Оксли: Почему V-образные двигатели мощнее рядных?

Конструктор Ducati Corse Луиджи Даллинья и гонщик Honda Марк Маркес — «виновники» неоспоримого превосходства в MotoGP двигателей V4 над рядными

Это объясняет, почему Ducati, Honda, KTM и теперь Aprilia используют 90-градусные V4 вместо узкоугольных «вэшек» в MotoGP — это позволяет им производить больше лошадиных сил, и тип лошадиных сил получше.

90-градусная «вэшка» была пульсирующим сердцем Ducati с пор, как Фабио Тальони построил в 1970-м первый для компании V-твин. Но Honda была не так далеко позади.

Сёитиро Иримадзири, который сконструировал «хондовскую» сказочную рядную шестёрку-250 и рядную пятёрку-125 в 1960-х, десятилетием позже выбрал конфигурацию для гранприйного байка NR500 с овальными поршнями, и по большей части набирал за счёт уменьшения трения и потерь при прокачке. С тех пор Honda создала много 90-градусных V4 — от дорожных байков VF750, VFR750, RC30, RC45 и NR750 до текущего байка MotoGP, RC213V.

Само собой, в Ducati V4 используются десмодромные клапаны, которые изначально с успехом использовались «Мерседесом» в его двигателях Формулы-1 1950-х. Десмоклапаны максимизируют периодичность впускных и выпускных клапанов, то есть Ducati менее ограничена профилем распредвала, и может открывать-закрывать клапаны дальше и быстрее ради лучшего дыхания, и как следствие, большей мощности.

Само собой, в гонках везде хорошо не бывает, будь то двигатель, шасси или электроника. Везде компромисс. Вы выбираете себе путь, затем максимизируете преимущества и минимизируете недостатки.

У 90-градусных V4 несколько отрицательных черт. Они длинные, что вызывает головную боль у конструкторов шасси, старающихся держать колёсную базу мотоцикла короткой ради шустрого поворачивания. К тому же их задние цилиндры занимают много места и производят много тепла в ключевой области мотоцикла. Это требует умной работы над шасси, воздухокамерой, выпуском и дизайном бензобака.

Тут конструкторам мотоциклов может помочь умная конструкция внутренностей — компактная головка цилиндров с укороченными выпускными клапанами и так далее, что поможет сбрить жизненноважные милиметры с внешних размеров.

Затем двигатель нужно закрепить именно в нужном месте рамы. В MotoGP это достигается отклонением двигателя назад, поднятием переднего цилиндра, что на долю уменьшает колёсную базу и выдвигает коленвал вперёд, чтобы расположить больше веса над передним колесом ради лучшего поворачивания.

Здоровенный 5,9-километровый британский Silverstone Circuit оказался великолепной игровой площадкой для рядных байков MotoGP. Yamaha побеждала на нём в 2010, 2012, 2013, 2015 годах, Suzuki в 2016 и 2019 годах. Подобное сочетание ходовых виражей без километрового прямика — скорее редкость для современного MotoGP с обилием крутых поворотов.

Эти факторы правда не касаются конструкторов двигателей и шасси, которые выбирают рядные четвёрки, которые короче и компактнее по всем размерам, имеющим значение. Однако возможно, что рядные четвёрки не только с трудом производят выигрывающие гонки лошадиные силы из-за длины своих коленвалов, но и так как у двигателя больше ширина, в них трудно использовать достаточно большие дроссельные корпусы и впускные коллекторы.

Использование укрупнённых дроссельных корпусов и коллекторов, что даёт больше мощности, вероятнее всего сделают мотоцикл слишком широким — это будет плохо для аэродинамических показателей. В теории байку MotoGP с V4 следует быть уже рядной четвёрки, но это не тот случай, потому что сейчас определяющий фактор общей ширины — размер радиатора.

Упрощённая компоновка и централизация масс байка MotoGP с рядной четвёркой могут делать Yamaha YZR-M1 и Suzuki GSX-RR быстрее, когда конфигурация трека позволяет им использовать их превосходящую поворотную скорость, но это не всегда помогает им в гоночных ситуациях, потому что на прямике обогнать легче, чем в повороте.

V4 не наслаждаются огромным преимуществом на прямиках, но его достаточно, чтобы добиться по ходу гонки ключевой разницы. На прошлогоднем ГП Катара быстрейшим V4 был RC213V Марка Маркеса с 352 км/ч/ 218,7 миль/ч — где-то на 3,5 км/ч/ 2 мили/ч лучше быстрейшей рядной четвёрки Suzuki GSX-RR Жоана Мира.

В Муджелло быстрейшим V4 был Desmosedici Андреа Довициозо с 356,7 км/ч/ 221,6 мили/ч, примерно с такой же разницей против лучшей рядной четвёрки — опять GSX-RR Мира.

Это преимущество позволяет ездоку поймать «коридор» от байка впереди. Еще это позволяет ему выскочить из коридора и выстроить перетормаживающий манёвр. Еще это даёт ездокам больше вариантов для тактики, потому что они не играют всё время в догонялки.

Набор метров на прямой линии так же помогает динамике на гоночной дистанции, потому что ездоку не нужно так сильно молотить тормозами по передней шине, как и уничтожать заднюю шину агрессивным дросселем. И само собой, ему не надо рисковать аварией, входя в повороты, пытаясь отыграть метры, потерянные на прямиках.

Еще V4 могут лучше работать на целом треке, а не только на прямиках. Более узкий коленвал V4 сокращает гироскопический эффект быстро крутящегося вала, так что ездок может легче заваливать байк в повороты и легче вытаскивать байк из поворотов.

Рядную четвёрку с её лишним коленвальным гиро труднее уводить с траектории, когда ездок хочет завалиться в поворот, но как только байк в повороте, этот гиро помогает ездоку поддерживать траекторию. По этой причине байки MotoGP с рядными четвёрками быстрее в поворотах.

Но нынешний технический регламент не помогает рядным четвёркам, потому что задний слик Michelin может перегреваться, если ездоки чересчур пользуются боковиной шины. Вот другая причина, почему двигатели V4 ныне так успешны: потому что ездок, который может шустро завернуть байк в поворот и шустро выйти из поворота, меньше злоупотребляет боковиной шин.

Это совсем не совпадение, что Ducati начала выигрывать гонки, когда в 2016-м пришли «Мишлен», после 5 сезонов без побед. Однако составы задних шин «Мишлен» в прошлом году были сильнее резины 2018-го, а задняя шина 2020-го совсем новая и еще сильнее. Так поможет ли это рядным четвёркам сократить разрыв?

Страница: 1 2