• Для полноценного просмотра форума, Вам необходимо зарегистрироваться !!!! Регистрация
  • Ищем партнерские сервисы и магазины, для специальных цена на ЗЧ и обслуживание для клуба. Обращаться к администрации.
  • Скидки на з/ч, клубные сервисы, гарантии на работы

Мото Новости Десмос-дромос: история десмодромного привода

Rraha

Прохожий
Регистрация
6 Июл 2020
Сообщения
4
Баллы
1
Конечно, десмодромный привод ассоциируется прежде всего с маркой Ducati. Ведь больше никто так и не освоил серийного производства двигателей с такой системой – а итальянская компания уже несколько десятков лет не выпускает моторов без нее. Так что нет ничего удивительного в том, что нынешний технический директор Ducati Джанлуиджи Меньоли выступил организатором этой выставки (от Будрио всего 25 км до завода Ducati в пригороде Болоньи). Меньоли начинал свою деятельность в качестве чертежника под началом легендарного Фабио Тальони, впервые применившего десмодромный привод на моторах Ducati, затем проектировал двигатель desmoquattro совместно с его преемником Массимо Борди – и все эти годы он собирал информацию о силовых агрегатах с такой системой привода.

«Болонья всегда была центром промышленного дизайна и инженерной механики, еще со времен Средневековья, когда ее называли городом мельниц, — рассказывает Меньоли. – В свое время она стала и мотоциклетной столицей Италии – здесь получили прописку 86 мотопроизводителей. Но Болонью можно назвать и «десмодромным городом» — в 50-е годы над этой системой привода работали шесть местных автомобильных и мотоциклетных компаний. Поэтому организация этой выставки для меня и долг, и удовольствие. К тому же мы показали роль Ducati и в развитии концепции, и в организации серийного производства».

Вместе с группой единомышленников Меньоли работал над организацией этой экспозиции два года, и ему удалось добиться поддержки ведущих производителей моторов со всего мира. «На нашей выставке представлены гоночные и экспериментальные двигатели Mercedes-Benz, Ferrari, BMW, Peugeot, Audi, Toyota, Honda и, конечно, Ducati, — продолжает Джанлуиджи. – До сих пор ни разу не удавалось представить столь обширный обзор десмодромных систем разных конструкторских школ».
Но эта ярмарка технологий не состоялась бы и без помощи голландского инженера Хенка Клостермана, ведущего эксперта по системам десмодромного привода, собравшего информацию по 877 патентам в этой области. Клостерман, не зря заслуживший прозвище Доктор Десмо, построил более 60 моделей, демонстрирующих работу этого привода – на выставке многие из них представлены рядом с моторами такой же схемы.

Термин «десмодромный» составлен из двух греческих слов: «десмос», что означает «контролируемый», и «дромос» — путь, траектория. Он применяется для тех систем газораспределения, где и открытие, и закрытие клапанов осуществляется принудительно с помощью механических устройств – обычно же клапаны закрываются пружинами. Сто лет назад хроническая ненадежность пружин – которые часто ломались даже при умеренных оборотах двигателя, свойственных той эпохе, – заставляла конструкторов искать альтернативы. Некоторые из этих систем оказались удачными, но в серийное производство десмодромный привод внедрила только Ducati – его изготовление требует дорогого и сложного оборудования. Позднее, когда проблема надежности пружин была решена, такой привод применяли, чтобы избавиться от зависания клапанов – явления, когда на высоких оборотах пружины просто не успевали вовремя закрывать клапаны.

Первый патент на десмодромную систему газораспределения взял в 1910 году английский инженер Арнотт: приводное коромысло, шарнирно связанное со стержнем клапана, другим концом входило в кольцевую канавку на кулачке распредвала. Но первый случай практического применения – заслуга швейцарского инженера Эрнста Анри, конструктора гоночного автомобиля Peugeot L76. Его 8-литровый четырехцилиндровый мотор отличался также двумя верхними распредвалами, четырехклапанными головками цилиндров, полусферическими камерами сгорания и двумя свечами на цилиндр. Распределительные кулачки работали внутри профилированных коробок, связанных со стержнями клапанов. Впрочем, поскольку точность закрытия клапанов обеспечивали дополнительные пружины, то эту конструкцию иногда называют полудесмодромной. Как бы то ни было, Peugeot L76 выиграл Гран-при Франции 1912 года и гонку Индианаполис 500 в 1913 году. Во время Первой мировой войны Peugeot адаптировал эту систему для авиадвигателя L112 – было выпущено около 1500 этих агрегатов. Систему скопировали также конструкторы компании Delage – впрочем, без особого успеха.

А честь первого применения подлинно десмодромного привода принадлежит также французам – инженерам компании Bignan. Их автомобиль с двигателем такой системы выиграл 24-часовую гонку Spa в 1920 году и установил несколько рекордов на треке Бруклэндз. Привод был довольно сложным: распредвалы коническими шестернями соединялись с промежуточными валами, параллельными клапанам, а установленные на промежуточных валах изогнутые тарелки входили в прорези на стержнях клапанов, вызывая их продольное перемещение. Очевидно, эта сложность и помешала планировавшемуся серийному производству. Еще более сложный вариант этой системы – выступы на стержнях клапанов входили в профилированные канавки цилиндров, укрепленных на промежуточных валах – пытался использовать Fiat на гоночном автомобиле 401/801 1920 года, но дело ограничилось постройкой одного экспериментального экземпляра.

Первый патент на использование десмодромного привода в мотоциклетном двигателе получил в 1924 году основатель компании Norton Джеймс Па Нортон. Принцип такой же, как в моторе Арнотта – на распредвале закреплены два цилиндра с профилированными кольцевыми канавками, в которые входят управляющие клапанами коромысла – но адаптирован для верхнеклапанного расположения. Впрочем, неизвестно, был ли изготовлен хоть один двигатель по этому патенту. Гораздо позже – в 1959 году – Джо Крэйг, глава гоночного отделения Norton, построил двигатель с десмодромным приводом совсем другой схемы (коромысла, закрывающие клапаны, получали привод от кулачков отдельных распредвалов). Боб Мак-Интайр на Norton Manx с таким мотором участвовал в тренировочных заездах перед гонкой «Турист Трофи», но в самой гонке предпочел стартовать с двигателем традиционного типа.

Самый успешный десмодромный двигатель в автомобильном мире – легендарный восьмицилиндровый Mercedes-Benz W196, на котором Хуан-Мануэль Фанхио дважды – в 1954 и 1955 годах – становился чемпионом мира Формулы 1. В немецкой конструкции один кулачок распредвала непосредственно воздействует на цилиндрический толкатель, жестко связанный со стержнем клапана, а второй кулачок – на коромысло, другим концом входящее в паз в этом же толкателе. Известно, что Энцо Феррари опасался, что его собственные болиды Формулы 1 не смогут конкурировать с германскими «Серебрянными стрелами» без применения подобной системы, и провел ряд консультаций с инженерами, понимающими в десмодромном приводе – в том числе и с Фабио Тальони. Сохранились также фотографии, сделанные во время визита Фанхио на завод Ducati в 1955 году – возможно, идея применения десмодромного привода возникла именно тогда!

Но первый десмодромный двигатель в Болонье построили в другой мотоциклетной компании – F.B. Mondial. Ее главный конструктор Альфонсо Друзиани в 1954 году разработал 175-кубовый одноцилиндровый двигатель, четыре кулачка его распредвала открывали и закрывали клапаны. Этот мотор был создан для престижной дорожной гонки Giro d’Italia, однако Тарквиньо Провини выиграл ее с двигателем обычной конструкции, и проект не получил продолжения. Но под началом Друзиани тогда работал Фабио Тальони, и он уже тогда оценил потенциал системы. В 1955 году Тальони перешел в Ducati, а уже через год создал свой первый десмодромный двигатель – для гоночного мотоцикла, 125-кубовый, с тремя верхними распредвалами – средний работал на закрывающие клапаны коромысла. Этот аппарат выиграл первую же свою гонку – Гран-при Швеции 1956 года. С тех пор работа над десмодромными моторами в Ducati не прекращалась, и с 1968 года компания освоила серийное производство таких агрегатов. Все версии – одноцилиндровые, двухцилиндровые, четырехцилиндровые, с двумя и четырьмя клапанами на цилиндр, с одним, двумя и тремя верхними распредвалами – представлены на выставке в Будрио, демонстрируя технический гений Фабио Тальони и его преемников – Массимо Борди и Филиппо Прециози.

Впрочем, выставка «Десмо-история» — отнюдь не трибьют Ducati. Здесь представлено немало конструкций других компаний, в том числе и прямых конкурентов. Один из примеров – десмодромный 125-кубовый гоночный двигатель с тремя верхними распредвалами, который построила MV Agusta в 1959 году. Графу Доменико Агусте так понравилась идея, что он открыл чековую книжку и переманил главу гоночного отделения Ducati Руджеро Мазза, чтобы он сделал этот мотор. Конструкция не получила развития лишь потому, что вскоре Агуста решил прекратить выступления своей команды в классах 125 и 250 см³, сосредоточившись на более престижных кубатурах 350 и 500 см³.

Другой соперник Ducati, который экспериментировал с десмодромным мотором, – BMW. В начале 90-х годов руководство баварского концерна уже подумывало об участии в гонках супербайков, и тогдашний технический директор Буркхард Гёшель спроектировал модель R1 – двухцилиндровый оппозит жидкостного охлаждения в раме Bakker и с передней подвеской Telelever. Система газораспределения была похожа на Ducati: два верхних распредвала с цепным приводом, на каждом – четыре кулачка, приводящих два коромысла на клапан: цельное для открытия и вильчатое для закрытия. Как и на итальянском моторе, в конструкцию дополнительно введены вспомогательные пружины – для лучшей работы на малых оборотах и облегчения запуска. Но, после интенсивных тестов, проект был закрыт в 1992 году – официально из-за того, что конструкция оказалась слишком тяжелой, неофициально – потому, что не удалось добиться такой же мощности, как у Ducati.

В начале 90-х годов и Энцо Феррари вернулся к идее десмодромного привода для своих гоночных автомобилей. Инженер Анджолино Марчетти в 1991 году спроектировал для Scuderia Ferrari V-образный 12-цилиндровый двигатель с пятиклапанными головками цилиндров – то есть в целом 60 клапанов и 120 коромысел! Представьте себе регулировку зазоров на таком агрегате… Неудивительно, что после первых же тестов конструкторы предпочли обратиться к пневматическим пружинам. Десмодромным приводом активно занималась и команда Формулы 1 концерна Toyota: ее инженеры с 2003 по 2008 годы провели серию экспериментов со специально построенным одноцилиндровым 300-кубовым сверхкороткоходным (96,8х40,72 мм) двигателем, раскручивавшимся до 19 000 об/мин.

Другим японским производителем, экспериментировавшим с десмодромным приводом, была Honda. Ее инженеры построили такой мотор на основе 195-кубового двухклапанного двигателя от триального мотоцикла TLR200 1987 года. Большая загадка: почему они использовали такую систему, которая раскрывает свой потенциал на высоких оборотах, на агрегате, который призван обеспечивать большой крутящий момент на низких?

Технический директор Ducati Джанлуиджи Меньоли – инициатор проведения выставки «Десмо-история».

Технический директор Ducati Джанлуиджи Меньоли – инициатор проведения выставки «Десмо-история».

Эксперт по десмодромным системам Хенк Клостерман (слева) и местный бизнесмен Марко Червеллати, при поддержке которого состоялась выставка.

Эксперт по десмодромным системам Хенк Клостерман (слева) и местный бизнесмен Марко Червеллати, при поддержке которого состоялась выставка.

Первый патент на десмодромную систему привода клапанов взял в 1910 году английский инженер Арнотт. В его конструкции коромысло, одним концом входящее в профилированную канавку на кулачке распредвала, другим концом управляет открытием и закрытием клапана.

Первый патент на десмодромную систему привода клапанов взял в 1910 году английский инженер Арнотт. В его конструкции коромысло, одним концом входящее в профилированную канавку на кулачке распредвала, другим концом управляет открытием и закрытием клапана.

Гоночный Peugeot L76 1912 года – первое практическое применение десмодромного привода. Толкатель на нижнем конце соединен с клапаном, а вверху образует коробчатую конструкцию, которая ходит вверх и вниз под воздействием кулачков распредвала. Но, поскольку для закрытия клапанов применялись и пружины, эта система считается «полудесмодромной».

Гоночный Peugeot L76 1912 года – первое практическое применение десмодромного привода. Толкатель на нижнем конце соединен с клапаном, а вверху образует коробчатую конструкцию, которая ходит вверх и вниз под воздействием кулачков распредвала. Но, поскольку для закрытия клапанов применялись и пружины, эта система считается «полудесмодромной».


Французский Bignan 1920 года – первое практическое применение «настоящей» десмодромной системы. Профилированная шайба управляет подъемом и опусканием клапана.

Французский Bignan 1920 года – первое практическое применение «настоящей» десмодромной системы. Профилированная шайба управляет подъемом и опусканием клапана.

Первый патент на использование десмодромного привода в мотоциклетном моторе взят Джеймсом Нортоном в 1924 году. Коромысло одним концом входит в профилированную канавку на кулачке, вторым соединено с клапаном.

Первый патент на использование десмодромного привода в мотоциклетном моторе взят Джеймсом Нортоном в 1924 году. Коромысло одним концом входит в профилированную канавку на кулачке, вторым соединено с клапаном.

На гоночном Norton Manx 1959 года использована головка цилиндра с четырьмя распредвалами: кулачки внешних открывают клапаны, кулачки внутренних через коромысла закрывают их.

На гоночном Norton Manx 1959 года использована головка цилиндра с четырьмя распредвалами: кулачки внешних открывают клапаны, кулачки внутренних через коромысла закрывают их.

Двигатель гоночного Mercedes-Benz W196 – победителя чемпионатов мира F1 1954 и 1955 годов. Кулачки, открывающие и закрывающие (через коромысла) клапаны, расположены рядом друг с другом.

Двигатель гоночного Mercedes-Benz W196 – победителя чемпионатов мира F1 1954 и 1955 годов. Кулачки, открывающие и закрывающие (через коромысла) клапаны, расположены рядом друг с другом.

Первая конструкция Фабио Тальони для Ducati: два верхних распредвала открывают клапаны, центральный – закрывает через коромысла.

Первая конструкция Фабио Тальони для Ducati: два верхних распредвала открывают клапаны, центральный – закрывает через коромысла.

Первый серийный двигатель Ducati с десмодромным приводом имел один верхний распредвал, открывание и закрывание клапанов – через коромысла.

Первый серийный двигатель Ducati с десмодромным приводом имел один верхний распредвал, открывание и закрывание клапанов – через коромысла.

125-кубовая MV Agusta 1959 года с тремя верхними распредвалами и десмодромным приводом клапанов.

125-кубовая MV Agusta 1959 года с тремя верхними распредвалами и десмодромным приводом клапанов.

BMW R1 – баварский супербайк начала 90-х годов.

BMW R1 – баварский супербайк начала 90-х годов.

Двигатель BMW R1: оппозит с десмодромным приводом.

Двигатель BMW R1: оппозит с десмодромным приводом.

Двигатель Ferrari F1 90-х годов: 12 цилиндров, 60 клапанов, 120 коромысел!

Двигатель Ferrari F1 90-х годов: 12 цилиндров, 60 клапанов, 120 коромысел!

Десмодромный двигатель Honda сделан на основе триального.

Десмодромный двигатель Honda сделан на основе триального.

В современных моторах Ducati десмодромный привод сочетается с двумя верхними распредвалами и четырьмя клапанами на головку.

В современных моторах Ducati десмодромный привод сочетается с двумя верхними распредвалами и четырьмя клапанами на головку.

Самые успешные «десмодромики» в авто- и мотомире – Mercedes-Benz и Ducati.

Самые успешные «десмодромики» в авто- и мотомире – Mercedes-Benz и Ducati.

Хенк Клостерман построил более 60 полноразмерных моделей, иллюстрирующих принцип действия различных десмодромных систем.

Хенк Клостерман построил более 60 полноразмерных моделей, иллюстрирующих принцип действия различных десмодромных систем.

Десмодромные системы снимают проблемы зависания и отскока клапанов, поэтому позволяют использовать кулачки с большим подъемом. Хотя они успешно применялись в гоночной практике, распространению в серийном производстве мешают высокие требования к точности изготовления.

Десмодромные системы снимают проблемы зависания и отскока клапанов, поэтому позволяют использовать кулачки с большим подъемом. Хотя они успешно применялись в гоночной практике, распространению в серийном производстве мешают высокие требования к точности изготовления.
 
Сверху Снизу