К 1929 году в США подошла к концу эра мотоциклетных ДВС со смешанным расположением клапанов: они же IOE (inlet over exhaust), они же pocket-valve (клапанная коробка), они же F-head (по форме впускного коллектора) — когда впускной клапан находился в головке цилиндра, над выпускным, который располагался в блоке.



Такие моторы устанавливались на мотоциклы Harley-Davidson с 1911-го. Но к концу 20-х главный конкурент H-D — Indian — уже вовсю использовал двигатели нового поколения — Flathead — и побеждал с ними в гонках.

Это нижнеклапанные моторы, они же с боковым расположением клапанов (sidevalves), они же L-head/block (в поперечном сечении цилиндр походит на перевернутую L). У такого двигателя распредвал находится в блоке, и клапаны — также в блоке, в ряд, сбоку от цилиндров тарелками вверх. Привод осуществляется непосредственно от расположенного под ними распредвала.

Плюсы нижнеклапанной схемы: малая шумность, простота конструкции, отсутствие опасности касания клапанов и поршня при неправильной установке угла распределительного вала, надежность, удобство доступа к клапанам и поршням, отсутствие промежуточных передаточных звеньев между кулачками распредвала и клапанами (коромысла, рокеры, рычаги и т. п.), нет необходимости в сложных уплотнениях стержней клапанов (маслосъемные колпачки).

Но Flathead’ы по сравнению с F-head’ами были значительно менее мощными: бензовоздушная смесь совершала по цилиндру весьма заковыристый путь, что снижало мощность и повышало расход топлива. А увеличить степень сжатия выше 7-7,5:1, чтобы повысить мощность, не представлялось возможным ввиду специфической формы камеры сгорания. (Поэтому, кстати, не бывает нижнеклапанного дизеля, т.к. ему нужна степень сжатия 19+) Еще один недостаток нижнеклапанного двигателя — сложность в обслуживании газораспределительного механизма.

Однако преимущество F-head в мощности нивелировалось отсутствием в те годы хорошего топлива, которое могло бы выдерживать степень сжатия 8-9:1. Кроме того, конкретно у Харлеевских моторов наблюдалось подтекание масла, которое, смешиваясь с пылью от преимущественно грунтовых дорог, покрывало двигатель, мотоцикл и водителя ровным слоем жирной гадости. Конечно, это не способствовало увеличению срока службы двигателя.

Можно сказать, Flathead’ы стали промежуточным звеном между F-head’ами и более мощными, надежными и экономичными верхнеклапанными моторами. Просто, к концу 20-х Harley-Davidson был уже срочно необходим новый двигатель, а время для верхнеклапанных моторов еще не пришло: им нужно было более высокооктановое топливо и асфальтированные дороги, чтобы не повторить проблемы F-head’ов.

F-head

В 1929-м Harley-Davidson выпустил первый Flathead объемом 45 куб. дюймов (740 куб. см) и установил его на модель D. В следующем году появилась его форсированная 74-дюймовая версия (1200 куб. см) и модель DL. Через год этот же мотор установили на модели V и VL, сменившие серию J. Еще была 80-дюймовая (1300 куб. см) версия мотора на модели VLH 1935-го года.


К 1932-му году новые мотоциклы довели до ума, избавив от недочетов, присущих практически всем первым выпускам чего-либо: для модели D пришлось разрабатывать новую усиленную раму, а для V — более массивные маховик и сцепление.

В результате аппараты стали заметно тяжелее предыдущих из-за более крепкой конструкции, включавшей более крупные тормоза и тяжелую раму. Это сказалось на динамических характеристиках мотоциклов — они ускорялись медленнее, чем спортивные модели с мотором типа F-head. Зато они быстро зарекомендовали себя как более надежные.

Однако вскоре на новых асфальтированных дорогах США с более высоким скоростным режимом появилось много «спиди-гонщиков», манеру езды которых новые 1200-кубовые «флэтхеды» Harley-Davidson не выдерживали…

Уже в 1933-м компания начала работу над новым верхнеклапанным двигателем объемом 1000 куб. см и мощностью 40 л. с. — Model 61 OHV, позднее получившем название Knucklehead. Этот революционный для Harley-Davidson мотор появился в 1936-м на модели Е. Именно из него (как из гоголевской «Шинели»:) вышли все последующие и современные харлеевские Big Twins.

В 1937-м Flathead 74 модифицировали, добавив систему циркуляционного смазывания, и установили на модель U, построенную на раме модели E с новым мотором Knucklehead.

В серии U выпускались модели U и UL (1937-1948 гг.) с 1200-кубовым мотором, а также UH и ULH с 1300-кубовым (1937-1941 гг.) движком. Но к началу 50-х Flathead 74 и 80 полностью уступили место новому Panhead, про который я уже рассказывал. А вот Flathead V-twin 45 с разными усовершенствованиями продержался в строю аж до 1974 года: его устанавливали на трёхколёсный Servicar…

… военный WLA: во время Второй мировой войны Harley-Davidson построила более 60 000 740-кубовых Flathead twins для военных мотоциклов WLA (для армии США) и WLC (для армии Канады). Также модели H-D с мотором Flathead использовались полицией и другими службами, которым не мешали большой вес и маленький клиренс этих мотоциклов.

… гоночный WR…

И сам «Король рок-н-ролла» Элвис Пресли ездил на Harley-Davidson KH 1956 года.