Moto Morini 500 Turbo (прототип)

Спустя 25 лет после презентации 500 Turbo на сайте завода Moto Morini было написано о Morini 500 Turbo:

«Инновации Morini, еще один шаг вперед».

В течение прошлого года (1981) жители тихого пригорода Болоньи регулярно слышали рычание потрепанного черного Morini V-twin, проносившегося по их улицам в сторону близлежащих двухполосных шоссе. Очевидно, это был не просто очередной прототип с объемом двигателя 500 куб. см — его мотор, казалось, дышал через странные детали, напоминавшие элементы стиральной машины, рулевая колонка была загружена циферблатами и переключателями, а испытатель, сидевший за рулем, время от времени возился с различными ручками на небольшом электронном блоке управления.

Если бы эти же жители побывали на Миланском мотошоу в ноябре того же года, они, вероятно, не узнали бы в элегантном, тщательно отделанном мотоцикле, ставшем центром внимания на стенде Morini, тот самый потрепанный тестовый байк, который еще недавно гонял вверх и вниз по Виа Альфредо Бергами в их родном городе, за исключением того, что на боковых панелях обоих мотоциклов красовалась надпись Turbo.

Morini — самый маленький из итальянских производителей мотоциклов с собственными двигателями — казался наименее вероятным кандидатом на звание первого неяпонского бренда, решившегося внедрять технологию турбо. Придерживаясь умеренного производства стандартных моделей с объемом двигателя не более полулитра, используя 72-градусные V-образные двухцилиндровые моторы и однопоршневый вариант, небольшой завод в Болонье вряд ли собирался штурмовать сложную область турбонаддува, а тем более применять его к V-образному двухцилиндровому двигателю — задаче, на которую даже Honda решилась скорее ради демонстрации возможностей, чем из практических соображений. 

Однако решения, приведшие Morini к турбо-экспериментам, были приняты почти десять лет назад. В 1974 году, вскоре после выпуска модели 350cc Sport, в Moto Morini начали задумываться, каким должен быть следующий шаг.

Сам Sport, разработанный бывшим инженером и дизайнером Ferrari Франко Ламбертини, появился как ответ на меняющиеся тенденции мирового рынка мотоциклов. Уже в конце 60-х годов итальянская индустрия увидела тревожные знаки — японские производители стремительно захватывали рынок. 

Morini, чей завод был разрушен в результате бомбардировок в 1943 году, сумела восстановиться, удовлетворяя послевоенный спрос Европы на малокубатурные мотоциклы объемом 98–250 куб. см. Однако вскоре стало ясно, что конкурировать с восточными гигантами на их условиях будет невозможно. Понимая это, Morini и другие итальянские бренды решили сосредоточиться на том, что оставалось недоступным для японцев — эксклюзивности и выдающихся характеристиках управляемости. 

Laverda сделала ставку на мощные трехцилиндровые двигатели с агрессивным характером, Ducati представила свои изысканные 90-градусные V-образные двухцилиндровые моторы, Moto Guzzi продолжала развивать свой классический поперечный V-твин с приводом от вала. Единственной итальянской маркой, которая попыталась напрямую конкурировать с японцами, стала Benelli, выпускавшая четырех- и шестицилиндровые модели под руководством Алессандро де Томазо, но они так и не обрели большого успеха. 

После смерти основателя компании Альфонсо Морини в 1969 году бизнес перешел к его дочери Габриэлле. Спустя два года был представлен первый прототип Morini V-twin. Это стало своевременным шагом: теперь у компании была спортивная (читай: обладающая характерным громким звуком), элегантная и отлично управляемая модель с легко узнаваемым мотором, выпуск которой не требовал значительного расширения производства. 

Линейка дополнилась 125-кубовым одноцилиндровым двигателем (по сути, V-твином с одним рабочим цилиндром), 250-кубовым двухцилиндровым для обеспеченных покупателей на внутреннем рынке и 500-кубовым вариантом для экспорта. В краткосрочной перспективе будущее компании выглядело стабильным. 

Однако в дальнейшем Morini пришлось учитывать несколько факторов. Во-первых, три четверти продаж приходилось на итальянский рынок, где мотоциклы объемом свыше 380 куб. см облагались высоким налогом (35% НДС), что делало их дорогими и менее востребованными. Во-вторых, компания была полна решимости придерживаться 72-градусного двигателя, который стал ее визитной карточкой. В то же время было очевидно, что расширение конструкции Ламбертини до 500 куб. см для модели Maestro подошло к пределу — двигатель уже не мог выдавать достаточное количество лошадиных сил без серьезных доработок.

В любом случае, компания, чьи ранние 175-кубовые четырехтактные спортивные мотоциклы дали Агостини старт в гоночной карьере, всегда испытывала антипатию к тому, что итальянцы изящно называют макси-мото.

С точки зрения Morini, простой рост рабочего объема двигателя, а значит, и массы ради увеличения мощности — это путь, который быстро упирается в закон убывающей отдачи. Да, соотношение мощности и веса улучшается, но редко настолько, чтобы компенсировать дополнительную массу. К тому же усложнение конструкции в угоду экологическим и шумовым нормам — это головная боль, без которой небольшая фабрика могла вполне обойтись.

Они даже составили диаграмму, чтобы обосновать выбор в пользу турбонаддува. Согласно этим данным, с 1973 по 1982 год мощность макси-мото выросла примерно с 70 до 100 л. с., то есть на 30%. Однако, по подсчетам Morini, за тот же период крупные мотоциклы в среднем стали тяжелее на 16%. 

Кризис наступает, когда вы берете калькулятор и выясняете, что соотношение мощности к весу у крупнейших универсальных мотоциклов улучшилось всего на 11%. И это не говоря уже о том, что Альфонсо Морини, будь он жив, наверняка перевернулся бы в гробу при мысли о 250-килограммовом Morini. 

Попытки найти традиционное решение три года ни к чему не приводили. Пока в компании не задумались о турбонаддуве, казалось, что невозможно создать достаточно быстрый, но при этом легкий мотоцикл средней мощности без разработки совершенно нового двигателя, что потребовало бы масштабного пересмотра всей модельной линейки. 

В 1976 году Morini наконец решилась на турбо. Целью было достичь динамики 750-кубового мотоцикла, используя существующий 500-кубовый мотор, при этом сохранив экономичность и увеличив массу лишь незначительно. Проект был амбициозным, особенно учитывая, что на тот момент турбонагнетатели, доступные на рынке, были практически бесполезны для двигателей объемом менее двух литров. 

Но спустя пять лет у Morini появился 500 Turbo. По крайней мере, так казалось. Предсерийная модель, представленная в Милане, разительно отличалась от всего, что компания выпускала раньше. Её задняя часть была настолько тщательно спрятана за обтекателями, что внутри вполне могла находиться стиральная машина. Единственным намеком на внутреннее устройство мотоцикла оставалась загадочная полноцветная схема, раскрывавшая запутанную механику системы Moto Morini Turbo.

Изучить мотоцикл подробнее не представлялось возможным — вокруг него толпились десятки миланцев, желавших рассмотреть его поближе. Единственным разумным решением было вернуться на завод в другой раз. 

Завод Morini оказался неожиданно небольшим бетонным зданием, окруженным многоквартирными домами. В его компактном вестибюле выставлены гоночные машины 50-х и 60-х годов, а также образцы актуальной модельной линейки. Большую часть здания занимают конструкторские и административные офисы, а в подвале располагаются испытательный полигон, участок финальной проверки и зона отгрузки продукции. 

После знакомства с директором Morini, Джанни Маркетти, нас с Джимом Форрестом провели через производственные помещения и, наконец, привели в святая святых — экспериментальную мастерскую. Если Honda выделяет на НИОКР два процента своего годового бюджета, то Morini выделяет на это всего два процента своего пространства. Мастерская оказалась по размеру не больше туалетной комнаты в японском отделе исследований и разработок, но, судя по всему, этого вполне хватало для нужд завода. Отсюда вел пандус в динамометрическую комнату, расположенную в подвале. 

В центре мастерской на стенде стоял тот самый Turbo, показанный в Милане, но уже без кузова и турбопривода. А на полу валялась потрепанная конструкция — оригинальный прототип, окончательно изношенный после двух лет интенсивных дорожных испытаний и 110 000 км пробега по городу. 

Если бы не интерес большой японской четверки к турбонаддуву, стимулировавший разработку компактных турбин, проект Morini, возможно, все еще ждал бы своего часа. В ноябре прошлого года компания все еще надеялась найти отечественного производителя турбокомпрессоров для серийных моделей, но этого так и не произошло. В итоге, когда итальянский Turbo поступит в продажу, за задним цилиндром будет установлен японский турбоблок IHI. 

Найти подходящий турбокомпрессор — лишь половина дела. Перед Morini стояли две основные технические задачи: во-первых, заставить турбосистему работать стабильно, несмотря на неравномерные импульсы выхлопа V-образного двухцилиндрового двигателя, особенно на низких оборотах; во-вторых, Ламбертини и его инженерам, Паоло Заги и Лучано Негрони, предстояло разработать систему охлаждения цилиндров, поскольку горячие сжатые газы создавали дополнительную тепловую нагрузку. 

Honda, как известно, решила первую проблему с помощью сложной системы электронного управления, впрыска топлива и камеры нагнетания. Morini выбрала более простой путь — отключать турбину на низких оборотах и подавать топливную смесь напрямую из одного 36-мм карбюратора Dellorto во впускные каналы. 

В теории это звучало несложно, но на практике требовало разработки распределителя, регулирующего поток смеси между турбиной и впускными отверстиями. Его разместили в конце промежуточного охладителя, между турбонагнетателем и головками цилиндров. 

На низких оборотах распределитель перекрывает входной порт промежуточного охладителя, перенаправляя поток смеси прямо в двигатель. Выхлопные газы продолжают вращать турбину, но компрессор при этом лишь гоняет воздух внутри промежуточного охладителя, не создавая избыточного давления.

Когда обороты превышают пару тысяч, датчики разрежения во впускном коллекторе подают сигнал в электронные блоки управления, и система задействует распределитель, открывая доступ к интеркулеру. Теперь смесь направляется вниз по его центру к компрессору, затем сжатый воздух выталкивается наружу и поступает во впускные каналы. 

Чтобы избежать кратковременного топливного голодания — момента, когда воздух из интеркулера резко устремляется в двигатель, — была предусмотрена небольшая форсунка. Она работает под давлением топливного насоса, установленного в баке, и впрыскивает дополнительное топливо прямо в компрессор. 

На первом прототипе управление распределителем было полностью регулируемым и находилось на рулевой колонке, позволяя инженерам Morini подбирать оптимальные обороты для перехода от обычного режима работы к форсированному дыханию. После того как эта задача была решена, оставалась еще одна серьезная проблема — значительное повышение температуры. 

Охлаждение двухцилиндрового V-образного двигателя стало для Morini настоящей головной болью, особенно из-за того, что задний цилиндр частично закрыт передним. С самого начала отказались от водяного охлаждения: цель проекта заключалась в том, чтобы получить максимум дополнительной мощности при минимальном увеличении массы и габаритов. Поэтому с самого начала в конструкцию был заложен промежуточный охладитель. 

Принцип его работы таков: свежая (холодная) смесь поступает через центральный канал, а сжатый воздух, разогретый до 700 °C на максимальных оборотах турбины, поднимается по внешним стенкам, отдавая тепло поступающему потоку и рассеивая его через ребра на корпусе интеркулера. 

По сравнению с современными автомобильными турбосистемами, в которых иногда используются даже холодильные установки, эта схема выглядит довольно простой. Но на данный момент это единственный интеркулер, установленный на серийном турбомотоцикле. Кроме того, охлаждение воздуха увеличивает его плотность, что улучшает сгорание и снижает риск детонации. 

Интеркулер аккуратно спрятан за боковыми панелями, что сразу же наводит на вопрос: а что же охлаждает сам интеркулер?

Восьмисекционный стеклопластиковый обтекатель Morini Turbo был разработан не только для того, чтобы эффектно выглядеть на гаражных вечеринках. Когда Франко Марленотти из RG Studies получил задание на его проектирование, одной из ключевых задач было использование нижней части обтекателя как элемента системы охлаждения, направляющего воздушный поток над головками цилиндров и усиливающего обдув двигателя. 

Для этого по обе стороны от единственной передней нижней трубы были размещены два воздухозаборника: правый направлял воздух к передней головке цилиндра, впускному коллектору и промежуточному охладителю, а левый обдувал масляный радиатор, расположенный почти горизонтально. Дополнительно вентиляционное отверстие между цилиндрами отводило горячий воздух от задней головки блока, а боковые панели с алюминиевой фольгой перенаправляли поток на задний цилиндр. 

Еще несколько воздухозаборников, встроенных в боковые панели, обеспечивали охлаждение турбокомпрессора, выпускного коллектора и глушителя, который крепился в удлиненной раме под хвостовой частью мотоцикла. Отработанный горячий воздух выходил через вентиляционные решетки в хвосте. 

Конструкция обтекателя учитывала и аэродинамические особенности. Принято считать, что мотоцикл без обтекателя по аэродинамике похож на летящий кирпич. Однако даже у мотоциклов с обтекателями этот параметр далеко не всегда идеален. Разделение воздушного потока перед байком — это лишь часть задачи. Основную проблему создают сопротивление и турбулентность позади мотоцикла, из-за которых образуется зона низкого давления, буквально тормозящая машину и снижающая её эффективность. 

Полуобтекатель Morini нельзя назвать идеальным, но, по утверждению разработчиков, его форма, включая хвостовую часть в стиле Suzuki RG500, а также продуманное направление воздушного потока уменьшают сопротивление. В передней части сочетание обтекателя и топливного бака минимизирует нежелательные завихрения за ветровым стеклом, где также расположен воздухозаборник карбюратора. Тем не менее, ключевым фактором, влияющим на максимальную скорость, остаётся вес. 

Турбокомпрессор Morini обладает уникальной системой управления перепускным клапаном. Инженер Ламбертини не удовлетворился стандартным подпружиненным клапаном, который открывается при достижении определённого давления выхлопных газов и сбрасывает избыточное давление, ограничивая скорость вращения турбины. Вместо этого в систему добавили электромеханический контроль. 

Этот механизм, ориентируясь на данные о давлении на выходе из трубки Вентури компрессора, позволяет наддуву увеличиваться до 18 PSI при 5500 об/мин. Затем, когда клапан срабатывает, давление резко падает и стабилизируется на уровне 12 PSI при 7000 об/мин. 

При 2000 об/мин открытие дроссельной заслонки позволяет турбине достичь максимального давления всего за 1,5 секунды. Затем постепенное открытие перепускного клапана снижает наддув на 30%. 

Morini не раскрывает всех технических деталей, но, судя по всему, такая система поддерживает высокий уровень наддува в среднем диапазоне оборотов (что полезно для крейсерской скорости 60–70 миль в час и быстрого разгона), а затем снижает давление на высоких оборотах, предотвращая перегрев двигателя и перегрузку системы охлаждения. 

Согласно динамометрическим графикам, предоставленным Morini, плавный рост мощности достигает пика в 70 л.с. (на валу коробки передач) при 8500 об/мин. Если эти данные точны, Morini удалось добиться 70%-ного увеличения мощности при увеличении веса всего на 10%: турбоверсия весит 183 кг, что лишь на 16 кг тяжелее стандартного 500.

К сожалению, на данный момент Morini не позволяют никому тестировать свой турбомотоцикл. Когда я побывал на заводе, существовало всего два экземпляра: один был полностью изношен, а второй разбит. Остаётся только гадать, насколько эффективно работают все механические системы управления. Может ли эта сложная схема клапанов и распределителей топливной смеси сделать Morini таким же плавным и управляемым, как компьютеризированный впрыск топлива Honda? 

Если Morini Turbo действительно сможет сочетать управляемость и плавность Honda Turbo, но при этом будет на 55 кг легче, то все усилия, затраченные на его разработку, окажутся оправданными. Согласно заявлениям производителя, максимальная скорость Morini будет не ниже 210–215 км/ч, что соответствует показателям Honda Turbo, но при этом расход топлива обещает быть гораздо ниже — 3,9 л/100 км при постоянном движении по городу. По словам Негрони, задержка турбонаддува минимальна благодаря системе распределения воздушного потока через интеркулер, которая позволяет плавно наращивать давление наддува. 

Однако данные с динамометрического стенда Morini вызывают вопросы: график показывает 10%-ное увеличение мощности на 4000 об/мин — очевидно, здесь либо ошибка, либо моё незнание итальянского языка. 

Скептицизм по поводу турбоверсии Morini объясняется тем, что в конструкции двигателя 500 было внесено совсем немного изменений. Коленвал остался стандартным, но поршни заменили на кованые с низкой степенью сжатия. Единственное другое изменение, связанное с турбонаддувом, — это усиленное двухдисковое сухое сцепление. Кстати, Morini наконец отказались от традиционного механизма выбора передач, связав его с рычагом левой ноги. 

Честно говоря, турбонаддув сам по себе не увеличивает механическую нагрузку на нижнюю часть двигателя. Наоборот, более низкая степень сжатия снижает ударные нагрузки, хотя трансмиссия теперь вынуждена передавать значительно больше мощности на заднее колесо. Смещение пика мощности на 1000 об/мин выше не создаёт проблем для двигателя, поскольку головки цилиндров Morini изначально были рассчитаны на высокие обороты. 

Кованые поршни используются главным образом из-за увеличенной тепловой нагрузки на верхнюю часть двигателя. Именно перегрев, а не механические перегрузки, вероятнее всего, станет основной причиной возможных отказов. 

По словам Джанни Маркетти, Morini не стремятся участвовать в гонке мощностей, начатой Honda. Завод утверждает, что начал работу над своим турбомотором ещё в 1976 году. Возможно, если бы тогда удалось убедить европейских производителей разработать компактный турбокомпрессор, Morini могли бы стать первыми в мире, кто выпустил серийный мотоцикл с турбонаддувом. 

Завод в Болонье давно решил, что спрос на мотоциклы со скоростью выше 200 км/ч достаточно велик, чтобы оправдать разработку собственной турбоверсии. Однако Ламбертини также разрабатывал 650-кубовый Morini Maestro и экспериментировал с различными конструкциями головок цилиндров. Возможно, в будущем могли бы появиться модели, напоминающие 72-градусную версию Ducati Pantah, но пока эти проекты остаются нереализованными. 

С другой стороны, Morini никогда не стремились к выпуску больших и тяжёлых мотоциклов. По мнению Маркетти, в условиях жёстких экологических норм и политических баталий, предшествующих выходу новых моделей на рынок, вложения в создание тяжёлых спортбайков были бы бесполезной тратой средств. В конце концов, 116 итальянцев вряд ли смогут обыграть Hondawayamzuki в их собственной игре.

Оригинальная статья была опубликована в (британском) журнале "Bike" в июне 1982 года.