Вопрос

Почему поршни мотоциклов нужно менять, а поршни автомобилей — нет?

В мотоциклах, особенно в кроссовых и других гоночных мотоциклах, поршни приходится менять довольно часто, примерно каждые 30 часов езды.



У таких мотоциклов часто есть ограничитель оборотов на уровне 10 500 об/мин, что немного выше, чем у некоторых автомобилей, таких как Ferrari или BMW e92 m3.



Почему поршни на этих мотоциклах нужно менять, в то время как в автомобильных двигателях достаточно часто менять только масло? Если вы владелец Porsche 911, Audi RS6 или чего-то подобного, то наверняка часто ездите на высоких оборотах, особенно если живёте недалеко от немецкого автобана или ездите на трек. Но при этом срок службы таких автомобилей сопоставим со сроком службы более скромных машин.



Обновить



Вот скриншот таблицы периодического технического обслуживания из руководства по эксплуатации кроссового мотоцикла Kawasaki KX250F



введите описание изображения здесь



Как многие уже отметили, 15 часов — это время для гоночных приложений, а не для обычного воскресного гонщика. Но всё же 100 часов — это огромный скачок по сравнению с ручным управлением, которое, на мой взгляд, всё ещё довольно распространено.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/74386/why-do-motorcycle-pistons-need-replacement-and-not-cars

11 Комментариев

  1. Мотоциклы для бездорожья, о которых вы говорите, — это гоночные мотоциклы, 4-тактные или 2-тактные, которые проводят много времени на высоких оборотах или, по крайней мере, на постоянных высоких оборотах, что приводит к нагрузке на двигатель. Возьмите один из таких мотоциклов и покатайтесь на нём, с ним всё будет в порядке. На самом деле это не имеет никакого отношения к тому, что это мотоциклы, а скорее связано с тем, что это гоночные транспортные средства.



    То же самое можно сказать и о гоночных автомобилях. Например, о вашем полноценном дрэгстере. Обычно такие двигатели выдерживают один или два заезда, после чего их разбирают или полностью заменяют. Стоковые автомобили развивают скорость 140–200 миль в час в течение нескольких часов. Команды NASCAR разбирают двигатели после гонок, чтобы проверить, нужно ли их восстанавливать или заменить.



    Обычным автомобилям и мотоциклам, которые просто ездят по улицам, будь то Harley, скутер или мотоцикл для двойного спорта, не требуется капитальный ремонт двигателя каждые несколько часов. Или дней.



    Для сравнения: час работы двигателя на холостом ходу равен 32 пройденным милям, так что шесть часов езды на кроссовом мотоцикле на пределе возможностей — это большой «пробег».


  1. Я был вынужден поставить дизлайк этому вопросу из-за того, что автор распространяет дезинформацию. Очевидно, что он прочитал где-то одну статью о внедорожных мотоциклах и решил задать этот ошибочный вопрос.



    При этом «мотоциклы» обычно не требуют замены поршней, если только с ними не произошла какая-то катастрофа. То же самое касается автомобилей. Теоретически двигатели «гоночных мотоциклов» могут изнашиваться быстрее, чем автомобильные, из-за того, что они работают намного быстрее, но это не всегда так. Я знаю нескольких парней, которые ездят на спортивных мотоциклах с оригинальными двигателями, прошедшими более 160 000 км. Заметьте, это крайне редкое явление, потому что большинство мотоциклов выходят из строя задолго до пробега в 50 000 миль, но они могут прослужить очень долго. Кроме того, двигатели спортивных мотоциклов сконструированы намного лучше, чем двигатели автомобилей. Например, мой TL1000R 2000 года выпуска был оснащён коваными поршнями и шатунами. Это было 20 лет назад.



    Теперь, когда всё прояснилось, я должен предположить, что автор вопроса имеет в виду кроссовые мотоциклы, поскольку он упомянул «часы», а не километры. Признаюсь, я не очень разбираюсь в этом, но я серьёзно сомневаюсь, что кто-то, кроме нескольких профессиональных гонщиков, будет менять поршни после пары заездов. Продажи кроссовых мотоциклов резко упали бы, если бы им требовался капитальный ремонт раз в две недели. И, как сказал Кайус, вам придётся просветить нас насчёт того, у какого мотоцикла предел оборотов составляет 10 000 в минуту, потому что я о таком никогда не слышал.


  1. @SteveMatthew Верно, хотя, надеюсь, однажды я буду обслуживать 911-ю. Интересно, что ты сказал о подсчёте очков, я почитаю об этом
  1. @CaiusJard Я ездил на внедорожных мотоциклах довольно много лет, и 30 часов были слишком частым показателем (мы давно не ездили), но мы всё равно меняли поршни, и это случалось не так уж редко. Думаю, это происходило примерно раз в год или около того, а если ездить всего пару часов (фактически время работы двигателя) каждые выходные, то это всё равно около 100 часов. Всё равно довольно часто
  1. Судя по комментарию в вашем вопросе, у вас нет 911-й модели и вы не занимаетесь её обслуживанием. У них регулярно возникают проблемы с двигателем, особенно с левым рядом цилиндров. Это связано с особенностями конструкции двигателя. Спросите у большинства владельцев 3,8-литровых ранних моделей 997-й серии, что они думают о задирах в цилиндрах и отдаче.
  1. @Erik — простой ответ: нет. А почему ты думаешь, что да? Откуда ты это взял?
  1. Предположим, что речь идёт о двух инсультах.



    Срок службы поршней различается. В какой-то степени на дорожных мотоциклах с двухтактным двигателем они являются расходным материалом, но можно ожидать, что они прослужат 20 000 миль и более. На других мотоциклах срок службы гораздо меньше. Например, в Aprilia RS125 рекомендуется проверять кольца каждые 8000 км (~5000 миль), и к тому времени, когда вы доберётесь до них, чтобы проверить, вы уже можете их заменить. Как правило, я меняю поршень через каждые два комплекта колец.



    Если вы посмотрите на двухтактный цилиндр, то увидите очень большие отверстия. Из-за них кольцам приходится нелегко, так как они расширяются в отверстиях, а затем выталкиваются обратно на их краях. Часто чем лучше настроен двигатель, тем больше эти отверстия, что усложняет жизнь кольцам. Можно кое-что сделать, чтобы уменьшить этот эффект (например, у NSR125 есть перемычка в середине выпускного отверстия, поддерживающая поршневые кольца, поэтому у него 2 отверстия меньшего размера вместо одного большого), но это может повлиять на конечную производительность. В двигателях с двумя тактами обычно используется система смазки, при которой масло подается в двигатель вместе с топливно-воздушной смесью, что, скорее всего, обеспечивает менее эффективную смазку. Кроме того, из-за формы отверстий и ограничений, которые накладываются на каналы для охлаждающей жидкости, ствол, скорее всего, будет охлаждаться неравномерно, особенно когда он только нагревается.



    У гоночных мотоциклов с двухтактным двигателем (как для езды по дорогам, так и для бездорожья) срок службы поршней может быть гораздо короче, а отверстия в них — гораздо больше, к тому же они, скорее всего, будут работать на высоких оборотах в течение большей части срока службы. Насколько я помню, на некоторых моделях Yamaha TZ250 новые кольца устанавливались через 250 миль, новые поршни — через 500 миль, а новые шатуны — через 1000 миль. Но для гоночного мотоцикла главным фактором является производительность, а дополнительное техническое обслуживание не так важно.



    Компания KTM даже указывает, что на некоторых своих мотоциклах электрический двухтактный масляный насос необходимо заменять через 80 часов работы.



    Замена поршней зачастую не так уж сложна. Как любитель RS125, я за несколько часов работы снимаю обтекатели, сливаю охлаждающую жидкость, снимаю головку и цилиндр, заменяю поршень и собираю всё обратно



    Возможно, мне стоит отметить, что в целом двухтактные мотоциклетные двигатели не имеют более высоких оборотов по сравнению с четырёхтактными. Самый высокооборотистый двухтактный мотоцикл, который у меня есть, — это Gilera CX125, красная зона которого находится на отметке 12 000 об/мин. Для сравнения: у некоторых версий Honda CBR250RR (четырёхцилиндровый двигатель объёмом 250 куб. см, выпущенный в конце 1980-х годов) красная зона находилась на отметке 19 500 об/мин. В большинстве современных двухтактных двигателей используются лепестковые клапаны, которые не так хорошо подходят для очень высоких оборотов, как дисковые клапаны в двухтактных двигателях


  1. Только профессиональные гонщики меняют поршни после стольких часов соревнований.
  1. Просто для уточнения: вы сравниваете двухтактные мотоциклы с четырёхтактными автомобилями? Пожалуйста, приведите примеры мотоциклов, которые развивают скорость до 10 000 оборотов в минуту и требуют капитального ремонта двигателя каждые 30 часов
  1. Наши кроссовые мотоциклы никогда не выходили из строя по серьёзным причинам, и мы меняли поршни и кольца примерно раз в год (имейте в виду, что мы ездили всего пару часов в неделю). Мы делали это как на двухтактных, так и на четырёхтактных мотоциклах, а именно на KTM 150/250SX и Kawasaki KXF250. В последнее время я не читал статей на эту тему, но это была любопытная мысль, поскольку в гонках на внедорожных мотоциклах часто проводят капитальный ремонт. Когда я посмотрел, ограничение в 10 000 оборотов кажется немного заниженным. Похоже, что 13 000 — более правильный показатель, но у меня нет достоверного источника, на который можно было бы сослаться. Это для четырёхтактного 250-кубового двигателя
  1. @Moab На 30-м часу он уже работал на пределе. Но всё же мы делали капитальный ремонт с заменой поршней, колец, регулировкой клапанов и заменой других мелких деталей примерно раз в год по рекомендациям других гонщиков и механиков, и это занимало, наверное, около 100 часов, плюс-минус. Для автомобиля или шоссейного мотоцикла это совершенно ничтожно мало, но я не могу ничего сказать о шоссейных мотоциклах, так как у меня нет опыта их эксплуатации. Пожалуйста, ознакомьтесь с моим обновлённым вопросом с таблицей технического обслуживания
Вы уже ответили на этот вопрос