История мотора Harley-Davidson Shovelhead

2 September 2017

История мотора Harley-Davidson Shovelhead
История мотора Harley-Davidson Shovelhead

В 70-х Harley-Davidson переживала кризис, как и многие компании в США… И если бы не общая обстановка, может быть, история моторов Shovelhead была бы повеселее. Но уж какая была. Главное — Харлей выстоял!

...К 1966 году в связи с утяжелением мотоциклов, оборудованных электростартером и задней подвеской, назрела необходимость в более мощном моторе. Таким стал Shovelhead 74 — V-twin с 45-градусным развалом цилиндров объемом 1208 куб.см, выпускавшийся до 1983 года. Он был на 10% более мощным, чем Panhead, на смену которому пришел. Появление Shovelhead первые годы повысило продажи мотоциклов H-D на 26% — до 36 310 штук в год.

Название Shovelhead — «лопатоголовый» — по традиции пошло от формы клапанной крышки, которая у этого мотора напоминала перевернутую лопату, которой в то время грузили уголь.

Первые «Шовельхеды» получили такие же головки цилиндров, как у «Спортстеров» того времени, только алюминиевые. Камера сгорания в них была менее глубокая, а угол развала клапанов уменьшен до 78,5°. Такая камера сгорания способствовала меньшему нагреву цилиндров и была эффективнее при более высокой степени сжатия (а с изначальных 6:1 у Knucklehead она успела увеличиться до 8:1), чем камера с прямым углом развала клапанов.

Часть масла обычно скапливалась под клапанной крышкой, а потом, не возвращаясь в картер, стекала позади направляющих клапанов и догорала в выпускной системе. Если же по какой-то причине основная масса масла собиралась в картере, вместо того, чтобы с помощью насоса вернуться в маслобак, то это могло привести в различным проблемам. Например, распределенное между крутящимся коленвалом и картером, масло работало на торможение — его температура повышалась, а скорость мотоцикла снижалась.

Система смазки с мокрым картером вообще была источником постоянных проблем с двигателями, в которых, как в моторах Harley-Davidson тех лет, был очень маленький зазор между маховиком и картером. Многие производители тогда пытались вылечить эти болезни путем уменьшения диаметра маховика.

В 1969-м Harley-Davidson пыталась решить свои финансовые проблемы путем объединения с AMF (American Machine and Foundry), но это не помогло: AMF решила навести свои порядки, поставила производство на поток, при этом сократив рабочие места, что в итоге привело к забастовкам и к сильному падению качества продукции. Тогда даже аббревиатуру H-D стали «расшифровывать» как, например, Hardly Driveable и т.п. (примерно как АЗЛК — «Автомобиль, Заранее Лишенный Качества»)... В общем, темные были времена, и H-D чуть не обанкротилась. Но выстояла!

Знаменитый мотоцикл "Капитан Америка" 1969 года из фильма Easy Rider с Питером Фондой.

В 1970-м с моделей FL сняли кикстартер. На следующий год карбюратор фирмы Tillotson заменили на Zenith Bendix. Тогда же, адаптируя автомобильную концепцию «заводских хот-родов», Вилли Джи Дэвидсон предложил выпускать «заводские чопперы» — FX 1200 Super Glide. Стиль и индивидуальность — в массы:)

В 1972-м отказались от ручного переключения передач. В 73-м появились дисковые тормоза на моделях семейств FX и XL.

В 1974-м начался топливный кризис: упали октановое число, плотность и качество бензина, из-за чего двигатели постоянно работали с детонацией, что приводило к перегреву. Он, в свою очередь, приводил к тому, что алюминиевые головки цилиндров сильнее расширялись, уплотнительные кольца истончались, растягивались и ослаблялись крепежные болты. В результате прокладки начинали течь, а то и вовсе разваливались. Все это отнюдь не способствовало улучшению и так уже подпорченной репутации Харли…

FL 1200 Electra Glide

Наконец, в 1976-м AMF подсчитала прибыль и потери, но сделала неправильные выводы и попыталась еще поднять продажи, доведя производство до 48 000 мотоциклов в год. И неважно, что качество продукции и мотивация сотрудников находились где-то на уровне плинтуса… Правда, менеджеры все же поняли, что нужно как-то восстанавливать репутацию и что стратегия «сделаем как-нибудь, но сразу, а доделаем потом», популярная в послевоенные годы в США среди автопроизводителей, с ростом конкуренции со стороны японских фирм перестала себя оправдывать. Нужен был новый мотор.

FXE Super Glide 1974

В 1978-м в ответ на утяжеление мотоциклов и обеднение топливной смеси ради снижения количества выбросов и экономии бензина появился 1340-кубовый Shovelhead 80.

80-й мотор до 1980-го года был опцией на моделях FLH, а в 1980-м стал стандартом для FLH-80 Electra Glide II. Семейство FX продолжало оборудоваться обоими моторами до 1981-го года, когда 1340-кубовый двигатель остался единственным для всех мотоциклов линейки Big Twin.

FXWG 1340 Wide Glide 1982

Изначально моторы с воздушным охлаждением использовали более богатую смесь, т.к. температура ее сгорания ниже, чем у бедной, что помогало охлаждать (вернее, не так сильно нагревать) двигатель. Теперь же на бедной смеси моторы начинали греться из-за собственно смеси, а также из-за того, что водители сильнее открывали газ, т. к. вместе с обеднением смеси «обеднела» и мощность. В итоге моторы стали перегреваться, начиналась детонация — и далее по списку.

Инженерам пришлось модифицировать Shovelhead с учетом этих обстоятельств. Цилиндры мотора все еще делали из чугуна, чья плохая теплопроводимость приводила к сильному нагреву поршней. Чтобы продлить им жизнь, в поршни стали вплавлять стальной стержень, менее подверженный расширению от высокой температуры. Провели и еще ряд небольших изменений. Мощность модернизированного мотора была заявлена на уровне в 65 л. с.

1970-е в США — время плохого и «непостоянного» топлива. В период 1977-80 годов в «Шовельхедах» периодически возникали проблемы с детонацией, перегревом, износом клапанов и их направляющих. Степень сжатия (8:1) была чрезмерной для рабочей температуры двигателя, а качество топлива было очень низким. Анализ гарантийных случаев в 1980-м году четко показал необходимость создания нового поколения моторов.

Хотя время жизни Shovelhead’а подходило к концу, компания выпустила специальные наборы деталей для контроля расхода масла и продления жизни поршневых колец и клапанов.

В 1980-м появилась главная ременная передача. Двигатель крепился через резиновые уплотнители, а к нему была жестко прикручена новая 5-ступенчатая коробка (на моделях FLT). Не стало задней передачи.

В 1981-м Harley-Davidson «купила себе свободу» и отделилась от AMF. А Shovelhead получил новый масляный насос. Компрессию снизили до 7,4:1, чтобы предотвратить детонацию некачественного топлива. В выхлопной системе появилась перепускная труба. Улучшенные и удлиненные направляющие клапанов, а также головки блоков цилиндров с дополнительными канальцами для лучшего отвода масла были выпущены в специальном «ремонтном наборе» — компании надо было восстанавливать репутацию.

В это время H-D работала по системе организации снабжения сборочного производства «с колес» или «точно вовремя», аналогичной системе «канбан» в Японии (в США ее так и называли — японской), т. е. поставка деталей и материалов осуществлялась по мере надобности. Так компания экономила на производстве и хранении могущих оказаться невостребованными деталей. Работа этой системы требовала слаженности действий компании и дилеров и четкого планирования, но помогла выжить в сложные времена. Мало того, H-D смогла лучше многих американских компаний внедрить и использовать эту систему и даже обучала ей других.

1982 г. — на Super Glide устанавливают 32-миллиметровый карбюратор Keihin. Вес мотоцикла в снаряженном состоянии — 281 кг. Его Shovelhead выдает 51 л. с. при 5000 об/мин и 84 Нм при 4000 об/мин.

Однако «ямочный ремонт» двигателя не решал глобальную репутационную проблему компании и проблемы с качеством техники, поэтому Harley-Davidson срочно занялась разработкой нового мотора, который был бы надежным, мощным, слабо нагревающимся, «ел» бы мало масла и имел потенциал к глубокой модернизации. Таким двигателем в 1984 году стал Evolution.

А вы знаете, какой мотоцикл Harley-Davidson выпускался дольше всех? А именно 41 год, если не считать более ранних концептов?

Оказывается — Servi-Car — сервисный трайк.

Для развития бизнеса мотоциклетным компаниям начала 20-го века нельзя было сосредотачиваться только на продажах техники частным лицам — нужно было продавать бизнесу.

Harley-Davidson зашла на коммерческий рынок довольно рано: в 1908 году компания подписала контракт с полицией Детройта на поставку мотоциклов. Но в том же году Генри Форд начал массовое производство Model T, чем больно ударил по позициям мотоциклостроителей. Основным преимуществом тогдашних автомобилей над тогдашними мотоциклами была возможность перевозить груз. Поэтому малый бизнес, на котором, как мы знаем, построена Америка, начал предпочитать автомобили.

Борьбу за этот сегмент Harley-Davidson вел следующие 25 лет, выпустив три типа специализированных мотоциклов: мотогрузовик (motorcycle truck), мотоцикл с грузовой платформой (package truck) и сервисный мотоцикл (Servi-Car).

В 1912-м Harley-Davidson закончила работу над прототипом мотогрузовика: трицикла, с двумя колесами спереди, между которыми установлен контейнер для всяких грузов. Силовой агрегат Motorcycle Truck — это F-head V-twin плюс трансмиссия с двумя передачами с передаточными числами 10:1 на нижней и 5:1 на верхней, что позволяло мотогрузовику перевозить до 270 кг в дополнение к весу водителя.

Тестировали мотогрузовик с помощью отделения американской почты в Милуоки зимой 1912-13 годов. С US Post у H-D уже были налажены отношения: почтальоны часто использовали мотоциклы H-D в работе. Мотогрузовик успешно прошел зимние испытания, и в 1913-м встал на конвейер.

В целом, он легко управлялся и был весьма маневрен (сейчас это звучит довольно смешно, конечно:). Он пользовался популярностью у всевозможных мелких предпринимателей, продававших с него свои товары, в т.ч. еду (выпечку, мясо и т.д.). Многие использовали площадь контейнера для нанесения рекламных надписей.

Однако уже в 1915-м Motorcycle Truck заменили на новую модель — Package Truck.

Грузовой контейнер на этом аппарате располагался сбоку, как коляска. Собственно, он и был построен на базе колясочника 1914-го года. Суть оставалась та же, что и у мотогрузовика, но для Harley-Davidson было намного проще и выгоднее выпускать одну модель в разных версиях, нежели две разные. Да, управление и маневренность колясочника были чуть хуже, чем у версии с двумя колесами спереди, зато грузовой контейнер не загораживал обзор. К тому же, контейнер можно было отстегнуть, и, следовательно, использовать Package Truck в рабочие дни для работы, а по выходным как соло-мотоцикл для покатушек.

В 1915-м Package Truck стоил $70-72. Компания также активно продвигала идею использовать грузовой контейнер как рекламный носитель и даже предоставляла услугу брендирования прямо на заводе.

Многие фирмы переделывали контейнеры под свои нужды и для пущего рекламного эффекта (вот они, корни кастомайзинга:). В 1920-30-х можно было встретить Package Truck’и с контейнером в форме коровы в полный рост или огромного ботинка.

Возможность модифицировать аппарат и его доступность обеспечили ему долгую жизнь — Package Truck выпускались до 1957 года.

Но самым успешным коммерческим мотоциклом Harley-Davidson стал Servi-Car!

Этот трайк появился в 1932 году и, как его предшественники, имел грузовой отсек и предполагался к использованию в качестве средства для доставки различных товаров. Он был оснащен 45-дюймовым (740 куб. см) V-твином Flathead от мотоцикла серии R, но в 1936-м его заменили на двигатель от W-серии. Разница между этими моторами была в системе смазки: у более старого — «на прогар» (масло подавалось из маслобака к важнейшим узлам мотора и затем либо сгорало, либо выбрасывалось наружу), а более новый уже имел систему рециркуляции масла. Именно с этим мотором «Сервикары» дожили до 70-х годов.

В 1964-м на них первых появился электростартер — на год раньше, чем на Electra Glide. Трансмиссия сначала была от мотоцикла R, но уже через год ее заменили на трансмиссию постоянного зацепления с тремя передачами и реверсом.

Поначалу трайки не имели задней подвески: ось крепилась напрямую к раме. Зато на был дифференциал. Ширину колеи специально сделали такой же, как у автомобилей тех лет, чтобы у водителей «сервикаров» не возникало сложностей при движении по грунтовым дорогам.

До 1957-го передняя вилка была типа спрингер (пружинная), а потом ее заменили на телескопическую от Hydra Glide.

Тормоза сначала были барабанные: один на переднем колесе, второй — на задней оси, тормозивший оба задних колеса. В 1937-м барабаны поставили на каждое заднее колесо отдельно. Гидравлическая тормозная система появилась в 1951-м. А самые последние экземпляры «сервикаров» оснащались уже дисковыми тормозами на каждом колесе.

Вообще, Servi-Car’ы делались максимально «взаимозаменяемыми» с одиночными мотоциклами Harley-Davidson для снижения затрат на производство и повышения ремонтопригодности.

Servi-Car были очень популярны у полицейских, автосервисов и курьерских служб за счет легкости в управлении: ими, в отличие от двухколесных мотоциклов, мог управлять кто угодно, кто имел опыт езды на автомобиле. Как и в тогдашних автомобилях, переключение передач осуществлялось рукой с помощью рычага, а сцепление включалось ногой. Руль был мотоциклетный, но принцип управления походил на автомобильный, т.к. у трайка было два колеса сзади.

Кроме того, у Servi-Car имелось приспособление для буксировки, цеплявшееся за задний бампер автомобиля. Это очень понравилось автосервисам, которые стали использовать трайк для того, чтобы менеджер, возвращавший автомобиль после обслуживания владельцу, мог быстро и дешево добраться обратно до сервисной станции. Также на «сервикарах» механики выезжали к месту поломки автомобиля, где чинили его с помощью набора инструментов, перевозимого в контейнере «сервикара».

В полиции эти аппараты использовались для выписывания штрафов за неправильную парковку. Полицейские ездили вдоль рядов припаркованных автомобилей и специальной палкой с мелком на конце помечали колеса, чтобы потом, проехав снова через определенное время, видеть, кто стоит дольше положенного (собственно, как сейчас это делают наши парконы:). По правилам автомобили парковались с правой стороны дороги и, чтобы полицейскому было удобно правой рукой помечать их, рукоятку газа на полицейских «сервикарах» уже на заводе стали переносили на левую сторону руля, а рычаг переключения передач — на правую.

В 1932 году Servi-Car выпускались в четырех комплектациях:

— G с маленьким контейнером и буксировочным приспособлением

— GA с маленьким контейнером без буксира

— GD с большим контейнером без буксира

— GE с большим контейнером и резервуаром для сжатого воздуха

В 1933-м добавили еще комплектацию GDT с большим контейнером и буксиром.

В 1942-м большие и маленькие контейнеры заменили на стандартные стальные среднего размера, которые для Harley-Davidson производила фирма Chas. Abresch Co. Только в 1966-м эти контейнеры заменили на стеклопластиковые.

Servi-Car, появившиеся во время «Великой депрессии», производились вплоть до 1973 года — 41 год!

Источник: https://storia.me/ru/@HarleyHero/harleyhero-s-story-2o2ng1/istoriya-motora-harley-davidson-shovelhead-2ayp13