Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Увеличение рабочего объема двигателя

увеличение рабочего объема двигателя.

Одним из самых лучших видов доработок, которые можно провести с двигателем внутреннего сгорания, является увеличение его рабочего объема.

Рабочий объем цилиндра, это часть объема цилиндра находящаяся между нижней мертвой точкой поршня и верхней мертвой точкой. Соответственно рабочий обем двигателя это сумма всех рабочих объемов цилиндров двигателя.

Полезность увеличения рабочего объема двигателя.

1.При увеличении объема ресурс практически не изменяется, так как не увеличивается литровая мощность двигателя.
2.Крутящий момент увеличивается во всем диапазоне оборотов, двигатель становиться более тяговитым и может эксплуатироваться на меньших оборотах.
3.Появляется больший резерв мощности для дальнейшего тюнинга.

Некоторые моменты которые нужно учитывать при увеличении рабочего объема двигателя.

1.При увеличении объема система впуска и выпуска уже не будет также хорошо справляться с наполнением цилиндров и отведением выхлопных газов. Двигатель становиться более низовым, так как на высоких оборотах система впуска не будет успевать полностью наполнять цилиндры.

2.Установленный до этого верховой распредвал сместит ниже пик максимального момента.

Методы увеличения рабочего объема двигателя.

Рабочий объем можно повысить тремя способами.

1 Увеличить диаметры цилиндров путем расточки блока или гильз цилиндров и установки других комплектов поршней и колец. При этом двигатель получается более верховой так как диаметр поршня увеличили, а ход поршня остался на прежнем уровне. Соотношение диаметра поршня к ходу цилиндра сместилось в сторону увеличения диаметра цилиндра. Такая схеме лучше поддается форсировке по увеличению рабочих оборотов двигателя. мощность и крутящий момент увеличивается за счет увеличения поверхности поршня на которую воздействует давление, образуемое при сгорании топлива.

2 Увеличить ход поршня. Здесь уже понадобиться заменить коленвал на более длинноходный, и на такую же величину уменьшить суммарную длину поршня с шатуном. Достигается это, либо установкой новых поршней со смещенным отверстием вверх, под поршневой палец, либо установкой более коротких шатунов. Есть еще вариант замены блока цилиндров на более высокий. Двигатель получается более низовой и с большим крутящим моментом в рабочем диапазоне оборотов. Прибавка мощности и крутящего момента достигается за счет увеличения рычажности коленчатого вала. (Толкающее давление поршня воздействует на более длинную шейку коленчатого вала) Необходимо учитывать что при установке длинноходного коленвала увеличиваются углы работы шатуна. Это в свою очередь увеличивает боковое давление поршня на стенки цилиндра, что значительно уменьшает ресурс шатунно поршневой группы при очень длинноходном коленвале.

3 Третий способ сочетает в себе оба способа описанные выше. При увеличении диаметра цилиндров и увеличении хода поршня можно максимально увеличить рабочий объем двигателя. Хотя это и очень дорогостоящий вид тюнинга, зато на этом этапе происходит как бы заложение фундамента под дальнейшее модифицированеие вашего двигателя, ведь ни кто еще не отменял поговорку «ни что не заменит кубические сантиметры»

Увеличение объема двигателя машины

Какие способы бывают

Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.

Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём. Затратная часть – коленчатый вал, комплект специальных поршней под него (т.к. блок цилиндров имеет определенную высоту), поршневые кольца и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

Рост рабочего объема двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего спортивного распредвала и после этих операций «снять» большую мощность с силового агрегата.

Чтобы возможности распредвала раскрылись, необходима доработка ГБЦ, зачастую серьезная. Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение.

Кроме ГБЦ, большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов, хотя они вносят определенный вклад в характер будущего мотора. Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

Эффект большого R/S

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

ПРОТИВ: Мотор, собранный с большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

Читать еще:  Где смотреть температуру двигателя на ниссан ноут

Эффект малого R/S

ЗА: Обеспечивает хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, т.к. скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более однородной, что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R/S.

ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее: большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным и увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки.

Более короткий шатун увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ. Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения.

Как увеличить мощность двигателя

Большинство из нас считают, что тюнинг — это в первую очередь усовершенствование внешних данных автомобиля. Но ведь это не так. Поскольку оттюнинговать можно непосредственно и сами механические свойства вашей машины. Именно поэтому сила и мощь двигателя вашего автомобиля также является одной из важных составляющих тюнинга машины.
Каждый владелец «железного коня» не против, что его автомобиль приобрел еще больше мощи и скорости, несмотря на то, сколько ему лошадиных сил уже присуще.
Если вы уже задумались о тюнинге двигателя вашего автомобиля, вы, несомненно можете самостоятельно произвести этот процесс, не тратя лишних денег за работу в сервисном центре, а только приложив непосредственно свои усилия.

Перед тем, как вы начнете усовершенствовать двигатель машины, вы должны знать некоторые нюансы, которые повлечет за собой данный процесс. Во-первых, чем мощнее будет мотор вашего автомобиля, соответственно, тем больший будет расход топлива. Также вам придется покупать уже более высокого качества топливо. Есть и более неприятный момент — это то, что изнашиваться мотор может начать еще быстрее, нежели раньше. И еще, если двигатель будет работать на всю мощность, то масло в системе вам придется менять намного чаще.

Естественно рекомендуется проводить такие работы с двигателем в специализированных сервисных центрах, где опытные мастера сделают все на высшем уровне. Но все же, если вы решились сделать это своими руками, значит, вам стоит запомнить, что для того, чтобы двигатель вашего автомобиля стал более мощным, вам нужно будет увеличить объем наполнения цилиндров и также изменить состав смеси, то есть — приобрести более качественное топливо.

Как повысить мощность двигателя

Для того, чтоб приподнять коэффициент мощности мотора вашей машины, существует вариант, который заключается в проведении тюнинга выпускной системы и также воздушного фильтра. Для этого вам нужен будет прямоточный глушитель, диаметром больше стандартного. Чтобы двигатель вашего автомобиля быстрее раскручивался, и мотор в свою же очередь смог выносить более сложные нагрузки, для этого нужно, чтобы поток газов снизился. Также для увеличения мощи двигателя приблизительно на 11 — 12 лошадиных сил. Нужны будут подходящий глушитель и воздушный фильтр, который не сможет ограничивать доступ воздуха.

Лучше всего будет, если вы выберете выпускную систему с глушителем, диаметр которого составляет 3″. Большая часть владельцев автомобилей отдают предпочтение установке спортивных воздушных фильтров. Такой фильтр хорош, но стоит помнить, что именно потом воздуха высокой температуры и снижает эффективность работы двигателя машины. Во избежание таких последствий, можно установить дополнительный прибор, который буде охлаждать впускаемый воздух.

Свечи, а также провода играют немаловажную роль в процессе возрастания мощности двигателя автомобиля. Они имеют способность обеспечивать, сохранять напряжение стабильным, понижать магнитные и электрические наводки. Вследствие того, что иридиевые свечи хорошо зажигаются, они пользуются наибольшим спросом на автомобильном рынке. Хотя медные и платиновые свечи зажигания ничем не хуже, но все же, на них немного меньший спрос.

Увеличение рабочего объема двигателя

Этот шаг в улучшении и повышении мощности мотора включает в себе два варианта. Первый — это процесс растачивания цилиндров, а второй — это замена коленвала. Какой из способов лучший, спросите вы, ответ простой — и первый и второй способ хороший. Но, если смотреть со стороны затрат и финансовых и трудоемких, то первый способ намного выгоднее будет, нежели второй. Так как, чтобы расточить цилиндры, вам придется потратиться на непосредственно сам процесс росточки, также нужно будет приобрести поршни и кольца большого диаметра. Что касается второго способа, то заменить коленчатый вал намного труднее. Поскольку коленвал с достаточно большим ходом вам придется потрудиться найти. Ведь их не так уж и много изготавливают и соответственно цена у них высокая.

Читать еще:  Двигатель глохнет на рено в чем причина

Процесс наполнения цилиндров

Хорошо известно то, что, чем больше смеси подается в емкость цилиндров, тем еще больше увеличивается производительность двигателя вашего автомобиля. Поэтому для того, чтобы приумножить коэффициент наполнения цилиндров смесью, необходимо уменьшить аэродинамическое сопротивление и выпускной и впускной систем. И еще хорошо действующим способом будет непосредственно увеличение окружности газовых каналов, в особенности, если увеличить диаметр тарелок клапанов. Данный вариант придаст достаточно больших оборотов силе двигателя вашего автомобиля.

Шкала сжатия топлива

В случае, если топливная смесь будет сжиматься более сильно, то и процесс сгорания прибавит скорости, а это в свою очередь посодействует увеличению коэффициента полезного действия. Для того, чтобы достичь данного процесса, вам нужно будет специальным методом поработать по поверхности головки, то есть — сточить, или же непосредственно заменить прокладки. Вот, например, в двигателях атмосферного типа вам придется взять для замены более тонкую прокладку, нежели в стандартных двигателях.

К чему приводят механические потери

Если происходят механические потери, то в таких случаях мощность двигателя вашего автомобиля может уменьшиться в несколько раз. Самая большая помеха в данном процессе, это, когда происходит неполадка в цилиндре. Запомните, что, если быстрота поршня поднимается, это означает, что при непосредственно таких условиях и образовываются потери, которые так или иначе исходят от появления неполадок. Плюс ко всему еще и возрастают нагрузки на сами элементы. Для того, чтоб избежать таких «неприятностей», вам нужно пускать в дело маслосъемные кольца. Также можно увеличить и зазор между цилиндром и поршнем. В дополнении ко всему этому рекомендуется использовать шатун еще большей длины. Это также, в свою очередь, позволит снизить потери и дать мощности уменьшаться.

Увеличение объема двигателя — расточка блока цилиндров

Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять моментные (в большей степени) и мощностные характеристики мотора. Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 ( и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112).

Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра. Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленчатого вала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём . Затратная часть – коленчатый вал (диаметр кривошипа от 74,8 мм до 80 мм), комплект специальных поршней под данный коленчатый вал (т.к. блок цилиндров имеет определенную конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока под заданный комплект поршней. На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата. Естественно, чтобы возможности распределительного вала раскрылись в полную силу, необходима доработка ГБЦ – зачастую довольно серьезная – вплоть до перепрессовки седел и установку клапанов большего диаметра (на 8-ми клапанные моторы хорошо подходят клапаны от BMW, а на 16-ти клапанные – от различных VW и Opel). Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение, производя внутреннюю полировку и изменяя их профиль.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора. Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

Мы рассмотрим влияние соотношения длины шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ-2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S – rod to stroke ratio, и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R/S, равная 1,75. Отчасти все они будут справедливы для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А — В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 л.с./литр):

Читать еще:  Что такое механическая характеристика асинхронных двигателей

Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 мм
Соотношение R/S: 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)

Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны).

21081 – объём 1099 куб. см
— ход 60,6 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,996

2108 — объём 1288 куб. см
— ход 71 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21083 — объём 1499 куб. см.
— ход 71 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21084 — объём 1580 куб см.
— ход 74,8 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,61
Эффект большого R/S:

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.
Эффект малого R/S:

ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R/S.

ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:

1) Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.

2) Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца относительно оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршней.

3) Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80 м/с., при шатуне 129 мм. Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121 мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector