Спортивные мотоциклы оппозитной схемы

Мало кто сейчас уже помнит, что история создания гоночных мотоциклов с оппозитными двигателями удачно начатая фирмой БМВ имела продолжение в СССР, причем конструкции спортивных мотоциклов выпускавшихся в то время Горьковским и Ирбитскими мотозаводами, а также Серпуховским Центральным конструкторско-экспериментальном бюро (ЦКЭБ), зачастую были не менее интересными, чем конструкции, созданные немецкими инженерами. Эти страницы мотоистории до сих пор покрыты мраком забвения.

В СССР история создания первых спортивных мотоциклов восходит к началу 30-х годов, когда появились первые специальные конструкции. Кроме отдельных гонщиков, создававших свои штучные конструкции, и мотозаводы в предвоенное время создали несколько интересных спортивных мотоциклов. В Таганроге это были ТИЗ-4, ТИЗ-6 ,ТИЗ-7, ТИЗ-51, в Ленинграде С-1. В Ижевске также было создано несколько спортивных машин на базе ИЖ-7 и ИЖ-8. Однако с началом войны эти работы были прекращены.

В 1940 году в СССР после сравнительных испытаний 15 различных типов мотоциклов зарубежных марок был выбран и рекомендован к серийному производству мотоцикл БМВ Р-71, получивший в СССР индекс М-72. Это событие можно считать одним из самых значительных в истории мотостроения в СССР. Сама по себе история производства М-72 и его модификаций уже неоднократно описывалась, нас больше интересует М-72 как база для создания спортивных машин. В этой истории существует немало белых пятен, и, возможно многое мы до конца так и не узнаем, а пока попытаемся систематизировать известные нам разрозненные факты и прокомментировать их.

Итак, на эвакуированном в ноябре 1941 года из Москвы в Ирбит московском мотозаводе 25 февраля 1942 года было возобновлено производство мотоциклов М-72, и уже в 1943 году конструкторы ИМЗ создали мотор М-75. Что из себя представлял тот двигатель, можно судить, опираясь на "Отчет о работе УБП и БМ ГБТУ КА" за 1941-1945 годы. В нем мы находим следующее упоминание: "...на М-72 заменены цилиндры и головки. Головки цилиндров вместе с клапанным механизмом взяты от БМВ-Р-51. Объем остался 746 куб. см, мощность от 22 л.с. повысилась до 28 л.с. У М-75 лучшая динамика и экономичность, удовлетворительная литровая мощность, но из-за ряда конструктивных недоработок он не был принят в серийное производство". В отчете именно так и сказано - БМВ-Р-51. Вероятнее всего, это обыкновенная опечатка. Р-51 имел рабочий объем 500 куб. см, а М-72 746 куб.см, крепление и размеры цилиндров не позволяли без серьезных переделок установить их на М-72, поэтому рискнем предположить, что на первых моторах М-75 были установлены несколько переделанные цилиндры и головки не от Р-51, а от Р-75.

Сегодня трудно сказать, что на самом деле двигало конструкторами ИМЗ в 1943 году, видимо, в годы войны на первое место выходила необходимость создать более мощную машину для армии, а о спортивном ее использовании они задумывались во вторую очередь. Кроме армейского предназначения М-75, по замыслу конструкторов, мог стать и хорошей гражданской машиной. Верхнеклапанный двигатель значительно расширял эксплуатационные возможности машины. Пример мотоциклов фирмы БМВ, всегда имевшей в своем модельном ряду как нижнеклапанные, так и верхнеклапанные модели оппозитной схемы аналогичные по своей конструкции, служил прекрасным доказательством этого.

В первые послевоенные годы работы над машиной продолжались Машину продолжали готовить к запуску в серийное производство. В июне 1948 года в журнале "Автомобиль" выходит статья Вильгельма Бекмана "Советские спортивные мотоциклы". В ней автор представлял читателю новые спортивные и гоночные мотоциклы. Обзор этих машин начинался с описания М-75. По существовавшей тогда классификации верхнеклапанные машины назывались "спортивными", а их облегченные и более форсированные версии, предназначенные для соревнований, "гоночными". Иллюстрацией к этой публикации стала фотография экспериментального "спортивного" М-75 с коляской. Машина, изображенная на снимке, представляла собой чисто дорожную версию мотоцикла с коляской. Единственным, что отличало её от серийного М-72, был верхнеклапанный мотор, особый шарм которому придавали вытянутые клапанные крышки, общие как для выпускных, так и для впускных клапанов. Примечательно, что этот мотоцикл "дожил" до наших дней и хранится в фондах Политехнического музея в Москве.

В серийное производство дорожная версия М-75 не пошла, и все дальнейшие работы над этой машиной продолжались только в направлении её спортивного применения.

Именно мотогонки стали тем полигоном, на котором совершенствовались идеи и отрабатывались новые конструктивные решения. Как всегда бывает в истории техники, идеи, опробованные в спорте, затем часто находят свое применение в серийных дорожных машинах. Уже в 1946 году на одной из первых версий М-75 её конструктор Игорь Окунев дебютировал в 300-километровой гонке на первенство страны.

Надо сказать, что первый вариант двигателя М-75, тот самый, с головками от БМВ-Р-75, все же нашел применение еще на одной спортивной машине. Это был мотоцикл, выпущенный в 1946 году на Горьковском мотозаводе и получивший индекс М-80. Здесь опять можно строить предположения, была ли эта конструкция целиком создана на ГМЗ или создатель М-80 Наум Гудкин использовал некоторый задел сохранившихся двигателей М-75. Пожалуй, наиболее вероятна вторая версия, так как централизация мотопрома в СССР позволяла перебрасывать и передавать детали и целые конструкции с одного предприятия на другой. Было выпущено несколько экземпляров М-80, и в конце 40-х годов они участвовали в соревнованиях, о чем свидетельствуют немногие сохранившиеся фотографии. Летом 1947 года на одном из М-80 известным гонщиком Евгением Грингаутом был установлен абсолютный рекорд скорости - 172 км/ч. Необходимо отметить, что на ГМЗ велись работы по созданию целой гаммы спортивных машин в классах 350, 500, 750 кубиков. Причем если 350- кубовый мотоцикл, получивший индекс М-35, достаточно хорошо известен, 750 кубовый М-80 известен меньше, то 500 кубовый мотоцикл, видимо, даже не получивший официального индекса, так и остался в виде прототипа.

Но вернемся в Ирбит. Итак, на базе ходовой части серийного М-72 были созданы "спортивный" и "гоночный" мотоциклы М-75. "Спортивная" то есть обычная дорожная версия, дальнейшего развития не получила, а "гоночная" модификация постепенно стала приобретать черты специального спортивного мотоцикла.

Что же отличало серийный М-72 от М-75? Различий вначале было не так уж много.
Прежде всего двигатель, как мы уже упоминали, имел верхнеклапанные головки цилиндров. Это позволило повысить число оборотов двигателя, применить более высокие степени сжатия и получить более высокие средние эффективные давления. Таким образом, мощность двигателя М-75 достигала 35 л.с. при 5100 об/мин против 22 л.с. при 4800 об/мин у М-72, а отдельные экземпляры М-75 удавалось форсировать до 44 л.с. На М-75 применялись специальные карбюраторы, отлитые из алюминия, со съемными поплавковыми камерами. Диаметр диффузора был доведен до 27 мм против 24мм у стандартных К-37, устанавливавшихся на М-72. Воздушный фильтр не ставился, причем если с завода мотоциклы выходили с пустым кожухом - приливом на КПП под воздухофильтр, то сами гонщики нередко с целью облегчения машины спиливали его. Была немного изменена конструкция распредвала. За счет шлифовки затылочной части кулачков подъем клапанов был увеличен до 8,5 мм. Системы смазки и зажигания на первых М-75 не отличались от систем серийных М-72. Приборы освещения не ставились, а выключатель зажигания был перенесен под сидение. В КПП путем изменения числа зубьев шестерен были изменены передаточные отношения, которые стали равны 0,916; 1,0; 1,3; 1,87, а общие передаточные отношения соответственно составляли 4,23; 4,62; 6,0; 8,65. Кроме того, путем изменения главной передачи можно было менять общее передаточное отношение. Грязевые щитки облегченного типа на М-75 были более узкими, чем на М-72, багажник не устанавливался, вместо него монтировалась задняя подушка, что в совокупности с немного отнесенными назад подножками создавало возможности для гоночной посадки. Выпускные трубы имели мегафоны, диаметр и форма которых зачастую подбирались гонщиками индивидуально. На М-75 первых серий запуск двигателя осуществлялся кикстартером, хотя многие гонщики этот механизм демонтировали. В таком виде мотоцикл выпускался с 1946 по 1951 год небольшими партиями - по несколько десятков в год.

Мотоцикл М-75 а точнее его двигатель, стал базой для множества интересных штучных спортивных машин, изготовлявшихся как в заводских конструкторских бюро, так и отдельными гонщиками. В 1947 году на ИМЗ был выпущен экспериментальный гоночный мотоцикл И6А. Этот мотоцикл имел оснащенный компрессором 600-кубовый двигатель созданный на базе двигателя М-75, уже на этой машине нашли применение алюминиевые цилиндры с запрессованными стальными гильзами, усиленная конструкция шатунов, а также крепление цилиндров сквозными анкерными шпильками. Было создано еще несколько машин как оснащенных системами наддува, так и без них, однако это отдельная тема.

В серпуховском ЦКЭБ по результатам испытаний М-75 в конструкцию этого мотоцикла были внесены изменения с целью повышения его эксплуатационных характеристик. Была введена циркуляционная система смазки с сухим картером и повышена до 9 степень сжатия, изменены фазы газораспределения. Зажигание рабочей смеси осуществлялось от магнето. Таким образом удалось повысить мощность двигателя до 38-40 л.с. при 5300-5600 об/мин. Машина, получившая название М-76, была выпущена в 1947 году в нескольких экземплярах (точное их число пока не удалось установить), однако принимала участие в соревнованиях наряду с М-75.

В свою очередь, не без учета опыта, полученного при эксплуатации М-76, Ирбитский мотозавод провел модернизацию своего М-75.
Машина получила индекс М-75М (модифицированная). Прежде всего, изменения коснулись двигателя. Было введено зажигание от магнето, исчез механизм кикстартера. На некоторых машинах появилась система смазки с сухим картером, аналогичная применявшейся на М-76.
Существенным недостатком конструкции двигателя М-75 было фланцевое крепление чугунных цилиндров к картеру.
Один из известнейших мотогонщиков Карлис Ошиньш как-то вспоминал, что цилиндры двигателей М-75 имели обыкновение, отрываясь от блока, улетать в "забор трассы", чему он был свидетелем на трассе Пирита в Эстонии. В связи с этим вскоре на М-75М появились алюминиевые цилиндры с запрессованной гильзой из легированного, а в некоторых выпусках из аустенитного чугуна, имеющего высокий коэффициент расширения, что обеспечивало хороший контакт гильзы с алюминиевым оребрением. Цилиндры крепились к картеру длинными сквозными анкерными шпильками. Конструкция кривошипно-шатунной группы также подверглась изменениям. Если раньше коленвал и шатуны были стандартными - от М-72, то теперь нижние головки шатунов были усилены и все детали полировались. Диаметр тарелок клапанов М-75М был увеличен до 40 мм против 38 мм у М-75. Соответственно были расширены впускной и выпускной каналы в головках цилиндров. Проблема недостаточной емкости топливного бака была решена путем установки специального бака увеличенного объема.

Конструкция М-75М, выпускавшегося малыми сериями отделом главного конструктора ИМЗ, постоянно совершенствовалась, ведь в отличие от крупносерийного производства стапельная сборка и невысокие темпы производственного цикла позволяли это делать. В результате получилось как бы несколько серий этих машин, различия между которыми были зачастую довольно существенными.

На машинах первых серий еще устанавливались колеса со стальными ступицами от серийных М-72. На машинах поздних серий ступицы колес были из алюминевого сплава со стальными барабанами. Об их конструкции стоит рассказать подробнее. На спортивных машинах переднее колесо сильно нагружается во время торможения, поэтому для повышения эффективности тормозов на М-75М были применены тормозные колодки увеличенной ширины с двухкулачковым приводом. По мере нагревания тормозов при длительных торможениях во время кольцевых гонок может происходить снижение тормозного эффекта. Для предотвращения этого в конструкцию тормозного барабана были введены охлаждающие ребра и внутренняя вентиляция. Отверстия, через которые воздух входит и выходит из барабана, защищались сеткой.

Изменения коснулись также силовой передачи и КПП. Пружины сцепления были усилены за счет увеличения их толщины до 3 мм против 2,8 мм у М-72. Для увеличения надежности крепления диск упругой муфты кардана был напрессован на шлицы вместо напрессовки на гладкую цилиндрическую поверхность, как было на М-72. КПП получила сапун в верхней части, а на некоторых машинах заливная масляная горловина была удлиненной формы, что обеспечивало повышенный уровень масла. Если на машине не было удлиненной горловины, завод рекомендовал заливать масло в КПП, наклонив мотоцикл в правую сторону. Отсутствие рычага кикстартера позволило установить на одном кронштейне с подножкой водителя отнесенную назад двуплечую педаль переключения передач, связанную с КПП жесткой тягой. Применение магнето облегчило установку на картере механизма привода тахометра. Его привод разместился на крышке, закрывающей привод маслонасоса двигателя.

Двигатели М-75М снабжались новыми специальными карбюраторами К-95, а на поздних сериях К-97. Диаметр проходного сечения К-95 составлял 29 мм.

Рама мотоциклов М-75 также подверглась изменениям. Если на первых М-75 это была стандартная рама от М-72, то на М-75М вначале отказались от подседельной трубы, а трубу усиления под баком стали делать уменьшенного диаметра. Следующим шагом стало изготовление рам из специальных облегченных труб круглого сечения. Эти рамы, опробованные на М-75М, впоследствии стали основой конструкций рам на М-77 и М-52С. Все рамы мотоциклов имели кронштейны крепления колясок, так как эти мотоциклы были предназначены как для гонок соло, так и для гонок с коляской. Коляски выпускали двух типов - в виде открытой платформы для кольцевых гонок и в виде обтекаемого кузова для линейных дорожных гонок. Колеса колясок не имели подвески и были заключены в обтекатели.

В результате М-75М стал достаточно совершенным мотоциклом, не слишком дорогим в производстве, по-прежнему унифицированным по многим узлам с серийным М-72, однако это была уже специальная спортивная машина. М-75М выпускалась с 1951 по 1954 год.

Следующим шагом стало создание М-77. Эта новая спортивная машина впервые была показана на чемпионате СССР в 1954 году. Главным принципиальным отличием М-77 от М-75М был двигатель. Силовой агрегат М-77 был дальнейшим развитием конструкции М-75. Внешне М-77 сразу можно отличить по цельным клапанным крышкам новой формы, общим для впускного и выпускного клапанов. Еще одной характерной особенностью М-77 стал топливный бак новой конструкции. Он имел удлиненную форму и желоба для рук гонщика. Передний обтекатель небольшого размера являлся как бы продолжением бака. Однако эта красивая и действительно обтекаемая конструкция имела весьма существенный недостаток - малую емкость бака, поэтому вначале гонщики сами увеличивали размеры баков на М-77, а затем и завод перешел на выпуск баков увеличенного объема.

Двигатель М-77 развивал мощность 45-50 л.с., масса мотоцикла-одиночки составляла 196 кг. М-77 выпускался ИМЗ с 1954 по 1959 год. Количество выпущенных машин составило около 70 штук. В СССР М-77 стал последним спортивным мотоциклом для кольцевых гонок в классе 750 куб.см.

Как уже говорилось, опыт, накопленный при работе над спортивными машинами, позволил в 1950 году создать серийный дорожный мотоцикл М-52 с верхнеклапанным двигателем с объемом 500 куб.см. Спортивная модификация этого мотоцикла получила индекс М-52С. В основе своей это была ходовая часть последней модификации М-77, снабженная передней вилкой со смещенной вперед колесной осью от М-52. Двигатель был спортивной модификацией серийного М-52.

Именно эта ходовая часть и послужила в 1961 году базой для создания одной из самых интересных конструкций ЦКЭБ . Эта 500-кубовая машина, получившая индекс С-51, имела двигатель с двумя распредвалами в головках цилиндров. Мощность двигателя составляла 60 л.с. Эта интересная и по-своему очень эстетичная конструкция продемонстрировала насколько высок был потенциал конструкторов, создававших эти замечательные мотоциклы.