Двигатели

Это свободный вариант перевода статьи «KTM Goes Big»(«KTM становится больше») журнала Motorcyclist за июль 2002го(местами так же используется перевод черновой версии этой статьи, размещенной на AdvRider, а мои комментарии выделены курсивом) — он рассказывает о моторе LC8 и семействе мотоциклов, построенных на них, в частности — о последнем “дите Дакара” в классе туристических эндуро — KTM 950 Adventure — слоне, который в виде прототипа пришел в Дакар и одержал победу.

Нет сомнений, что KTM сейчас на коне. После банкротства, в последнем десятилетии австрийские короли внедорожного мира снова вернули себе мировую репутацию победителей.

И вот, год назад. точно из ниоткуда появился их новейший LC8 — жидкостное охлаждение, 8 клапанов(есть мнение, что LC8 расшифровывается как Liquid Cooling 8 — как раз по числу клапанов), DOHC, 75 градусный развал V-twin`a, который стал основой для серии новых гражданских мотоциклов KTM. Первым из них станет 950 Adventure, продажи которого начнутся в этом сентябре. Если выражаться простыми словами — это двухколесный раллийный Subaru WRX. Позже, в 2003м, KTM начнет выпуск Duke — стрита, первый прототип которого был показан в нашем мартовском выпуске.

Не секрет, что последние 10 лет в KTM работали над тем, чтобы расширить модельный ряд V-образником. Речь об этом впервые зашла, когда Стефан Периер и его коллеги приобрели разоренную компанию в далеком 92м и сразу же начали кардинальные изменения.
В том же году, на мото-шоу в Кёльне было показано нечто особенное, что называлось Bepono — разработка двух инженеров-стажеров, результат скрещивания двух поршневых групп мотора LC4 с единым картером.
Другая зарисовка появилась в 1996м, когда прошел слух, что KTM поручили дизайнерскому бюро Kraft разработку дизайна адвенчер-турера на базе 60-градусного 900-кубового V-образника от Aprilia(разработанного в Rotax — то есть, технически, Rotax могли продавать этот мотор всем желающим). В Aprilia тогда смутились и в последний момент решили увеличить объём до 1000 кубов — это преимущество стоило владельцу компании Ивано Беггио дополнительных 2,5 миллионов долларов(а парни из KTM сделали покер-фейс и ничего не выпустили :)).

Другой альтернативой для KTM стал шведский Folan — 60-градусный V-Twin уже существовал и состоял из двух цилиндров Husaberg, собранных на специальном картере, хоть и без каких-либо намёков на балансировочный вал для устранения сильных вибраций. Даже не смотря на то, что KTM владеет Husaberg`ом — от этого плана отказались сразу же после того, как дела компании на фондовых рынках пошли в гору.



В 1998м компания окончательно окрепла и необходимость дополнения прежних одностволок новым двухцилиндровым мотором стала насущной необходимостью. Пирер поручает главному инженеру Вольфгангу Фелберу провести предварительные исследования возможных вариантов двухцилиндрового мотора и создание концептов мотоцикла. «Наша идея была не столько в том, чтобы разработать лучший V-Twin, сколько в том, чтобы разработать универсальный мотор, который мог бы использоваться одновременно и в дорожных и во внедорожных мотоциклах без ущерба для применения в обоих случаях» — рассказал 39-летний Фелбер, который ранее участвовал в 250сс-классе GP на двухтактном тандем-твине(когда два цилиндра стоят друг за другом) Rotax, а позже стал чемпионом в немецком SuperMono на самодельной одностволке на узлах от KTM. “По факту мы провели исследования нескольких других концептов, включая некоторые типы V-Twin`ов, а так же некоторых более изощренных конструкций, таких как горизонтально-расположенные моторы(включая параллельные твины), перекрестные, длинноходные оппозиты, и даже тандемный-твин типа того, что я использовал в гонках. Но в итоге мы пришли к выводу, что 75-градусный V-Twin станет лучшим решением, особенного ввиду того, что KTM всегда старался сначала добиваться успеха в гонках на прототипе и только потом пускать продукт в серию. К тому же, это дало нам преимущество в постройке особенного мотора, которого нет у других”. Действительно, в сравнении с 90-градусным форматов моторов Ducati, Honda и Suzuki, 75-градусный твин позволял добиться более компактных размеров. А это в свою очередь давало KTM больше свободы в размещении мотора в раме без увеличения колёсной базы.



Так же 60-градусные твины, которые выбрали сначала в Harley Davidson(речь про спортивный мотор VR1000), а потом — в Aprilia, создавали некоторые сложности с расположением впуска и дроссельных заслонок(слишком узко для прямого попадания в клапана), помимо этого такая конструкция предполагала дополнительные вибрации. Мы размышляли об установке противовесных валов(как это сделала Aprilia), но это было неприемлимо из-за потерь в мощности, а главное — из-за прибавления в весе.

Помимо этого мы хотели быть уверенными, что внутри мотора не будет потерянного места. В процессе развития концепции «измерительного куба»(расчет того, насколько маленький куб нужен для того, чтобы внутри разместился мотор и дроссельные заслонки) мы пришли к выводу, что стартер лучше разместить в развале цилиндров, как и балансировочный вал с помпой охлаждения, для которых нам потребовалось больше места, чем могли предложить развалы 60-градусных и даже 72-градусных твинов. Счет шел на миллиметры, но если вы приглядитесь — увидите, что в сравнении с L-твинами такая конструкция имеет преимущества во внешнем объёме мотора и установке.

Итого, в Августе 98го было принято решение о создании 75-градусного твина с акцентом на малый вес и компактность. Для этого KTM мобилизует весь свой отдел R&D(изучения и разработки), а так же нанимает Клауса Холвега на роль менеджера проекта LC8, который ранее возглавлял R&D в Rotax, и в частности — разработку недавнего мотора Aprilia RSV, а значит — имел богатый опыт в разработке V-Twin`ов, что позволило бы значительно сократить время разработки.

К августу 99го LC8 прошел путь от пустого компьютерного экрана до первого запуска на диностенде — 12 месяцев для такой работы — очень хороший результат. “Когда моя работа с Aprilia подошла к концу — у меня уже была масса новых идей для воплощения в металле и создания нового мотора, который станет еще лучше" — говорит Холвег — “моей целью было создание мотора одновременно как можно более легкого и компактного, но при этом — с необходимым запасом прочности. Это был очень интересный инженерный вызов”.

Результат работы команды Фелберса можно оценить, сравнив сухой вес LC8(без карбюраторов/инжектора) и различные V-Twin`ы конкурентов. 75-градусный мотор KTM(с одним балансировочным валом) весит всего 55,7 кг, а 60-градусная V-шка Aprilia/Rotax(с двумя балансирами) — 68; моторы Honda VTR1000 и Suzuki TL1000 — 73 кг; 90-градусный твин Ducati Desmoquattro — 75(71 — Testastretta); те же 75 кг весит легчайший из оппозитов BMW(полагаю, речь о линейке 1150 — даже с учетом того, что в конструкции последнего нет помпы охлаждения и балансировочных валов). Всё это сделало LC8 на 17-26% легче конкурентов и это без избыточного использования магния, который используется только в головках цилиндров(и нигде больше — из-за опасений насчёт возможных повреждений мотора при езде по бездорожью). А победа Фабрицио Меони в Ралли Египта в 2001м (это было частью сложной тестовой программы, длиной в 120000 км) и последующая победа в ралли Париж-Дакар стали подтверждением выдающихся характеристик мотора.



Сухой картер LC8 разделен вертикально — не только в угоду снижения веса(нет необходимости использовать длинные болты для того, чтобы скреплять всё вместе), но и из-за того, что это стало простейшим путем для согласования коленвала и коробки, что позволило сократить общую длину мотора(R1-стиль). Трехлитровый масляный резервуар, расположенный перед передним цилиндром, работает так же как масляный радиатор. Мотор снабжен двумя масляными насосами, установленными на одном валу под многодисковым сцеплением в масляной ванне. Вариант с мокрым картером не рассматривался — это повлекло бы за собой снижение клиренса, что неприемлемо для бездорожья. Помимо этого сухой картер позволяет обеспечивать нормальную работу мотора даже если мотоцикл лежит на боку.

Цилиндры относительно картера расположены ровно, без наклона как у Honda или Suzuki. “Я провёл множество экспериментов с дорожным просветом и распределением веса. Как оказалось — такая конфигурация не только позволяет установить переднюю подвеску с ходом до 300 мм, но и является идеальной с точки зрения размещения радиатора и маслобака. Но помимо этого мы изначально планировали устанавливать этот мотор и дорожные мотоциклы — в случае с Дюком(который имел 17-дюймовые колёса и более короткоходные подвески) мы смогли укоротить раму, улучшив развесовку путем смещения веса вперёд и опустив центр тяжести засчёт размещения аккумулятора впереди мотора(и всё это без ущерба для дорожного просвета).



В LC8 используется кованный цельный коленвал, который весит менее 5 кг — это на 3 кг меньше, чем у TL1000 и даже меньше, чем у LC4(полагаю, имеются ввиду LC4 начала двухтысячных). Если говорить более подробно — применяются компактные полукруглые маховики и H-секционные, кованные стальные шатуны, размещенные на общей шатнунной шейке. Поршни(производства Mahle) так же кованые, весят 378 грамм(без болтов), несут по 3 кольца, имеют плоский верх и короткую юбку(общая высота — всего 46 мм), обеспечивают степень сжатия в 11,5.

«Мы уверены, что при таком лёгком коленвале будут небольшие потери» — говорит Фельбер — «но с самого начала мы старались создать очень отзывчивый мотор для применения в спортивных мотоциклах — вне зависимости от того, будет ли это дорожным или внедорожным мотоциклом. Из-за того, что у мотора очень короткий ход и очень маленький коленвал, нам пришлось приложить множество усилий для обеспечения плавной работы и хорошего крутящего момента на низах. Но мы решили эту задачу и теперь используем одни и те же маховики и на карбюраторном Adventure и инжекторном Duke”. На левой стороне коленвала размещена шестерня привода промежуточного вала, который не только несёт на себе два противовеса, необходимые для подавления вибраций, но и решает сразу несколько задач: приводит в движение помпу охлаждения, ГРМ и промежуточную шестерню стартера. Шестиступенчатая коробка устанавливается на все моторы семейства LC8 — никаких пятиступок для внедорожных версий, но, разумеется, передаточные числа отличаются.



В LC8 применяются новые(вместо производных от других моторов KTM) симметричные 4-клапанные головы, оснащенные ведро-образными толкателями и стальными клапанами(38 мм на входе и 33 на выходе) — каждый с двойной пружиной и сидящий под углом в 22 градуса — в лучших традициях Формула-1. Нашей главной целью при проектировании головок цилиндров была максимальная компактаность при использовании минимально-возможных шестерен привода распредвалов, дабы дать возможность ГРМ работать на очень высоких оборотах» — говорит Фелбер — «мы хотели избежать использования очень больших шестерен, необходимых для достижения соотношения 2:1 с прямымым приводом цепи, как на Honda Varadero». По этой причине в LC8 применяется очень короткие гидро-натяжители ГРМ. Сами же цепи приводятся в движение от звезд, расположенных на многофункциональном промежуточном вале, а на её обратной стороне находится промежуточная шестерня, приводящая в движение шестерни на окончании распредвалов. В целом, ГРМ во многом похож на аналогичный узел Suzuki TL 1000, но у KTM он получился более компактным.



LC8 дебютировал в прототипе 950 Rally/Adventure, а так же — в Duke на InterMot в сентябре 2002. Мотор был укомплектован камерами сгорания размером 100 x 60 мм, общим объём в 942 кубических сантиметра, но конструкция позволяла различные вариации в объёме от 800 до 1000 кубов — была возможность увеличить диаметр поршня до 103 мм. «Это сделало реальным создание еще более короткоходного 999-кубового мотора для SuperBike- мотор разрабатывался с расчетом на то, чтобы получить 180 лошадиных сил на валу и безопасно работать на оборотах до 12000/минуту» — говорит Клаус Холвег — «как и прототип 950, победивший в Дакаре — 950 Adventure имеет зажигание Denso и 43,5 мм карбюраторы Keihin, установленные внутри массивного эирбокса(такое решение применялось впервые на мотоциклах) дабы сэкономить место под сиденьем. На Duke KTM будет применять инжектор с заслонками диаметром от 48 до 52 мм(окончательное решение на тот момент еще не было принято) и полностью прошиваемой системой управления мотором. В первом асфальтовом исполнении этого мотора мощность будет поднята до 120 л.с. на валу(по сравнению со 102 при 8000 на карбюраторных моторах от Adventure или более позднего Super Enduro), а крутящий момент составит 97 нм при 6000 оборотов в минуту с линейным ростом»

Хоть для большей жесткости мотор и является частью крепления маятника — он всё же не является силовым элементом шасси. «Мы не хотели этого, потому что в случае с внедорожными применением важно контролировать жесткость рамы, дабы сохранить силы пилота» — говорит Фелбер, поясняя: «помимо этого использование мотора в качестве части шасси создает риск проблем с основными прокладками и головками цилиндров, не говоря уже о возможном разрыве картера(или же дополнительном утяжелении, чтобы предотвратить это). Мотор повышает жесткость рамы на скручивание примерно на 30 процентов, но в то же время — это не несущая часть рамы». Компактная компоновка LC8 даёт не только потрясающую свободу выбора в расположении мотора в раме, но и возможность в случае необходимости использования более длинного маятника для улучшения устойчивости.
Я вижу мотоцикл единым целым — недостаточно иметь просто хороший мотор или просто хорошее шасси — важно, чтобы оба эти элемента объедилинились в одном продукте. Здесь, в KTM, конструкторы моторов и конструкторы рам всегда работают плечом к плечу на всем протяжении проекта с полным пониманием того, что происходит в соседнем отделе. Это единственная возможность добиться наибольшей эффективности в общем деле."

За 12 лет существования моторы серии LC8 побывали в массе мотоциклов, которые никого не оставляют равнодушными — это 950/990 Adventure, редкий монструозный 950 Super Enduro, 990 Duke, 990 SMR и SMT. На данный момент все эти мотоциклы канули в прошлое(линейка 990 официально была закрыта в 2012-2013), но если говорить о моторе — он все еще на конвейере, хоть и сильно изменился — на крышках моторов RC8 1190R, Duke 1290 и 1190/1290 Adventure выбито именно LC8, как продолжение концепций, положенных в основу моторов первого поколения.