Как сделать двигатель более оборотистым
Indivel › Блог › Езда на высоких/низких оборотах
Двигатели внутреннего сгорания делятся на 2 типа:
1. Тихоходные (например, москвич 2141)
2. Высокооборотистые (от классики- до приоры и гранты)
Первый тип двигателя – тихоходный, рассчитанный на тягу, а не на раскручивание двигателя для достижения максимальной скорости. Он похож на дизельный тип. Максимальный крутящий момент достигается на низких оборотах (для бензинового типа) (около 2500 об./мин.)
У высокооборотистых силовых агрегатах, пик крутящего момента приходится в диапазоне 3500-4500 об./мин. Следовательно, машина лучше тянет на высоких оборотах.
К чему приводит езда на низких оборотах?
К чему все эти цифры. Дело в том, что высокооборотистый тип двигателя, при работе на низких оборотах испытывает:
1. Масляное голодание. Масляный насос плохо подает масло на небольших оборотах, а в это время под большой нагрузкой работают подшипники (вкладыши коленчатого вала). Из-за низкого давления масла, оно, плохо смазывает трущие детали двигателя и со временем начинают тереться “металл об металл”, что может привести к перегреву и заклиниванию основных механизмов силового агрегата.
2. Образуется нагар в камере сгорания. Бензин сгорает не полностью, засоряются свечи, форсунки.
3. Распредвал работает под нагрузкой. Начинают стучать пальцы поршней.
4. Происходит детонация, т.е. бензин взрывается раньше, чем надо (самовоспламенение), большая нагрузка на поршневую группу. Двигатель дергается, больше греется.
5. Увеличивается нагрузка на трансмиссию. Коробка плохо смазывается и работает под нагрузкой из-за езды в натяг.
6. Увеличивается расход топлива. На низких оборотах, чтобы ускорится, педаль “газа” вдавливается больше чем, если бы двигатель был раскручен, следовательно, дополнительное обогащение смеси – отсюда и больший расход.
7. Малая приемистость на дороге. В случаи возникновения опасной ситуации, невозможно быстро ускорится.
Теперь, сложилось впечатление, что нужно ездить только на высоких оборотах. Нет, на высоких, тоже нагрузка на все узлы автомобиля (сцепление трансмиссия, расход большой). Самая приемлемая езда на средних оборотах.
Нужно слушать двигатель, чувствовать тягу. Если спускаться с горки (“газ ” отпущен), то обороты 1500-2000 об/мин не вредны, т.к. силовой агрегат не работает “внатяг”.
Основные факторы езды на средних оборотах (средние обороты в диапазоне (2800-4500об/мин))
Двигатель работает без нагрузок;
Легко может набрать скорость;
Меньше нажимается педаль акселератора, следовательно, и меньше расход топлива;
Топливо сгорает полностью, не образуется нагар в цилиндрах ;
Многие говорят: “вот на холостом ходу двигатель нормально же смазывается, значит можно и на них ездить или чуть выше ХХ”.
Не стоит забывать, что на ХХ двигатель работает без нагрузок. Во многих книжках для эксплуатации автомобиля написано, что нежелательно работы двигателя, больше 15-20 мин на ХХ.
Катайтесь аккуратно, не насилуя двигатель, и тогда он будет служить Вам долгие годы.
IgorOKrmmKopekas › Блог › Всё что надо знать о тюнинге моторов Ваз классика!
Справка по размерам моторов ВАЗ классика:
Ход колена 2101, 2103, 21213:
ход 2101 — 66мм (в обиходе называется низким)
ход 2103 — 80мм
ход 21213 — 80мм (более сбалансирован за счёт более развитых
противовесов, видимо в ущерб весу)
ход 2130 — 84мм
Есть тюненские колена ходом 84,86,88 мм. Но стоят они от 10тысяч
Диаметр поршней на классику
2101 — 76мм
21011,2105 — 79мм
21213 — 82мм
2108 — 82мм (ставились для ездунства на 76 бензе, для экспорта)
Имеется много кованых поршней любого стокового диаметра, а максимум 84мм
Одна из основных геометрических характеристик поршня — компрессионная высота. Она определяется расстоянием от его днища до оси поршневого пальца. Для классического мотора ВАЗ она составляет 38 мм.
Есть поршни с меньшей компрессионной высотой, например поршни ТРТ. Высота составляет 31 мм.
Длины шатунов на классические моторы (какие бывают):
Все шатуны 2101 длинной 136 мм но есть 213 шатун такой же длинны, но там палец «плавающий» в отличии от 2101 где палец пресуется.
Есть шатуны укороченные на 7мм(как пример: запихать 80ое колено в низкий блок) Есть два вида: укороченные — производятся сразу на 7мм короче(где то на украине делают), и усаженные, то есть берётся стоковый шатун и под нагревом усаживается, делали при совке, но они не очень желательны, и по общему мнению опасны, поскольку в месте усадки обязательно будет напряжение, и может показаться «рука дружбы»
Имеем двигатель 2101 или 21011 объемами 1,2 и 1,3 соответсвенно, что мы можем получить? из 2101 блока мы можем получить объем 1,5 и 1,6 литра, из 21011 блока 1,6 и 1,7. Что для этого нужно?
1. Коленвал 2103 (если где услышите коленвал 2106 или 2121 то имейте ввиду, что в двигателе 2106 стоит КВ 2103, на ниве 2121(!) ставили двигатель 2106), либо 21213 (он будет получше)
2. Шатуны Укороченные, Если увеличиваем объем шатунами то поршни можно оставить родные, все зависит от ресурса мотора, если точим то берем новые поршни)
3. Поршни (В случае если ставим родные или 213 шатуны)
остальное по мурзилке.
Пример получения 1,7 литра на 011 блоке:
1. Коленвал
2. Шатун 129 мм (как вариант, либо родной или 213)
3. Поршни 82 мм (тут зависит от шатуна, если укороченный то ставим Нивовский поршень с двигателей 21213, если Шатун будет родной или 213 то ставим поршень с меньшей компрессионной высотой)
4. Точим цилиндры до 82 мм
Так получается 1,7 литра) Для объемов 1,5 и 1,6 тот же самый порядок, только мы будем выбирать между шатунами и поршнями, в этом случае существует такое понятие как R/S (rod to stroke ratio) разница длинны шатуна и хода коленвала. И ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R / S, равная 1,75
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 отн. 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 поршей.
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 22,80м/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 136 мм (он обеспечивает 06-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 136 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. 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.
В итоге, увеличение объема при помощи шатуна 129 мм до 1,5 (1,6) литров, мы получаем R/S — 1.61, что даст мотору тракторность, т.е. эффект малого R/S. При использовании поршней со меньшей компрессионной высотой, мы не меняем значение R/S, т.е. характеристика будет как у 2106 мотора — 1,7, что «близко к золотой середине»
1.
Блок 2101, изначальный объем 1200 см2
КВ — 2103 (21213)
Поршень — 76 (в зависимости от ремонта: 76,4; 76,8) с уменьшенной компрессионной высотой
Получаем 1,5 с R/S — 1.7
Итог: Отличный мотор почти 2103 за счет увеличения Степени Сжатия (Далее СЖ) под 92 бензин
2.
Блок 2101, изначальный объем 1200 см2
КВ — 2103 (21213)
Шатун 129 мм
Поршень — сток
Получаем 1,5 с R/S — 1.61
Итог: «Тракторный» мотор, будет получше 03 за счет тяги на низах, хорошо для города )
3.
Блок 21011, изначальный объем 1300 см2
КВ — 2103 (21213)
Поршень — 79 (в зависимости от ремонта: 79,4; 79,8) с уменьшенной компрессионной высотой
Получаем 1,6 с R/S — 1.7
Итог: Отличный мотор, будет получше 06 за счет увеличения СЖ
4.
Блок 21011, изначальный объем 1300 см2
КВ — 2103 (21213)
Шатун 129 мм
Поршень — сток
Получаем 1,6 с R/S — 1.61
Итог: «Тракторный» мотор, будет получше 06 за счет тяги на низах, хорошо для города )
Сами по себе двигатели 2101 и 21011 имеют R/S — 2,01 т.е. мотор оборотистый. Так же если расточить 2101 до 79 мм получаем объем в 1300, т.е. 011 мотор, но это уже самый последний вздох мотора. Ну а если расточить 011 мотор до 82 мм, то получаем 1400 кубиков, но и как в первом случае будет последний вздох мотора, тут важно не перегревать мотор, иначе блок на свалку.
Точить 2103 блок можно до 79 мм максимум, 2106 блок до 82 мм.
При расточке получаем следующее:
2103 расточенный до 79 при сток КШМ получает объем в 1600 см2
2106 расточенный до 82 при сток КШМ получает объем в 1700 см2
Установить можно Коленвал с ходом 80 мм без изменений
1.
Блок 2103 — 76мм (76,4; 76,8)
КВ — 80мм
Итог — 1487 см2 (1502; 1518) *в скобках объем при ремонтных размерах
2.
Блок 2106 — 79 мм (79,4; 79,8)
КВ — 80 мм
Итог — 1606 см2 (1623; 1639)
3.
Блок 2106 расточенный до 82 мм
КВ — 80
Итог — 1731 см2
Но вздох мотора будет последним
здесь не учитывается объемы цилиндров с ремонтными размерами поршней
При форсировке такими способами важно знать вот это:
Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.
Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра (V) к объему камеры сгорания (Vс).
Полный объем — объем цилиндра + объем камеры сгорания + объем прокладки ГБЦ.
E = V / Vc Оба этих показателя очень важны для оценки общих мощностных ( E ) и для оценки состояния мотора ( компрессия ).
Весь материал собран в интернете на форумах либо инородных сайтах, а также именно это скопировано у DDDann
Тюнинг двигателя. Наиболее популярные доработки
Смотрите также
Тюнингом называется доработка двигателя в целях увеличения его мощности и эффективности. Модернизация происходит за счет замены заводских деталей, установки новых механизмов и улучшения уже имеющихся систем.
Двигатели современных автомобилей с электронным блоком управления подвергаются также чип-тюнингу – корректировке программы бортового компьютера. Такой метод позволяет повысить мощность агрегата без наддува на 10 %, с наддувом – на 30-40 %.
Достичь наилучших результатов форсирования двигателя можно только в специализированных сервисных центрах, оборудованных профессиональным инструментом и качественными запчастями.
Каждый автомобиль имеет свои конструктивные нюансы, поэтому индивидуальный подход к ТС – залог его оптимальной доработки. По большому счету, в улучшении параметров нуждаются только двигатели гоночных автомобилей, в остальных случаях тюнинг не всегда целесообразен, так как требует больших затрат при спорных результатах.
Далее в статье освещены основные способы модернизации двигателя, отмечены важные моменты, которые необходимо соблюдать при проведении работ, даны общие рекомендации по тюнингу.
Основные способы тюнинга двигателя
Существует два основных способа повышения мощности двигателя:
Так, к примеру, стандартные детали двигателя заменяют на облегченные (поршни, шкивы, маховик и пр.), вместо механических систем устанавливают электрические. Некоторые автовладельцы (особенно это касается водителей гоночных автомобилей) в целях снижения веса снимают с ТС все навесное оборудование.
Рассмотрим наиболее распространенные методы совершенствования двигателя подробнее.
Смена головки блока цилиндров
Сегодня существует множество вариантов головок блока цилиндра, предназначенных специально для тюнинга двигателя. Их соединительные разъемы и патрубки имеют такую же конструкцию, как и стандартные ГБЦ, поэтому при их установке сложностей не возникает.
Помимо специальных головок, выпускаются модифицированные модели для конкретных автомобилей. Стоят они дешевле тюнинговых, однако также привносят новые возможности для двигателя.
Современные ГБЦ с вертикальным и горизонтальным вихрем увеличивают скорость поступления воздуха и в улучшают общие характеристики воздушного потока.
Расточка блока цилиндров
Процедура расточки цилиндров помогает увеличить общий объем двигателя. Операция по увеличению сечения гильз изнутри осуществляется только на специализированном высокоточном станке, позволяющем сохранить их правильную геометрию.
Для расточенных цилиндров подбираются бОльшие по диаметру поршни, так как только идеальное совмещение этих деталей обеспечивает необходимый уровень компрессии двигателя.
Тюнинг клапанов двигателя
Клапаны двигателя пропускают и выпускают воздушный поток. Временем открытия клапанов управляет распределительный вал, а степенью – толкатель.
Впускные клапаны не должны иметь острых углов и «заусенцев», препятствующих прохождению воздуха, поэтому эти элементы должны быть тщательно отполированы. Важно, чтобы клапаны размещались в посадочных местах плотно и без зазоров.
Увеличить количество поступающего воздуха можно путем расширения впускных отверстий или установки большего количества клапанов (16, 20, 24, 32 и т.д.). Последний способ наиболее актуален, так как увеличенные отверстия и большие клапаны уменьшают скорость воздушного потока на низких оборотах, что негативно отражается на крутящем моменте.
Помимо увеличения количества клапанов, устанавливают специальные тюнинговые клапанные пружины.
Замена штатного распредвала
Не менее популярный способ тюнинга, чем расточка блока цилиндров.
Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов двигателя. Время открытия задается профилем кулачков вала.
В отличие от обычных распредвалов, тюнинговые имеют более высокие и широкие кулачки, позволяющие клапанам подниматься выше и находится в открытом состоянии дольше. Это способствует подаче большего количества топливно-воздушной смеси.
Существует несколько видов модернизированных распределительных валов для умеренной, быстрой и спортивной езды:
Спортивные распредвалы непригодны для использования в городских условиях, так как характеризуются максимальной отдачей в области почти предельных частот вращения двигателя (2-3 тыс. оборотов).
Доработка топливной системы
Для повышения мощности двигателя очень важно увеличить количество топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания. Сделать это можно путем доработки топливной системы автомобиля: установки более производительного насоса, топливной рампы с мощными инжекторами, усовершенствования топливного регулятора.
После проведения этих мероприятий обычно требуется использовать бензин с максимальным октановым числом.
Использование строкер-китов
Многие компании производят готовые комплекты (поршни, кольца, шатуны, подшипники и коленвал) для механического тюнинга двигателя. В основном, эти наборы ориентированы на американские восьмицилиндровые двигатели. Их использование изменяет длину хода поршня, увеличивает крутящий момент и в результате добавляет силовому агрегату 10-15 % объема.
Все детали строкер-китов изготавливаются по передовым спортивным технологиям, поэтому имеют больший запас прочности и износостойкости.
В зависимости от оборотистости двигателя существует несколько базовых вариантов строкер-китов с деталями разной высоты, ширины, углом поворота кулачка и прочими характеристиками.
Повышение компрессии двигателя
Повысить компрессию в цилиндрах можно разными способами. Одним из них является использование так называемых высококомпрессионных поршней. Обычно они выполнены из алюминиевого сплава с добавлением кремния, имеют увеличенное компрессионное кольцо и выпуклость на днище.
Высококомпрессионные поршни создают более высокое давление, чем стандартные, чем ускоряют процесс сгорания топлива и повышают мощность двигателя. В процессе работы они выдерживают очень большие нагрузки и температуры, поэтому могут использоваться для комплектации автомобилей с самыми мощными двигателями.
Снизить износ дорогостоящих высококомпрессионных и стандартных поршней помогает их обработка специальными антифрикционными покрытиями с дисульфидом молибдена и графитом.
Ранее они наносились только на заводе-изготовителе, сейчас их применение не ограничено промышленными рамками – защитные составы доступны в компактном и удобном аэрозольном формате.
По-настоящему уникальным средством для восстановления изношенного заводского покрытия является MODENGY Для деталей ДВС. Оно защищает детали при «масляном голодании» и перегреве, предотвращает появление задиров на сопряженных поверхностях и максимально снижает их износ.
Состав используется для юбок поршней, вкладышей распредвалов, дроссельных заслонок, шлицевых соединений, штоков клапанов.
Покрытие наносится после предварительного очищения и обезжиривания поверхностей Специальным очистителем-активатором MODENGY, сохнет при комнатной температуре и не требует возобновления в дальнейшем.
Уровень компрессии двигателя можно увеличить не только с помощью применения специальных поршней, но и путем шлифовки головки блока цилиндров. При этом стандартная прокладка ГБЦ меняется на тюнинговую (выдерживающую избыточное давление).
Различные методы повышения давления не следует применять в двигателях с турбонаддувом – для них свойственна малая компрессия, в противном случае возникает риск детонации и повреждения силового агрегата.
Установка турбокомпрессора или турбонагнетателя
Принудительно закачать во впускной коллектор больше воздуха и создать тем самым более высокое давление могут 2 устройства: турбокомпрессор и турбонагнетатель.
Турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя только при достижении нужного числа оборотов. Промежуток времени от старта двигателя до этого момента называется турболагом.
Турбонагнетатель начинает свою работу сразу, однако при этом отнимает около 30 % мощности силового агрегата.
Установка прямоточного глушителя
Чтобы выхлопные газы легче отделялись от двигателя с турбокомпрессором, устанавливается глушитель без катализатаров, с ровными изгибами или вообще без них. Он оказывает наименьшее сопротивление газам, и при комплексном подходе к тюнингу выхлопной системы прибавляет 15-20 % к мощности двигателя.
Установка дополнительного радиатора
Мощный модернизированный двигатель испытывает экстремальные нагрузки и температуры, поэтому требует более совершенной системы охлаждения.
Именно поэтому, чтобы продлить срок службы силового агрегата после доработки, желательно установить отдельный масляный радиатор и тосольный радиатор большего размера.
Общие рекомендации
Затраты на тюнинг практически не ограничены, поэтому, прежде, чем приступать к доработке двигателя, определитесь с конкретными целями.
Перед покупкой запчастей для тюнинга обязательно проконсультируйтесь у квалифицированных специалистов, а лучше доверьте им весь процесс.
Внимательно относитесь к автомобилю после тюнинга, не пренебрегайте советами мастеров, вовремя меняйте масло и проходите диагностику.
Помните, что в некоторых случаях замена двигателя целесообразнее его доработки.
Присоединяйтесь
© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.