Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Спорт в движении

  Все выпуски  

Рассылка о тюнинге Турбонаддув




Рассылка о тюнинге.
Выпуск №30, 01.08.2009


Привет!!!

Разбор полётов

ВАЗ 21124

ВАЗ 21124: нажмите для увеличения фотографии

максимальное ускорения какое было у Ваз 21124 до 100км???за сколько секунд.

Не знаю. Хотите сказать, что поставили рекорд?

да нет. просто интереса ради.

)

Opel Vectra B

у меня опель вектра-В, 2,5, как сделать ее передню часть мягче, и посоветуйти внешний тюнинг

Спросите в магазине, занимающимся тюнингом подвески, может ли быть что-то такое на Вашу машину. Насчет внешнего тюнинга: может Вам еще посоветовать, как одеваться? Например, если Вы носите панамку в крапинку, то можете покрасить бамперы и поставленный спойлер на багажнике в такую же крапинку. Внешний тюнинг - дело вкуса, а не бабушкиных советов.

Toyota Sprinter Carib

Toyota Sprinter Carib, не выдовый. Как можно усилить заднюю подвеску? Постоянно пробивает стойки

Не знаю=((

Почести

отличный выпуск, БОЛЬШОЕ СПАСИБО !

На здоровье)

Распределительный вал двигателя

Выбор распредвала

Источник: mashina.net.ru

В этом материале я хотел бы немного коснуться проблемы выбора оптимального распределительного вала для тюнинга Вашего любимца. Первое, что необходимо сделать, - это чёткое определение рабочего режима работы двигателя и того, что Вы от него хотите получить.

Существующие распредвалы для отечественных автомобилей (и не только) можно условно разделить на три категории: низовые, универсальные и спортивные (высокооборотистые). Отличительной чертой низовых распредвалов является наиболее пологие и ровные кривые момента и мощности в большом диапазоне оборотов из этих трёх типов, что делает двигатель приёмистей, а автомобиль динамичней в разгоне с малых оборотов или со старта. У нас Спортивные валы отличаются крутизной этих кривых, т.е. большой мощностью на предельных для стандартного движка оборотах и меньшим моментом и мощностью на низких и средних оборотах (примерно до 3000). Универсальные, как ясно из их названия, являются компромиссом между двумя предыдущими типами. Чтобы понять, почему так происходит надо подробнее рассмотреть работу распределительного механизма.

Начнём со впуска. Первая и наиболее очевидная зависимость - это связь длительности открытия впускного клапана и заполняемостью цилиндра рабочей смесью. Действительно, при увеличении длительности впуска в цилиндр попадает больше рабочей смеси, но это имеет пределы. Так как фаза впуска превышает 180 градусов, то впускной клапан будет открываться немного раньше прохождения поршнем ВМТ и закрываться несколько позже НМТ. Увеличение фазы впуска приведёт к увеличению этих опережений/задержек. При прохождении поршнем НМТ в цилиндре всё ещё остаётся небольшое разрежение, которое продолжает втягивать рабочую смесь, поэтому некоторая задержка закрытия впускного клапана оправдана, но в дальнейшем поршень начинает процесс активного сжатия рабочей смеси и, если клапан ещё не закрылся, выталкивает часть смеси обратно. При значительном опережении открытия клапана, часть отработавших газов, выталкиваемых поршнем из цилиндра, может просочиться через впускной клапан и обеднить поступающую рабочую смесь. Это характерно для работы двигателя на низких оборотах. О положительном эффекте опережения открытия я расскажу позже, когда мы рассмотрим работу выпуска.

Теперь о выпуске. Большая фаза выпуска по идее должна способствовать лучшему проветриванию цилиндра, но её увеличение также ведёт к росту опережения открытия и задержки закрытия выпускного клапана относительно НМТ и ВМТ соответственно. При подходе поршня к НМТ продукты горения рабочей смеси всё ещё находятся под давлением, но уже практически не совершают полезной работы. В этом случае небольшое опережение открытия выпускного клапана позволит снизить давление в цилиндре до того как поршень пройдёт НМТ и начнёт выталкивать отработавшие газы в выпускной коллектор, что снизит давление на него (поршень). А вот задержка выпуска совместно с опережением впуска дают такое явление как перекрытие клапанов, т.е. угол поворота коленвала в районе ВМТ, когда открыты одновременно два клапана, впускной и выпускной. Перекрытие клапанов может дать интересный эффект следующим образом. Выталкиваемые с большой скоростью отработавшие газы за счёт полученной энергии увлекают за собой свои остатки, которые механически не могут быть вытолкнуты из камеры сгорания поршнем, и даже затягивают внутрь рабочую смесь через приоткрытый впускной клапан, тем самым, увеличивая топливную эффективность двигателя. Чем больше перекрытие, тем больше пропускная способность канала впуск-выпуск, а значит и лучше продувка камеры сгорания. Но здесь то и прячутся подводные камни. Дело в том, что такой эффект возможен только на высоких оборотах, тогда как на низах всё идёт наоборот: если слишком велико опережение впуска, то часть отработанных газов будет просачиваться через впускной клапан, а если чрезмерна задержка закрытия, по часть рабочей смеси будет увлекаться вместе с выхлопом в трубу. Это характерно и для высоких оборотов, и для низких, но на низах этот негатив может проявляться куда заметнее даже при меньших значениях перекрытия клапанов, так как скорости потоков невелики и эффект продувки практически не возникает. А в итоге потеря момента на низах и средних оборотах. При уменьшение же перекрытия мы получим более пологую кривую момента, но потеряем в максимальной мощности.

С фазами впуска/выпуска и перекрытием клапанов мы вроде разобрались. А как ещё можно улучшить эффективность распределительной системы? За счёт увеличения пропускной способности впускных/выпускных клапанов путём увеличения их подъёма и оптимизации динамики их движения. Оба этих параметра, как и величина фаз впуска/выпуска определяется профилем кулачков распредвала. Сначала о подъёме. Простое правило "чем больше, тем лучше" не даст ожидаемого результата, а потому надо думать. При значительном подъёме клапанов потребуется замена их пружин на более жёсткие, дабы клапаны могли с той же динамикой преодолевать большее поднятие при открывании/закрывании. Жёсткие пружины создают большее сопротивление вращению распредвала, а значит, увеличивают износ кулачков и немного тормозят двигатель. В этом случае желательно применять распредвал с роликовыми кулачками для уменьшения потерь на трение. Также необходимо учесть, что из-за конструкции механизма поднятия клапана при большом поднятии клапан значительно кренится в бок, а это уже необходимость замены штатных направляющих втулок клапанов на бронзовые, хотя при предельном поднятии это всё равно не спасёт распределительный механизм от быстрого износа. Для компенсации этого крена можно использовать гидравлические или роликовые толкатели клапанов. Однако первые не всегда одинаково работают на разных оборотах, а вторые дороговаты.

Более резкое открытие и закрытие клапанов, обеспечиваемое особым профилем кулачка распредвала, так же ведёт к увеличению его износа.

Теперь подведём итоги. Распредвалы с углами впуска порядка 270 градусов являются универсальными, меньшими углами - низовыми, углами в 295 градусов и более - спортивными и экстремально спортивными. Перекрытие клапанов может колебаться от 40 градусов у стандартных распредвалов до 85 у специальных спортивных. Приемлемым является поднятие клапанов не более 12-13 мм, в противном случае потребуется значительная модернизация остальных деталей распределительной системы, хотя сама по себе она движку только на пользу (кроме жёстких пружин). Тщательно подбирайте детали распределительной системы, они должны быть полностью совместимы друг с другом. Ну и определитесь кто Вы: задорный ездок, которому на этой машине ещё ездить и ездить, или бескомпромиссный гонщик, для которого главное - максимальная мощность, а не приемистость или ресурс движка. Не следует также забывать, что все улучшения распределительной системы могут напрочь съедаться ненастроенными системами впуска и выпуска, поэтому замена распредвала должна являться частью комплексной модернизации двигателя.

О распредвалах

Источник: fst-racing.ru

В этом материале я бы хотел коснуться проблемы выбора распредвала (распредвалов) для доработанного двигателя нормальной аспирации, т.е. атмосферного или безнаддувного. Не скажу ничего нового, если напомню, что основной характеристикой двигателя, в значительной степени определяющей развиваемые двигателем максимальную мощность и крутящий момент, а также их зависимость от оборотов, является рабочий объём двигателя. Однако рабочий объём хоть и поддаётся увеличению, но делать это в значительной степени не представляется возможным. Подобные переделки упираются как в максимально возможный диаметр цилиндра и ход поршня для данного блока или его модификаций (механические ограничения), так и в бюджет или регламентные запреты (финансовые и юридические ограничения). Поэтому в большинстве случаев приходится ограничиваться 6-20% прироста рабочего объёма и, соответственно, соразмерной прибавкой крутящего момента и мощности. Много это, или мало, каждый решает для себя сам, но практика показывает, что значительному числу людей, однажды увлёкшимся тюнингом, этого не хватает. К тому же значительная часть водителей не горит желанием лезть в цилиндропоршневую группу нового или свежеотремонтированного двигателя. Что делать дальше, где искать скрытые резервы? Ответ напрашивается сам - в газо-распределительном механизме, а именно его головной детали - распредвале. Распредвалов в двигателе может быть и не один, но для простоты изложения мы будем говорить о нём в единственном числе.

Первое, что необходимо сделать - чётко решить для себя что Вы хотите получить от двигателя, определить рабочий диапазон и область применения. В этом плане распредвалы можно грубо разделить на три категории: низовые, средние или универсальные, верховые. Отличительные особенности этих типов можно понять из их названий.

Низовые валы отличаются большим крутящим моментом на низах, имеют ровную полку момента в широком диапазоне оборотов. Однако максимальная мощность, развиваемая с этими распредвалами редко превышает мощность стандартного двигателя. На таких моторах приятно ездить по городу, они эластичны и приёмисты, отличаются экономичностью, хорошо тянут на низких оборотах. Вобщем полностью создают эффект увеличившегося рабочего объёма. Но хорошей динамики по сравнению со штатным автомобилем они не создают.

Верховые валы имеют "горбатую" моментную характеристику. Кривую крутящего момента эти распредвалы смещают в зону высоких оборотов, тем самым увеличивая отдачу мощности мотором. На низких и средних оборотах они значительно уступают в тяговитости стандартному мотору, но в режиме полных нагрузок развивают значительную мощность, существенно улучшая динамику автомобиля. Эти моторы нужно крутить, чтобы добиться от них желаемого. Да и экономичными эти двигатели назвать сложно. Отметим также, что верховые распредвалы можно так же разделить не гражданские (тюнинговые) и спортивные, но об этом мы поговорит позже.

Ну а средние или универсальные распредвалы являются разумным компромиссом между двумя вышеупомянутыми классами распредвалов. Т.е. нормальное соотношение тяговитости мотора и развиваемой максимальной мощности. Какое-то время назад эти распредвалы составляли большинство, но сейчас наблюдается смещение приоритетов в сторону верховых (тюнинг становится серьёзнее, а запросы людей всё большими), но мы сейчас не об этом.

Чтобы понять, отчего зависят характеристики двигателя, развиваемые благодаря распредвалу, рассмотрим подробнее его работу. Основными параметрами распредвала является подъём и фазы открытия впускных/выпускных клапанов, углы опережения/запаздывания открытия/закрытия клапанов ГРМ, величина и фаза перекрытия клапанов.
Начнём с подъёма клапана. Простое правило "чем больше, тем лучше" здесь вполне применимо. Повышая максимальный подъём клапана, мы увеличиваем размер клапанной щели, а значит и её пропускную способность. На наполняемости цилиндра рабочей смесью это влияет только положительно во всём диапазоне оборотов. Однако естественным ограничением величины подъёма клапанов является конструкция ГРМ и ширины фазы открытия клапана (при узкой фазе и большом подъёме профиль кулачка распредвала получается "острым", что увеличивает нагрузки на ГРМ и снижает срок его службы). Большие величины подъёма могут потребовать некоторых доработок головки блока, как то просаживание сёдел клапанов, увеличения хода клапанных пружин (путём доработки ГБЦ или замены самих пружин), применение оригинальных толкателей клапанов и другие мероприятия.

Ширина фаз открытия впускных/выпускных клапанов влияет на работу двигателя куда больше, но и не так однозначно, как максимальный подъём клапанов.
Рассмотрим период впуска. Первая и наиболее очевидная зависимость - это связь длительности открытия впускного клапана и наполняемостью цилиндра рабочей смесью. Поскольку фаза открытия впускного клапана превышает 180 градусов, то клапан будет открываться с некоторым опережением относительно ВМТ, и закрываться с определённым запаздыванием после НМТ. Увеличение опережения открытия приводит к тому, что к моменту прохождения поршнем ВМТ впускной клапан будет уже достаточно приоткрыт, чтобы сразу дать путь топливовоздушной смеси в цилиндр во время такта впуска. Чем выше обороты, тем больший угол опережения открытия требуется двигателю. При этом на низких оборотах это приводит к попаданию отработавших газов во впускной коллектор (т.к. опережение открытия накладывается на такт выпуска), что снижает крутящий момент на низких оборотах. При уменьшении же опережения открытия наблюдается ровно обратный эффект. Запаздывание закрытия клапана после НМТ ещё более важно. На высоких оборотах даже после прохождения поршнем НМТ и начала его движения вверх в цилиндре ещё остаётся некоторое разряжение, обусловленное инерционностью топливовоздушной массы, не успевающей наполнять цилиндр полностью на таких оборотах. Чтобы позволить цилиндру наполниться полнее, к тому же использовать энергию разогнанной во впускном коллекторе и канале ГБЦ смеси для дополнительного наполнения цилиндра, необходимо увеличивать угол запаздывания закрытия впускного клапана. С ростом оборотов потребность в увеличении запаздывания закрытия также растёт. Однако на низких оборотах оборотной стороной медали будет вытесняемая поршнем в процессе такта сжатия через приоткрытый впускной клапан смесь, что снизит коэффициент наполнения цилиндра на низких оборотах. Опять же, это правило имеет и обратное действие.
Теперь о выпуске. В момент, когда поршень заканчивает рабочий такт, приближаясь к НМТ, отработавшие газы в цилиндре находятся ещё под большим давлением, но совершаемая ими работа постепенно снижается до нулевой. В этом случае имеет смысл начать открытие выпускного клапана с некоторым опережением до НМТ, чтобы часть газов уже начала покидать цилиндр, а к моменту начала такта выпуска клапан был уже достаточно приоткрыт. Чем больше этот угол опережения, тем проще отработавшим газам покидать цилиндр, но тем больше потери крутящего момента на низких оборотах от излишне раннего истечения отработавших газов, ещё не реализовавших весь свой энергетический потенциал. Ровно как и наоборот. Увеличение запаздывания закрытия выпускного клапана позволяет на высоких оборотах эффективней освобождать камеру сгорания от отработавших газов, увлекаемых оттуда по инерции за разогнанной массой уже вытесненных в выхлопную систему газов. Однако на низких оборотах эффект "самовысасывания" выхлопных газов не возникает и в цилиндр банально засасывает вместе со свежей топливовоздушной смесью часть отработавших газов из выпускного канала ГБЦ и коллектора. Тут всё просто как и везде - увеличение способствует улучшению работы на верхах, а уменьшение - на низах.
Отдельного разговора заслуживает такой параметр распредвала, как "перекрытие клапанов". По сути, под этим понимается угол поворота КВ, при котором одновременно открыты впускные и выпускные клапана. Как несложно догадаться, это происходит в районе прохождения поршнем ВМТ. Перекрытие характеризуется как шириной в градусах, так и максимальным одноврененным подъёмом впускного и выпускного клапана. Широкое перекрытие клапанов способствует появлению с ростом оборотов эффекта "продувки" цилиндра. Движущей силой этого эффекта являются инерционные силы газов и волновые процессы во впускной и выпускной системе, благодаря которым в момент перекрытия клапанов у впускного клапана создаётся избыточное давление, а у выпускного - разряжение. При этом и происходит продувка цилиндров, когда свежая рабочая смесь вымещает остатки отработавших газов, или отработавшие газы, увлекаемые в выпускную систему под действием инерционных сил или волновых колебаний, увлекают за собой часть свежей рабочей смеси через впускной клапан. На низких оборотах, как не сложно догадаться, во время перекрытия клапанов происходит беспорядочное смешение рабочей смеси и отработавших газов с их произвольным током во впускные или выпускные каналы. Величина перекрытия клапанов определяется не только шириной фаз впуска/выпуска, но и углом развала впускных/выпускных кулачков. Таким образом при равных фазах впуска/выпуска распредвал с меньшим углом развала кулачков имеет более широкое и более высокое перекрытие, т.к. фазы больше накладываются друг на друга.
Итак мы рассмотрели и поняли, что увеличение длительности открытия впускных/выпускных клапанов ведёт к смещению эффективного наполнения цилиндров в зону более высоких оборотов, что приводит с одной стороны к росту мощности (мощность прямопропорциональна величине крутящего момента и угловой скорости коленвала, т.е. оборотам двигателя), а с другой стороны - ухудшению тяговитости двигателя на низких и средних оборотах. Выбор распредвалов на отечественные двигатели велик и в нём просто запутаться - моделей распредвалов на одни только восьмиклапанные двигатели серии 21083 насчитывается свыше 50-ти, а на 16-клапанные двигатели 2112 и вовсе приближается к 100 (если не больше). Как сориентироваться среди всего этого разнообразия самому? Только по характеристикам распредвалов. Чтобы вы могли представить, к какому типу (низовые, средние, верховые) относится искомый распредвал, я приведу характерные параметры распредвалов различных классов.
Распредвалы низовые обычно имеют фазу впуска не более 270 градусов, средние валы категории "Тюнинг" - до 290 градусов, верховые валы этой же категории - до 306 градусов, высокооборотистые спортивные распредвалы - от 300 до 340 градусов. Фазы выпуска обычно чуть меньше или совпадают с фазами впуска. Подъём клапанов для "классики": низовые и средние обычно от 10.0 до 11.6мм, верховые от 10.4 до 12.4мм, спортивные от 12.5 до 13.7мм. Подъём клапанов для 8-ми клапанных двигателей ПП семейства: низовые и средние от 9.0 до 11.0мм, верховые от 10.0 до 12.0мм, спортивные от 12.0 до 13.5мм. Для 16-ти клапанных двигателей характерны: низовые и средние от 8.0 до 9.6мм, верховые от 8.8 до 10.5мм, спортивные от 10.0 до 13.2мм. Высота перекрытия клапанов у верховых распредвалов составляет от 1.5 до 2 мм, а у спортивных и до 5мм.
Не все распредвалы можно классифицировать однозначно исходя из приведённых данных, т.к. попадаются варианты средних распредвалов с очень высоким подъёмом клапанов, ровно как и высокооборотистые распредвалы с довольно малым подъёмом клапанов, но большинство их всё-таки попадает в указанные мной рамки.

Есть ещё один немаловажный момент при выборе распредвала - это необходимость доработки ГБЦ под данный распредвал. Во-первых, некоторые распредвалы получаются методом переточки из штатных распредвалов или их заготовок. Для получения увеличенного подъёма клапана при таком методе требуется уменьшить базу кулачка (тыльную часть кулачка, которая держит клапан в закрытом состоянии). А поскольку подъём кулачка есть ни что иное как разница самого широкого с самого узкого мест кулачка, уменьшая самое узкое, мы увеличиваем подъём. Такой распредвал называется неполнобазным (в противовес полнобазному, имеющего такую же, как и у штатного распредвала, базу). Кажется всё просто, ан нет. В таком виде клапан не будет доставать до базы распредвала, что недопустимо. Для этого на торцы клапанов ставят подпятники для искусственного удлинения клапана, либо просаживают сёдла клапанов, смещая клапан ближе к распредвалу. Однако не только для этого просаживают сёдла. Порой это необходимо для увеличения хода клапанной пружины, которого может не хватать при высоких значениях подъёма клапанов. Для этих же целей на спортивных распредвалах штатные пружины заменяют специальными, имеющими больший запас свободного хода. На головках блока с приводом клапанов через толкатели может потребоваться доработка колодцев толкателей для свободного вращения кулачков распредвала с большим подъёмом. Также может потребоваться замена штатных механических или гидравлических толкателей на цельные механические толкатели увеличенного диаметра, удовлетворяющие требованиям максимального подъёма клапана и рабочего диапазона двигателя (гидрокомпенсаторы не способны адекватно работать на высоких оборотах). Обычной для спортивных распредвалов практикой также является необходимость замены штатных пружин на усиленные и/или обеспечивающие больший подъём клапана. Поэтому обязательно узнавайте у продавцов, какие доработки требуются для установки того или иного распредвала, если требуются вообще. Тщательно подбирайте детали газо-распределительной системы, они должны полностью подходить друг к другу.
Последний совет при выборе распредвала - не гоняйтесь за "лошадьми". Очень часто люди хотят больше, чем им реально необходимо. Взвесьте все "за" и "против", ведь порой чрезмерный расход топлива или серьёзная потеря эластичности двигателя могут сильно омрачить впечатления от новообретённой динамики двигателя. Прикиньте, в каком диапазоне оборотов вы обычно ездите, в каком диапазоне готовы ездить, с чем готовы смириться, и уже исходя из этого выбирайте распредвал.

Распредвалы: верховые, низовые: зачем?

Источник: fst-racing.ru

Первая причина появления доработанных валов, та же, что и всех остальных тбнинговых компонентов. Штатные валы отвечают запросам большинства потребителей и имеют средние характеристики, поэтому подбирая распредвал мы преследуем поднять кривую крутящего момента или мощность в область приемущественно используемых режимов двигателя. В каждом конкретном случае - в разную, в зависимости от стиля вождения: либо в область низких оборотов, либо - высоких.Теперь становится понятно разделение валов на низовые и верховые. Условное - посколько низовой вал можно настроить на работу на высоких оборотах, а верховой - на низких. Распредвал - это своего рода механический мозг двигателя, определяющий скорость, время и продолжительность открытия клапанов, а следовательно, характер и индивидуальность двигателя. Попробуем разобраться, за счет чего и как это происходит. Для начало остановимся на основных параметрах распредвала, исходя из которых он, собственно, и проектируется. Первый - высота подъема клапанов. Измеряется она в миллиметрах и представляет собой максимальное расстояние, на которое клапан отходит от седла. У стандандартного распредвала кулачок поднимает клапан на 9,9мм (у спортивного до 13,6мм) на впуске. Однако нужно учитывать, что бесконечно увеличивать высоту поднятия клапана все-таки не стоит, ввиду конструктивных особенностей двигателя. При черезмерно больших кулачках, дающих высокий подъем клапанов в фазе перекрытия, приходится делать в поршнях специальные углубления - цековки, чтобы исключить столкновение поршня с клапанами в верхней мертвой точке. Последние, кстати, не лучшим образом влияют на форму камеры сгорания, так как любое дополнительное припятствие способствует образованию очагов детонации. Высота подъема клапанов - определяющий параметр, поскольку при большом подъеме удается увеличить время сечения (продолжительность работы кулачка), а значит, загнать большое количество смеси в цилиндр и, как следствие,получить более эффективное сгорание. От того, в какомдиапазоне оборотов мы этого достигаем, зависит что получится в итоге - прирост мощности или момента. У "обычного" вала продолжительность работы кулачка составляет примерно 200-220 градусов поворота коленчатого вала. Это довольно плавное и медленое открытие клапана сделано в первую очередь для снижения износа и уменьшения уровня шума в целом. При проектирование спортивного распредвала задача стоит другая - улучшить наполнение, поэтому и продолжительность работы доработанного вала будет больше. Что касается "железа", то здесь свои законы. Любой распредвал определяется двумя основными параметрами: профилем впускного и выпускного кулачков и углом между ними. Профиль проектируется исходя из того, что он должен обеспечить плавный и быстрый подъем кулачка. При этом чем он уже и выше, тем эта возможность больше. Кроме того, существует понятие "гладкости" профиля кулачка, которое выражается числом линий, его описывающих. Чем их больше, тем лучше, мягче и устойчевее будет работа двигателя. Теперь посмотрим, как все это работает.
ВПУСКНОЙ КУЛАЧОК.
Он вступает в работу на такте впуска. когда поршень движется вниз, а впускной клапан открывается. Поскольку фаза и "длительность" работы кулачка являются неизменным (в силу постоянства профиля кулачка), то наибольшую отдачу мы можем получить лишь в строго определенной частоте вращения коленвала (то есть в довольно узком промежутке работы двигателя). Ведь при разных оборотах клапан либо открываться с опозданием, либо закрываться с оным. Так работают обычные, штатные валы. Нам же необходимо расширить диапазон эффективной работы вала. Для этого, к сожалению, придется принести кое-что в жертву. Так, если мы решим расширить зону работы вала внизу, то есть установить "низовой" вал, надо быть готовым к ухудшению динамики "сверху". В случае же с "верховыми" валами ситуация обратная: сверху двигатель отлично будет крутиться, доставляя массу удовольствия своим довольным "рыком", зато снизу авто перестанет "ехать"вообще. Кроме того, спортивные "верховые" валы неравномерно работают на холостом ходу, так что о езде по столичным пробкам лучше забыть.
ВЫПУСКНОЙ КУЛАЧОК.
Работает, соответственно, на такте выпуска, когда поршень движется вверх, а выпускной клапан открывается. Основная задача выпускного кулачка - открывать клапан достаточно рано, чтобы цилиндр успел очистится от продуктов сгорания. При слишком позднем открытии оставшиеся в цилиндре несгоревшие газы будут смешиваться с поступающей свежей смесью , что в общем-тоне пойдет на пользу, так как прцесс сгорания от этого только ухудшится. Слишком же раннее открытие может существенно снизить мощность рабочего хода, так ка давление, толкающее поршень вниз, будет сбрасываться через выпускной канал. То же самое происходит при закрытии: если клапан закрыт слишком рано, то отработанные газы опять не успют выйти, а еслислишко поздно - входящая порция смеси будет вытолкнута в выхлоп вместе со сгоревшими газами. Здесь нужно уделить особое внимание выпускной системе, ведь ее можно настроить так, что свежая смесь,"переливающаяся" в выпускной канал, будет втягиваться обратно в камеру сгорания.
УГОЛ РАЗВАЛА КУЛАЧКОВ.
Он должен обеспечить расчетные величины наполнения и "продувки" камеры сгорания. Для увеличения перекрытия клапанов угол между центральными осями кулачков уменьшается и наоборот. При увеличение угла обычно возрастает крутящий момент на низких оборотах, а при уменьшении - мощность мощность на высоких оборотах. Причина в следующем: чем позже закрывается впускной клапан, тем ниже крутящий момент в зоне низких оборотов, а в зоне высоких - выше. В заключение немного о настройке измененных валов. Для начала стоит просто настроить механику (например, при помощи индикаторных стоек). Вполне возможно, что при одинаковом подъеме обоев клапанов в момент перекрытия модифицированный распредвал не даст максимальной эффективности. Но не стоит отчаиваться: при помощи специального регулировачного шкива (его часть называют шкивом Верньера) можно выставить распредвал на опережение, тогда в верхней мертвой точке впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной. Это улучшит наполнение, а значит, и мощность на верхах. Установка распредвала на "запаздывание" даст больший подъем выпускного клапана, чем впускного, и прирост момента снизу.
Если говорить об одновальной и двухвальной системах, то прнципиальных различий в настройках нет. Но настройка двух валов шире, прежде всего, за счет того, что валы независимы, и можно свободнее играть развалом кулачков. Однако при этом возникают свои сложности при синхронизации. Совет один - пользуйтесь рекомендованными производителем парами. А для простоты лучше использовать полнобазные валы - тогда потребуются минимальные доработки и минимальные затраты.

Типы толкателей клапанов

Источник: mashina.net.ru

Перед тем, как вы сделаете осознанный выбор распредвала, нужно кое-что узнать об основных параметрах конструкции. Распредвалы должны быть предназначены для работы с определенным типом толкателей клапанов, и не должны использоваться с другим типом. Существуют три основных типа толкателей клапанов: механические, гидравлические и роликовые. Механические толкатели являются самыми старыми, простыми и дешевыми. Из-за своего небольшого веса, механические толкатели позволяют двигателю вращаться намного быстрее перед срабатыванием клапанов. Основными недостатками механических толкателей являются необходимость частой регулировки клапанов и шум от их работы.

Гидравлические толкатели являются наиболее популярным типом, используемым на двигателях. У них есть небольшая внутренняя камера, где накапливается моторное масло, и контрольный клапан для предотвращения обратного потока масла. Эти особенности позволяют толкателю автоматически компенсировать разницу в клапанных зазорах. Стандартные гидравлические толкатели относительно недороги и не требуют технического обслуживания, однако, на высоких оборотах они стремятся «прокачиваться» и клапаны зависают. Существуют специальные толкатели, которые расширяют диапазон оборотов достаточно, чтобы удовлетворять потребностям практически любого двигателя. Гидравлические толкатели являются наиболее популярным типом толкателей, используемым на форсированных двигателях, и хорошо работают во всех условиях.

Роликовые толкатели клапанов являются лучшими и наиболее дорогими толкателями. Они увеличивают мощность и улучшают топливную экономичность путем уменьшения трения. Роликовые толкатели имеются и в механическом и в гидравлическом вариантах. Если позволяют средства, приобретите роликовые толкатели, и рассчитанный для работы с ним распредвал. Далее следуют гидравлические; механические толкатели — самые нежелательные для форсированного двигателя.

Толкатели клапанов непосредственно контактируют с кулачками распределительного вала и преобразуют вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение, которое управляет клапанами. Толкатели разделяются на две главные категории: жесткие и гидравлические. Внутри каждой из этих категорий имеются три типа, основанные на конфигурации поверхности контакта с кулачком распредвала: обычный плоский толкатель, версия плоского толкателя с широким основанием, и роликовый толкатель. Каждый распредвал специально сконструирован для работы только с одним типом толкателей, т.е. с жесткими, роликовыми, гидравлическими и т.д., и они не взаимозаменяемы между собой. Если распредвал был сконструирован для жестких толкателей, то кулачки вала располагаются так, что при использовании жестких толкателей клапаны будут открываться и закрываться в нужный момент времени. Установка гидравлических или роликовых толкателей на вал с профилем кулачков, предназначенных для плоских толкателей, не обеспечит клапанам требуемых фаз газораспределения. Фактически, даже роликовые толкатели не являются одинаковыми: некоторые из них имеют ролики большего размера. Нужно, чтобы распредвал был согласован с толкателями, разработанными для него фирмой-производителем.

Жeсткие толкатели
Жесткий толкатель представляет собой, по сути, цилиндр с плоской поверхностью на одном конце, которая контактирует с кулачком распредвала.

Так как жесткий толкатель (иногда называемый механическим толкателем) не имеет системы гидравлического выбора зазора, то в механизме привода клапанов требуется наличие рабочего зазора, чтобы иметь возможность для расширения (термического) деталей. Клапанный зазор обычно регулируется.

Если клапанный зазор недостаточен для компенсации расширения деталей, то клапаны могут оказаться постоянно приоткрытыми. Это приведет к драматическим потерям мощности и к преждевременному выходу из строя клапанов и/или седел клапанов. Регулировка клапанного зазора является операцией периодического технического обслуживания и должна производиться каждые 16.000 км.

Гидравлические толкатели
Ручная регулировка зазоров на некоторых двигателях, особенно на последних моделях форсированных двигателей, может быть затруднительной. К счастью имеется неожиданно простая альтернатива: гидравлические толкатели. Гидравлические толкатели автоматически регулируют механизм привода клапанов, поддерживая нулевой зазор плунжера на маленькой камере с моторным маслом под давлением. Камера со сжатым маслом, работающая совместно с точно контролируемым отводом масла, позволяет плунжеру перемещаться вверх и вниз, создавая нагрузку на систему и поддерживая нулевой зазор. Плунжер сразу же компенсирует тепловое расширение и/или износ деталей.

Распредвал с гидравлическими толкателями уменьшает проблемы, связанные с регулировкой клапанных зазоров и обеспечивает тихую (благодаря нулевому зазору) и безотказную работу при условии чистоты моторного масла. Многие из распредвалов, которые вы, вероятно, будете использовать, не требуют никаких более экзотических деталей, чем стандартные гидравлические толкатели. Конечно, при установке нового распредвала должны устанавливаться новые толкатели (для предотвращения ускоренного износа при начальной приработке). При правильном использовании общая стоимость и надежность современных гидравлических устройств делают их очень привлекательными.

Нормальный гидравлический толкатель имеет плунжер, расположенный на уровне масла в маленькой камере. Каждый гидравлический толкатель позволяет контролируемому количеству масла выходить из камеры, Этот выходящий объем обычно намного меньше объема масла, который может попасть в толкатель из двигателя. Однако, если скорость выхода масла увеличивается более определенного значения, то толкатель будет сжат или «опустошен» за тот интервал времени, за который он открывает клапан, преодолевая усилие клапанной пружины. Это сильно уменьшает высоту подъема клапана и продолжительность его открывания, и обычно считается достаточной причиной для того, чтобы выбросить изношенные толкатели. Однако, если утечка масла точно контролируется по конструкции, а толкатели используются со специальным распредвалом, то общий эффект состоит в уменьшении «радикальной» природы распредвала при низких оборотах, когда толкатели имеют достаточно времени для уменьшения продолжительности открывания клапанов и их подъема. При более высоких оборотах двигателя, однако, интервал открывания клапана такой короткий по времени, что толкатель не может на заметную величину уменьшить подъем клапана или продолжительность открывания, и на клапаны передаются полные профили кулачков распредвала. Этот тип толкателя называется толкателем с быстрой или умеренной скоростью выхода масла (в зависимости от его расчетной скорости выхода масла) и, как вы можете представить себе, это может дать преимущество при его использовании в форсированных двигателях.

Высокие скорости утечки масла из толкателей предотвращают появление у распредвала характеристик, обеспечивающих полную передачу профиля его кулачков на механизм привода клапанов. В результате такие толкатели часто слишком сильно ограничивают распредвал, не допуская реализации его потенциала в области высоких оборотов, хотя они и обеспечивают заметный рост крутящего момента на низких оборотах. Проще говоря, толкатели с высокой скоростью утечки масла помогают улучшить крутящий момент на низких оборотах, вакуум, приемистость и т.д., но они часто уменьшают мощность на высоких оборотах.

Лучшим подходом к полноценному применению толкателей с увеличенной скоростью вытекания масла является использование только толкателей со средними скоростями вытекания масла, которые будут смещать продолжительность открывания клапанов в большую сторону примерно на 10 градусов при низких оборотах. Другими словами, у вас есть выбор. Вы можете выбрать распредвал, который имеет большую на 10 градусов продолжительность открывания клапанов, и позволяет толкателям сглаживать его работу на низких оборотах, или использовать толкатели с умеренной скоростью вытекания масла с имеющимся распредвалом, и получить преимущества в улучшении крутящего момента на низких оборотах. Последний выбор является более разумным, особенно для тяжелых автомобилей и автоматических трансмиссий, с гидротрансформаторами со стандартными оборотами блокировки.

Роликовые толкатели
Третьим типом толкателей, обычно используемых в форсированных двигателях являются роликовые толкатели.

Эти толкатели имеют ролик вместо плоской поверхности в месте контакта с кулачком распредвала. Так как эти толкатели катятся по кулачку вместо того, чтобы тереться об него, они являются более надежными при высоких нагрузках и на высоких оборотах. Фактически, кроме стоимости, они являются отличным выбором в любом двигателе, где усилие на седло — более 63 кг.

Роликовые толкатели позволяют использовать очень высокие значения подъема клапанов и очень высокие скорости открывания. Распредвалы с такими характеристиками обеспечивают мощность, но они определенно не подходят для использования в стандартных двигателях. Существуют профили кулачков, которые имеют большие, но не жесткие скорости открывания, которые характеризуют качественные распредвалы для форсированных двигателей. Многие из профилей находятся за пределами плоских толкателей, но те же самые скорости открывания, обеспечиваемые профилем ролика, являются в большей степени преимуществами. Качественный распредвал с роликовыми толкателями для повседневных применений часто обеспечивает увеличение мощности, по сравнению с тем же валом с толкателями плоского профиля, однако, плохой то, что этот узел будет стоить в 2 — 3 раза дороже.

Попытайтесь выбрать распредвал, который использует легкие роликовые толкатели, т.к. это уменьшит требования к усилию пружины и улучшит надежность, но сначала убедитесь, что вы используете роликовые толкатели, которые предназначены для вашего конкретного распредвала. Толкатели используют различные диаметры роликов, и уникальные механизмы против вращения. Толкатели не взаимозаменяемы! Всегда точно следуйте рекомендациям фирм-производителей распредвалов.

Если вы используете распредвал с роликовыми толкателями, убедитесь в том, что вами приняты меры по предотвращению «шатания» распредвала вперед — назад в блоке цилиндров. Если этого не сделать, то есть опасность того, что толкатель может наскочить на соседние кулачки вала!

Турбонаддув

Смысл турбонаддува

Источник: streetracing.ru

Смысл наддува двигателя внутреннего сгорания (ДВС) - улучшить наполнение цилиндров двигателя топливо-воздушной смесью для повышения среднего эффективного давления цикла и, как следствие, мощности двигателя путем принудительного увеличения заряда воздуха, поступающего в цилиндры. При этом существует лишь один вид атмосферного наддува - так называемый резонансный наддув, при котором используется кинетическая энергия объема воздуха во впускных коллекторах, и технически реализуемый с помощью воздушных коллекторов переменной длины и тщательной настройкой фаз газораспределения двигателя. Все остальные виды наддува связаны с увеличением давления поступающего в цилиндры воздуха выше атмосферного, используя для этого различные механические, электромеханические и газодинамические способы. При турбонаддуве в качестве привода используется отработавший газ, который в обычном случае просто выбрасывается в атмосферу, без утилизации его энергии в полезную работу.

При работе двигателя с турбонаддувом выхлопные газы подаются в турбину, где отдают часть своей энергии, раскручивая ротор турбокомпрессора, и затем поступают через приемную трубу в глушитель. На одном валу с лопаточным колесом турбины находится колесо компрессора, который засасывает воздух из воздушного фильтра, повышает его давление на 30-80% (в зависимости от степени наддува) и подает в двигатель. В один и тот же литраж (объем) двигателя поступает большее по весу количество рабочей смеси и, следовательно, обеспечивается достижение на 20-60% большей мощности, а за счет использования энергии выхлопных газов повышается КПД двигателя и снижается удельный расход топлива на 5-20%.

Турбонаддув бензиновых двигателей приобретает в настоящее время все более широкое распространение, несмотря на некоторые возникающие при этом проблемы. Первая - это детонация, появляющаяся вследствие повышенного давления конца такта сжатия и накладывающая ограничения по максимальной величине объемной степени сжатия в цилиндрах, и повышенные требования к качеству бензина, а именно к октановому числу. Во-вторых, предельно высокая максимальная температура рабочего цикла бензинового двигателя с турбонаддувом требует повышенного внимания к выбору материалов выпускной системы и лопаток турбины, конструкции корпусных деталей турбокомпрессора (ТКР), необходимости дополнительного охлаждения подшипникового узла ТКР, а также к эксплуатационным качествам моторного масла.

Механические нагнетатели могут быть установлены в любом месте на двигателе, с одним условием - шкив нагнетателя должен быть выровнен по отношению к шкиву коленвала двигателя, т.к. нагнетатель приводится в действие ременной передачей. Механический нагнетатель имеет прямую связь с впускным коллектором и дроссельной заслонкой, соответственно, при монтаже необходимо учитывать расстояние от нагнетателя до дроссельной заслонки (впускной коллектор вопросов не вызывает). После установки нагнетателя необходимо настроить электронные системы управления двигателем.

Что такое турбонаддув?

Источник неизвестен.

Турбомоторы.

Что такое турбонаддув

Итак, почему турбо?

Как мы уже сказали, форсировка атмосферных двигателей имеет смысл до тех пор, пока характеристики позволяют использовать автомобиль для ежедневной эксплуатации. Как показывает практика, для агрегата рабочим объёмом 1500-1800 куб.см приемлемыми могут быть показатели 120-160 л.с., после чего дальнейшее увеличение мощности можно достичь лишь увеличением оборотов, в то время, как крутящий момент в нижнем диапазоне не только не увеличивается, но даже падает по сравнению со среднефорсированным двигателем.

Это значит, что даже при трогании с места придётся держать не менее 3000-3500 об/мин и не опускаться ниже этой отметки при переключении. В качестве примера можно привести такой факт – подготовленные для кольцевых соревнований моторы (1600 куб.см) ведущих команд выдавали 210-215 л.с. при 9500 и выше об/мин. Во время старта гонщики поддерживали 4500-5000 об/мин, чтобы при падении оборотов не оказаться в «пустой» зоне и в то же время не вызвать пробуксовку колёс. Максимальный крутящий момент на таких двигателях приходится на 8300-8800 об/мин. Также следует учесть, что передаточные числа трансмиссии должны быть подобраны таким образом, чтобы при переключении двигатель оставался в зоне максимального крутящего момента. Такая характеристика мотора требует «близких» передаточных чисел и, как правило, относительно «большую» главную передачу.

Вот почему единственно возможным решением дальнейшего увеличения мощности был выбран турбонаддув.

Что такое турбонаддув?

Основной элемент системы – турбокомпрессор ( он же – турбонагнетатель, он же турбина, он же – turbocharger ). Принцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток газов попадает на крыльчатку турбины, закреплённой на валу, с другой стороны которого расположены лопасти компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя.

Так как воздух в цилиндры подаётся принудительно, а не только за счёт движения поршня вниз, то в двигатель попадает бОльшая, по сравнению с атмосферным мотором, масса воздуха. Как следствие – появляется возможность подать в цилиндры и сжечь больше топлива, что и приводит к увеличению мощности двигателя.

Как правило, у турбодвигателей меньше удельный расход топлива (грамм на лошадиную силу в час, г/ л.с.ч), и выше литровая мощность (лошадиных сил, снимаемых с единицы объёма двигателя – л.с./л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора ВАЗ без увеличения оборотов двигателя.

Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации. Поэтому, конструкцией турбодвигателей предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, а также в системе предусмотрен промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер), представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от горячих частей турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт.

Кроме турбокомпрессора и интеркулера в систему входят: регулировочный клапан (для поддержания заданного давления в системе), перепускной клапан (для отвода наддувочного воздуха в случае закрытия дроссельной заслонки), выпускной коллектор, совместимый с турбокомпрессором, а также герметичные патрубки, соединяющие всю систему воедино.

Можно ли поставить наддув на стандартный двигатель?

Вопрос не совсем конкретный, так как существуют три вида наддува бензиновых двигателей:

  • резонансный
  • с помощью объемного нагнетателя
  • газотурбинный

Для понимания разницы между этими методами придется вкратце пояснить различие в принципах работы между ними, хотя не смотря на конструкцию конечная цель у наддува одна - повысить крутящий момент и , соответственно, мощность. Резонансный наддув в большинстве случаев реализовывается на двигателях с распределенным впрыском топлива, у которых длинна каналов впускного коллектора практически одинакова для каждого цилиндра. Задача резонансного наддува при частоте 3.000-3.500 об\мин обеспечить повышенное давление смеси перед впускным клапаном в момент его открытия за счет использования частоты колебаний смеси о впускном коллекторе. Как правило, объем ресивера и определяет достаточно узкий диапазон работы такого наддува. В принципе существуют многокамерные ресиверы, но это отдельная тема.
Объемный нагнетатель наиболее согласован по своим расходным характеристикам с работой двигателя. Фактически это механический компрессор (различной, при необходимости, производительности), жестко закрепленный на блоке цилиндров и приводимый в движение от колен.вала через шкив ременной передачей.
Однако их применение сдерживается необходимостью монтажа их привода, смазки, громозкостью и повышенной шумностью работы. Основное применение - большие автомобили, т.к. требуется много места для организации работы. Очень популярны в Америке. Где с успехом устанавливаются распространенных там аппаратах с огромными моторами и массой места под капотом, у Chevrolet Tahoe, например.
Совсем другое дело
газотурбинный наддув, нашедший широкое применение на легковых автомобилях. Простота конструкции (технологическая сложность здесь не учитывается) и прекрасная отдача позволили этому методу прочно закрепиться на рынке.
Принцип достаточно прост. Отработавшие газы на выходе из двигателя вращают турбину, кот. нагнетает воздух во впускной коллектор. Первоначально существовавшие проблемы типа "турбо ямы", перегрева, еа многих современных компрессорах решены. Появившиеся корректоры по наддуву, которыми в обязательном порядке комплектуются системы, позволяют существенно улучшить мощностные и экономич. Показатели двигателя, и , кроме того, сформировать нужную характеристику работы двигателя. Применение малоразмерных компрессоров (с малым моментом инерции) позволило практически устранить запаздывание срабатывания наддува при работе двигателя в разнопеременных нагрузках.
В зависимости от степени наддува мощность можно увеличить до 40%. Это результат для серийных моторов. Для экстремальных целей возможности наддува ограничены надежностью мотора.
Подводя итог, на поставленный вопрос можно ответить так: если у вас карбюраторный мотор, то решение только в газотурбинном наддуве, если инжекторный, то возможно применение и резонансного метода.
В любом случае будет прекрасная отдача, хотя удовольствие не дешевое. Турбонаддув удел дорогих, технически совершенных моделей.

Турбины японских автомобилей

Источник: www.d-s-m.com

Неважно, какая надпись нанесена на ваш автомобиль: "TURBO" или "TWIN
TURBO", речь в том и другом случае идет о турбонаддуве. Тема этой статьи
- что же такое турбонаддув, как с ним обращаться, чтобы он как можно
дольше не доставлял хлопот, и что можно сделать, если эти хлопоты возникнут.

Принципиальных различий в устройстве турбонаддува (далее по тексту -
т/н) нет, есть различия в размерах, конструкции некоторых узлов,
исполнении т/н. Рассмотрим его работу и устройство на примере одного из
самых массовых, хотя и не самого надежного т/н Toyota СТ-20.

Термин "турбина", часто применяемый для обозначения т/н, не совсем
соответствует истине, так как турбина является всего лишь одной из
составных частей т/н. Т/н состоит из корпуса, вала с крыльчатками, двух
опорных и одного упорного подшипников скольжения, системы уплотнений,
двух улиток, в которых вращаются крыльчатки. На всю эту конструкцию
навешен пневмопривод, приводящий в действие байпасный (перепускной)
клапан (на некоторых моделях он отсутствует). Назначение байпасного
клапана - регулировать обороты турбины и, соответственно,
производительность компрессора. Когда давление воздуха на выходе из
компрессора начинает превышать оптимальное, срабатывает пневмопривод,
открывающий клапан. В результате часть выхлопных газов напрямую выходит
в выхлопную систему, и обороты турбины снижаются. Сама турбина - это
крыльчатка, неразъемно насаженная на вал и приводящая во вращение другую
крыльчатку - компрессор. Турбина изготовлена из жаростойкого сплава,
компрессор - алюминиевый, вал - обычная среднелегированная сталь.
Отремонтировать эти детали невозможно, их можно только заменить.
Исключение составляет изношенный вал, который иногда можно перешлифовать
и под получившийся размер изготовить новые подшипники.

Корпус т/н представляет собой сплошную отливку из чугуна, в которой на
подшипниках вращается вал. Изнашиваются обычно постель под подшипники и
гнездо под уплотнительное кольцо. Исправить можно расточкой под новый
размер. Улитка турбины - чугунная деталь сложной формы. Именно она
формирует газовый поток, вращающий турбину. Улитка компрессора
представляет собой алюминиевую отливку с механически обработанным местом
под компрессор. Вращающийся компрессор засасывает воздух через
центральное отверстие, сжимает его и по кольцевому каналу подает в
двигатель.

На первый взгляд, конструкция проста. Но высокая точность изготовления
всех без исключения деталей, сложные поверхности, точное литье могут
создать много проблем даже в условиях хорошо оборудованной мастерской.
Тем более что далеко не каждый конкретный т/н можно отремонтировать,
порой проще собрать из имеющихся деталей другой.

Как же все это работает? Говорят: "Турбина включилась, и я попер..." Это
в корне неправильно, так как т/н начинает свою работу с первыми
оборотами двигателя и заканчивает ее уже после того, как двигатель
остановился. При первых вспышках в цилиндрах двигателя выхлопные газы из
коллектора сразу же попадают в улитку турбины и начинают вращать вал с
крыльчатками. Пока обороты двигателя невелики, давление и скорость
выхлопных газов недостаточны, поэтому компрессор вращается на холостом
ходу, не создавая излишнего сопротивления на всасывании, просто
перемешивает воздух. Нажимаем на педаль газа. Обороты двигателя растут,
на панели загорается зеленая лампочка "TURBO" (если она есть), и вы
чувствуете ощутимый толчок в спину. Помните: "Турбина включилась..." Она
просто вышла на свои рабочие обороты, кстати, очень высокие: 110-115
тысяч об/ мин. Теперь компрессор не просто месит воздух, а эффективно
сжимает его и посылает в двигатель. При этом срабатывает соответствующая
сервисная система в карбюраторе (ТНВД ли, EFI, неважно), двигатель
получает в цилиндры больший весовой заряд топливной смеси, резко (на
50-70 %) возрастает его мощность и, соответственно, расход топлива.

Турбонаддуву приходится работать в далеко не легких условиях: высокая
температура, высокие окружные скорости (скорость на концах лопаток, в
зависимости от модели т/н, примерно такая же, как у пистолетной пули -
около 300м/сек). Скорости вращения подшипников также близки к предельно
допустимым, чтобы снизить их, приходится идти на различные ухищрения.
Что же позволяет работать т/н в таких условиях долго и надежно?

Как только вы завели двигатель, начинает работать масляный насос. Масло
по системе каналов под давлением поступает на подшипники т/н, и вал
начинает вращаться на масляном клине. При этом свою порцию масла
получает и упорный подшипник. Чем больше обороты двигателя, тем больше
масла поступает на вал турбины и его подшипники. Эти подшипники
изготовлены из специально подобранных материалов, для них выбраны
оптимальные зазоры: при меньших зазорах возникает опасность
подклинивания подшипников при тепловом расширении, при больших -
опасность срыва масляного клина и работы в условиях полужидкостного
трения, к тому же возникает перекос вала и идет интенсивный износ
уплотнительного кольца. Поскольку зазоры в парах вал - подшипник,
подшипник - корпус очень малы и соизмеримы с размерами ячеек масляного
фильтра, то следует помнить о чистоте масла и состоянии масляного фильтра.

Долговечность подшипников скольжения, в отличие от подшипников качения,
не зависит в такой мере от частоты вращения. Коэффициент трения у
правильно рассчитанных и работающих в условиях жидкостной смазки
подшипников скольжения равен 0,001-0,005. Однако, при неблагоприятных
условиях работы (высокая вязкость масла, высокие окружные скорости,
малые зазоры) коэффициент трения достигает 0,1-0,2, что приводит к
снижению оборотов т/н, а следовательно, и снижению его эффективности и
повышению нагарообразования из-за повышения теплоотвода. Подшипники
скольжения надежно работают при температуре не более 150 градусов С. При
более высоких температурах возникает опасность разрыва масляного слоя в
результате разжижения масла. Кроме того, при высоких температурах
обычные минеральные масла быстро окисляются и теряют свои смазочные
свойства. При полужидкостной смазке непрерывность масляного слоя
нарушена, и поверхности вала и подшипника на участках большей или
меньшей протяженности соприкасаются своими микронеровностями. При
граничной системе смазки поверхности вала и подшипников соприкасаются
полностью или на участках большой протяженности, разделительный масляный
слой здесь вообще отсутствует.

Пока двигатель вращается, и масляный насос создает давление, исправный
т/н работает нормально. Но рано или поздно вы заглушите двигатель, он
остановится, остановится и масляный насос, давление масла в системе
мгновенно упадет до нуля, а вал с крыльчатками, который имеет приличный
вес и вращается с очень большой скоростью, мгновенно остановиться не
сможет. Но масляного клина уже нет. Возникает полужидкостная смазка,
переходящая в граничную. В тяжело нагруженных подшипниках возникает
перегрев, расплавление, схватывание и заедание подшипника. Плюс грязное
масло, и в результате идет интенсивный износ. А допустимый износ
подшипников составляет 0,03-0,06 мм в зависимости от модели т/н. Выводы
делайте сами.

Это одна из проблем, возникающих в ходе работы т/н. Для того, чтобы она
не стала основной, во-первых, вовремя меняйте масло и масляный фильтр.
Во-вторых, используйте только масло, предназначенное для двигателей,
оборудованных турбонаддувом, которое несложно выбрать среди большого
числа существующих хороших масел. Но в дороге всякое может случиться, и
если вам пришлось залить неизвестное масло, то не гоните, двигайтесь
потихоньку. Двигатель это масло переживет, а вот турбонаддув - не
обязательно. Приехав домой, сразу же смените масло и масляный фильтр.

И, наконец, третье, самое главное условие нормальной работы т/н. Как мы
уже отмечали, в жизни т/н есть два самых ответственных момента: запуск
двигателя и его остановка. При запуске холодного двигателя масло в нем
имеет высокую вязкость, оно с трудом прокачивается по зазорам; еще не
установились тепловые зазоры; нагрев разных деталей т/н, а
следовательно, и тепловое расширение, идут с разной скоростью. Поэтому
не спешите, дайте двигателю и т/н прогреться. Если вам надо
остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от
режима езды дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут (зимой можно
дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а
детали, непосредственно соприкасающиеся с выхлопными газами, плавно
остынут. В процессе работы крыльчатка турбины и вал сильно нагреваются.
Масло, поступающее для смазки подшипников, нагнетается с большой
интенсивностью и успевает снять нагрев с вала, не успев перегреться само.

При резкой остановке двигателя прокачка масла прекращается, раскаленная
крыльчатка турбины отдает большую часть тепла валу, и масляная пленка,
покрывающая детали, разогревается до температуры горения. Идет
интенсивное нагарообразование в районе уплотнительного кольца и
несколько меньшее - в районе подшипников и на внутренних поверхностях
корпуса т/н. Спасает только то, что масло, предназначенное для таких
двигателей, изначально рассчитано на более высокие температуры, чем
обычное. Но и оно имеет свои пределы. Владельцам автомобилей Nissan
следует помнить, что в этих автомобилях т/н работают в более напряженном
тепловом режиме, чем, например, у автомобилей Toyota. Значительно
облегчает жизнь и продлевает срок службы т/н турботаймер. Он установлен
не на всех автомобилях, но эта функция есть во многих охранных
сигнализациях.

Приведем пример из практики. Отремонтированный турбонаддув, отработав
6000 км без всяких замечаний, вдруг резко заверещал. Дело было зимой, в
морозы. Как рассказывал хозяин машины, он спешил, поэтому, выехав из
Арсеньева во Владивосток (путь неблизкий), всю дорогу гнал, сколько
можно, благо машина и дорога позволяли. Приехал домой, поставил машину
на стоянку, сразу же заглушив двигатель. На улице мороз далеко за 20
градусов С. Утром завел - резкий, неприятный металлический вой
турбонаддува. Оказалось, что от резкого перепада температур чугунная
улитка турбины деформировалась, и крыльчатка стала ее задевать. Под
увеличительным стеклом на подшипниках отчетливо просматривались следы
станочной обработки, износ отсутствовал. После замены улитки т/н работал
без замечаний.

Это был т/н фирмы Toyota СТ-20, двигатель 2LT. Аналогичные случаи были и
на других т/н этой фирмы -СТ-9, СТ-12. Но может возникнуть ситуация еще
хуже, когда от перепадов температур и старости возникает трещина в конце
кольцевого канала улитки турбины. Распространяясь дальше, она может
привести к разрыву окна байпасного клапана и, в результате, к полному
выходу т/н из строя. Ремонт в этом случае невозможен. Подобные моменты
делают ремонт т/н фирмы Toyota похожим на лотерею - кому как повезет:
может проработать и 3 месяца, и 3 года. Поэтому лучше всего заменить т/н
на новый, хотя это и значительно дороже.

Такая же беда часто случается с т/н Garret, изготовленными в Японии,
крайне редко с т/н фирмы Mitsubishi, но никогда не встречалась нам на
т/н Nissan Motors. Последние, несмотря на большие неудобства при снятии
- постановке и разборке - сборке, поражают своей добротностью.
Встречаются они и на тойотовском двигателе MTEU. но уже без надписи
Nissan Motors. Заменить их можно турбонаддувом от двигателя VG-20.

Если у вашей машины пошел интенсивный белый дым из глушителя и упала
мощность - т/н надо срочно сдавать в ремонт или менять на новый, потому
что в нем изношены подшипники и уплотнительное кольцо около крыльчатки
турбины. В результате масло под давлением устремляется в выхлопную
трубу, где испаряется и вылетает наружу, создавая дымовую завесу. Расход
масла может возрасти до 2-3 литров на 100 км пробега.

Бывает и так, что дымовой завесы нет, но автомобиль не может развить
мощность, лампочка "TURBO" не загорается, у дизельных двигателей
появляется постоянный черный дым на оборотах - все это говорит о том,
что скорее всего т/н тоже изношен, и к тому же основательно забит
нагаром, поэтому компрессор из-за повышенного сопротивления вращению не
развивает рабочих оборотов, а двигателю не хватает воздуха. Эта
неисправность характерна в основном для т/н Nissan Motors и Garret.

Несколько слов о снятии и установке турбонаддува, хотя это в большей
степени представляет интерес для специалистов. При демонтаже очень
неудобно, а порой просто тяжело отсоединить т/н от выхлопного коллектора
и приемной трубы глушителя. Поэтому многие автомеханики, стремясь
сделать все как можно проще, допускают распространенную ошибку: они
снимают стяжной хомут между улиткой турбины и корпусом, а затем с
помощью молотка и зубила снимают т/н. В результате они деформируют
посадочные плоскости и гнут вал турбины. Теперь эти железки можно только
выбросить. Снимать турбонаддув надо целиком, только после этого можно
отсоединять улитку турбины, так как эта операция сама по себе требует
зачастую больших физических усилий.

При демонтаже надо внимательно и аккуратно обращаться с подающей трубкой
масляной системы. Эта трубка имеет очень тонкие стенки, ее легко можно
перегнуть, и т/н, сев на голодный масляный паек, работает после такого
ремонта очень недолго. Порой хватает 15-20 мин, чтобы окончательно
привести в негодность только что отремонтированный или новый агрегат.

При установке т/н сложностей обычно не возникает, хотя есть некоторые
тонкости: перед установкой через сливное отверстие в т/н надо залить
30-50 граммов моторного масла (в зависимости от размеров) и пальцем
(пальцем, а не отверткой) повращать вал. Затем масло можно слить, так
как свою роль оно уже выполнило, масляная пленка на деталях теперь есть,
а при установке т/н на место вы все равно разольете это масло или на
себя, или на двигатель - по вашему усмотрению. Еще раз убедитесь в
исправности масляной магистрали, проверьте, чтобы в т/н не попали
посторонние предметы, наличие которых может привести к печальным
последствиям, и установите турбонаддув на место.

Итак, т/н установлен, все подсоединено, можно заводить. Не спешите.
Заведите двигатель, дайте ему прогреться до рабочей температуры, и лишь
когда двигатель и т/н прогреются, начинайте постепенно увеличивать
обороты. 1500 об/мин - на 5-10 секунд задержитесь и прислушайтесь к
работе т/н. Сбросьте обороты секунд на 20-30. Увеличьте обороты до 2000
и проделайте все то же самое. И так далее, вплоть до красной зоны,
Примерно на 2500-3000 об/мин должен появиться характерный звук
работающего турбонаддува: легкий чистый свист (некоторые говорят "вой",
кому как нравится). Особенно отчетливо этот звук слышен в течение
нескольких секунд при резком сбросе оборотов.

Если в процессе запуска послышался металлический звук на каких-то
оборотах и выше (звук характерный и отличный от звука, издаваемого
исправным т/н), не насилуйте напрасно турбонаддув, он не притрется, а
неприятности могут быть. Надо сразу заглушить двигатель, снять т/н,
найти и устранить причину этого звука. Но прежде чем снимать, вспомните,
что очень похожий звук издает ненатянутый ремень генератора. Поэтому
если есть подозрения, что это он может быть источником подобного звука,
смочите ремень водой. Звук исчез? Значит, причина действительно была в
ремне, и его надо подтянуть. Остался? Значит, надо все-таки снимать
турбонаддув и искать неисправность в нем.
После замены или ремонта турбонаддува желательно сразу же заменить масло
и фильтр. А лучше это сделать еще перед демонтажем, чтобы новый т/н
сразу работал на чистом масле.

Как видите, ничего сложного в эксплуатации турбонаддува нет, требуется
лишь элементарная аккуратность: вовремя меняйте масло и масляный фильтр,
используйте нужные сорта масла, не перегревайте т/н (к перегреву
приводят неисправности в системе зажигания или впрыска, длительная езда
на высоких оборотах). Следите за состоянием воздушного фильтра, забитый
воздушный фильтр создает повышенное сопротивление на всасывании и
производительность компрессора резко снижается. Порванный фильтр
пропускает частицы пыли, которые, соударяясь с крыльчаткой компрессора
на высокой скорости, изнашивают ее, а заодно и двигатель.

Таким образом, срок службы турбонаддува, в основном, зависит от вашего с
ним обращения. Выполняя перечисленные выше рекомендации, вы сможете
избавить себя от лишних проблем. Но если возникли какие-то неполадки с
т/н, не затягивайте с ремонтом, так как порой хватает нескольких дней
для того, чтобы сделать ремонт вашего турбонаддува невозможным. Если т/н
не подлежит ремонту, а заменить его нечем, можно попытаться заменить его
турбонаддувом с другой модели, от двигателя, обладающего примерно такими
же характеристиками, хотя это тоже не всегда возможно и связано с
большими переделками. Работать такой т/н будет, хотя и хуже штатного,
при условии, что вы найдете человека, который возьмется за такую работу,
да и стоить это будет дороже, чем просто ремонт т/н. Но этот путь
все-таки лучше, чем заглушка на месте турбонаддува, потому что двигатель
изначально все-таки был изготовлен для работы с турбонаддувом и очень
отличается от такого же двигателя без т/н (например, двигатели 2L и
2LT). У турбинированного двигателя усилены вкладыши, более мощный
коленвал, совершенно другие фазы газораспределения, по-другому
отрегулированы и настроены топливная аппаратура, система зажигания и
т.д. К тому же машина с заглушенным турбонаддувом по динамике напоминает
утюг. И если тот же Nissan Largo даже с работающим т/н не отличается
особой резвостью, то об автомобиле с заглушенным и говорить нечего.

Но если вам все же придется заглушить турбонаддув, постарайтесь сделать
это грамотно, не создавая лишнего сопротивления на всасывании и выхлопе,
это ослабляет и без того ослабленный двигатель. А лучше походите по
разборкам и постарайтесь найти свой агрегат, пусть не рабочий, но
подлежащий восстановлению. Это окупится и сбереженными при езде нервами,
и возможностью лишний раз не попасть в аварийную ситуацию.

Особенности двигателей японских автомобилей

Источник: mashina.net.ru

В рассматриваемых автомобилях двигатели условно можно разделить на три группы: бензиновые карбюраторные, бензиновые со впрыском и дизельные.

Краткая характеристика бензиновых двигателей
Японские двигатели по всем основным параметрам, определяющим их работоспособность, не отличаются от отечественных двигателей. То есть чтобы двигатель завелся, необходима степень сжатия не менее 6 кг/кв. см, соотношение топливо-воздух должно быть около 1:13, свечи зажигания с нормальными зазорами и чистые и т.д. Все обилие трубок и клапанов служит для различной автоматики, лучшей экономичности и для меньшего загрязнения окружающей среды. Абсолютное большинство карбюраторов имеет систему автоматической установки положения заслонки в зависимости от температуры двигателя и системы автоматического увеличения числа оборотов двигателя при уменьшении нагрузки (включение кондиционера, например). Все японские карбюраторы имеют злектрический клапан холостого хода (иногда он бывает двухступенчатым). Все они имеют клапан экономайзера, который управляется электрически или пневматически.

Перед запуском карбюраторного двигателя необходимо 1-2 раза нажать на педаль газа до упора. Это следует сделать для того, чтобы ослабить пружину дроссельной заслонки и привести весь механизм запуска в исходное положение, т.к. пружины механизма все слабенькие и не пересилят пружину дроссельной заслонки. После того как вы нажмете на педаль газа, воздушная заслонка под воздействием своей пружины закроется на требуемый угол, согласно окружающей температуре. При температуре +10'С она обычно полностью закрыта. По мере прогрева двигателя в механизме автоматики нагревается специальная биметаллическая спираль и, сокращаясь, открывает заслонку. Второй механизм в это же время понемногу убавляет газ, до тех пор, пока двигатель не заработает на холостых оборотах.

В двигателе со впрыском давить перед запуском на педаль газа бессмысленно, там все, что надо, делает блок управления. Турбина в двигателях с турбонаддувом на способность двигателя заводиться совершенно не влияет. Вообще, турбонаддув на оборотах меньше 2000 об./мин. никак себя не проявляет, если, конечно, турбина полностью не развалилась. В этом случае выхлопные газы поступают прямо во впускной коллектор. Но и в этом случае двигатель заводится, часть выхлопных газов все-таки попадает в глушитель. В двигателях с блоком ЕFI также установлена система холодного пуска двигателя и система поддержания и регулировки прогревных оборотов.

Особенности дизельных двигателей
Большинство современных дизелей имеет одноплунжерный топливный насос высокого давления (ТНВД), в корпусе которого расположен подкачивающийся механический насос (не путать с ручным подкачивающим насосом). Один плунжер ТНВД создает давление на форсунках всех цилиндров по очереди, согласно порядку работы цилиндров. Все дизельные двигатели имеют свечи накаливания для запуска двигателя. При запуске на них подается напряжение от 6 до 11 вольт (на свечах написано) в зависимости от модели двигателя и года выпуска. То есть на двигателе Nissan LD - 20 может устанавливаться более четырех видов свечей, которые различаются резьбой, формой и напряжением питания. Естественно, свечи изготавливает не фирма Nissan, поэтому, выбирая свечи на свой двигатель, имейте в виду, что вам могут подойти свечи накаливания от других двигателей других фирм. Если свечи, которые вы подыскали для своего автомобиля в каком-нибудь коммерческом магазине, отличаются только напряжением, то эти свечи можно по напряжению "подогнать" к вашему двигателю или установкой добавочного сопротивления - полоски нержавеющей стали, или увеличением времени нагрева. Свечи накаливания, расположенные перед струей форсунки, играют роль распылителя, т.к. у японских форсунок иглы не имеют распылителей.

После включения зажигания на приборном щитке загорится лампочка, информирующая о том, что на свечи накаливания подается напряжение. Когда лампочка погаснет, значит, блок управления "решил", что двигатель можно запускать. Известно, что при сжатии воздуха в цилиндре возрастает температура, что и вызывает вспышку топлива, когда оно впрыскивается в цилиндр. Свеча накаливания, когда на нее подается напряжение, еще больше увеличивает температуру в камере сгорания, что особенно актуально, когда двигатель холодный. Во многих дизелях устанавливается устройство подогрева всасываемого воздуха. Обычно это одна толстая свеча накаливания во впускном воздушном коллекторе.

После запуска двигателя напряжение со свечей накаливания снимается не полностью, а ступенчато снижается по специальной программе, пока двигатель не прогреется.

Поршни в японских дизелях при своем движении почти вплотную подходят к головке блока цилиндров, поэтому, если у вас в результате неправильной эксплуатации автомобиля зубчатый ремень газораспределения проскочит хоть на один зуб, поршни будут догонять головки клапанов, т.е. будут стучать. Ошибка в два зуба, а тем более в три ведет к поломке двигателя. Поэтому надо следить за зубчатым ремнем газораспределения: его состоянием, натяжкой, состоянием обводных и натяжных роликов, а также за отсутствием каких-либо следов масла. Часто, не реже, чем один раз за 10000 км пробега автомобиля, надо вскрывать защитный кожух и все проверять. Подшипники в натяжных и обводных роликах разрушаются довольно быстро, но перед этим они начинают "свистеть" и "верещать". Не упустите этот момент!

Сортов дизельного топлива больше, чем сортов бензина. Все наше топливо одно хуже другого. Основные его недостатки - большое содержание серы, что ведет к "зависанию" плунжеров в форсунках. Из-за чего последние "льют". Топливо содержит большое количество парафинов, что ведет к засорению фильтров. Поэтому не заправляйтесь из сомнительных источников, т.к. вероятность засорить топливную систему сильно возрастает.

Давление впрыска в японских дизелях колеблется от 105 кг/кв. см до 155 кг/кв. см. Обычно при опрессовке форсунок устанавливают 110-130 кг/кв. см.

Особенностью японских дизелей является то, что они изготовлены гораздо точнее отечественных дизелей, хотя и выглядят в разобранном виде очень некрасиво. Найти механика, который мог бы грамотно разобрать и собрать ТНВД, сложнее, чем человека, способного отремонтировать блок EFI. Хотя во многих крупных автохоэяйствах есть стенды для регулировки форсунок и ТНВД, пользоваться ими грамотно мало кто умеет. И если ТНВД не работает, то, прежде чем отдавать свой насос какому-нибудь умельцу, спросите его, когда был последний срок проверки его стенда и сколько топлива должна подавать форсунка за сто ходов плунжера на вашем двигателе (сообщите ему объем своего двигателя). Если его ответы вас удовлетворят, т.е. он в курсе ого, что стенды должны периодически проверяться (кстати, не все; некоторые просто выбрасываются через 2-3 года) и знает, что существуют формулы для расчета подачи топлива, можете рискнуть. Заявлениям, что он уже сделал тысячу насосов и все они "бегают", не верьте. По теории вероятности, такое просто невозможно.

Когда вы придете забирать из ремонта свой ТНВД, то сделайте следующую проверку. Закрепите насос в тисках, наденьте на него зубчатое колесо и наверните гайку. Подсоедините все форсунки, подайте напряжение 12 вольт на запорный клапан. Подключите топливо, причем емкость с топливом должна находиться ниже уровня насоса, т.е. на полу. Прокачайте насос, быстро вращая гаечным ключом вал ТНВД. Изо всех форсунок должно "фыркать". Прикиньте, сколько топлива вылетает за один раз. Теперь попытайтесь провернуть вал ТНВД очень медленно, так, чтобы из форсунки топливо не "фыркнуло". Если вам это удастся, то ваш двигатель с этим насосом, скорее всего, от стартера не заведется. Если же вам не удастся провернуть вал ТНВД так, чтобы из форсунки топливо не поступало (как бы медленно вы не старались вращать этот вал, из каждой форсунки вылетает струя топлива), то сравните количество топлива, подаваемого форсункой при медленном вращении вала ТНВД и при быстром. Если струи топлива одинаковы, то, скорее всего, ТНВД будет еще долго "жить".

На новых японских дизелях может устанавливаться электронный блок, подобный блоку ЕFI. Его функция - холодный пуск, прогрев, уменьшение токсичности выхлопа и экономия топлива.

В связи с низким качеством дизельного топлива при эксплуатации двигателей чаще меняйте масло. Не через 10000 - 15000 км, как рекомендуют, а через 5000-10000 км, т.к. каким бы чудесным не было "фирменное" масло, кислотность нашего топлива быстро разрушит все его присадки.

Не забывайте, что японские машины в своем большинстве очень низкие, а их воздушные фильтры, например, у автобусов, еще ниже, поэтому, если вы заедете в лужу и вода попадет во впускной коллектор (даже несколько капель), двигатель, тем более дизель, выйдет из строя.

В отличие от отечественных дизелей, опережение впрыска в японских очень маленькое. Поэтому когда вы даете дизелю "нюхнуть" эфира, для того, чтобы его завести, он зачастую просто "утыкается", т.е. вспышка происходит задолго до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Завести дизель с помощью жидкостей с низкой температурой вспышки можно, если ввести эту жидкость непосредственно в топливо. Для этого можно, например, разъединить топливную магистраль между ТНВД и фильтром тонкой очистки топлива, сняв резиновый шланг с выхода ТНВД и шприцем ввести жидкость прямо в отверстие металлической трубки. Затем снова наденьте резиновый шланг, восстановив таким образом топливную магистраль, и полученную смесь, которая находится теперь в магистрали, ручным подкачивающим насосом закачайте в ТНВД. После чего можно снова попытаться завести двигатель.

Вам слово

Вопросы и отзывы к выпуску

Если вам что-то не ясно по теме или хотите дополнить, оценить и так далее, пишите.





Ведущий рассылки Вова Абрамов




INTRUDER, Все права защищены.
Полное или частичное копирование информации может быть разрешено только с письменного согласия ведущего рассылки.

В избранное