Мотоцикл, одноцилиндровый двухтактный двигатель мотоцикла
Успехи в создании велосипеда и автомобиля, а также двигателя внутреннего сгорания дали толчок к работе над созданием еще одного типа «самодвижущегося экипажа» - мотоцикла. Мотоцикл - гибрид в семействе самодвижущихся. Он относительно легок, его в нерабочем состоянии может перемещать один человек, он компактен, если нет гаража, можно пристроить в квартире. Это все от велосипеда, но, разогнавшись, он может достичь скорости более 100 километров в час. Это от автомобиля. Если у обычного велосипеда нет двигателя, а у автомобиля мощный многоцилиндровый мотор, то у мотоцикла маленький моторчик, зачастую с одним цилиндром.
На данный момент существует очень хороший ассортимент туристических мотоциклов (впрочем, как и автомобилей). Есть легчайшие модели, чуть шире велосипеда, и есть мощные мотоциклы с коляской, которые под стать малолитражному автомобилю, только не имеют кузова. Есть среди них модели, рассчитанные на хозяйственного владельца, который ездит на мотоцикле на работу в городе или в селе, ездит на рыбалку. А есть модели, рассчитанные на гонщика, которому от машины нужна только скорость. Остановимся на широко распространенном одноцилиндровом мотоцикле.
Двигатель мотоцикла по сравнению с автомобильным удалось сильно упростить, вместо мотора с четырьмя цилиндрами был создан мотор, имеющий всего один цилиндр. Мотор стал много меньше, легче и проще, новый двигатель обходится без клапанов, а значит и без приводящего их в движение валика и других устройств. Получился такой маленький мотор, который легко уместился между колесами мотоцикла, не мешая ни колесам, ни седоку. Двигатель рассматриваемого мотоцикла проще и в работе. Действие автомобильного мотора слагается из циклов, каждый из которых включает четыре перемещения поршня двигателя - две подъема, с предельным уменьшением свободного объема цилиндра, и два движения, при котором свободный объем цилиндра увеличивается. У рассматриваемого мотоцикла полный цикл включает только два движения - подъем и опускание поршня.
В боковых стенках цилиндра есть три отверстия. Двигаясь вверх и вниз, поршень то перекрывает, то открывает отдельные отверстия. Одно из них служит для впуска горючей смеси, другое - для выхода остаточных газов после процесса горения, и третье - продувочное для лучшей очистки рабочей области цилиндра от газов, оставшихся от предыдущего процесса горения. Как и в автомобиле, газ поджигается специальной электрической свечой. При горении образуются газы, стремящиеся занять большой объем, но так как заключены они в малом объеме, их давление велико и поэтому приводится в движение поршень. Движение поршня под действием газов, образовавшихся при сгорании горючей смеси, подожженной искрой свечи, приводит в движение поршень и, следовательно, шатун вращает коленчатым вал с маховиком. Так как маховик массивен, инерция его велика, он продолжает вращаться и тогда, когда образовавшиеся при сгорании горючей смеси газы уже вышли из мотора и больше на поршень не давят. Движение маховика заставляет поршень идти вверх, сжимая горючую смесь, поступающую в отверстие цилиндра. Вместе с тем, при движении вверх поршень выталкивает из цилиндра имеющиеся там остатки газов. Когда мотоцикл движется, встречный воздух обдувает двигатель и при этом охлаждает его.
У такого двигателя потери больше, чем у четырехтактного. Так, когда из пространства над поршнем выбрасывается отработанное горючее, в это время уже начинает поступать свежее горюче, и оно выбрасывается не использованным.
В четырехцилиндровом двигателе в каждый такт в одном из цилиндров газы с силой двигают поршень, и одноцилиндровом это происходит лишь в одном такте из двух. Во втором такте поршень подымается и сжимает горючую смесь за счет энергии, запасенной маховиком. То есть мотор энергию не вырабатывает, а потребляет, поэтому в таких двигателях, чтобы увеличить их мощность часто увеличивают число оборотов.