Нижнеклапанные оппозиты BMW

24 февраля 2016

Двигатели нижнеклапанной схемы концерн BMW выпускал не так уж и долго: два десятка лет. Но именно этот мотор – в его самом совершенном варианте R71 – стал основой для миллионов уральских и киевских мотоциклов. Так что для нас он cамый главный оппозит...


Нижнеклапанные оппозиты BMW

Выпуск:
Журнал «МОТО» – февраль 2016

Автор:
Александр ВОРОНЦОВ, фото Алексея ПОПОВА и из архива редакции

Теги:
BMW / М-72 / Урал / Оппозит / История / Техника /

Просмотры:
6829

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями:

1918 год, год поражения Германии в Первой мировой войне, едва не стал роковым для компании BMW. Условия капитуляции предусматривали полный отказ побежденного от производства и самолетов, и авиамоторов. Постановлением комиссара по демобилизации 6 декабря завод был закрыт, поступил приказ готовиться к демонтажу оборудования.

Чтобы сохранить производство, требовалось срочно освоить выпуск гражданской продукции. Спасением стала лицензия на изготовление железнодорожных тормозных систем от берлинской компании Knorr-Bremse AG. Бизнес пошел удачно — настолько, что берлинцы полностью выкупили BMW.

Казалось бы, тут и канула марка в Лету. Но ее бывший главный акционер, австрийский предприниматель Камилло Кастильони, почувствовал, что наложенные победителями ограничения слабеют и вскоре можно будет возобновить выпуск авиамоторов. И в 1922 году он выкупает у Knorr-Bremse права на марку BMW и часть производства — как раз ту, где делали алюминиевые отливки и собирали моторы.

В мотоцикле Victoria KR1 1920 года был использован оппозитный двигатель производства BMW.

Пока не найдены заказы на авиационную продукцию, можно производить что-то более приземленное. К тому времени компания уже выпускала спроектированный Мартином Штроллером двухцилиндровый оппозитный мотор мощностью 6,5 л.с. — он применялся как в качестве стационарного, так и на мотоциклах Helios и Victoria. Двигатель на этих машинах был установлен, как на популярном (и многократно копируемом) британском Douglas: один цилиндр вперед, второй назад, коленвал поперек, что здорово облегчало применение ременного или цепного привода на заднее колесо.

Кастильони принадлежала еще одна полумертвая авиационная компания — Bayerische Flugzeugwerke AG (BFW), как раз та, которая выпускала Helios. Когда он решил слить обе фирмы вместе, генеральный директор BMW Франц Йозеф Попп и главный конструктор Макс Фриц получили задание освоить производство мотоцикла на своих мощностях. После недолгой инспекции Фриц выдал неутешительный вердикт: лучшее, что можно сделать с Helios — утопить его в пруду. И тут же получил новое предписание: раз так, то он получает полную свободу в проектировании первого мотоцикла марки BMW.

Макс Фриц – конструктор первого мотоцикла BMW.

От предшественника Макс Фриц взял лишь основу: двухцилиндровый оппозитный двигатель. Но развернул его на 90º, совместив ось вращения коленвала с продольной осью мотоцикла. Так уже сделал англичанин Грэнвиль Брэдшоу на своем ABC, но при этом ему пришлось ввести угловой редуктор для привода заднего колеса цепью. А Фриц упростил трансмиссию, применив привод валом! Пока еще не карданным: поскольку заднее колесо крепилось к раме жестко, то нужды в кардане не было, а для компенсации рывков Макс поставил упругую муфту на выходе коробки передач. Сама коробка — трехступенчатая, с ручным переключением — жестко пристыковывалась к мотору; такую схему часто называют моноблочной, но определение «полумоноблочная» все же точнее.

Пятисоткубовый мотор, развивавший 8,5 л.с. при 3300 об/мин, имел «квадратную» размерность (68×68 мм). Коленвал двигателя вращался в роликовых подшипниках. Большим новшеством стала циркуляционная система смазки — для тех времен была обычна «на прогар». Цилиндры были отлиты заодно с головками, доступ к клапанам обеспечивали специальные крышки. Крутящий момент передавался на коробку передач через сухое однодисковое сцепление.

Двигатель BMW R32 уже имел все характерные черты, сохранившиеся на десятилетия: оппозитное расположение двух цилиндров, помещенный над коленвалом распредвал.

Дуплексная рама мотоцикла была изготовлена по обычной для 20-х годов технологии: стальные трубы, соединенные пайкой. Передняя короткорычажная вилка с четвертьэллиптической рессорой в качестве пружинного элемента скопирована с мотоциклов Indian. Тормоз — забытой ныне башмачной конструкции (тормозная колодка прижималась к специальному ободу) — действовал только на заднее колесо; его чрезвычайно низкая эффективность заставила вскоре поставить дополнительный барабанный тормоз на переднее колесо.

Первый мотоцикл марки BMW – R32. Знаменитая эмблема BMW – это вовсе не пропеллер на фоне неба, а отсылка к сине-белому флагу Баварии. «Небесное» истолкование появилось лишь в конце 20-х годов.

Дебют первого мотоцикла марки BMW, R32, состоялся 28 сентября 1923 года на мотор-шоу в Берлине. А вскоре прошла и международная презентация — в Париже. Он оказался одним из самых дорогих мотоциклов на немецком рынке (2200 рейхсмарок), что определило довольно умеренный спрос: в год удавалось продавать около тысячи машин. Так что спасли марку все же не мотоциклы, а авиамоторы: Кастильони продал лицензию на их производство чехам, а вскоре наладил массовый экспорт в Советскую Россию (где к концу десятилетия освоили их лицензионное производство).

Впрочем, и мотоциклы BMW появились на русских дорогах. Во Всесоюзном испытательном автомобильном и мотоциклетном пробеге 1925 года среди 28 мотоциклов 23 марок участвовал и BMW R32. По итогам пробега его водитель Александр Махурин получил серебряный кубок; в отчете особенно отмечалось расположение цилиндров, обеспечивающее их равномерное охлаждение, что «способствовало устойчивой работе под нагрузкой в условиях плохих дорог». Позднее мотоциклы BMW стали закупать для московского ОРУД (предшественника ГИБДД).

Первая модернизация – BMW R42 1926 года.

26 ноября 1925 года в Берлине дебютировал BMW R42, пришедший на смену 32-му. На смену примитивному башмачному тормозу заднего колеса пришел барабанный, воздействовавший на приводной вал. Мотор был серьезно переработан: он получил съемные головки цилиндров из алюминиевого сплава (практически той формы, которая знакома нам по М-72). Мощность двигателя удалось повысить до 12 л.с. при 3400 об/мин. А вот цену, напротив, производственники снизили до 1510 рейхсмарок — и 42-й обогнал своего предка по популярности вдвое (6502 аппарата за два года — против 3100 выпущенных R32).

В двигателе R42 конструкторы применили съемные головки цилиндров.

Но уже в 1928 году инженеры BMW продемонстрировали нижнеклапанный оппозит нового поколения — в двух вариантах, 500-кубовый R52 и 750-кубовый R62. В проектировании двигателя был использован модульный принцип: оба мотора имели одинаковый ход поршня (78 мм) и, соответственно, одинаковые коленвалы, шатуны и т.д. Разный рабочий объем достигался за счет диаметра цилиндра: 63 мм для «пятисотки» и 78 мм для 750-кубового варианта. Конструктивным новшеством стала цельная задняя стенка картера. R52 развивал те же 12 л.с., что и R42, а вот R62 выдавал уже 18 л.с. при 3400 об/мин. С моторами состыковывалась трехступенчатая коробка передач новой конструкции. Девятнадцатидюймовые шины современного типа пришли на смену клинчерным. Впервые на мотоциклах BMW электрическое освещение стало стандартным оснащением. Несмотря на это, R52 стоил столько же, как и R42, а R62 был на 10% дороже — 1650 рейхсмарок. Но к тому времени достоинства BMW оценили и полиция, и военные, да и экспортные поставки возросли. Так что, несмотря на недолгий производственный срок, компания выпустила 8700 мотоциклов обеих моделей.

750‑кубовый двигатель впервые появился на модели R62 в 1928 году.

А недолго мотоциклы обновленного семейства выпускали потому, что уже в 1929 году был продемонстрирован нижнеклапанник с новой ходовой частью — BMW R11. Прежняя паяная трубчатая рама не выдерживала эксплуатации с коляской, да и в производстве была дорога. Поэтому инженеры компании спроектировали новую — из штампованных половин, соединенных закклепками, а также сваркой в передней части. Из штамповок, соединенных заклепками с литой нижней траверсой, делали и переднюю вилку (сохранившую прежнюю конструктивную схему с четвертьэллиптической рессорой). А вот силовой агрегат — 750-кубовый оппозит мощностью 18 л.с. — остался прежним (500-кубовую модификацию больше не выпускали).

Рама из штампованных элементов – главное отличие модели R11 1929 года.

За пять лет сделали 7500 мотоциклов модели BMW R11. За выносливость и надежность эти машины полюбили в армии, и не только немецкой. К тому же мотоциклы постоянно модернизировали: они получили двухдисковое сцепление, батарейную систему зажигания (с возможностью установки магнето по заказу), новые приборы светотехники, более совершенный карбюратор SUM (финальная версия — фактически уже с двигателем R12 — оснащалась двумя карбюраторами Amal и развивала 20 л.с. при 4000 об/мин).

Силовой агрегат BMW R11.

В 1935 году компания BMW сделала прорыв в мотоциклетном мире — запустила в производство телескопическую вилку с гидравлической амортизацией. Оснащенная этим узлом нижнеклапанная модель получила индекс R12. Задняя подвеска осталась жесткой, но заднее колесо получило полноценный барабанный тормоз. С обновленной ходовой частью сочеталась новая четырехступенчатая коробка передач, по-прежнему с ручным переключением. Двигатель выпускался в двух вариантах: с одним карбюратором SUM (18 л.с. при 3400 об/мин) или с двумя карбюраторами Amal (20 л.с. при 4000 об/мин), обе версии могли оснащаться зажиганием от магнето или батарейным. R12 стал самым массовым нижнеклапанным BMW — компания выпустила 36 000 таких мотоциклов, немалая их часть поступила на оснащение Вермахта.

В 1935 году дебютировала модель R12 с передней телескопической вилкой и четырехступенчатой коробкой передач.

Пожалуй, самым необычным вариантом BMW R12 стал построенный в 1936 году инженером Римершмидтом снегоход — Schneekrad. Гусеница опоясывала всю машину, сидевший сверху водитель был защищен металлическими кожухами. Колесо боковой коляски опиралось на лыжу. Поворот осуществлялся за счет изгиба эластичной гусеницы; дело ограничилось одним построенным образцом.

Schneekrad – экспериментальный снегоход на базе BMW R12.

Эксперименты конструкторов BMW на этом отнюдь не закончились. На гоночных мотоциклах они с успехом использовали легкую и прочную раму, изготовленную сваркой из металлических труб переменного сечения, переднюю вилку с наружной регулировкой гидравлического сопротивления, четырехступенчатую коробку передач с ножным переключением. Весь этот комплекс новшеств получили две модели: верхнеклапанный 500-кубовый R5 1936 года и дебютировавший чуть позже нижнеклапанный 600-кубовый R6. Снижение рабочего объема «шестисотки» было получено за счет уменьшения диаметра цилиндра с 78 до 70 мм; мотор выпускался только в двухкарбюраторной версии и развивал 18 л.с. при 4500 об/мин. Картер двигателя получил «туннельную» конструкцию — ранние оппозиты имели горизонтальный разъем картера. В трансмиссии конструкторы вновь вернулись к однодисковому сцеплению. Мотоцикл был на 10 кг легче, чем BMW R12, быстроходнее и заметно дешевле (1375 рейхсмарок против 1630). Военным он показался слишком хлипким, но полиция машину оценила. Закупала эти аппараты и почтовая служба Германии.

Следующий логичный шаг в развитии мотоциклов конструкторы BMW сделали в 1938 году: оснастили их свечной подвеской заднего колеса. Для компенсации вертикальных перемещений в трансмиссию внедрили карданный шарнир у главной передачи. Шестисоткубовый нижнеклапанный мотоцикл с новой ходовой частью получил индекс BMW R61, 750-кубовый — R71. Причем силовой агрегат 750-ки конструктивно был унифицирован с 600-кубовым: тоннельный картер, два карбюратора, однодисковое сцепление, четырехступенчатая коробка передач с ножным переключением (продублированным ручным); двигатель развивал 22 л.с. при 4600 об/мин.

BMW R71 – самый совершенный из баварских нижнеклапанных оппозитов.

Вермахт закупал BMW R71, но в небольших количествах (что и предопределило скромный тираж аппарата: 3458 мотоциклов за три года). Во-первых, военные отдавали предпочтение «дубовому» R12 (который выпускали до 1942 года), во-вторых, они ждали чудо-мотоцикл, требования к которому военное министерство сформулировало еще в 1938 году: мощный и скоростной аппарат с приводом на колесо коляски. Первые экспериментальные образцы баварцы строили с мотором R71, но вскоре стало ясно, что его 22 л.с. не в состоянии обеспечить «максимальную скорость с полной нагрузкой 95 км/ч, крейсерскую — 80 км/ч». Поэтому они разработали 26-сильный верхнеклапанный вариант — легендарный R75.


Тем не менее, именно BMW R71 был выбран прототипом для основного военного мотоцикла в СССР. И этот выбор можно понять: самая совершенная на тот момент ходовая часть (R75 к тому моменту еще не «засветился») плюс тяговитый и не столь требовательный к качеству бензина и масла нижнеклапанный двигатель. Споры о том, насколько легальным было копирование, не утихают до сих пор. Точно известно одно: в 1940 году торговое представительство СССР в Берлине заказало пять BMW R71; находящийся в Ирбитском музее мотоциклов R71 по номерам совпадает с одним из них. Затем доставленные в СССР машины были разобраны для снятия чертежей и определения химического состава деталей. Смущают постоянно упоминаемые «чрезмерные допуски»: значит, комплект чертежей все-таки был? Но сотрудники музея BMW эту версию отрицают: хотя во время войны большая часть документации компании погибла, финансовая сохранилась. А в ней нет никакого упоминания об оплате за купленную лицензию. Да и проведенное «внутреннее расследование» — опрос старых работников BMW — свидетельствует: никто из немцев в те годы в СССР для помощи в освоении производства мотоциклов не ездил. В общем, тема еще требует пристального внимания историков.

Русская копия – М-72. Китайцы до недавних пор выпускали копию нижнеклапанного оппозита BMW – и даже предлагали ее на экспорт под маркой Chang Jiang.


Двигатель M-72. Наружный вид с вырезом. 1 – цилиндр; 2 – поршневой палец; 3 – шатун; 4 – масляный насос; 5 – картер двигателя; 6 – коленчатый вал; 7 – ведущая шестерня распределения; 8 – ведомая шестерня распределительного вала; 9 – распределительный вал; 10 – выпускной патрубок; 11 – колпачок провода запальной свечи; 12 –генератор; 13 – шестерня генератора; 14 – шестерня привода масляного насоса; 15 – толкатель; 16 – клапанная пружинка; 17 – клапан; 18 – карбюратор; 19 – болт крепления головки цилиндра; 20 – головка цилиндра; 21 – поршень.

Если не считать этого «темного пятна», история М-72 хорошо известна. Причем военные так высоко ценили характеристики нижнеклапанного мотора, что производство армейского МТ и его гражданского аналога «Днепр-12» продолжалось в Киеве аж до 1986 года! До недавних пор выпускали нижнеклапанные оппозиты китайцы, которым в свое время была передана документация на М-72. BMW R71 понравился и американцам: в 1942-43 годах они сделали около тысячи мотоциклов модели ХА с силовым агрегатом по немецкому образцу. Менее известен французский след: вскоре после освобождения страны для нужд военных и жандармерии там стали собирать и ремонтировать брошенные BMW. Мотоциклы свозили в Париж в Centre de Montage et de Réparation des motocyclettes (CMR), после войны эта структура, преобразованная в Centre d’Etudes des Moteurs à Explosion et Combustion (CEMEC), освоила серийное производство, в котором опять-таки широко использовались трофейные детали. С 1946 по 1955 годы компания сделала около 1500 мотоциклов модели L7 — копии BMW R71.

Harley-Davidson XA – американский вариант.

Благодарим Алексея Попова за помощь в подготовке статьи.


Материалы по теме:

17.10.2017

1. Формульный болид против спортбайка

16.10.2017

2. Любите и жалуйте: Ural Baikal – новый лимитированный колясочник

09.10.2017

3. Новый склад BMW: запчастей в России будет много

21.09.2017

4. Chevrolet Camaro: история легенды

11.09.2017

5. Здесь были японцы: кастом BMW R 1200 GS для путешествий

10.09.2017

6. Читайте в новом номере «Мото»: тест родстеров класса «триста плюс»

07.09.2017

7. Слава «Дакару»: BMW R nineT вжился в роль кочевника

04.09.2017

8. Стучали две недели: кастомный M-72 новосибирского мастера

02.09.2017

9. Из открытого космоса: BMW C evolution, ставший электрическим оружием пришельцев

31.08.2017

10. Тюнер рекомендует: круизер BMW, который должен быть выпущен

17.08.2017

11. Оправдывая название: Wunderlich превратила BMW R nineT Urban G/S в скрэмблер

11.08.2017

12. BMW HP4 Race: двигатель проживет недолго

07.08.2017

13. Монике посвящается: интернет почтил память райдерши видео-трибьютами (+видео)

03.08.2017

14. «Гусем» навеяло: BMW R nineT превратился в ретро-эндуро

02.08.2017

15. Новый BMW S 1000 RR: первое фото

Оставить комментарий

Для добавления комментария требуется зарегистрироваться или авторизоваться на сайте .


↑ Наверх