Cупердвигатели с мотоциклетными корнями

Скажем прямо: идея эта прямо-таки напрашивается, стоит только сравнить удельные показатели. Даже не самый передовой спортбайк легко даст прикурить большинству автомобильных двигателей без наддува — что по литровой мощности, что по удельной (это мощность в пересчёте на единицу массы).

Причём проекты такого рода известны уже очень давно. Скажем, двигатель Vanwall 1954 года для болида Формулы-1 — это, по сути, четыре одноцилиндровых мотора от гоночного мотоцикла Norton Manx, которые инженер Лео Кузьмицки объединил на одном коленвалу.

Мы в редакции «Мотора» хорошенько повспоминали, подняли подшивки старых автоспортивных журналов — и нашли без малого десяток таких проектов: от штучных самодельных моторов, собранных в гараже, до успешных коммерческих проектов, растиражированных десятками экземпляров.

Проект длиной в шестнадцать лет

Самым заслуженным в нашей подборке оказался проект англичанина Рассела Сейвори: он стартовал ещё в первой половине девяностых. В семидесятые инженер готовил двигатели для гоночных мотоциклов Kawasaki, в восьмидесятые строил турбомоторы для Формулы-1 вместе с Брайаном Хартом, а в конце восьмидесятых возглавлял заводские команды Honda и Yamaha в британском чемпионате Супербайк.

Ну а в девяносто третьем англичанин взялся за разработку своего собственного V8. Им предполагалось оснастить новый спорткар крохотной фирмы Light Car Company. Это был двухлитровый V8 с пятиклапанными головками от мотоцикла Yamaha FZR1000, «надетыми» на оригинальный блок с 90-градусным развалом. В исходную конструкцию Рассел внёс целый ряд изменений — например, использовал традиционный для автопрома ременный привод ГРМ вместо цепи по центру мотора. Мощность двигателя достигала 380 лошадиных сил при 10 тысячах оборотов в минуту. При этом весил он всего 73 килограмма!

Опытный образец даже испытывали на машине, но дальше дело не пошло: единственной моделью фирмы Light Car Company так и остался сигарообразный спорткар Rocket с литровым двигателем Yamaha мощностью 143-171 лошадиных сил. Ну а Рассел продолжил заниматься мотоциклами.

Вернувшись к старой идее в 2002 году, инженер доработал свой проект — нарастил рабочий объём до 2,4 литра и даже предусмотрел версию с компрессором Rotrex мощностью около 500 лошадиных сил. Небольшую партию двигателей RST V8 выпустили совместно с фирмами Mountune Racing и Roush. Как раз такие моторы с наддувом ставили на безумный Caterham Levante.

Позже англичанин спроектировал и выпустил малой серией необычный двигатель V6 2.3 с углом развала 120 градусов на основе трёхцилиндровых моторов от снегохода Yamaha. Главное преимущество — при близком объёме и мощности он оказался заметно короче и легче «восьмёрки». Говорят, что такие моторы установили на несколько спорткаров Caterham.

Партия Хаябусы

И всё же самой популярной основой для подобных моторов стала рядная «четвёрка» от гипербайка Suzuki GSX1300R Hayabusa. Причина тому предельно проста: при объёме 1,3 литра это самый большеобъёмный мотор среди серийных мотоциклов спортивного толка. К тому же сравнительно большое межцилиндровое расстояние оставляет резерв для увеличения рабочего объёма. А значит, такой мотор хорошо подходит для создания V8 автомобильной размерности — около трёх литров.

Производством двигателей V8 на базе «Хаябусы» занимаются целых как минимум три компании в США и Великобритании. Причём большую часть этих моторов разработал один и тот же человек!

Для американца Джона Хартли это был хобби-проект. Ещё в начале нулевых в свободное от работы время он спроектировал мотор для своего спорткара Caterham на замену четырёхцилиндровому двигателю Ford Zetec — узкую «восьмёрку» с углом развала всего 75 градусов. Инженер купил на Ebay руководство по ремонту «Хаябусы», подержанный двигатель, обмерил детали — и, вооружившись CAD/CAM пакетом, взялся за работу...

Хартли смог обойтись минимальным набором деталей — изготовил оригинальный картер и «плоский» коленвал, свои шатуны и поддон сухого картера. От «Хаябусы» заимствованы не только две головки, но и блоки цилиндров: это возможно, поскольку на мотоцикле блок выполнен отдельной деталью от картера. А ради того, чтобы использовать слева и справа одинаковую стандартную головку, инженер применил две цепи привода ГРМ — спереди и сзади: для подобных проектов это стандартное решение.

В ходе доводки он заменил литой картер на более прочный, выточенный из цельного куска алюминия. Рабочий объём Хартли почти сразу увеличил с 2,6 до 2,8 литра, нарастив диаметр цилиндров с 81 до 84 миллиметров. В таком виде, на штатных распредвалах Suzuki, мотор развивал 400 лошадиных сил при 10000 оборотах в минуту. При этом двигатель весил всего 90 килограммов.

Стоимость изготовленного под заказ мотора «H1 V8» начиналась с 36 тысяч долларов за атмосферник 2.8 и до 47 тысяч за турбомотор мощностью под тысячу сил. Предлагалась и трёхлитровая версия с увеличенным ходом поршня. Основные клиенты — владельцы трековых спорткаров, участники хиллклаймов и владельцы недорогих спортпрототипов.

Но сейчас такие двигатели уже не выпускаются: на смену им Хартли уже успел разработать два мотора c традиционным 90-градусным углом развала и более прочной конструкцией, где блок цилиндров выточен зацело с картером. «Bolt V8» по лицензии выпускает фирма JFC Racing из Висконсина: он предлагается в виде трёхлитрового атмосферника мощностью 460 сил и турбомотора 2.8 мощностью до 785 сил.

Ну а сам Хартли предлагает большеобъёмный вариант той же архитектуры. Двигатель «H1 Maxi V8» предлагается в виде «атмосферника» объёмом 3,3 литра или турбомотора объёмом 3,1 литра. Безнаддувная версия развивает от 420 до 520 сил при 10000 оборотах в минуту и весит всего 96 килограммов.

Впрочем, гораздо известнее продукция английской фирмы Radical Precision Engineering. Фирма, прежде работавшая под названием Powertec Engineering, готовит двигатели для трековых спорткаров материнской фирмы Radical Motorsport. С момента основания марки в 1997 году это были мотоциклетные «четвёрки» Kawasaki и Suzuki. Они и по сей день занимают большую часть в производственной программе RPE.

А в 2004 году англичане выкатили куда более радикальный вариант: V8 на базе мотора от «Хаябусы». По заказу RPE двигатель спроектировал инженер Стив Прентис из Бэнбери: это очень компактный агрегат с углом развала всего 72 градуса, с раздельными блоками цилиндров и отъёмным литым картером. При этом перед конструктором стояла задача сохранить как можно больше стандартных деталей производства Suzuki.

Выбирая угол развала, Прентис ориентировался на максимальную компактность. «Мы бы даже предпочли 71 градус, если бы в таком виде удалось скомпоновать мотор» — объяснял он. Стальной коленвал производства Arrow Precision — «плоской» конструкции, с шатунными шейками в одной плоскости. Это придаёт мотору более «крутильный» характер и позволяет использовать стандартные распредвалы от четырёхцилинидрового мотора Suzuki.

Macrobloc V8 — это целое семейство «атмосферников» разного объёма. По-разному комбинируя два коленвала и три диаметра цилиндров, англичане получили пять модификаций: RPA (2,6 литра), RPB (2,8 литра), RPE (3,0 литра), RPD (3,2 литра), RPC (3,4 литра). На младшей версии использована штатная геометрия «Хаябусы» — 81х63 миллиметра.

Самая простая базовая версия 2.8 на штатных распредвалах развивает 380 лошадиных сил, доработанный мотор 2.8 выдаёт до 450 сил. Максимальные обороты — 10500, масса агрегата — 105 килограммов. Мотор используется на среднемоторном гоночном спайдере Radical SR8, на целом ряде болидов для горных гонок, а до недавнего времени — ещё и на переднеприводных машинах аргентинской гоночной серии Súper TC2000.

Не Хаябусой единой

Новозеландcкий инженер и гонщик Саймон Лонгдилл в середине нулевых создавал свой мотор с одной целью: побеждать в соревнованиях «Миджетов» — это такие старомодные машины корнями из пятидесятых, которые гоняют по грунтовым овалам в США и Австралии. Правила допускали объём до 2,4 литров при использовании четырёхклапанных головок. И Саймон решил, что собрать V8 на основе мотоциклетного двигателя будет лучше, чем дорабатывать четырёхцилиндровый мотор от автомобиля, и дешевле, чем покупать готовый гоночный мотор из США.

За основу были взяты головки и блоки цилиндров от супербайка Kawasaki ZX-12R. Скомпоновано всё классически для моторов такого рода — с двумя цепями привода ГРМ, спереди и сзади. Угол развала традиционный для V8 — 90 градусов. Картер двигателя и крышку коренных опор коленвала вырезали из цельных кусков алюминия на многокоординатном станке с программным управлением. Такой двигатель на стандартных распредвалах и системе впуска сразу же показал 360 лошадиных сил и «крутился» до 11,6 тысяч оборотов в минуту.

Лонгдилл выиграл в Австралии два чемпионата по гонкам «Миджетов» и создал несколько вариантов мотора для других дисциплин. Двигатели объёмом до трёх литров и мощностью до пятисот сил ставили на машины для хиллклайма, на гоночные прототипы Juno, на переднемоторные спорткары Hyper Cars DSN390... Саймон даже разработал по заказу японской фирмы Jun комплект для установки такого V8 на спорткары Toyota GT86 / Subaru BRZ!

Но на этом его эксперименты не закончились: пять лет назад он по аналогичному рецепту создал V8 на базе двигателя от BMW S1000RR. Работы были выполнены по заказу команды Cook Motor Racing, для участия в заездах на рекорд скорости.

По словам инженера, супербайк BMW выделяется среди аналогов самыми совершенными головками. Для рекордных заездов Саймон использовал короткоходную геометрию и гоночные распредвалы от двигателя BMW для гонок «Супербайк» — в этой конфигурации двухлитровый V8 развил 435 лошадиных сил и «крутился» до 14500 оборотов в минуту.

Кроме двухлитрового мотора, созданного для рекордных заездов, Саймон Лонгдилл предлагает и версию объёмом 2,4 литра: такой мотор развивает около 450 сил и «крутится» до 13 тысяч оборотов в минуту. Но вот нарастить рабочий объём дальше практически невозможно в силу очень компактной геометрии мотора.

Инжиниринг старой школы

Мотор незнакомой марки TKD Engineering мы обнаружили случайно — на сайте racecarsdirect.com, где продаются гоночные машины и запчасти для автоспорта. Поверхностный гуглинг ничего не давал — у фирмы нет даже своего веб-сайта. Но кое-что выяснить удалось, и нам захотелось поделиться этим с читателями «Мотора».

За безликой аббревиатурой скрывается пожилой англичанин Терри Дэвис — постоянный участник британского чемпионата по хиллклайму. Терри выступает на тридцатилетней «формуле» Reynard 913, и на этапах чемпионата делит машину с женой Трисией. Он построил свой мотор в гараже, в свободной время. Причём спроектировал его по старинке, без использования компьютера. Старая школа — чертёжная доска, ватман и карандаш!

Первой пробой пера для Дэвиса был мотор V8 2.6 на базе «Хаябусы», изготовленный в единственном экземпляре. Но затем Терри предпочёл перейти в двухлитровый класс, построив для этого новый мотор с цилиндрами и пятиклапанными головками от литрового супербайка Yamaha YZF-R1. Причём головки доработали по рецепту гоночных супербайков в мастерской Race Techniques у Энди Колбурна.

Двухлитровый мотор TKD YV8 «крутится» до 13500 оборотов в минуту и в пике выдаёт 380 лошадиных сил. Гоночная коробка передач Hewland на машине Терри не была рассчитана на такие запредельные обороты, так что перед ней пришлось установить понижающий редуктор! По состоянию на этот год было изготовлено всего пять двигателей на базе Ямахи — все они стоят на различных «формулах» для подъёмов на холм. Причём последний из них Терри построил во время локдауна, вместо литья выточив картер из цельной алюминиевой заготовки. 45-килограммовую болванку обкромсали до ажурной детали массой восемь килограммов.

Дважды V8

Если вас не впечатляют все эти «восьмёрки», что крутятся до безумных оборотов, то держитесь крепче. Что если свести воедино не два мотора от литровых супербайков, а четыре?

Именно так поступил мотогонщик Рамон Хименес, создававший суперкар Jimenez Novia. На основе мотора от спортбайка Yamaha FZR1000 француз спроектировал двигатель W16! Начав работы в 1985-м, машину удалось закончить лишь в 1995 году. То есть за двадцать лет до появления Bugatti Veyron с мотором W16.

Впрочем, его творение было совсем не похоже на вейроновский мотор. Чтобы вам было проще разобраться, представьте себе два двигателя V8 на базе спортбайковских «четвёрок» — любой из нашей статьи. А теперь мысленно уложите один V8 на левый бок, второй на правый, и объедините их в одном картере. Именно так выглядела конструкция Хименеса — это были буквально два мотора в одном корпусе: даже коленвалов было два!

Безумный агрегат имел восемьдесят (!) клапанов и развивал 560 лошадиных сил при 10 тысячах оборотах в минуту. Какой всё это издавало звук — можете услышать в старой телепередаче. Хименесу вроде бы даже удалось разогнать свой суперкар до 380 километров в час на перекрытом шоссе Лион-Марсель. А вот наладить серийное производство не получилось: машина так и осталась в единственном экземпляре, который и по сей день принадлежит её конструктору.

Забытая экзотика

Нечто подобное сделал и английский инженер Марк Пембл. Только он поставил две V-образные «восьмёрки» не бок о бок, а друг за другом.

Сперва его крохотная фирмочка Cyclone Power Ltd. разработала и начала продавать 8-цилиндровый мотор Y40R. Возможно, он не стоил бы отдельной заметки — тем более, что здесь всё по обычному для таких моторов сценарию: цилиндры и головки от спортбайка Yamaha надеты на самодельный алюминиевый картер с 90-градусным развалом.

Хотя про своеобразный привод ГРМ упомянуть стоит: распределительные валы приводились по-мотоциклетному, центрально расположенной цепью. Причём за счёт нехитрого реверсного механизма распредвалы в одной головке вращались в обратную сторону — чтобы можно было использовать серийные ямаховские детали. Двухлитровый двигатель весил всего 73 килограмма и выдавал 302 лошадиные силы на стандартных мотоциклетных карбюраторах. Кстати, в 2003 году за такой мотор просили 14 тысяч фунтов стерлингов — сравнительно недорого.

А в середине нулевых Пембл на той же основе разработал двигатель V16. По сути, это были два мотора V8, установленные друг за другом и срощенные единым картером и коленвалом. У этого агрегата было четыре блока цилиндров и четыре головки, по-прежнему заимствованные у четырёхцилиндрового мотоцикла.

Мы не знаем точной предыстории, но двигатель V16 в 2005 году показывали на выставке Autosport под американской маркой Callaway (эта фирма специализируется на тюнинге Chevrolet Corvette). Несколько лет спустя владелец этого ателье Ривс Кэллавей вновь показал публике единственный опытный образец двигателя. Хотя история с его слов звучит как-то неубедительно: якобы мотор предполагалось установить на какой-то шоу-кар. Кстати, на Youtube даже можно найти видео с испытаний на моторном стенде: качество картинки отвратительное, но звук просто потрясающий!

Идеи конструкторов из нашего материала кажутся вам не слишком оригинальными, недостаточно амбициозными или масштабными? Тогда прочитайте следующую статью — про то, как независимые мотористы «умножают» в полтора-два раза автомобильные двигатели!