Любой мотоцикл состоит из двигателя, ходовой части, трансмиссии (силовой передачи), органов управления и дополнительного оборудования. Двигатель превращает тепловую энергию, выделяющуюся при сгорании топлива, в механическую.
На мотоциклах применяются двигатели внутреннего сгорания двух видов — четырехтактные и двухтактные. Протекание у них рабочего процесса и конструкция деталей несколько различаются. Подробно их принцип работы и особенности конструкции рассмотрены в книгах по устройству мотоцикла. С точки зрения управления мотоциклом различия между видами двигателей могут почувствовать лишь опытные водители.
К основным характеристикам двигателей относятся мощность и крутящий момент.
Мощность — это отношение полезной работы, совершенной двигателем, ко времени, в течение которого она была совершена. Мощность прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала и среднему давлению газов в цилиндрах (цилиндре) двигателя. Давление с ростом частоты вращения несколько снижается, поскольку уменьшается продолжительность циклов в цилиндре и ухудшаются условия их протекания, увеличиваются различные потери. Поэтому кривая зависимости мощности от частоты вращения коленчатого вала имеет максимум, после которого мощность падает.
Теоретически мощность двухтактных двигателей по сравнению с четырехтактными равных рабочих объемов должна быть в два раза выше: полезная работа в первых совершается один раз за оборот кривошипа, а не за два. Реально же это превышение составляет 1,5 — 1,7 раза вследствие больших потерь при реализации двухтактного цикла. Несмотря на такое превосходство, сегодня происходит вытеснение двухтактных двигателей четырехтактными, как более экологичными.
Другое важное понятие в теории двигателей — крутящий момент, который пропорционален среднему давлению газов в цилиндрах двигателя.
Протекание характеристик мощности и крутящего момента в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (рис. 1.2), а также их максимальные значения играют существенную роль в формировании динамических показателей мотоцикла. Эти показатели различаются не только у двигателей разных видов (двух- или четырехтактных) и рабочих объемов, но и зависят от большого числа конструктивных особенностей. Собственно, в совершенствовании систем двигателей, изменении соотношений размеров основных деталей, применении новых материалов, топлив и смазок и состоит прогресс в развитии мотоциклетных двигателей. На основе полученных характеристик двигателя (мощности и крутящего момента), конструкторы проектируют трансмиссию и другие системы. В результате этого каждый мотоцикл приобретает свой неповторимый «характер», что несколько корректирует технику вождения.
Рис 1.2. Пример протекания характеристик мощности Ne и крутящего момента Мк в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя: а — допустимая зона; б — оптимальная; в дискомфортная