К-68: НА САМОМ ДЕЛЕ

(вопрос - ребром)

(МОТО 01/01 стр 40)

«МОТО» укорили в необъективности, а автора журнала в дилетантстве. Речь идет о материале «Полный провал», опубликованном в № 2-2000.
В ней наш постоянный автор Антон Ткаченко на основе собственного опыта высказал соображения критического толка о карбюраторах К-68,
которые устанавливаются на мотоциклы Ирбитского завода. Последовала реакция - в редакцию пришли письма главного конструктора
«Уралмото» Р. Жарова и зам. главного конструктора завода «Топливные системы» В. Планиды (бывшего «Ленкарза», позже - «Пекара»,
российского монополиста по производству мотоциклетных карбюраторов).

Дать их текст полностью, к сожалению, не позволяют объемы журнала. Но ознакомиться с их содержанием можно в Интернете на сайте
www.imz-ural.ru в разделе «Техподдержка». Приведем лишь несколько фрагментов, отражающих суть
возражений (авторская стилистика в цитатах сохранена без редактирования):

«Четырехтактный двигатель мотоцикла «Урал-ИМЗ 8.103» позволяет получать одинаковые результаты с насадком и без него. Поэтому конструкция главной
системы карбюратора К-68У без насадка, то есть без воздушного канала. Насадок аннулирован не потому, что лень сверлить отверстия, а потому, что для
данного карбюратора это более конструктивно и технологически целесообразно».

«Испытатели «Уралмото» с февраля 1995 года по август 1997 года проводили ресурсные испытания мотоциклов «Урал» с карбюраторами К-68У в
тяжелых условиях (мелкая пыль, песок) пустынь Казахстана и Узбекистана при температуре воздуха до +41°С». И дальше: испытания дали положительный
результат.

Эти выдержки нуждаются в комментарии. Однако, чтобы читатель не мог даже заподозрить нас в субъективности, мы дадим возможность
высказать суждение о конструкции К-68 эксперта - Эдуарда Левина. С полным основанием можем так его назвать, поскольку он много лет проработал
инженером на «Ленкарзе». Вот это суждение. Оно интересно читателю, хорошо подготовленному в техническом отношении.

Основной элемент карбюратора - диффузор. Он представляет собой местное сужение главного воздушного канала, по которому в двигатель поступает
воздух. Сужение выполняется определенного профиля, чтобы исключить отрыв потока воздуха от стенок и обеспечить тем самым наименьшее сопротивление
потоку. В горловине диффузора - это участок с наименьшим проходным сечением - скорость воздушного потока максимальная, и, в соответствии с законом
Бернулли, здесь образуется наибольшее разрежение воздуха. Оно и обеспечивает подъем топлива из поплавковой камеры в воздушный поток через трубчатый
канал-распылитель в горловину диффузора.

Обычно дросселирующий элемент карбюратора выполнен в виде поворотной заслонки, расположенной после диффузора по ходу движения потока воздуха.
Но в карбюраторах для мотоциклетных двигателей для упрощения дозирующих систем применяется дроссель, установленный в плоскости распылителя.
Его перемещение происходит поступательно и перпендикулярно главному воздушному каналу.

Также важнейшим элементом карбюратора является насадок. Он окружает выступающий в главный воздушный канал конец распылителя - полностью
или в виде подковы.Взаимное расположение и размеры этих элементов - ключевые параметры регулировки карбюратора и устанавливаются для каждой
модели конкретно. Воздух к кольцевому зазору между внутренним диаметром насадка и распылителем подводится по отдельному каналу из воздушной
горловины (где может быть установлен воздушный жиклер, что определяется при доводке карбюратора к конкретному двигателю).

Дроссели бывают разных форм. Цилиндрическими - в виде стакана с донной частью, обращенной вниз (К-68) или вверх («Йиков»). Плоскими - например,
П-образной формы (К-62-63-65) с передней и задней (по потоку воздуха) стенками и перемычкой над ними. И, наконец, призматические: монолитные
и составные (КЗОО-302). Вследствие установки дросселя и наступает отклонение от классической формы диффузора. Это самые общие сведения.
Далее рассмотрим конструкции карбюраторов на примере «ленкарзовских» К-62-63-65 и К-68.

При использовании плоского П-образного дроссельного золотника на К-62-63-65 под ним, золотником, располагается сопловая камера - прямоугольная
призма. Ее ширина соответствует ширине дроссельного колодца, а длина по оси воздушного канала - это промежуток между стенками дроссельного
золотника. Такое расположение - вынужденная мера, необходимая для герметизации перекрытия главного воздушного канала. При дросселе цилиндрического
типа, как на К-68, сопловая камера отсутствует за конструктивной ненадобностью, а уплотнение осуществляется за счет того, что золотник прилегает
с малым зазором к стенкам колодца цилиндрической формы. В карбюраторе с призматическим золотником сопловая камера также отсутствует, уплотнение
осуществляется следующим образом: в корпусе колодца существуют направляющие пазы под ребра золотника, являющиеся продолжением его стенок. Так
обеспечивается лабиринтное уплотнение при перемещении золотника. Подобная конструкция заложена в карбюраторах КЗОО-302, она разработана
«Ленкарзом», а сами карбюраторы выпускались Шадринским автоагрегатным заводом.

Для нормальной работы любого из упомянутых карбюраторов необходимо обеспечить герметичность перекрытия главного воздушного канала, а также
износостойкость сопряжения колодца и дросселя.

Почему сделал такое замечание? П-образный золотник карбюраторов К-62-63-65 изначально негерметичен настолько, что работа двигателя на холостом
ходу становится неустойчивой (из-за наибольшего перепада давлений на дросселе). Последовательные рабочие циклы впуска имеют значительную
разницу по наполнению, так как,вибрируя, стенки дросселя то прилегают к стенкам колодца, то отходят от них до контакта с сопловой камерой. Поскольку
колодец и сопловая камера выполнены методом литья, не позволяющим добиться безукоризненной точности, зазоры между ними значительно превышают
толщину материала, из которого штампуется золотник. Износу подвергаются нижние участки стенок дросселя, как по толщине, так и по наружному
контуру со округлением углов.

У цилиндрического золотника прилегание к колодцу по всей поверхности цилиндра происходит только тогда, когда он полностью поднят. Если не
полностью, то контакт осуществляется только по «остаткам» цилиндра колодца в зоне пересечения главного воздушного канала и дроссельного колодца. Столь
значительное сокращение площади контакта приводит к росту удельных нагрузок в зонах соприкосновения. Отсюда и причины интенсивного износа.
Более того, при колебаниях дросселя под действием пульсирующего потока возникает продолжительный контакт (считай трение) золотника с кромками
корпуса. Значит,дроссель,кроме поступательных перемещений в колодце, способен раскачиваться подобно маятнику,
а это, понятно, приводит к прогрессирующему износу.

Призматический золотник снабжен устройством, которое прижимает его к задней стенке колодца и компенсирует износ при длительной эксплуатации.
Такая конструкция обеспечивает наивысшую степень герметичности сопряжения «дроссель-колодец» и его износостойкость.

И тем не менее, подавляющее большинство выпускаемых в мире мотокарбюраторов для двухтактных двигателей включают именно цилиндрические
золотники с донышком у нижнего торца. Преждевременному износу на изделиях зарубежных производителей противостоит технология, обеспечивающая высочайшую
степень точности изготовления элементов корпуса и чистоту обрабатываемых поверхностей. Обычно золотник выполняется из латуни методом жидкой штамповки, с
последующей полировкой рабочей поверхности и хромированием. К-68 изготавливается в значительно худших технологических условиях.

При преобразовании карбюраторов К-62-63-65 в К-68 был принят наименее удачный вариант дроссельной заслонки. А между тем золотник колокольного
типа (стаканного типа, но перевернутый, как на «Йикове»), который, несомненно, имел бы лучшие показатели по долговечности, просто напрашивался
при модернизации петербургского карбюратора. Ведь корпус К-68 - это тот же корпус, что и у К-62-63-65, только с цилиндрическим колодцем вместо
прямоугольного и без сопловой камеры.

К-62-63-65-68 в первую очередь предназначались к использованию на двухтактных моторах и проектировались для горизонтальной установки на двигателе.
При креплении же их на «Урал» с дифферентом* на выходном фланце (и поплавках в виде усеченных пирамид) происходит смещение центра
«бензоизмещения» поплавков в сторону увеличения плеча действия подъемной силы - это приводит к некоторому понижению уровня топлива в поплавковой
камере по сравнению с вариантом горизонтальной установки. А это, в первую очередь, ухудшает работу на переходном режиме от холостого хода к приему
нагрузки двигателем. Но если наличие дифферента карбюратора на оппозитном двигателе продиктовано компоновкой мотоцикла, связанной с расположением
педалей переключения КП и тормоза, то установка карбюраторов еще и с креном** - это уже изыск «Уралмото». Несомненно, на нестабильность работы
поплавкового механизма этот крен как-то влияет. Для информации: в зарубежных карбюраторах применяют цилиндрические поплавки, в которых
при дифференте результирующая подъемная сила по-прежнему проходит через центр поплавка (незначительно, на косинус угла дифферента, уменьшается ее
воздействие, но на углах до 20° это не является сильнодействующим фактором).

* Дифферент - продольный наклон.
** Крен - поперечный наклон.

Поэтому очевидно, что при преобразовании К-62-63-65 в К-68 и особенно в приложении его к четырехтактному оппозитному двигателю «Урала» не было
предпринято ничего, чтобы сделать «как лучше». Отсюда и полный провал.

ОТ РЕДАКЦИИ. Доводы специалиста по мотоциклетным карбюраторам, как представляется, предельно убедительны. Теперь же обратимся к другим фактам, которыми
в своих возражениях к публикации журнала оперировал зам. главного инженера «Топливных систем» В. Планида. Он вспоминает, что с К-68 мотоциклы проехали
весь экстремальный мотопробег «Караван-96», они не перегревались и не износились! Но ни слова о том, что все заводские «Уралы», в том числе и
единственный носитель К-68, были оснащены двигателями с системой не воздушного, а жидкостного охлаждения. Что ж удивительного в том, что температура
головок цилиндров, даже в пустынях Узбекистана и Казахстана была ниже, чем в головках «воздушных» «Уралов». Да и сам пробег, а именно его бездорожная
часть, длилась всего три недели, а уж никак не два года. Совсем непросто было перегреть карбюраторы К-68 все тех же «водяных» «Уралов», на которых
ходили в пробег «Дорогами России - 97». Напомним фрагмент из публикации в «Мото»: руководитель пробега Николай Рундквист рассказывал, как в радиаторах
замерзла вода, залитая вместо антифриза.

Пару слов об износостойком покрытии дросселя. Думаете, это заслуга «Пекара»? Лишь отчасти. Дело в том, что все упомянутые «Уралы», участвовавшие
в обоих пробегах, бы ли оснащены самодельными системами забора воздуха из кузова коляски. Опыт самого «пыльного» «Каравана-9б» показал огромную
эффективность этой системы: воздух подавался в карбюратор из самой «чистой» зоны мотоцикла. В сравнении с обычным способом забора воздуха это
небо и земля. Так что особенно удивляться не приходится, когда В. Плакида говорит о том, что мотоцикл прошел в пробегах 45 000 км в условиях
плохих дорог и бездорожья.

Следующее соображение. Никто не отрицает, что К-68 - тот же К-65-63-62, но с цилиндрическим дросселем. Это ж сколько времени понадобилось
питерцам, чтобы прийти к выводу о том, что на К-68 не требуется воздушный канал главной системы! Что ж выходит: на К-65Т требовался,
а в К-68У уже без надобности? Вот так упростили! Ведь главный недостаток простейшего карбюратора, лишенного систем компенсации, - подача
топлива согласно закону Бернулли. Подача пропорциональна квадрату скорости воздушного потока, тогда как для оптимальной работы двигателя желательна
линейная зависимость. Для разрешения этого противоречия применяется либо топливная система с воздушным насадком (как было на К-62-63-65),
обогащающая смесь на малых оборотах двигателя (в современных карбюраторах такая система действительно применяется, но главным образом
для двухтактных двигателей), либо система с понижением разрежения у главного жиклера, обедняющая смесь с увеличением оборотов мотора
(наиболее распространенная система в современных карбюраторах для четырехтактных двигателей). Отказ же от систем компенсации и приводит к
пресловутому «полному провалу»!

Что-то подсказывает, что союз партнеров двух отечественных заводов скоро может развалиться. В Ирбите не раз испытывали на своих
мотоциклах изделия мировых лидеров - разработчиков и производителей карбюраторов. Вот и сейчас, устав от жалоб дилеров на плохую
работу двигателей из-за некачественных К-68У, «Уралмото» рассматривает вариант о закупке партии японских карбюраторов «Keihin»
постоянного разряжения с диаметром диффузора 32 мм. Они будут устанавливаться на экспортные модели и престижные одиночки для внутреннего рынка.

Если честно, этот шаг навстречу покупателю надо было сделать с выходом на рынок еще первого «Вояжа». Но, как говорится, лучше поздно...

Материал подготовил: Дмитрий Балдин