Двигатель для снегохода: как это работает

Среди мотористов Боденское озеро известно своими жесточайшими экологическими нормативами. Водоем служит основным источником питьевой воды для юго-запада Германии, и начиная с 1976 года использование частных моторных судов на нем было строго запрещено. Лишь 30 лет спустя, чтобы избежать неконтролируемых нарушений, власти решили пустить моторки на озеро: только мощностью до 90 л.с. и только четырехтактные.

Многие помнят, как совсем недавно чадящие и пожирающие масло (хотя при этом мощные и легкие) двухтактники были с позором изгнаны сначала из мотоспорта, а затем и с прилавков. Жертвой этих гонений пали целые классы спортивной техники, такие как стоячие гидроциклы, которые просто не могли позволить себе стать даже слегка тяжелее, примерив четырехтактный мотор. Сегодня даже газонокосилки обзавелись распредвалами и клапанами. Оборону держат разве что ручные бензопилы.

Вся эта прелюдия вот к чему: двухтактные двигатели BRP с технологией прямого впрыска E-TEC получили разрешение на эксплуатацию от экологических органов Боденского озера. Это невероятно и практически невозможно, и об этом нам с нескрываемой гордостью рассказывал региональный директор компании по Европе и СНГ Милош Лазничка на презентации новых снегоходов BRP в Шерегеше.

Всего 800 см³ и безумные 164 л.с. на 200 кг массы. Скорость бешеная! На такое способен только двухтактник. При этом надежная тяга на низких оборотах, мгновенные отклики на газ, безупречно ровный холостой ход — все на уровне лучших четырехтактников. Подо мной спортивный снегоход Ski-Doo Summit X T3, и это едва ли не самый удобный в управлении снаряд, на котором мне приходилось ездить.

Напомним, что простейший двухтактный двигатель имеет минимум движущихся деталей. В стенках его цилиндра есть окна, которые по очереди перекрываются движущимся поршнем. Когда поршень идет вверх (такт сжатия), топливо-воздушная смесь всасывается в подпоршневое пространство. При движении поршня вниз (рабочий ход) смесь подается в камеру сгорания через канал продувки.

Если в четырехтактных двигателях фазы впуска, выпуска, сжатия и рабочего хода четко отделены друг от друга с помощью клапанов, да еще изменяемы и управляемы, то в классическом двухтактнике все идет как идет: свежая смесь контактирует с выхлопными газами, степень сжатия относительно невысока, да к тому же еще горит масло, которое приходится подмешивать в топливо для смазки деталей поршневой группы. Такой двухтактник хорошо работает только в узком диапазоне оборотов, а в остальных теряет мощность, сбивается с ритма и безбожно чадит.

Моторы E-TEC лишены всех этих недостатков, потому что состав смеси в них управляем и постоянно изменяется благодаря непосредственному впрыску топлива. Инжектор E-TEC по конструкции напоминает динамик: точно такая же катушка движется вдоль магнита, приводя в движение небольшой поршень, который выталкивает топливо прямо в камеру сгорания. Компьютерный блок управления двигателем рассчитывает оптимальный состав смеси 8000 раз в секунду и управляет движениями инжекторного поршня как вниз, так и вверх.

Масло в моторе E-TEC не подмешивается к бензину, а подается по специальным трубкам туда, где оно жизненно необходимо: к стенкам цилиндра и подшипникам кривошипно-шатунного механизма. Насос подает масло не непрерывно, а в строго определенные моменты, рассчитанные компьютером. В итоге расход масла настолько мал, что большинству пользователей одной заправки хватит на целый сезон.

Всезнающий компьютер управляет не только впуском, но и выпуском. Выпускных клапанов в привычном понимании слова у E-TEC нет, однако есть механизм, регулирующий диаметр выходных окон цилиндра.

Таким образом, для любых оборотов компьютер подбирает оптимальное сочетание состава смеси, интенсивности выпуска и смазки, делая процесс сгорания контролируемым в той же мере, что и у современных четырехтактников. Отсюда и ровные холостые, и тяговитый низ, и безумная пиковая мощность при полном отсутствии даже намека на запах гари.

Вся электрическая машинерия потребляет предельно мало энергии, что помимо эфемерной экономии дает и весьма ощутимый бонус: двухтактники E-TEC заводятся в буквальном значении слова с пол-оборота. Это особенно важно для спортивных моделей, которые могут не оснащаться электрическим стартером из соображений экономии веса. Дергая на морозе заводную рукоятку, райдер не раз вспомнит инженеров BRP добрым словом.

Снегоход не самый простой в управлении аппарат, и чем глубже становится снег под ним, тем сложнее справиться с машиной. На первый взгляд, снегоход, опирающийся на широкую гусеницу и две лыжи, более чем устойчив. Так кажется, если забыть о том, что рыхлый глубокий снег на скорости больше напоминает воду, чем земную твердь. Эта аналогия косвенно подтверждается практикой: хорошо подготовленные райдеры действительно могут промчать на снегоходе по воде, постоянно поддерживая скорость, на которой гусеницы и лыжа глиссируют.

На «пухляке» снегоход так и норовит завалиться на бок, к тому же и повороты приходится выполнять с помощью наклона, а не поворота лыж. Задача пилота — постоянно поддерживать баланс машины, не давая ей наклоняться слишком сильно. Вот только наклонить снегоход — вовсе не то же самое, что наклонить мотоцикл. Чтобы наклонить тяжелую машину, опирающуюся на снег широкой гусеницей и лыжами, недостаточно скромной работы весом и рулем. Райдеру приходится постоянно перемещаться, переходя с подножки на подножку или даже вставая правой ногой на левую сторону и наоборот.

Современные снегоходы Ski-Doo и Lynx построены на платформе Rev-X. Платформа — это совокупность компоновочных решений, которые позволяют сделать аппарат хорошо управляемым и комфортным для райдера. Точки крепления элементов подвески, взаимное расположение двигателя, сиденья, рулевой колонки — все это определяет и развесовку машины, и позу райдера, и, в конечном счете, общее ощущение от движения.

На снегоходах, построенных на платформе Rev-X, райдер сидит близко к рулю, его ноги максимально вынесены вперед. Это помогает наиболее эффективно использовать собственный вес, чтобы наклонять машину. Наклоненные вперед подножки также помогают райдеру применять силу в правильном направлении. На спортивных моделях для глубокого снега подножки имеют большие отверстия, чтобы снег не прилипал. Приборы расположены практически горизонтально, чтобы на них было удобно смотреть сверху.

Задняя подвеска tMotion, устанавливаемая на моделях для глубокого снега, имеет некоторую степень подвижности в поперечной плоскости, а не только в продольной. Наклона всего на пару градусов достаточно, чтобы слегка сместить центр тяжести снегохода и помочь райдеру наклонить его, используя вес самой машины, а не только свой собственный. Той же цели способствует и гусеница с гибким краем Flex Edge. Ее ширина достаточна для движения по глубокому снегу. Однако при необходимости наклонить снегоход она действует как гораздо более узкая гусеница благодаря гибкости в продольном направлении.

Подвеска rMotion, которая устанавливается на динамичные модели для езды по трассам, получила смещенную назад точку крепления амортизатора, благодаря чему снегоход меньше задирает лыжи при разгоне и лучше управляется.

Пожалуй, самая интересная техническая новинка снегоходов нового сезона — это регулируемая лыжа Pilot TS с выдвижным «коньком». Сверхтвердую карбидовую вставку можно выдвинуть на 12 мм, просто вращая регулятор. В выдвинутом состоянии вставка увеличивает боковую поверхность лыжи, улучшая управляемость на рыхлом снегу. На твердом покрытии «конек» лучше убрать, чтобы сделать управление более плавным и комфортным.