Реферат: Тюнинг двигателей ВАЗ
МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИИ СЕРВИСА
ИНСТИТУТИНФОРМАТИКИ, ИННОВАЦИЙ И БИЗНЕС СИСТЕМ
КАФЕДРАСЕРВИСА И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
РЕФЕРАТТЮНИНГ ДВИГАТЕЛЕЙ ВАЗ
по дисциплине «Динамика автомобиля»
Студент
гр. СТ- __________________________________<span Verdana",«sans-serif»;color:black">
Преподаватель ______________________________
Владивосток2008
<span Arial",«sans-serif»">Содержание
<span Arial",«sans-serif»">
<span Arial",«sans-serif»"> I<span Arial",«sans-serif»">МЕТОДЫ ФОРСИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ<span Arial",«sans-serif»"> ст. 3<span Arial",«sans-serif»"> 1. Увеличение рабочего объема двигателя ст. 3 2. Увеличение степени сжатия. ст. 4 3. Уменьшение механических потерь ст. 5 4. Оптимизация процессов горения смеси. ст. 7 5. Увеличение наполнения цилиндров. ст. 8II МОДИФИКАЦИЯГОЛОВКИ БЛОКА ст.13 1. МОДИФИКАЦИЯ ГАЗОВЫХ КАНАЛОВ ст.13 2. ВПУСКНОЙ КАНАЛ ст.13 3. ВЫПУСКНОЙ КАНАЛ ст.19III ТЕХНОЛОГИИФОРСИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ст.20 МЕТОДЫ ФОРСИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
Когда имеется в виду мощность двигателя, необходимо не забывать о том, что эта величина является расчетной. Реальная величина механической энергии, выдаваемой двигателем внутреннего сгорания, измеряется в крутящем моменте при определенных оборотах. Произведение крутящего момента и оборотов, при которых он измерен, и называют мощностью. Мощность высчитывается по следующим формулам:
<img src="/cache/referats/27743/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
<span Arial",«sans-serif»">
Не будем вдаваться глубоко в теорию. Рассмотрим практические методы повышения мощности двигателя:
1 Увеличение рабочего объема двигателя.
2 Увеличение степени сжатия.
3 Уменьшение механических потерь.
4 Оптимизация процессов горения смеси.
5 Увеличение наполнения цилиндров.
Рассмотрим каждый из перечисленных методов по отдельности.
Увеличить рабочий объем двигателя можно: заменив колен.вал на другой с большим ходом, увеличив диаметр цилиндра или то и другое одновременно. Не надо забывать, что при изменении объема двигателя, необходимо увеличить объем камеры сгорания — для компенсации увеличения объема цилиндра.
Для ВАЗовских двигателей, используемых на заднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 66, 80, 84, 86, <st1:metricconverter ProductID=«88 мм» w:st=«on»>88 мм</st1:metricconverter>.
Для ВАЗовских двигателей, используемых на переднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 60.6, 71, 74.8, 75.6, 78, 80, <st1:metricconverter ProductID=«84 мм» w:st=«on»>84 мм</st1:metricconverter>.
При установке колен.вала с большим ходом необходимо доработать (либо заменить) шатуны или поршни.
К расточке цилиндров блока на значительную величину ( 2мм.) нужно подходить осторожно. Например, при расточке серийного блока ВАЗ 21083 с 82мм. до <st1:metricconverter ProductID=«84 мм» w:st=«on»>84 мм</st1:metricconverter>. у двигателя наблюдается повышенный расход масла. Это происходит за счет потери жесткости блока. В этом случае лучше использовать специальную толстостенную отливку блока. Такие блоки ВАЗ выпускает мелкими сериями.
Увеличение объема двигателя приводит к увеличению максимального крутящего момента, но при этом происходит снижение оборотов максимальной мощности. Это происходит из-за уменьшения механического КПД. Если повышение объема происходит за счет увеличения диаметра цилиндров, то возрастает площадь контакта между стенками цилиндра и поршнем с поршневыми кольцами. Как следствие повышается трение. Если повышение объема происходит за счет увеличения хода колен.вала, то возрастает средняя скорость поршня, что приводит к тем же результатам.
В любом случае повышение объема приводит к падению общего КПД двигателя.
<img src="/cache/referats/27743/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
Термический КПД
Увеличение степени сжатия (степени расширения) является эффективным способом повышения КПД двигателя. Геометрическая степень сжатия рассчитывается по формуле:
<img src="/cache/referats/27743/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
Геометрический объем камеры сгорания складывается из:
<img src="/cache/referats/27743/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
При работе двигателя, особенно на высоких оборотах, геометрический объем камеры сгорания уменьшается. Это происходит из-за: выбирания зазоров, термического расширения поршня, динамического удлинения шатуна. Так, на гоночном безпрокладочном моторе при сборке поршень не доходил до плоскости головки 0.85мм. После эксплуатации двигателя на 9000 об.мин на поршне и плоскости головки присутствовали явные следы контакта.
Степень сжатия зависит от фаз газораспределения (запаздывания закрытия впускного клапана) и угла открытия дроссельной заслонки. Так, на серийных двигателях угол зажигания при частичных нагрузках превышает 40 градусов. Это возможно благодаря низкому наполнению цилиндров и как следствию понижению степени сжатия. Чем выше наполнение, тем выше степень сжатия. Существует понятие — динамическая степень сжатия. У большинства двигателей, дорожных и гоночных, динамическая степень сжатия находится в диапазоне от 7 до 10 и зависит от октанового числа используемого бензина. Очень высокая геометрическая степень сжатия спортивных двигателей в первую очередь объясняется применением распред. валов с широкими фазами. Установка на двигатель модифицированного распред. вала с широкими фазами позволяет несколько увеличить геометрическую степень сжатия. Повышение степени сжатия с переходом на бензин с более высоким октановым числом приводит к увеличению мощности во всем диапазоне оборотов.
Уменьшение механических потерь.
Механический КПД
Механические потери двигателя складываются из:
Потери на трение.
Насосные потери.
Потери на привод вспомогательного оборудования.
Наиболее значительная часть потерь вызвана трением в цилиндре. Потери зависят от площади трущихся деталей, жесткости и количества поршневых колец, толщины масляной пленки и средней скорости поршня. Средняя скорость поршня высчитывается по формуле:
<img src="/cache/referats/27743/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
При превышении средней скорости поршня выше <st1:metricconverter ProductID=«20 м» w:st=«on»>20 м</st1:metricconverter>./сек. резко возрастают потери на трение и нагрузки на детали КШМ. Поэтому на высокофорсированных двигателях для увеличения механического КПД необходимо уменьшать ход поршня.
Для уменьшения потерь на трение в паре поршень — цилиндр, необходимо использовать сборные маслосъемные кольца, также целесообразно несколько увеличить зазор между поршнем и цилиндром. Облегчение шатуна, особенно верхней головки, уменьшает боковое давление на поршень, с этой же целью нужно использовать по возможности более длинный шатун, что благоприятно скажется на уменьшении потерь на трение. Теоретически необходимо подогнать по весу и отбалансировать все детали КШМ.
Нами был произведен эксперимент. Был испытан на стенде серийный двигатель ВАЗ 21083. После чего его разобрали, все детали КШМ тщательно подогнали по весу. Отбалансировали колен. вал и шатуны (шатуны балансируются на специальном приспособлении, позволяющем развесить шатуны так, чтобы центр масс у всех находился в одной точке). После повторных испытаний на стенде мы не заметили прибавки мощности. Можно себя успокаивать тем, что хуже не будет.
Для уменьшения потерь на трение в наши гоночные моторы мы устанавливаем новые поршни со значительно уменьшенной площадью юбки, одним компрессионным кольцом, высотой 1.2мм. и сборным маслосъемным кольцом высотой 2мм. Также используем специально изготовленные шатуны Н-образного сечения, которые длинней серийного 2108 на <st1:metricconverter ProductID=«12 мм» w:st=«on»>12 мм</st1:metricconverter>. и намного жестче и легче.
Сравнение масс деталей КШМ серийного и гоночного двигателей.
шатун
поршень
палец
кольца
общая масса
21212 ст.
674
382
103
35
1194
гоночный
496
234
53
12
795
<img src="/cache/referats/27743/image007.jpg" v:shapes="_x0000_i1030">
<img src="/cache/referats/27743/image008.jpg" align=«left» hspace=«30 » v:shapes="_x0000_s1031"><a href=«www.svr-m.ru/pic_b/pist_r.jpg» " target="_blank">
<span Arial",«sans-serif»">
Для уменьшения трения в шейках колен.вала, необходимо хонингованием увеличить на 0.02мм.(от номинального вазовского размера) внутренний диаметр нижней головки шатуна и постелей колен.вала. Падение давления масла при этом не происходит. Также необходимо проконтролировать легкость вращения распред.вала.
При наполнение цилиндров воздухом возникает перепад давлений между цилиндрами двигателя и атмосферой. Двигатель в этой части цикла работает как насос и на его привод расходуется часть мощности. Чем меньше аэродинамическое сопротивление впускной системы, тем меньше потери энергии. Следовательно уменьшение сопротивления в головке приводит не только к увеличению наполнения, но и к уменьшению насосных потерь. Таким же образом благотворно сказывается установка распред.валов с более широкими фазами.
Уровень масла в поддоне серийного двигателе находится в непосредственной близости от вращающегося колен.вала. При боковых и линейных ускорениях автомобиля масло попадает на противовесы и шейки колен.вала и тормозит его вращение. Применение системы «сухой картер», когда масло откачивается из поддона в отдельную емкость, позволяет увеличить мощность двигателя, особенно при высоких оборотах.
Часть энергии двигателя используется на привод вспомогательного оборудования, такого как: привод механизма ГРМ, водяной насос, генератор и т.д. Для форсированных двигателей, используемых на высоких оборотах, целесообразно увеличить передаточное отношение привода водяного насоса и генератора. При установке кондиционера и гидроусилителя руля эффективная мощность двигателя снижается.
<span Arial",«sans-serif»">
Характеристики ДВС в конечном счете зависят от процессов происходящих в камере сгорания, где происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. Перемешивание свежего заряда с остаточными газами, воспламенение смеси, протекание горения и потери теплоты зависят от конструкции камеры сгорания.
Конструкция камеры сгорания должна обеспечить перемешивание свежего заряда — для улучшения процессов сгорания, быть компактной — для уменьшения тепловых потерь и уменьшения вероятности возникновения детонации. Чем больше площадь поверхности камеры сгорания, тем больше тепла отводиться наружу и теряется, следовательно уменьшаться мощность. Чем на большее расстояние перемещается фронт пламени, тем больше вероятностью возникновения детонации потому, что увеличивается время контакта еще не воспламенившейся смеси с горящим зарядом.
Большая часть объема в камере сгорания должна быть сконцентрирована около свечи. Во время движения поршня к ВМТ смесь выдавливается из зазора между головкой поршня и плоскостью головки в сторону свечи зажигания, при этом происходит интенсивное движение (турбулизация) заряда, что способствует лучшему сгоранию. Чем меньше зазор, тем меньше вероятность возникновения детонации, так как уменьшается общее количество смеси отдаленной от свечи зажигания. Правда при этом работа двигателя становится жестче, из-за более высокой скорости нарастания давления.
Не следует распиливать камеру сгорания со стороны свечи до размеров цилиндра, хотя при этом и происходит большая концентрация смеси в оптимальной зоне. Необходимо создать небольшую зону противодавления, препятствующую забрызгиванию свечи зажигания.
Полирование поверхности камеры сгорания и днища поршня, способствует некоторому уменьшению тепловых потерь (повышению относительного КПД), хотя в процессе длительной работы двигателя они покрываются нагаром.
<img src="/cache/referats/27743/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1031">
Увеличение коэффициента наполнения цилиндров (объемного КПД) является самым эффективным способом повышения мощности двигателя. Все остальные мероприятия, весьма трудоемкие и дорогостоящие приводят к не очень высоким результатам.
Максимальный коэффициент наполнения серийного двигателя ВАЗ 21083 примерно равен 75%. То есть в двигатель попадает количество воздуха равное 75% от общего объема цилиндров. На лучших гоночных атмосферных двигателях (двигатели без наддува) коэффициент наполнения достигает 115-125%. При правильной настройке двигателя с низким сопротивлением впускной системы, можно добиться показателей коэффициента наполнения выше 100%.
Коэффициент наполнения меняется при разных режимах работы двигателя и достигает своего максимального значения при благоприятном перепаде давлений в цилиндре, впускной и выпускной системах в узком диапазоне оборотов, близком к оборотам максимального крутящего момента.
При работе двигателя во впускной и выпускной системах происходят волновые процессы, их свойства зависят от многих причин: геометрических размеров и аэродинамического сопротивления впускной и выпускной систем, фаз газораспределения, оборотов двигателя и других факторов. С изменением режимов работы двигателя форма, частота и амплитуда волн меняются.
<img src="/cache/referats/27743/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
Для повышения максимальной мощности необходимо создать условия, при которых наибольший коэффициент наполнения сдвинется на более высокие обороты. Например, если на двигателе ВАЗ 21083 мы повышаем коэффициент наполнения до 100% на 3000 об./мин., то мощность возрастает с 48 до 62 — на <st1:metricconverter ProductID=«14 л» " w:st=«on»>14 л</st1:metricconverter>.с., а если на 6000 об./мин. до тех же 100%, то мощность возрастает с 67 до 133 — на <st1:metricconverter ProductID=«66 л» w:st=«on»>66 л</st1:metricconverter>.с.
Увеличение оборотов максимальной мощности для повышения КПД атмосферного двигателя является неизбежным, так как коэффициент наполнения невозможно увеличить выше определенного числа, но можно поднять обороты при которых достигается его максимальное значение. При этом происходит увеличение отдачи энергии за единицу времени. Именно этим объясняются высокие обороты двигателей формулы 1 (17000-18000 об.мин).
Для увеличения коэффициента наполнения также необходимо снизить аэродинамическое сопротивление во впускной и выпускной системах и каналах головки двигателя. Самое высокое сопротивление возникает в районе клапанной щели. Модификации именно этой части газовых каналов нужно уделять особое внимание. Скорость воздуха во впускной системе не должна превышать 50-70 м/с. Для увеличения оборотов двигателя необходимо увеличить проходные сечения газовых каналов и в первую очередь диаметры тарелок клапанов. Это позволит увеличить обороты максимальной мощности и сделать перегиб кривой более плавным. Но при этом может наблюдаться некоторое падение мощности на малых и средних оборотах. Это объясняется тем, что при этих режимах скорость воздуха недостаточно высока.
<img src="/cache/referats/27743/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1033">
Установка на двигатель многодроссельной системы с индивидуальной впускной трубой на каждый цилиндр позволяет значительно повысить мощность, но только в том случае если перекрытие клапанов достигает существенной величины. (перекрытие — это одинаковая высота открытия впускного и выпускного клапана в ВМТ- на серийных распред.валах 0.2 — <st1:metricconverter ProductID=«0.8 мм» w:st=«on»>0.8 мм</st1:metricconverter>, на спортивных 3 — <st1:metricconverter ProductID=«5 мм» w:st=«on»>5 мм</st1:metricconverter>.)
<img src="/cache/referats/27743/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1034">
Изменение внешней скоростной характеристики серийного двигателя ВАЗ 21083 1.5, при установке карбюраторов WEBER 40 DCOE. Прибавка мощности <st1:metricconverter ProductID=«8 л» w:st=«on»>8 л</st1:metricconverter>.с.<img src="/cache/referats/27743/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1035">
Изменение внешней скоростной характеристики спортивного двигателя ВАЗ 21083 1.6 группа А, при установке карбюраторов WEBER 45 DCOE. Прибавка мощности <st1:metricconverter ProductID=«33 л» w:st=«on»>33 л</st1:metricconverter>.с.
Установка спортивной выпускной системы также дает эффект только при высоком перекрытии клапанов. Так, установка «паука» на серийный двигатель может повысить мощность максимум на 2-<st1:metricconverter ProductID=«3 л» " w:st=«on»>3 л</st1:metricconverter>.с. Это обусловлено принципом работы настроенной выпускной системы. В первый момент после открытия выпускного клапана, отработавшие газы устремляются в выпускную трубу со скоростью превышающею скорость звука. Быстрое удаление первой части отработавших газов создает в выпускной трубе низкое давление. При достижении звуковой волной первого резкого увеличения диаметра выпускной системы (как правила резонатора) давление в системе повышается. Это создает первую волну, после чего колебательный процесс продолжается с уменьшающейся амплитудой.
Если впускной клапан открывается в тот момент, когда в выпуске давление ниже чем во впускном канале, то дополнительное разрежение способствует увеличению наполнения. При этом часть свежей смеси высасывается в выпускной канал. При благоприятных условиях эта часть заряда выталкивается обратно в цилиндр зоной повышенного давления перед самым закрытием выпускного клапана. Чем выше высота перекрытия клапанов, тем более ярко выражен этот процесс.
К сожалению это происходит в узком диапазоне оборотов зависящем от геометрии впускной, выпускной систем и фаз газораспределения.
В остальных режимах работы двигателя может происходит обратный процесс, когда зона повышенного давления в выпуске в момент перекрытия мешает поступлению свежего заряда.
Именно поэтому такие выпускные системы называются настроенными. (Настроенными на узкий диапазон оборотов)
<img src="/cache/referats/27743/image015.jpg" align=«left» hspace=«30 » v:shapes="_x0000_s1029">
Изменение размеров выпускной системы, а также конструкции и месторасположения резонатора, оказывает огромное значение на характеристику форсированного двигателя.
Двигатель чувствует изменения длины любой части «паука» на <st1:metricconverter ProductID=«20 мм» w:st=«on»>20 мм</st1:metricconverter>. и диаметра на 1мм.
Рабочая температура спортивного двигателя не должна превышать 75-80 градусов. При такой температуре достигается максимальное наполнение и уменьшается вероятность детонации. На стендовых испытаниях при увеличении температуры охлаждающей жидкости с 70 до 95 градусов наблюдается падение максимальной мощности на 4-6%. Для поддержания низкой температуры двигателя на спортивные автомобили необходимо устанавливать масляные радиаторы, а также водяные радиаторы с повышенной площадью.
При значительном увеличение оборотов и мощности двигателя существенно возрастают нагрузки на его детали. В первую очередь это относится к клапанам, колен.валу, поршням, шатунам и шатунным болтам. Также увеличение давления в цилиндрах двигателя повышает требования к уплотнению разъема между блоком и головкой. Поэтому в высокофорсированных спортивных двигателях необходимо использовать специально изготовленные высококачественные комплектующие.
Для уплотнения разъема головки и блока рекомендуется использовать так называемую безпрокладочную конструкцию. В блоке фрезеруются канавки, в которые вставляются пассики из специальной термостойкой резины. Головка притягивается с моментом 6 кгм. Такая конструкция намного жестче чем с серийной прокладкой и имеет более высокую теплоотдачу, устойчивость к разрушению от детонации и перегрева двигателя.
Один из самых эффективных методов повышения мощности двигателя — это увеличениекоэффициента наполнения. Коэффициент наполнения помимо всего прочего зависит отаэродинамического сопротивления впускных и выпускных каналов головки блока.Увеличения расхода газов через каналы головки приводит к значительномуповышению мощности.
К сожалению большинство Росийских тюнинговых фирм, занимающихся доводкойголовок, совершенно не понимают, что они делают. Появились общие стереотипы,которых все придерживаются — увеличить диаметр канала как можно больше,тщательно подогнать отверстия в коллекторах и головке, отполировать дозеркального блеска стенки каналов, при всем при этом не догадываясь о том, чтоизменение радиуса седла клапана на <st1:metricconverter ProductID=«0.1 мм» w:st=«on»>0.1 мм</st1:metricconverter> приводит к значительному изменениюхарактеристики расхода газа.
Такие общие заблуждения не удивительны. Для того чтобы заниматься доводкойголовок необходимо иметь специальный инструмент, различные приспособления и впервую очередь специальный безмоторный стенд для измерения расхода воздухачерез каналы головки. На западе существует ряд фирм, специализирующихся наизготовлении таких установок. Как пример www.superflow.com Ни однасерьезная фирма не приступит к доводке головок, не имея возможности проверитьрезультаты своей работы. Мы используем продувочную установку собственнойконструкции с общепринятой системой измерения расхода воздуха по перепаду давленийв измерительном устройстве при постоянном контрольном давлении. Испробовавсотни различных модификаций мы пришли к определенным вариантам, которые сегоднятиражируем, при этом не прекращаем проводить дальнейшие исследования.
При модификации газовых каналов в головке двигателя необходимо соблюдатьопределенные пропорции. Отправной точкой для выбора размеров различных частейканала следует считать диаметр тарелки клапана. Исходя из этого размеравыбираются диаметр канала, внутренний диаметр седла и горловины клапана(диаметр канала перед седлом клапана в районе клапанной втулки). Несоблюдениенеобходимых пропорций приводит к отрицательным результатам. Так, при слишкомбольшом диаметре впускного канала общий расход воздуха уменьшается.
Канал должен быть тщательно спрофилирован с соблюдением необходимых пропорций,иметь плавные переходы с одного диаметра на другой. Рассмотрим конструкциювпускного канала двигателя ВАЗ 21083.
<img src="/cache/referats/27743/image016.jpg" v:shapes="_x0000_i1036">
1 цилиндрическая часть
2 выступающая часть клапанной втулки
3 внешний радиус поворота
4 внутренний радиус поворота
5 горловина клапана
6 внутренний диаметр седла
7 профиль седла
8 выход из канала
1. Диаметр цилиндрической части канала зависит от производительности клапаннойщели и подбирается опытным путем в последнею очередь, после того какспрофилированы все остальные части.
2. Выступающая часть направляющей втулки клапанов оказывает незначительноесопротивление потоку воздуха и не следует ее срезать целиком, так как этонарушит нормальную работу клапана и увеличит его теплонапряжение. Можнонесколько проточить выступающую часть на конус.
3. Внешний радиус поворота канала дорабатывается так, чтобы создать максимальноплавный переход от цилиндрической части канала к горловине клапана.
4. Очень важное значение имеет профиль внутреннего радиуса поворота канала. Таккак основная масса воздуха прижимается центробежной силой к внешнему радиусуканала, то необходимо увеличить ту часть воздуха, которая проходит повнутреннему радиусу, для увеличения общего КПД канала. Внутренняя стенка должнаиметь определенный радиус, центр которого не совпадает с центром внешнегорадиуса.
<img src="/cache/referats/27743/image017.jpg" v:shapes="_x0000_i1037">
При неправильном профилировании этой части канала при определенном подъемеклапана может происходить срыв потока с внутренней стенки, нарушающийнормальную работу всего канала.
<img src="/cache/referats/27743/image018.jpg" v:shapes="_x0000_i1038">
5. Что касается горловины клапана, то необходимо несколько увеличить диаметрканала в этом месте с плавным переходом к минимальному диаметру седла. При этомполучается своеобразный диффузор. Это незначительно увеличит общий расходвоздуха, но при некоторых режимах работы двигателя большая масса воздуха,находящаяся непосредственно у клапана, позволит увеличить коэффициентнаполнения.
<img src="/cache/referats/27743/image020.jpg" v:shapes="_x0000_i1039">
6. Внутренний диаметр седлаклапана влияет на форму кривой расхода воздуха и размер выбирается взависимости от необходимой характеристики.
7. Самая важная часть канала — клапанная щель. Это самое узкое местоконструкции, усложненной постоянным изменением сечения при движении клапана.Правильное профилирование именно этой части канала — залог значительногоувеличения расхода воздуха. Переход от минимального диаметра седла к фаскеклапана складывается из двух радиусов, плавно переходящих в угол раскрытиядиффузора. Причем даже самое незначительное на первый взгляд изменение размероврадиусов, существенно меняет производительность всего канала.
<img src="/cache/referats/27743/image021.jpg" v:shapes="_x0000_i1040">
Для увеличения расхода воздуха во впускном канале следует отказаться отклассической 45градусной фаски, а вместо нее использовать радиусную посадкуклапана.Такая посадка на впускных клапанах вполне работоспособна. Тольконеобходимо следить за зазорами клапанов. (При уменьшении зазоров клапана могут прогореть.)Достаточно проверять зазоры клапанов каждые <st1:metricconverter ProductID=«10 000 км» w:st=«on»>10 000 км</st1:metricconverter>.
8. Выход из канала. Клапан должен быть утоплен относительно плоскости камерысгорания и находится в конусном углублении, что позволяет сделать выход воздухав большой объем цилиндра из узкой клапанной щели более плавным. Причем длякаждой величины подъема клапана существует свой идеальный угол раскрытиядиффузора. Для увеличения расхода воздуха при высоких величинах подъема клапананеобходим более острый угол, при малых подъемах более тупой. Оптимальный уголзависит от общей настройки двигателя (подбора фаз газараспределения иконфигурации впускной и выпускной систем). Глубина утопления клапана такжевлияет на характеристику расхода воздуха при различных подъемах клапана. Прибольшей величине утопления клапана увеличивается расход воздуха при высокихподъемах клапана и уменьшается при малых. В каждом конкретном случаеподбираются необходимые характеристики.
<img src="/cache/referats/27743/image022.jpg" v:shapes="_x0000_i1041">
Для некоторого увеличения расхода воздуха при малых подъемах клапана (безущерба для высоких подъемов) угол раскрытия диффузора профилируется с небольшимвнутренним радиусом.
<img src="/cache/referats/27743/image023.jpg" v:shapes="_x0000_i1042">
На восьмиклапанных двигателях клапан с одной стороны находится очень близко кстенке камеры сгорания, которая создает сопротивление при выходе воздуха.Необходимо с этой стороны выбрать металл в камере сгорания, сделать такназываемое «ухо». Это позволит несколько увеличить расход воздуха присредних подъемах клапана.
<img src="/cache/referats/27743/image024.jpg" v:shapes="_x0000_i1043">
<img src="/cache/referats/27743/image025.jpg" v:shapes="_x0000_i1044">
Полирование впускного канала до зеркального блеска абсолютно не увеличиваетрасход воздуха и способствует срыву топливной пленки, образующейся на стенкахканала, что приводит к нестабильной работе двигателя на переходных режимах.Оптимальная шероховатость стенок канала получается при использовании грубойнаждачной бумаги.
<img src="/cache/referats/27743/image026.jpg" v:shapes="_x0000_i1045">
При желании можно отполировать внутренний диаметр седла, что приведет кнезначительному увеличению расхода воздуха при малых подъемах клапана.
Не следует ожидать повышения мощности двигателя при тщательном совмещениеканалов в головке с отверстиями в коллекторе. При продувке головки на стенде,заметное падение расхода воздуха происходит при смещении коллектора более чемна 2мм. Достаточно того, чтобы диаметр впускного канала был на 1-2мм. большечем диаметр впускной трубы.
<img src="/cache/referats/27743/image028.jpg" v:shapes="_x0000_i1046">
Форма клапана имеет существенное влияние на расход воздуха через газовыеканалы. Угол тарелки клапана и переходной радиус на стержень клапана зависят отугла поворота канала. Так, при испытании на продувочном стенде моделиидеального прямого канала, наилучшие показатели расхода воздуха были полученыпри использовании тюльпанообразного клапана с большим переходным радиусом иострым углом тарелки. Это объясняется тем, что при прямом канале поток воздухасо всех сторон клапана одинаков и большой переходный радиус создает плавныйугол открытия диффузора. При канале с поворотом, существующим в реальныхдвигателях, основная масса воздуха (около 80%) прижимается центробежной силой квнешнему радиусу канала и поступая в цилиндр встречает на своем пути преграду ввиде галтели клапана. При продувке ВАЗовских головок на стенде, лучшийрезультат был получен при использовании клапанов с настолько малым переходнымрадиусом, что их установка на двигатель была невозможна из-за невысокоймеханической прочности.
Замена впускных клапанов в серийном двигателе ВАЗ 21083 на модифицированные стаким же диаметром тарелки (при прочих неизменных параметрах) приводит кувеличению максимальной мощности на 3-<st1:metricconverter ProductID=«4 л» w:st=«on»>4 л</st1:metricconverter>.с.
<img src="/cache/referats/27743/image029.jpg" v:shapes="_x0000_i1047">
Все выше сказанное в равной степени относится и к выпускномуканалу, за исключением следующего:
Диаметр выпускного канала плавно увеличивается от переходного радиуса седла досовмещения с диаметром выпускной трубы. Угол увеличения диаметра (во избежаниисрыва потока) не должен превышать 3 градусов. Нежелательно использовать навыпускном седле радиусную фаску. Для лучшего теплообмена между седлом иклапаном необходима значительная площадь контакта. Фаска должна иметь угол40-45 градусов и ширину не менее <st1:metricconverter ProductID=«1.5 мм» w:st=«on»>1.5 мм</st1:metricconverter>. Радиус галтели выпускного клапана должен быть большечем на впускном клапане, также как и угол тарелки.
Это общие методы доводки газовых каналов головок. Для каждой конкретноймодификации двигателя существуют свои оптимальные варианты доработки головки.
<img src="/cache/referats/27743/image030.jpg" v:shapes="_x0000_i1048">
Модификация головки блока с целью уменьшения аэродинамического сопротивления очень сложная и ответственная работа, требующая определенных знаний и опыта, а также соответствующих инструментов и приборов.
ТЕХНОЛОГИИ ФОРСИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
Прежде чем создавать новую базовую версию спортивного или тюнингового мотора в металле, мы рассчитываем его параметры при помощи специальной программы моделирования двигателя. Эта программа создает математическую модель двигателя и рассчитывает его выходные параметры. Сначала в нее вводятся исходные данные, такие как: диаметр цилиндра, ход поршня, длина шатуна, геометрия впускной и выпускной систем, профиль кулачков распред.вала и т.п. Всего около 150 параметров. После обработки данных программа выдает результаты: мощность, крутящий момент, коэффициент наполнения, среднее эффективное давление, механические потери, вероятность детонации и т.п. около 100 параметров.
<span Arial",«sans-serif»;display:none; mso-hide:all">
<img src="/cache/referats/27743/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1049">
После этого мы можем виртуально что-то изменить, допустим профиль кулачка распред.вала или длину впускной трубы, либо что другое. Опять запу