Suzuki Hayabusa - знаковый мотоцикл, крайне необычный тем, что при высокой стоковой производительности его двигателя, он часто подвергается множественным модификациям, позволяющим снять с него значительно бОльшие цифры мощности. Инженеры Suzuki об этом прекрасно знают, а руководство компании считает это важной “продающей” особенностью модели, поэтому важнейшей частью брифа по развитию модели является сохранение высокой надёжности и запаса прочности её двигателя. При этом двигатель считается устаревшим только тогда, когда все резервы возможных улучшений исчерпаны.
В стоковой форме мотор Hayabusa выдаёт мощность преимущественно благодаря рабочему объёму в 1340куб.см, а не благодаря высоким оборотам. Однако, оснащённая нагнетателем, Буса способна на впечатляющий прирост мощности благодаря существенно увеличенному давлению газов на днища поршней при вспышках. В погоне за ещё бОльшим приростом мощности кастомайзеры подвергают двигатель таким нагрузкам, что его создателям приходится постоянно дорабатывать его, дабы он легко выдерживал высокую мощность.
Система смазки коленвала Suzuki Hayabusa 2022
Живучесть двигателя целиком зависит от системы смазки. Даже самое кратковременное прекращение подачи смазки может привести к провороту вкладышей - когда недостаточно смазанные втулки подшипника скольжения прихватывает к шейке, и они проворачиваются в картере или в головке шатуна. В прошлой версии двигателя Hayabusa масло из главной галереи под коленвалом подавалось к пяти коренным подшипникам с продольными канавками. Из четырёх из них масло поступало в каналы в коленчатом вале, проводящем его в четыре шатунные шейки. Верхние вкладыши, менее нагруженные, имели центральную канавку. Вместе со сквозными каналами в коленчатом вале это обеспечивало постоянный ток масла от маслонасоса в канавки коренных подшипников, затем каналы коленвала, и, наконец, во вкладыши нижних головок шатунов.
В новом варианте конструкции двигателя Hayabusa в коленвале появились дополнительные каналы, соединяющие первую шатунную шейку со второй, а третью - с четвёртой и проходящие через коренные шейки между ними, где в них поступает масло. Судя по эскизу, шатунные шейки имеют сквозные поперечные каналы, и всё это по заявлению Suzuki повышает поток масла во вкладышах коленвала более чем на 50% без изменений в конструкции маслонасоса.
Маслонасос
Масляный зазор на вкладышах образуется не за счёт избыточного давления маслонасоса. Он просто подаёт масло в ненагруженную часть вкладыша, а распределяется оно уже под влиянием нагрузки на вкладыш и вращения коленвала. Слой масла между вкладышем и шейкой образуется исключительно за счёт вязкости масла. Давление в нагруженной зоне вкладышей в двигателях с нагнетателем может в 150 раз превышать давление, создаваемое маслонасосом. Сквозные поперечные каналы в шейках шатуна обеспечивают поступление масла от маслонасоса в ненагруженную часть вкладышей. Под нагрузкой масло выступает по бокам вкладышей, и маслонасос постоянно заменяет его. Обновления в конструкции сделали эту задачу проще.
Снижение деформации картера при сборке
Такие нагрузки, как в модифицированных Hayabusa-х, требуют точной сборки корпуса двигателя и равномерной затяжки болтов, стягивающих его половины. Деформации картера могут привести к неравномерной нагрузке на коренные подшипники. Для достижения равномерности затяжки болтов Suzuki перешли с затяжки по моменту на затяжку по углу. При использовании динамометрического метода равномерность затяжки возможна лишь в том случае, когда трение во всех резьбах одинаково, но затяжка по углу исключает трение из списка причин возможной неравномерной затяжки. Болты вкручиваются до плотного контакта, а затем дотягиваются на одинаковый угол.
Накатанная резьба в картере
Ещё один аспект повышения надёжности - переход от нарезной резьбы к накатанной. Вместо использования режущего метчика теперь применяется роликовая накатка внутренней резьбы, которая за счёт наклёпа и уплотнения получается в несколько раз прочнее и равномернее нарезной. Более того, затягивание болтов в такой резьбе не приводит к деформации витков, поскольку перед деформацией происходят упругие процессы в резьбе, затем происходит затягивание в точке баланса сил, и лишь при дальнейшем затягивании возможно повреждение резьбы. Благодаря этому такая резьба намного более устойчива, в том числе к повышенным нагрузкам при каких-либо деформациях картера.
Шатуны и поршни
Нынешние невысокие поршни, кем-то метко названные “пепельницами”, имеют очень небольшое расстояние от горячего днища поршня до отверстий бобышек под поршневой палец. Высокая температура пальца плюс большие нагрузки могут привести к ухудшению смазывания и к образованию задиров или налипанию материала поршня на палец. Это особенно вероятно в высоконагруженных двигателях, оснащённых нагнетателем. Это случалось на гонках с Ducati 916, а также с некоторыми модифицированными BMW S 1000 RR. Одним из вариантов предотвращения этой проблемы является подача охлаждающих и смазывающих масляных струй на внутреннюю часть поршня, как это сделано в некоторых современных двигателях, но есть и другой способ. Заключается он в увеличении площади опоры поршневого пальца в шатуне и поршне, что позволяет легко переносить нагрузки, при этом жертвуя некоторой площадью опоры на противоположной стороне.
Верхняя шейка шатуна, сужающаяся к верхнему краю, и имеющая максимальную ширину на нижней части шейки, позволяет легче переносить нагрузки от вспышек, приходящиеся на низ. Верхняя часть верхней шейки шатуна нагружается только при обратном ходе поршня на такте впуска, поэтому достаточно небольшой ширины этой области. Внутренние части бобышек под поршневой палец, наоборот, максимально расширены сверху, где поршень во время вспышки сильно давит на палец, и сужены ближе к краю юбки поршня. Такая конструкция довольно часто применяется для увеличения площади наиболее нагруженных частей - в частности, так же устроены поршни турбированных авиационных двигателей.
Помимо прочих преимуществ, такая конструкция позволила снизить массу поршней на 26 граммов, а шатунов - на 3 грамма. Поршневой палец при этом стал короче.
Коробка передач Suzuki Hayabusa 2022
Валы коробки передач обычно с одной стороны подвешены на шариковом подшипнике, а с другой - на игольчатом, который подстраивается под изменяющиеся зазоры при тепловом расширении стальных валов и алюминиевого корпуса. Длина игольчатых подшипников была увеличена на 18%. Кроме того, по заявлению Suzuki, установка квикшифтера потребовала изменения некоторых элементов конструкции коробки, в частности механизма селектора передач.
Проскальзывающее сцепление лёгкого выжима также было доработано для улучшения переключения передач, в частности - работы квикшифтера. Теперь сцепление легче выжимается, меньше проскальзывает в серой зоне при частичном выжиме, а при закрытии газа, наоборот, легче проскальзывает, предотвращая блокировку заднего колеса из-за низких оборотов двигателя.
Газораспределительный механизм
Для снижения вредных выбросов, фаза перекрытия клапанов и длительность их открытия были слегка уменьшены. Для того, чтобы клапаны проделали тот же ход за меньшее время, потребовалось сделать профили кулачков распредвалов более агрессивными, а для предотвращения зависания клапанов клапанные пружины сделали более жёсткими. Для сохранения между толкателями и кулачками масляной плёнки, способной выдержать повышенные нагрузки, ширина кулачков была слегка увеличена.
Поскольку двигатель Hayabusa имеет достаточно архаичную конструкцию и не предназначен для предельных нагрузок на максимальных оборотах, в отличие от двигателей сегодняшних спортбайков, ГРМ этого двигателя по-прежнему использует толкатели с регулировочными шайбами, а не более современные пальцы-толкатели, которые установлены в большинстве новых двигателей. Тем не менее, Hayabusa известна достаточно низкими оборотами пиковой мощности - 9700об/мин. На этих оборотах при ходе поршней в 65мм поршни испытывают ускорения в 4300g. В двигателях современных 600-кубовых спортбайков ускорение достигают 7000g, и даже это ещё не предел для двигателей нынешних поколений.
Охлаждение
Как и в случае с оребрением цилиндров воздушного охлаждения, с рёбрами радиаторов возможна ситуация, при которой рёбра расположены так близко друг к другу, что это ухудшает теплообмен, а не улучшает. Поэтому Suzuki увеличили поток охлаждающего воздуха через радиатор примерно на 8%.
Улучшенный привод ГРМ Suzuki Hayabusa 2022
Когда привод ГРМ работает надёжно, инженеры счастливы, поскольку любые отклонения от плавной работы могут привести к повреждениям узлов двигателя. Почему? Потому что коленвал вращается не равномерно, а скорее серией толчков, которые сопровождают вспышки в каждом цилиндре. При этом кулачки распредвала, открывающие и закрывающие подпружиненные клапана, обуславливают неравномерную нагрузку на привод. Объединение двух таких непростых процессов в одну плавную цепочку требует творческого подхода со множеством проб и ошибок. В данном случае Suzuki изменили конструкцию натяжителя цепи “для минимизации биения” и нанесли скользкое тефлоновое покрытие на направляющие цепи. Что ж, буду надеяться, что этот шаг позволит дополнительно повысить надёжность двигателя, работающего совместно с нагнетателем и другими доработками, повышающими выходную мощность.
