталей: изготовил картер, коленвал, шатуны и поддон с сухим картером по собственным чертежам, а также использовал блоки цилиндров и головки от Хаябусы — благодаря тому, что на мотоцикле они выполнены отдельно. Для равномерности работы решил использовать две цепи ГРМ: по передней и задней стороне мотора, — что стало стандартной практикой для подобных проектов.
Проектировщик усилил стойкость двигателя, заменил литой картер на заготовку из алюминия и увеличил рабочий объем с 2,6 до 2,8 литров, увеличив диаметр цилиндров с 81 до 84 мм. В результате мотор вырабатывал около 400 лошадиных сил при 10 000 оборотах, весил всего 90 килограммов и имел уникальную инженерную основу.
Стоимость индивидуально изготовленного двигателя Kiwi V8 начиналась примерно от 36 тысяч долларов за атмосферную версию 2.8 и доходила до 47 тысяч — за турбированный агрегат мощностью до 1000 сил. Впоследствии Джон Хартли создал более крупный вариант — «H1 Maxi V8» объемом 3,3 литра или 3,1 литра с турбонаддувом, — развивающий мощность порядка 520 сил и весом около 96 килограммов. Такие моторы находят применение в трековых машинах и спортивных прототипах.
Английская компания Radical Precision Engineering занимается выпуском более мощных двигателей, основанных на той же архитектуре. За свою долгую историю (с 1997 года) фирма использовала моторы Kawasaki и Suzuki, производя их специально для трековых и гоночных приложений. В 2004 году они разработали уже более радикальный V8 на базе Хаябуса, проект по заказу фирмы RPE. Этот двигатель отличается очень компактными размерами (угол развала — 72 градуса), с раздельными блоками цилиндров и съемным картером, хотя и с сохранением большинства оригинальных деталей от Suzuki.
Несмотря на небольшие габариты, двигатель получил несколько модификаций — от 2,6 литров до 3,4 литров, каждая из которых отличается объемом и мощностью. Самой простой является версия объемом 2,8 литра, развивающая около 380 сил, с максимальной скоростью оборотов 10500 и весом 105 кг. Его используют на гоночных моделях Radical SR8, а также в некоторых гонках горных серий и на специальной технике.
Не только Хаябуса
В середине нулевых годов новозеландский инженер и автоврач Саймон Лонгдилл взялся за разработку собственного мотора, руководствуясь одной единственной целью — добиться побед в соревнованиях классов «Миджетов». Эти состязания проходят на олдскульных автомобилях, пришедших из пятидесятых годов, и гонки проводятся по грунтовым овалам в США и Австралии. Согласно правилам, допустимый объем двигателя составлял до 2,4 литров при использовании четырёхклапанных головок. Тогда Саймон решил создать V8, взяв за основу мотоциклетный движок, что было гораздо проще, чем модернизировать четырехцилиндровый автомобильный мотор, и при этом дешевле, чем приобретать уже готовый гоночный силовой агрегат из США.
На фотографии — именно тот слайд, который я поставил вместо рекламы. Продолжайте листать — там вас ждёт еще множество интересных сведений.
«Миджет» с мотором Synergy V8
В качестве базы для создания двигателя использовались головки и блоки цилиндров от спортивного мотоцикла Kawasaki ZX-12R. Конструктивно всё выполнено по классической схеме — с двумя цепями привода ГРМ, по передней и задней стороне блока. Угол развала — стандартные для V8 — 90 градусов. Картер двигателя и крышки коренных опор коленвала были изготовлены из цельных алюминиевых заготовок на многокоординатном станке с ЧПУ. Уже с использованием стандартных распредвалов и системы впуска этот двигатель выдавал сразу 360 сил и разгонялся до 11,6 тысяч оборотов в минуту.
На ещё одном изображении — выбранная мной замена рекламы — продолжайте листать, там много ещё интересного.
Лонгдилл одержал победу в двух чемпионатах по гонкам «Миджетов» в Австралии и создал множество конфигураций моторов для различных видов соревнований. Моторы объемом до трёх литров и мощностью до пятсот сил ставились на машины для хилл-клайм, прототипы Juno, а также на гиперкар Hyper Cars DSN390. Более того, по заказу японской компании Jun он разработал комплект для установки такого V8 на спорткары Toyota GT86 и Subaru BRZ.
Этот концептуальный автомобиль японской марки — Subaru BRZ с мотором Synergy V8 объемом 2,4 литра. Аналогичная по конструкции Toyota GT86, построенная Саймоном Лонгдиллом, оснащена трехлитровым движком.
Но на этом эксперименты не завершились. Пять лет назад он создал V8 на базе двигателя BMW S1000RR по аналогичной концепции. Работа велась по заказу команды Cook Motor Racing для участия в рекордных заездах скорости.
Этот автомобиль — Nissan 100NX — удерживает статус самой быстрой серийной машины с двухлитровым безнаддувным мотором, установленным на соляном озере Бонневиль.
По словам инженера, двигатель BMW выделяется совершенством своих головок. Для установления рекордных результатов Саймон использовал короткоходную геометрию и гоночные распредвалы от двигателя BMW для мотогонок «Супербайк». В таких условиях 2-литровый V8 демонстрировал мощность около 435 сил и достигал 14 500 об/мин.
На изображении — выбранная мною иллюстрация двухлитрового V8 на базе BMW
Помимо двухлитрового варианта, созданного для рекордных заездов, Саймон предлагает и более мощный, объемом 2,4 литра: он развивает примерно 450 сил и способен крутиться до 13 тысяч оборотов. Однако расширение рабочей зоны было практически невозможно из-за очень компактной архитектуры мотора.
Инженерный подход старой школы
Двигатель марки TKD Engineering я случайно обнаружил на сайте racecarsdirect.com, где реализуются гоночные автомобили и запчасти для автоспорта. Официального сайта у компании нет, и поверхностный поиск ничего не дал, но кое-что выяснилось — захотелось поделиться этим с читателями «Мотора».
На фото — конструктор Тэрри Дэвис у себя в гараже занимается сборкой — именно он создал двигатель TKD V8. За скромной аббревиатурой скрывается пожилой английский инженер. Он регулярно участвует в британском чемпионате по хиллклайму, выступая на 30-летней формуле Reynard 913 вместе с женой Трисией. Все работы по сборке двигателя он выполнял в свободное время, не прибегая к современным компьютерным программам — использовал только чертежи, ватманы и карандаш.
Образец двигателя TKD Engineering выстроен на базе 2,6-литрового V8, созданного по серии уникальных экспериментов. Однако позже Дэвис переключился на двухлитровый класс, создав новый мотор с цилиндрами и пятиклапанными головками от Yamaha YZF-R1 — снятыми, конечно, по гоночным рецептам в мастерской Race Techniques у Энди Колбурна.
Двухлитровый двигатель, созданный Терри, установлен на модернизированном кузове Dallara F301. Он способен крутиться до 13,5 тысяч оборотов и выдавать в пике около 380 «лошадей». Учитывая высокие обороты, пришлось установить понижающий редуктор на коробке передач Hewland, поскольку штатная оснащённость не предназначалась для подобных нагрузок. Всего было изготовлено пять подобных двигателей, и все они нашли применение на различных подъёмных машинах. Во время локдауна Терри изготовил один из них из цельной алюминиевой заготовки — 45-килограммовую заготовку он выточил до весомых восьми килограммов.
Два V8, объединённые в один
Если вас не впечатляют мощные «восьмёрки», способные разгоняться до безумных скоростей, то попробуйте представить нечто более масштабное. Что, если сложить вместе не два мотора от спортбайков, а сразу четыре? Именно так поступил мотогонщик Рамон Хименес, при создании своего суперкара Jimenez Novia — он проектировал двигатель W16, собрав его из двух V8, взятых со спортбайков Yamaha FZR1000. Начав работу над этим в 1985 году, он завершил эксперимент только в 1995-м, то есть за двадцать лет до появления легендарного Bugatti Veyron с мотором W16.
Машина Jimenez Novia в деталях представляла собой два V8, расположенных по бокам друг друга и объединённых в один корпус. В результате получился невероятный агрегат с восемьюдесятью клапанами, мощностью около 560 сил при 10 тысячах оборотов и разгоняющийся до 380 километров в час. Звук его — эффектный и мощный, и его можно услышать в старых телепередачах. Несмотря на грандиозный потенциал, серийное производство так и не было запущено — единственный экземпляр этой болиды и по сей день принадлежит его создателю.
Забытая экзотика
Подобные идеи реализовал и английский инженер Марк Пембл. Он создал двух V-образных «восьмёрок», расположенных друг за другом, — так появился двигатель Y40R, выпущенный фирмой Cyclone Power Ltd. В основном — это классическая схема с двумя рядами цилиндров, головками от Yamaha, установленными на самодельный алюминиевый картер с 90-градусным развалом.
Интересной деталью является привод ГРМ: распределительные валы приводились мотоциклетным методом — через цепь, в том числе с помощью реверсного механизма, что позволяло валам вращаться в противоположных направлениях и использовать компоненты серийных Yamaha. Вес двигателя не превышал 73 кг, а мощность он выдавал в районе 302 сил благодаря стандартным мотоциклетным карбюраторам. В 2003 году за такой мотор просили 14 тысяч фунтов, что считалось относительно невысокой ценой.
На фото — прототип мини-автомобиля для гонок по бездорожью с установленным V8 компании Cyclone. Посмотреть и услышать его в работе можно в видео, где он демонстрируется в действии.
В середине нулевых Пембл разработал также V16 — по сути, это были два V8, сочленённые в один блок с единым картером и коленчатым валом. Такой двигатель состоял из четырех блоков цилиндров и четырех головок, повторяющих схему моторов от 4-циллиндровых мотоциклов. Он так и не попал на серийные автомобили, а остался в единственном экземпляре.
Неизвестно, чем завершилась судьба этого V16 — по слухам, его демонстрировали на выставке Autosport под маркой Callaway, которая занимается тюнингом Chevrolet Corvette. Некоторые источники утверждают, что планировался его установить на шоу-кар. В сети есть видео, где двигатель работает на стенде, и даже несмотря на низкое качество изображения, потрясающий звук этого мотора вполне впечатляет! Такие идеи кажутся вам слишком смелыми или масштабными? Тогда стоит почитать о более дерзких экспериментах — о том, как независимые автоконструкторы умножают мощность своих авто, объединяя и увеличивая существующие двигатели в полтора или даже два раза.
Полезная информация: Помимо экспериментальных и хардкорных решений, мотоциклетные двигатели нашли применение в концептуальных проектах гибридных систем. Ведущие автоконцерны разрабатывают гиперкарные гибриды, где мотоциклетные моторы работают вместе с электромоторами для достижения максимальной мощности и эффективности. Также активно ведутся работы по автоматическому управлению и замену традиционной системы зажигания на электронные управляемые системы для повышения надежности и пропорциональности работы двух и более моторов, объединенных в один блок. Большое внимание уделяется снижению веса и повышению числовых характеристик за счет использования композитных материалов и новых технологий литейного производства.
Будущее мотоциклетных двигателей в автомобильной промышленности
Современные тенденции в автомобильной индустрии открывают новые горизонты для двигателей, которые изначально были разработаны для двухколесных транспортных средств. Эти агрегаты, обладая высокой мощностью и компактными размерами, становятся все более привлекательными для внедрения в легковые автомобили.
Одним из ключевых факторов является рост интереса к легким и мощным моторам, которые могут обеспечить отличную производительность при меньшем весе. Например, двигатели с малым рабочим объемом, используемые в мотоциклах, могут быть адаптированы для автомобилей, что позволит снизить общий вес транспортного средства и улучшить его динамические характеристики.
Технологии, применяемые в мотоциклетных моторах, также находят свое применение в автомобилях. Системы впрыска, турбонаддува и охлаждения, разработанные для мотоциклов, могут быть адаптированы для повышения эффективности и снижения выбросов в легковых автомобилях. Это особенно актуально в условиях ужесточения экологических норм.
Кроме того, использование таких двигателей может способствовать снижению затрат на производство. Компактные конструкции требуют меньше материалов, что в свою очередь уменьшает себестоимость. Это открывает возможности для создания более доступных моделей автомобилей, которые будут привлекать широкий круг потребителей.
Однако, для успешной интеграции моторов в автомобильную промышленность необходимо учитывать ряд факторов. Важно провести тщательные испытания на надежность и долговечность, так как условия эксплуатации автомобилей значительно отличаются от мотоциклетных. Также стоит обратить внимание на адаптацию систем управления и трансмиссий, чтобы обеспечить плавность работы и комфорт для водителей.
