КУЛИБИНСК КЛУБ
Регистрация
Познайте истину, и истина сделает вас свободными...

 

  

 

АВТОМОБИЛЬНЫЙ КЛУБ → Блог

Администратор блога: КУЛИБИНСК КЛУБ
БУДЕМ ФОРСИРОВАТЬ
0
БУДЕМ ФОРСИРОВАТЬ


Подавляющее большинство отечественных машин оснащены карбюраторными системами питания. А карбюратор, как известно, не лишен недостатков. Среди них в первую очередь отметим неравномерность распределения топлива по цилиндрам и практическую невозможность приготовить топливовоздушную смесь нужного состава во всем диапазоне режимов работы двигателя. Особенно часто наблюдается последнее, что и неудивительно. Ведь любой карбюратор имеет несколько ступеней приготовления топливовоздушной смеси. И если нажатием на педаль газа постепенно увеличивать частоту вращения, например, от холостого хода (750-950 об/мин) и далее к повышенным оборотам (1100-2000 об/мин), средним (2500-3500 об/мин) и высоким (4000-6000 об/мин), то в карбюраторе последовательно будут задействоваться или, наоборот, отключаться различные дозирующие системы (ступени). При переходе от одной ступени к другой нередко и происходят «провалы» мощности двигателя из-за чрезмерного обеднения или обогащения смеси.


Конечно, можно попытаться отрегулировать карбюратор так, чтобы на всех режимах работы мотора карбюратор выдавал то, что от него требуется. Но давайте вспомним, что у большинства карбюраторов лишь два винта — «качества» и «количества», влияющих, в основном, лишь на холостой ход и режим повышенных оборотов. Вот и получается, что регулировка карбюратора на других режимах становится очень сложным и трудоемким делом, в котором без подбора сечений различных жиклеров, газоанализа выхлопных газов, множества испытаний уже ничего не добиться. И далеко не каждый механик сможет даже незначительно улучшить работу карбюратора, к примеру, на средних и высоких частотах вращения и нагрузках.
Но это только одна из проблем. Другой недостаток карбюраторных систем связан со впускным коллектором. Поступая в коллектор, топливовоздушная смесь должна равномерно и одинаково распределяться по цилиндрам, а этого, как правило, и не происходит. Часто эффект неравномерной подачи смеси связан с производственными или даже конструктивными недостатками.
В качестве примера рассмотрим хорошо знакомый многим автовладельцам впускной коллектор автомобилей ВАЗ. Недостаток первый: разная длина впускных каналов. Подобная конструкция сразу приводит к неодинаковому наполнению цилиндров смесью, а значит, к дополнительным потерям мощности. Недостаток второй: неудачное расположение камер карбюратора. Так, на режимах от холостого хода до средних оборотов и нагрузок в 1 -и и 4-й цилиндры поступает смесь, более обогащенная, чем во 2-й и 3-й, так как работает только первая камера карбюратора. Если резко нажать на педаль «газа», то ускорительный насос опять-таки подаст дополнительное топливо в первую камеру, откуда большая часть его попадет в те же 1-й и 4-й цилиндры (правда, у карбюраторов «Солекс» этот недостаток не проявляется так сильно — форсунка ускорительного насоса есть и во второй камере).
На средних и больших частотах вращения и нагрузках начинает работать вторая камера, и тогда более богатая смесь поступает уже во 2-й и 3-й цилиндры. Очевидно, при таком распределении смеси двигатель не может и не должен работать ровно, а автомобиль не будет плавно и быстро разгоняться. Более того, из-за потерь мощности и крутящего момента и сужения диапазона их максимальных значений применяемые коробки передач плохо стыкуются с двигателями — ухудшается не только динамика разгона, но и экономичность.
Но и это не все. На всех без исключения «вазовских» моторах не совпадают каналы коллектора и головки блока в месте их стыка. Так как смесь движется в каналах с высокой скоростью, снижение аэродинамических потерь является важным резервом повышения мощности и крутящего момента. Однако, если даже отполировать стенки каналов, ощутимых изменений не добиться — в месте стыка образуются вихревые потоки, сводящие все усилия на нет и препятствующие поступлению смеси в цилиндры.
Что же делать? Есть несколько вариантов решения. Самый простой — доработать штатный коллектор. Необходимо в первую очередь выровнять длину каналов, срезав часть перегородки между соседними каналами. Тогда под карбюратором будет образована полость, в которой смесь, прежде чем попасть в каналы, хорошо перемешается независимо от того, какие камеры карбюратора и на каких режимах работают.


После этого впускной коллектор нужно поставить на головку на штифты, чтобы их взаимное положение всегда было одним и тем же. А уж вслед за установкой штифтов следует подогнать каналы в коллекторе и головке так, чтобы на стыках не было уступов. Тут поможет полоска плотной бумаги, прижимаемой поочередно к фланцу коллектора и ответной поверхности головки, — полученные отпечатки отверстий каналов позволяют легко установить места несовпадений.
Таким способом удается достичь неплохих результатов, в частности, улучшения динамики автомобиля без увеличения расхода топлива. При этом заметно расширяется диапазон максимального крутящего момента и максимальной мощности, к тому же они несколько повышаются.
Конечно, более кардинальным решением будет установка двух или четырех карбюраторов. Такая схема по сравнению с традиционной дает значительное увеличение крутящего момента и мощности, но резко усложняет работы по настройке системы питания. Что неудивительно: ведь двух совершенно одинаковых карбюраторов не бывает. А если их четыре? Тогда ошибка в регулировке хотя бы одного из них может сразу свести на нет все преимущества. Учитывая, что практическая реализация подобного способа форсирования связана еще и с большим объемом переделок, его нельзя назвать перспективным для обычного дорожного автомобиля (хотя на спортивных автомобилях подобная схема используется довольно часто).
Все говорит за то, что карбюратор — не самый удачный прибор для реализации нашей идеи форсирования. Необходим впрыск топлива. Но даст ли он улучшение мощностных характеристик, если на современных автомобилях вся электронная система управления настраивается в первую очередь на снижение расхода топлива и вредных выбросов с выхлопными газами? Конечно, принципиально можно настроить электронику на то, что нужно, т.е. сделать так называемый электронный тюнинг. Но нас более всего интересовали вовсе не тонкости такой настройки, а вопрос: что может дать впрыск топлива по сравнению с карбюратором? Поэтому для эксперимента выбрали достаточно простую механическую систему впрыска Bosch K-Jetronic, широко применявшуюся в 80-е годы на автомобилях европейского производства.

Эта система (нами был выбран вариант от Audi-80 1,6 л 1982 г. выпуска) отличается от применяемых ныне именно отсутствием электронного блока управления. Значит, чтобы установить ее на двигатель, не нужно мудрить с проводкой, ставить и подключать датчики — достаточно только смонтировать все узлы системы на автомобиле и провести нужные регулировки. Не вдаваясь в подробности устройства системы (это можно сделать, обратившись к соответствующей литературе), отметим, что главным параметром, по которому регулируется количество подаваемого топлива в системе K-Jetronic, является расход воздуха. Для этого применен расходомер, заслонка которого через рычаг связана с плунжером дозатора (распределителя) топлива. Чем больше воздуха поступает в двигатель, тем сильнее отклоняется заслонка, поднимая плунжер. Давление топлива перед форсунками увеличивается, и, соответственно, возрастает подача топлива в двигатель, причем форсунки в системе K-Jetronic работают не в импульсном режиме, как в системах электронного впрыска, а непрерывно.
Данную систему установили на двигатель ВАЗ-2103, предварительно доработав впускной коллектор, как описано выше. В топливном баке разместили насос от «инжекторного» ВАЗ-2108, провели топливные трубопроводы. Форсунки установили на впускном коллекторе, сделав для этого специальные отверстия.
Правда, этим переделки не ограничились. Заманчиво было узнать, как повлияет впрыск на работу двигателя на самых высоких частотах вращения. А, как известно, при частоте вращения более 7000 об/мин у выбранного нами мотора клапаны перестают «отслеживать» профиль кулачков распредвала. При этом выпускные клапаны могут не успевать закрываться, что грозит ударом поршня по ним в конце такта выпуска. Чтобы этого не случилось, клапаны облегчили, а под пружины клапанов подложили дополнительные шайбы. Кроме того, привалочную плоскость головки блока профрезеровали так, чтобы увеличить степень сжатия до 9,8 — предполагалось, что двигатель будет эксплуатироваться на бензине с октановым числом не ниже 95.
И вот после всех переделок и монтажных работ наконец — запуск.
На тахометре всего 500 об/мин, но двигатель работает так, что буквально можно ставить на него стакан с водой. Резко увеличиваем обороты — никаких провалов, стрелка тахометра моментально взлетает до отметки 8000 об/мин.
Выезжаем на загородное шоссе. Здесь результаты превзошли все ожидания: разгон с места до 100 км/ч занял около 7,5-8,0 сек., а максимальная скорость оказалась около 200 км/ч.
Снижаем скорость до 20 км/ч, включаем третью передачу и нажимаем на педаль акселератора. Автомобиль очень плавно и достаточно быстро разгоняется до 160 км/ч. А что в городе? С места удается уйти практически от любой машины. Но, обратив внимание на указатель уровня топлива, мы были неприятно удивлены: на 100 км по городу (правда, двигатель все время работал на режимах, близких к максимальным, и стрелка тахометра редко опускалась ниже пятитысячной отметки) расход оказался около ... 20 литров. Продолжив испытания по городу в спокойном РЕЖИМЕ, ПОЛУЧИЛИ ТЕМ НЕ МЕНЕЕ РАСХОД ОКОЛО 9 Л/100 КМ.
На загородном шоссе при том же спокойном режиме (скорость держали около 90 км/час) расход оказался вполне приличным и составил около 7 л/100 км.
Но не все получилось так хорошо, как хотелось бы. Например, было выяснено, что нормально отрегулированный на холостом ходу двигатель теряет мощность на высоких оборотах (более 5000 об/мин), хотя на средних оборотах и холостом ходу работает очень неплохо. При обогащении смеси появляется значительный прирост мощности и крутящего момента на максимальных оборотах (5000-8500 об/мин), но тогда на холостом ходу токсичность выхлопных газов становится недопустимой (СО превышает 4-5%). Очевидно, разработчики системы, конструкторы фирмы Bosch стремились в первую очередь снизить токсичность и расход топлива, а вовсе не увеличить мощность на столь высоких оборотах (на автомобиле Audi-80, с которого была снята система, стоял ограничитель частоты вращения, срабатывающий при 6300 об/мин). Ну а нашей основной целью было выяснить, как влияет изменение системы топливоподачи на характеристики двигателя. В данном случае хорошо видно, что система распределенного впрыска дает очень неплохие результаты, хотя для ее установки, например, на тот же «жигулевский» двигатель, требуются серьезные доработки. Они позволяют улучшить мощностные характеристики двигателя при прежних расходе топлива и токсичности выхлопа. Однако обеспечить соответствие сразу всем перечисленным требованиям в полной мере очень трудно, и нам это не удалось, поскольку мы ставили перед собой задачу прежде всего повысить мощность и крутящий момент. Кроме того, не будем отрицать, что система K-Jetronic уже устарела и очередь за современной электронной системой впрыска.




Юрий ПРОБАТОВ
старший мастер моторного
участка «АБС-сервиса»,
Александр ХРУЛЕВ
кандидат технических наук
В ДВА ПРИЕМА
0
В ДВА ПРИЕМА

Регулировка клапанов "жигулевских" моторов – дело нехитрое, а для кого-то прибыльное и потому весьма увлекательное. Опытные мастера выставляют зазоры всего за полчаса с меньшими усилиями, чем того требует инструкция. Как это делают, рассказывает Валентин ГРИГОРЬЕВ.



Распредвал в положении для
регулировки клапанов 1,2,3,5.
Заводское руководство по ремонту предлагает эту операцию выполнить в четыре приема: отрегулировать зазор у двух клапанов, повернуть коленчатый вал на 180° – и так еще три раза. Однако можно все сделать и за два.
У двигателей ВАЗ (как и многих других рядных четырехцилиндровых) порядок работы цилиндров 1–3–4–2. То есть рабочий ход в первом, через 180° по коленвалу – рабочий ход в третьем, еще через 180° – в четвертом и так далее. На рис. 1 показаны распределительный и коленчатый валы. Если "конфигурация" последнего достаточно проста (его "модель" легко сделать из куска проволоки), то кулачки на распредвале расположены "хитро". Это объясняется их функцией – обеспечить необходимые фазы газораспределения: если формально каждый такт по углу поворота коленвала составляет 180°, то каждый клапан находится в открытом состоянии дольше – 232°, причем открытие одного сдвинуто относительно другого (рис. 2).



Рис.1. Коленчатый и распределительный
валы ВАЗ-2101...2106.
Впускной клапан начинает открываться на 12° раньше, чем поршень на такте выпуска приходит в верхнюю мертвую точку (ВМТ). А после прохождения им нижней мертвой точки (НМТ) впускной клапан (уже при ходе поршня вверх) еще на протяжении 40° продолжает закрываться. Выпускной клапан тоже "захватывает" часть соседних тактов. Более того, существует момент "перекрытия" клапанов: вблизи ВМТ в конце выпуска одновременно приоткрыты оба клапана.
Не вдаваясь в тонкости процесса газораспределения, отмечу: именно при таких фазах двигатель способен развивать заявленную мощность.


Рис.2. Круговая диаграмма фаз газораспределения:
А - точки максимального открытия клапанов;
В - противолежащие точки.

Обратим внимание на точки А и Б круговой диаграммы на рис. 2. Точка А соответствует максимальному подъему (открытию) клапана, задаваемому кулачком. Точка Б – диаметрально противоположна. Эти точки легко найти и непосредственно на кулачке (рис. 3). Здесь же видна и фаза открытия клапана – 116° по кулачку (то есть 232° по коленвалу – и круговой диаграмме).


Рис.3. Кулачок распредвала ВАЗ-2101...2106 (профиль
показан условно): точки 1 и 2 - границы зоны воздей-
ствия кулачка на рычаг; А - вершина кулачка; Б - диа-
метрально противолежащая; В - точка "официального"
контроля зазора (по руководствам ВАЗа).

При работе прогретого двигателя зазор между рокером и тыльной (цилиндрической) стороной кулачка очень мал (порядка 0,01–0,02 мм) и сопоставим с толщиной масляной пленки. В то же время этот зазор – очевидно! – не может быть меньше, чем величина биения тыльной стороны кулачка, иначе при контакте этих деталей клапан начнет приоткрываться. "Зажатые" клапаны оставят след на кулачке. Признаки таких аномалий – "засветление" (следы касания) на обычно черной цилиндрической поверхности тыльной стороны кулачка.
Чтобы увидеть общую картину газораспределения в двигателе, представим фазы в таком виде, как на рис. 4. В начале рабочего хода в первом цилиндре (вблизи ВМТ) клапаны 1, 2, 3 и 5 закрыты, значит, можно регулировать зазоры между соответствующими кулачками и рокерами. Этот момент показан толстой вертикальной линией слева. А через 360° по коленвалу (один оборот) картина повторяется – но для клапанов и кулачков 4, 6, 7, 8.
Более того, провернув коленвал примерно на 50–60° (см. рис. 4), можно найти даже такое положение, при котором еще два клапана закроются! Но "мудрить" не стоит – все равно за один прием регулировка не получится, а выставлять сначала шесть, а потом два нет смысла.


Рис.4. Фазы газораспределения и их соотношение
с порядком работы двигателя 1-3-4-2:Р.х. -
рабочий ход; Вып. - выпуск; Вп. - впуск; Сж. -
сжатие.

Предложенный способ, несмотря на преимущества (экономия сил и времени), имеет один недостаток. Если распредвал бракованный, с повышенным биением тыльной стороны кулачка, зазоры верно не выставишь. Поясню, почему.
Зазоры измеряют между рокером и тыльной – в форме кругового цилиндра – стороной кулачка распределительного вала. Случается, биение этого цилиндра превышает норму – 0,02 мм – в три раза! Допустим, размер цилиндра отличается от положенного около той части кулачка, которая открывает клапан, а мы, работая "в два приема", будем регулировать зазор с другой стороны, где все в порядке. Значит, на работающем моторе клапан будет открываться раньше или позже положенного, что для мотора, сами понимаете, не здорово. У первого метода – в "четыре приема" – этого можно избежать. Но, как показала практика, среди вазовских родных валов откровенная "некондиция" – редкость. Коль уж попался негодный, то с ним двигатель нормально работать не станет ни при каких хитрых способах регулировки: либо клапан будет стучать и одновременно открываться на величину меньше положенной, либо в одном из положений распредвала будет ненадежно закрыт, что опять-таки недопустимо. "Горбатый" вал, как говорится, лишь могила исправит.
От отдела эксплуатации ЗР. В завершение этой беседы еще раз заострим внимание автовладельцев и ремонтников на следующем. Если перед вами стоит задача отрегулировать зазоры в газораспределительном механизме автомобиля при ремонте или обслуживании, то, не зная истинного состояния его распределительного вала, вряд ли стоит сразу начинать работать ускоренными методами. Здесь более оправдан традиционный метод "в четыре приема". И лишь в том случае, когда "геометрия" распределительного вала безукоризненна, можно применять более рациональные приемы работы. Чтобы проверить биение тыльной части кулачка, после установки зазора по "штатной" стороне повторите операцию на противоположной – зазор не должен измениться более чем на 0,02 мм. При регулировочных работах очень важно контролировать температуру двигателя, поскольку она влияет на требуемую величину устанавливаемых вами зазоров. Например, при 20°С рекомендован зазор 0,15 мм, а при 80° он должен быть увеличен до 0,2 мм. Важна также равномерность температурного поля по "объему двигателя": во время регулировки температура основных деталей – блока цилиндров и его головки, корпуса подшипников распределительного вала и его самого, рокеров, клапанов и т. д. – должна быть одинаковой. Это условие легче обеспечить после того, как двигатель полностью остынет до температуры окружающей среды.
Тюнинг силовых агрегатов
0
Тюнинг силовых агрегатов


В этой статье я бы хотел попытаться ответить на наиболее часто задаваемые вопросы, основываясь на опыте подготовки силовых агрегатов, и может быть помочь выбрать необходимый комплекс работ. Термин "силовой агрегат" употреблен мной не случайно. Мотор и коробку нужно рассматривать как единое целое и правильно подбирать друг к другу.

Например, коробка со сближенными передаточными отношениями необходима для форсированных моторов, имеющих суженый рабочий диапазон, а при установке на серийный двигатель ничего не прибавляет кроме необходимости часто переключать передачи. Также не все задачи по улучшению динамических качеств автомобиля следует решать, работая исключительно с мотором. К примеру, если вы хотите, только чтобы машина лучше ехала на низких и средних оборотах, то сделать это правильнее всего, меняя передаточное отношение в главной паре КПП, то есть, приспосабливая трансмиссию к вашему стилю езды, т.к. альтернативным (моторным) вариантом является только увеличение объема двигателя, а оно обойдется значительно дороже. Здесь же замечу, что установка другого распределительного вала ничего не даст, поскольку заводом прелагается оптимально работающий вариант, и попытки получить большее значение крутящего момента на низких и средних оборотах приводят к его резкому падению наверху, да и максимальный момент уменьшается. Подтверждением моих слов является ситуация, с пошедшим в серию на переднеприводных автомобилях валом с подъемом кулачка 9,6, который имеет лучшую, чем у 8-го "середину", но зато "останавливается" после 4500 оборотов. Также или еще хуже обстоит дело и с другими "моментными" валами. Теперь же хотелось бы подробнее остановиться на вариантах доработок двигателя. Что и с чем делать? Применительно к ВАЗикам можно сказать определенно: если вы хотите крутильный мотор максимальной мощности, то вам нужно строить эволюцию 16-ти клапанного мотора. Если же стоит задача получить мотор с хорошей тягой снизу, то нужно стремиться к 8-ми клапанному мотору максимально возможного объема. Конечно же, обе разновидности двигателей можно подтягивать дуг к другу. Например, увеличивая объем 16-ти клап. мотора можно добиваться приемлемых характеристик по моменту, а, расширяя фазы газораспределения в 8-ми клапаннике, получать достаточно высокую мощность. Выбирая мотор под себя, в первую очередь следует, с учетом цены выбрать необходимый тип и объем двигателя, подобрать распредвал (валы) под ваш стиль езды, построить под него (под них) головку , собрать низ и, наконец, укомплектовать мотор оптимальной КПП. Ведь зачастую более слабый мотор с хорошо подобранной под него и условия эксплуатации КПП едет быстрее, чем более мощный двигатель с "неправильной" коробкой. Специально хочется отметить, что подготовка головки блока цилиндров т.е. работа с каналами камерой и степенью сжатия, должна проводиться в строгом соответствии с типом применяемого распредвала. "Ковыряние дырок" само по себе ничего не дает. Единственным исключением из этого правила являются карбюраторные моторы. В них с каналами работать рекомендуется в любом случае, но только потому, что друг на друга накладываются два обстоятельства: низкое качество изготовления головок и коллекторов на заводе, и то, что смесеобразование происходит достаточно далеко от камеры сгорания, и необходимо минимизировать потери во время доставки заряда в цилиндр. Отдельно хотелось бы предостеречь от применения кованых поршней в двигателях, для которых предполагается нормальный ресурс. Помимо увеличенной прочности, кованый поршень имеет еще и более высокую жесткость. Из-за увеличенного монтажного зазора, обусловленного более высоким коэффициентом температурного расширения, для него менее удачно проходит процесс "прекладки" в цилиндре на холодную. Все это приводит к повышенному износу стенок гильзы. Данная закономерность наблюдалась и на двигателях Peugeot последнего поколения в процессе спортивного использования. После гоночного сезона, на стандартных поршневых моторы практически не имели "залысин" в цилиндрах. Те же моторы, после 2 гонок на кованых поршнях "Mahle", аналогичных применяемым в предельно форсированных моторах Peugeot 306 KitCar (330 л.с. с 2-х литров объема без турбонагнетателя), практически не имели следов хона. Что же касается прочности, то стандартный поршень "Mahle" для автомобиля ВАЗ 21083 обеспечивает нормальный уровень надежности при степенях сжатия до 10,7 и литровой отдаче порядка 80 л.с. Сейчас стали очень популярны так называемые "пауки"- т.е. интегрированные в одно целое выпускной коллектор и приемная труба, имеющие одинаковую определенную длину выпускных трубок для каждого цилиндра. Это позволяет добиться значительного усиления резонансных явлений в выхлопной системе, и получить приличную прибавку крутящего момента на определенных частотах вращения коленвала. Однако, как любое тонко настроенное устройство, паук хорошо работает только в том диапазоне и на той конфигурации мотора, для которых предназначен. Тоесть, при незначительных отличиях вашего мотора от мотора, на котором данный "паук" обкатывался, положительный эффект практически сводится к нулю. Поэтому если вы хотите получить, может быть не идеальный, но качественно работающий в достаточно широком диапазоне различных условий выпуск, то правильнее немного модифицировать стандартную приемную трубу, резонатор и глушитель, применяя соединительную трубу диаметра 50 мм. В завершение хотелось бы привести несколько обкатанных комплектаций силовых агрегатов под разные запросы потребителей. Легкое "оживление" мотора. Лучше всего установить распредвал 10,2 или подобный, с регулируемым шкивом привода ГРМ для точной настройки фаз газораспределения. ППЗУ с модифицированными под данный вариант, калибровками блока управления. Для карбюраторного автомобиля требуется небольшая подстройка карбюратора. Такой мотор хорошо работает со стандартной КПП, но оптимально установить коммерческий ряд и пару 3,9. "Рабочая лошадка". Объем двигателя 1600 или 1700 см.куб. распредвал 10,2 или 10,5, регулируемый шкив привода ГРМ, доработанные впускной и выпускной тракт, камера сгорания, клапана 39х35, степень сжатия, 9,4 , модифицированное ППЗУ или довольно серьезно перестроенный карбюратор. Оптимальная КПП- коммерческий ряд с парой 3,9 для 13-ти дюймовых колес или 4,1 для 14-ти дюймовых. Для любителей активного стиля езды, возможно комплектовать такой мотор и более "спортивным" вариантом КПП - 5-ый ряд и главная передача 4,1. При этом степень сжатия двигателя необходимо поднять до 9,9. "Пушка". Объем двигателя 1600 см. распредвал 11,8 или 12,51 , регулируемый шкив привода ГРМ, доработанные впускной и выпускной тракт, камера сгорания, воздушный ресивер увеличенного объема, клапана 39,5х35, степень сжатия 10,7, специальные калибровки блока управления, модифицированный выхлоп, 5-ти или 6-ти ступенчатая КПП с 5-ым рядом и парой 4,5 "16V-мания". Объем 1600 см. Распредвалы Peugeot XU9J4, регулируемые шкивы привода ГРМ, воздушный ресивер увеличенного объема, доработанные впускной и выпускной тракт, специальный блок управления впрыском и система выпуска. КПП- 5-ти или 6-ти ступенчатый вариант 5-го ряда с главной передачей 4,5.
Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС)
0


Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Теория двигателя внутреннего сгорания (ДВС) Классификация ДВС По способу смесеобразования с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые) с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) - дизели

По способу осуществления рабочего цикла четырехтактные двухтактные По числу цилиндров одноцилиндровые двухцилиндровые многоцилиндровые По расположению цилиндров с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным) По способу охлаждения с жидкостным охлаждением с воздушным охлаждением По виду применяемого топлива бензиновые дизельные газовые многотопливные По степени сжатия высокого (E=12...18) сжатия низкого (E=4...9) сжатия По способу наполнения цилиндра свежим зарядом без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя По частоте вращения тихоходные повышенной частоты вращения быстроходные Основы устройства поршневого ДВС Основными частями ДВС являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм, а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания. Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя. Итак, четырехтактный поршневой двигатель состоит из цилиндра и картера, который снизу закрыт поддоном. Внутри цилиндра перемещается поршень с компрессионными (уплотнительными) кольцами, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым валом, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек, щек и шатунной шейки. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм. Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами и, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, а следовательно, и с перемещением поршня. Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю. Крайнее верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее его положение - нижняя мертвая точка (НМТ). Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным ободом. Расстояние, проходимое поршнем от ВМТ до НМТ, называется ходом поршня S, который равен удвоенному радиусу R кривошипа: S=2R. Пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ называется камерой сгорания; ее объем обозначается через Vс; пространство цилиндра между двумя мертвыми точками (НМТ и ВМТ) называется его рабочим объемом и обозначается Vh. Сумма объема камеры сгорания Vс и рабочего объема Vh составляет полный объем цилиндра Vа: Vа=Vс+Vh. Рабочий объем цилиндра (его измеряют в кубических сантиметрах или метрах): Vh=пД^3*S/4, где Д - диаметр цилиндра. Сумму всех рабочих объемов цилиндров многоцилиндрового двигателя называют рабочим объемом двигателя, его определяют по формуле: Vр=(пД^2*S)/4*i, где i - число цилиндров. Отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc называется степенью сжатия: E=(Vc+Vh)Vc=Va/Vc=Vh/Vc+1. Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, т.к. сильно влияет на его экономичность и мощность. Принцип работы Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от ВМТ к НМТ. Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давления. Т.к. давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, то под действием разницы давлений поршень будет перемещаться вниз, при этом газы - расширяться, совершая полезную работу. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, цилиндр необходимо периодически заполнять новыми порциями воздуха через впускной клапан и топливо через форсунку или подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через впускной клапан. Эти задачи выполняют механизм газораспределения, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива. Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение 0.07 - 0.095 МПа, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь. Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются. Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ.
В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом.
В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 - 0.75 МПа, а температура до 950 - 1200 С. Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод. Рабочий цикл четырехтактного дизеля Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздухоочистителя в полость цилиндра через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 - 0.095 МПа, а температура 40 - 60 С. Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом. Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 - 9 МПа, а температура 1800 - 2000 С. Под действием давления газов поршень 2 перемещается от ВМТ в НМТ - происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 - 0.5 МПа, а температура до 700 - 900 С. Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 - 0.12 МПа, а температура до 500-700 С. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности. Принцип действия двухтактного двигателя Двухтактные двигатели отличаются от четырехтактных тем, что у них наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом осуществляется в начале хода сжатия, а очистка цилиндров от отработавших газов в конце хода расширения, т.е. процессы выпуска и впуска происходят без самостоятельных ходов поршня. Общий процесс для всех типов двухтактных двигателей - продувка, т.е. процесс удаления отработавших газов из цилиндра с помощью потока горючей смеси или воздуха. Поэтому двигатель данного вида имеет компрессор (продувочный насос). Рассмотрим работу двухтактного карбюраторного двигателя с кривошипно-камерной продувкой. У этого типа двигателей отсутствуют клапаны, их роль выполняет поршень, который при своем перемещении закрывает впускные, выпускные и продувочные окна. Через эти окна цилиндр в определенные моменты сообщается с впускным и выпускным трубопроводами и кривошипной камерой (картер), которая не имеет непосредственного сообщения с атмосферой. Цилиндр в средней части имеет три окна: впускное, выпускное и продувочное, которое сообщается клапаном с кривошипной камерой двигателя. Рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта: Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ, перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окно. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности создается разряжение, под действием которого из карбюратора через открытое впускное окно поступает горючая смесь в кривошипную камеру. Рабочий ход. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно опускающийся поршень закрывает впускное окно и сжимает находящуюся в кривошипной камере горючую смесь. Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начинается выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь перетекает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов. Рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя отличается от рабочего цикла двухтактного карбюраторного двигателя тем, что у дизеля в цилиндр поступает воздух, а не горючая смесь, и в конце процесса сжатия впрыскивается мелкораспыленное топливо. Мощность двухтактного двигателя при одинаковых размерах цилиндра и частоте вращения вала теоретически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов. Однако неполное использование хода поршня для расширения, худшее освобождение цилиндра от остаточных газов и затраты части вырабатываемой мощности на привод продувочного компрессора приводят практически к увеличению мощности только на 60...70%.
+13 "лошадей"
0
+13 "лошадей"


Ну вот, наконец, настала пора заняться повышением мощности нашего подопытного универсала. Мы умышленно откладывали этот момент. Объяснение простое: многие фирмы, продавая комплектующие для тюнинга мотора, пытаются „запудрить мозги“ покупателю, мол, эти самые комплектующие поднимут мощность двигателя до заоблачных высот. Как узнать, где правда, а где ложь? Без мощностного стенда это практически невозможно (ощущения водителя в лошадиных силах пока не измеряются). С этого номера мы имеем возможность замерять „темперамент“ тестируемых нами машин на стенде „Bosch“. Итак…
Ежедневные поездки на нашем универсальном „ТАЗике“ особого дискомфорта не доставляли. Высокооборотистый впрысковой ВАЗовский двигатель тужился, однако разгонял машину довольно сносно. Но словно насмехаясь над ограниченными возможностями мотора и постоянными попытками водителя доехать до следующего светофора первым, ее обгоняли даже псевдокорейские седаны российской сборки. В конце концов, это надоело, и мы решили сделать легкий тюнинг двигателя, а именно, поменять заводской распредвал на более „острый“, тем самым изменив фазы газораспределения и обеспечив более эффективное наполнение цилиндров рабочей смесью в диапазоне повышенных оборотов. Перед этой операцией замер на мощностном стенде показал, что подопытная „2111“ в штатном исполнении имеет 80 л.с. (59,9 кВт), при этом довольно большая потеря мощности, естественно, приходилась на трансмиссию. Кстати, коробка передач тоже обречена, в ближайшее время она подвергнется хирургическому вмешательству.

В компании „AT Racing“ ВАЗовскому аппарату, помимо замены распредвала на „Мастер-мотор“, механики сделали чип-тюнинг — установили контроллер впрыска, перенастроенный под новый вал. Пришлось поменять и дроссельный патрубок (стандартный, с отверстием 46 мм заменили на более широкий — 52 мм). В довершение, на место довольно крупного ящика, „беременного“ стандартным воздушным фильтром, встал прямоточный фильтрующий цилиндр от „K&N“.

После этих преобразований мы столкнулись с неприятными моментами. Хотя универсал и стал проявлять повышенную резвость, но с оборотами двигателя творилось что-то неладное — машина как бы жила своей жизнью. В движении все было прекрасно, но временами на холостых оборотах стрелка тахометра никак не хотела опускаться ниже отметки 3000 оборотов, а то еще лучше — водители автомобилей, стоящих рядом на светофоре, смотрели на нас, как на сумасшедших и особо не торопились стартовать, пропуская универсал вперед. Виной тому были опять эти злополучные обороты: стрелка тахометра с четкими интервалами подпрыгивала на пару тысяч оборотов вверх-вниз. Со стороны создавалось впечатление, что за рулем сидит уж очень нетерпеливый лихач, ненавидящий красный свет светофора и нервно надавливающий на педаль газа. К тому же машина стала глохнуть (опять же на холостых). Как выяснилось позже, причина крылась в клапане холостого хода новой дроссельной заслонки — деталь оказалась бракованной. Удивляться не приходилось, ведь брак — довольно типичная особенность российского автопрома.

Но вот, вроде бы все в порядке. Теперь можно полностью насладиться новыми возможностями мотора. Раньше, разгоняя автомобиль до 120 км/ч, приходилось играть педалью газа, чтобы не захлебывался двигатель, или ждать подходящего уклона дороги — с горки прием намного лучше. Теперь же, даже достигнув отметки 140 км/ч, можно смело и довольно быстро увеличить этот показатель, ну, скажем, километров на 20–30. Да и с места машина стала срываться резвее. Вот только расход топлива все же увеличился. Ненамного, но, по сравнению с прошлым, стрелка датчика уровня топлива стала опадать быстрее. Впрочем, как ездить.

Все это интересно, однако прибавилось ли мощности у нашего универсала? Некоторые компании, не обременяя себя документальными доказательствами, обещают до 25 л.с., мы же надеялись на прибавление хотя бы пяти „лошадок“. Опять на стенд…

Плюс 13 лошадиных сил. Да, это действительно так — 93 л.с. (69,0 кВт). Замеры на стенде в компании „Аояма моторс“ выдали это будничной таблицей на обычном белом листе бумаги. Стоят ли денежные затраты этого результата — решать не нам. Каждый волен сам выбирать, что он хочет от своего автомобиля. Может быть, весь список доработок ограничится только пластиковым обвесом. Подобный вскоре появится и у нашей машины. Сейчас в компании „Pro-line Sport“ как раз закончили разработку нового дизайна обвеса на десятое семейство. А для начала там была установлена оригинальная решетка радиатора и „реснички“ на фары. На первый взгляд, вроде мелочь, но внешне „2111“ теперь — совсем другой автомобиль.
Тюнинг двигателя
0
Тюнинг двигателя - не так-то это просто

Начиная полтора года назад цикл статей, посвященных форсированию двигателя, мы никак не ожидали, что эта тема вызывает у читателей такой бурный отклик.
Мы думаем, это закономерно. Судите сами - напористые рекламные объявления автосервисных предприятий сулят нам "тюнинг" и "форсирование" двигателей в считанные часы, а авторынки предлагают наборы деталей для форсирования моторов (поршни, распредвалы, разрезные шестерни и т.д.) из разряда "собери сам". Идея тюнингования захлестнула автомобильный мир.

Что есть "тюнинг"
В обычном смысле слова "тюнинг" означает улучшение потребительских свойств товара, в нашем случае - двигателя. Теоретически два параметра двигателя поддаются изменению - мощность (крутящий момент) и экономичность, причем последняя - в меньшей степени.
Отсюда вывод, что по сути своей тюнинг двигателя - это повышение его мощности. Причем несколькими способами. Из которых самыми распространенными являются доработка механической части, воздействие на рабочий процесс в двигателе и настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг).

Первый способ наиболее эффективен для повышения крутящего момента на низких и средних частотах вращения. Он основан на увеличении объема цилиндров, что требует существенных изменений в кривошипно-шатунном механизме и поршневой группе, а потому сложен и недешев.

Второй способ доступнее. Он предусматривает изменение формы каналов, камеры сгорания и клапанов, применение распредвала с особым профилем кулачков, точную установку фаз газораспределения. Эффект заметен практически во всем диапазоне частот вращения.

Множество резервов скрыто в системе управления двигателем. Ее модификация сама по себе ненамного улучшает характеристики двигателя - производитель уже позаботился об эффективности управления. Однако, меняя характеристики двигателя, мы обязаны позаботиться об изменении алгоритма управления, согласовав его с новыми условиями, - провести чип-тюнинг. В этом случае можно достичь значительного эффекта, особенно при работе двигателя на высоких оборотах.

На практике, т.е. в реальных автомастерских, чаще всего используется второй способ, так называемый "ускоренный" тюнинг. По времени процедура занимает 2-3 часа и включает в себя замену распредвала на новый, установку "разрезной" шестерни и регулировку карбюратора. Результат такого тюнинга обычно неплохой: крутящий момент увеличивается примерно на 10%. Стоимость услуги невысока (в среднем 150-200 долл.), а потому "ускоренный" тюнинг весьма популярен. И не только среди автомобилистов. Автомастерские средней руки, не располагающие квалифицированным персоналом, включают тюнинг двигателя в перечень услуг для отечественных автомобилей, поскольку для них без труда можно приобрести все "тюнинговые" комплектующие. А необходимый приток средств при этом обеспечивается пресловутым "потоком".

Некоторые СТО, имеющие персонал высокой квалификации, берутся за более серьезные работы: увеличивают рабочий объем двигателя и проводят "доводку" головки блока. Конечно, такой комплекс услуг стоит дороже - от 500долл., да и отнимает больше времени. Поскольку двигатель в этом случае подвергается серьезной переделке, то, по нашему мнению, здесь более уместно говорить о форсировании, которое полнее отражает суть дела.

"К блондинкам нужен другой подход"...
Поставить на "поток" технологию форсирования трудно по целому ряду причин (трудоемкость, специальное оборудование, высокая квалификация мастера, немалая цена).
На данный момент тех, кто желает и кому по средствам оплатить проведение таких работ, совсем немного, да и требования к результату у них самые разные: одни хотят получить низкооборотный двигатель с большим крутящим моментом, другие - высокооборотный мотор с большой максимальной мощностью. А это требует разного подхода к форсированию.
Вот и получается, что форсирование двигателя в полном смысле этого слова - работа заказная, индивидуальная или, как говорят, эксклюзивная. Выгодна ли она автосервису, сказать сложно. Безусловно, "ускоренный" тюнинг проще и заманчивее. С другой стороны, сложная работа, выполненная грамотно и аккуратно, способствует росту авторитета сервисного предприятия, его престижу. И тогда, если есть спрос на эксклюзив, то кому, как не прославленному мастеру, его заказать?

Что же такого делается?
На сервисе, занимающемся форсированием моторов, нередки телефонные звонки такого рода:
- За сколько времени делаете форсирование?
- От недели и выше.
- А сколько стоит?
Называется цена.
Удивленный возглас: "Что же вы такого делаете?!"
Типичная ситуация, подтверждающая, как крепко сидит в сознании убеждение, что стоит только мастеру "подкрутить" там что-то в моторе, как машина, окрыленная новой мощностью, тут же и "помчится".

По этой причине, думаем, будет нелишне напомнить, как же это "делается".
Начнем с того, что степень форсирования двигателя определяет все технологические приемы по его доработке. Другими словами, чем больше желаемая максимальная мощность двигателя, тем больше изменений придется внести в его конструкцию. При этом важно выбрать оптимальный способ доработки двигателя для достижения требуемой степени его форсирования при минимальной трудоемкости и, соответственно, финансовых затратах.

Доработка системы управления двигателем (чип-тюнинг) сама по себе дает прибавку мощности не более 4-6%. Это относится и к обычной карбюраторной системе питания, и к впрысковой. При этом эффект от настройки системы управления без изменения остальных узлов двигателя будет менее заметен на двигателях последних лет выпуска. И наоборот. Поэтому для ВАЗовских моторов повышение мощности ощущается, а вот, к примеру, для моторов Honda - едва ли. Кроме того, эффект от настройки системы управления будет больше, если в комплексе с ней выполнять доработку механической части двигателя.

Настройка карбюраторных систем питания может выполняться разными способами - начиная с подбора проходных сечений жиклеров и кончая установкой других моделей карбюраторов, в том числе сдвоенных.
Настройка электронных систем управления гораздо сложнее. Точно настроить систему управления на различные особенности механической части (фактически - на разные двигатели) удается, по меньшей мере, только по результатам серьезных стендовых испытаний.

Система зажигания в отдельных случаях также требует существенного изменения характеристик. Так, при установке различных распределительных валов оптимальные с точки зрения крутящего момента углы опережения зажигания могут изменяться в весьма широких пределах (% 5-7 и более). И если обычный распределитель зажигания можно перенастроить посредством изменения жесткости пружин центробежного регулятора, то вмешаться в современную электронную систему управления так просто уже не удается.

Кривошипно-шатунный механизм и поршневая группа таят в себе большой резерв повышения мощностных характеристик двигателя.
Наибольшую прибавку мощности дает увеличение рабочего объема цилиндров двигателя за счет увеличения диаметра цилиндра и хода поршня. Первое предполагает применение поршней большого диаметра, второе - установку коленчатого вала с большим радиусом кривошипа.

К сожалению, на практике добиться значительного (более 15-20%) увеличения объема цилиндров исходного блока, как правило, не удается. Также не для всех двигателей можно найти "длинный" коленвал, а если такой имеется, возникают трудности размещения его в блоке (приходится подрезать отдельные элементы внутри блока). Стенки цилиндров с увеличением диаметра становятся тоньше, начинают "дышать". Это ведет к резкому снижению ресурса цилиндропоршневой группы, а иногда - к трещинам и разрушению стенок блока цилиндров. По этой причине стандартный блок двигателя ВАЗ-21083 переделать на объем более 1,7 л весьма проблематично.

Увеличенный объем цилиндров подразумевает установку новых поршней, а иногда коленвала и шатунов. При этом важно выдержать сумму размеров деталей по высоте блока при положении поршня в верхней и нижней мертвых точках. Это условие иногда приводит к необходимости увеличивать длину шатуна, укорачивать поршень и уменьшать диаметр его пальца, чтобы в НМТ поршень не "садился" на противовесы коленвала.

И, наконец, немалый (5-7%) выигрыш в мощности позволяют получить мероприятия, направленные на уменьшение потерь в ЦПГ. Это, как известно, изготовление облегченных шатунов, поршней и поршневых пальцев, а также применение тонких поршневых колец.
Головка блока и газораспределительный механизм (ГРМ) заключают в себе немалые резервы повышения мощности.

Фигурой номер один в этом комплексе является распределительный вал. От него зависит, к примеру, будет ли двигатель "моментным" (с большим крутящим моментом на низких и средних частотах вращения) или "оборотистым" (с высокой максимальной мощностью, реализуемой на высоких частотах вращения). В настоящее время можно приобрести целый ряд специальных "тюнинговых" распредвалов для большинства отечественных двигателей, различающихся профилем кулачков и высотой подъема клапана. Практика показала, что сам по себе такой вал, установленный в стандартный мотор, не обеспечит существенного повышения мощности без правильно подобранной формы камеры сгорания и доработки каналов. Более того, если сравнить "вклад" головки и распредвала в процесс повышения мощности мотора, то эффект от доработки головки блока будет выше.

Доработку головки начинают с выбора клапанов (точнее, размера их тарелки). В случае больших тарелок потребуется замена седел клапанов на седла с большим диаметром.
Далее выполняется обработка каналов в головке и впускном коллекторе с помощью специальных шаровых фрез. При этом каналы не должны быть цилиндрическими: необходимо обеспечить их плавное расширение по направлению к седлу клапана, переходящее в суженный диффузор на самом седле (такая форма снижает потери давления при впуске и выпуске).
Клапаны дорабатывают следующим образом: толщину тарелки уменьшают, чтобы при подъемах она не мешала потоку смеси или выхлопных газов, а профиль седел выполняют как можно более плавным, с уплотнительной фаской не более 1,0 мм.

Очень важное значение имеет доработка камеры сгорания. Главное - это увеличить сечение, открываемое клапанами вблизи боковых стенок камеры. Для этого необходимо расширить камеру, обработав боковые стенки по контуру прокладки головки. А вытеснителями иногда приходится жертвовать - их острые углы не для форсированного двигателя.
Вместо стандартных направляющих втулок клапанов нередко устанавливают специальные бронзовые - они более долговечны в условиях повышенных нагрузок и лучше отводят тепло от клапана. Обязательно обеспечивают фиксацию коллекторов на головке посредством центрирующих штифтов или втулок, чтобы проходные каналы не имели уступов в месте стыка деталей.
И, наконец, заключительная операция - "проливка" камер сгорания, с целью последующей минимизации разницы в их объемах и достижения требуемой степени сжатия.

Перечень технологических операций по улучшению эксплуатационных характеристик автомобиля в целом можно продолжать и дальше. Включить, к примеру, комплекс работ по доработке трансмиссии, подвески и тормозов. Но, думаем, перечислив и кратко описав ключевые операции форсировки двигателя, нам удалось показать, что за этим понятием стоит трудоемкая работа, которая не может быть дешевой. Точнее, потому она не дешевая, что трудоемкая и точная. И ничего общего не имеет с "ускоренным" тюнингом.

Ясность в любом деле, как известно, прибавляет уверенности. Клиенту - в вопросе: "форсировать - не форсировать, платить - не платить". А мастеру, кроме денег - в полезности своего дела: приятно услышать благодарность хозяина старой "восьмерки", которая легко обходит новые 16-клапанные "десятки".
Как правильно форсировать поршневой двигатель по объёму
0


Как правильно форсировать поршневой двигатель по объёму

Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять моментные (в большей степени) и мощностные характеристики мотора.

Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 ( и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112):

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

Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленчатого вала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём . Затратная часть – коленчатый вал (диаметр кривошипа от 74,8 мм до 80 мм), комплект специальных поршней под данный коленчатый вал (т.к. блок цилиндров имеет определенную конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата.

Естественно, чтобы возможности распределительного вала раскрылись в полную силу, необходима доработка ГБЦ – зачастую довольно серьезная – вплоть до перепрессовки седел и установку клапанов бОльшего диаметра (на 8-ми клапанные моторы хорошо подходят клапаны от BMW , а на 16-ти клапанные – от различных VW и Opel ). Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение, производя внутреннюю полировку и изменяя их профиль.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ-2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R / S – rod to stroke ratio , и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R / S , равная 1,75.

В Интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии моторов Honda . Отчасти все они будут справедливы и для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А - В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 лслитр):

Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 мм

Соотношение R / S : 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)
Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны)

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

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

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

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

Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней.

Эффект большого R/S:

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

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

Эффект малого R / S :

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

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

Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или
нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.
Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении "кованных" поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.
Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.
Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.

Благодарим за ценные комментарии Алексея Шмидта ("СВ-Строй", г.Тольятти)
Механический нагнетатель
0


Механический центробежный нагнетатель представляет собой главный конструктивный элемент в системе механического надува. При помощи нагнетателя во впускающем тракте создаётся давление, превышающее атмосферное, а механический он из- за того, что привод рабочего органа осуществляет непосредственно коленчатый вал двигателя. За границей название механического нагнетателя звучит, как supercharger.
Механический нагнетатель

Благодаря применению механического нагнетателя происходит увеличение мощности крутящего момента в двигателе. Наряду с тем, характерной чертой механического нагнетателя являются большие расходы мощности двигателей на привод, которые достигают 30%.

Функции механического нагнетателя

Механический нагнетатель осуществляет выполнение следующих взаимосвязанных функций: всасывание воздуха, его сжатие и нагнетание в систему впуска. Всасывание воздуха осуществляется при помощи созданного разряжения. Чтобы давление создавалось, обороты нагнетателя должны превышать обороты двигателя. Нагнетание воздуха в систему впуска происходит из- за разницы в давлениях системы.
У воздуха есть свойство нагревания при сжатии, при этом происходит снижение его плотности и, соответственно, давления. Поэтому охлаждение сжатого воздуха в системе надува происходит при помощи специального жидкостного или воздушного охладителя – интеркулера.

Конструкция механического нагнетателя

В конструкции механического нагнетателя может быть один из таких приводов: прямой ( нагнетатель непосредственно крепится на фланце коленвала); ременной (разные виды ремней – плоский, зубчатый или клиновой); цепной привод; электропривод (электрический двигатель) и зубчатая передача (редуктор цилиндровый).

Виды современных механических нагнетателей

У современных автомобилей может быть один из трё х основных видов механических нагнетателей: кулачковый, винтовой или центробежный.

Кулачковый нагнетатель

Представляет собой самую старую разновидность механического нагнетателя в связи с тем, что его используют на машинах с 1900 года. У современного кулачкового нагнетателя могут быть несколько роторов с тремя или четырьмя кулачковыми роторами, осуществляющими вращения друг навстречу другу. Кулачки располагаются по спирали по всей продолжительности ротора. Максимальный уровень эффективности в части нагнетания и потерь обеспечивает специальный уровень закручивания кулачков.
Своей конструкцией и принципом действиями кулачковый нагнетатель напоминает масляный шестерённый насос. Воздух в механическом нагнетателе захватывают кулачки, затем он перемещается в свободном пространстве между корпусными стенками и кулачками и нагнетается во впускающий трубопровод. Происходит так называемое внешнее нагнетание.

Кулачковый нагнетатель характеризуется быстрым созданием нужного давления надува и ростом этого давления при увеличении количества оборотов коленчатого вала. Наряду с тем, в какой-то момент может произойти переизбыток давления, что повлечёт за собой возникновение заторов в нагнетательном канале и уменьшение уровня мощности двигателя. Поэтому, используя механические нагнетатели всех типов нужно осуществлять регулирование уровня давления надува.
Такое регулирование проводят двумя способами: выключением нагнетателя ( к примеру, при помощи электромагнитной муфты) и проведением перепускания воздуха при беспрерывной работе нагнетателя (при помощи перепускающего клапана).

У современных систем механического надува присутствует регулирование надува с помощью электроники, которое включает входные датчики ( датчик температуры воздуха во впускном коллекторе, датчик уровня давления надува и другие), электронный блок управления и исполняющие механизмы ( электрический магнит муфты, модуль электромеханического привода перепускающего клапана и другие).

Стоимость таких нагнетателей достаточно высокая, что обуславливается малым допуском при изготовлении. У них очень высокие требования к качеству воздуха, который подаётся, так как инородное тело во впускной системе может вывести нагнетатель из строя. Нужно отметить большую массу нагнетателя и большой шум в процессе его работы. Но его производители ведут постоянную борьбу с уровнем шума. Они имеют в своё м арсенале специальную конструкцию корпуса, демпфирующие маты и пластинки, демпферы, резонатор и прочие.

Лидером среди этих нагнетателей является компания Eaton, предлагающая в наши дни очень эффективные нагнетатели с четырьмя кулачками. Эти нагнетатели устанавливают на серийных моторах автомобилей Кадиллак, Ауд и и Тойота. В некоторых двигателях кулачковые нагнетатели используют вместе с турбокомпрессорами.

Винтовой нагнетатель

Винтовой нагнетатель своей конструкцией напоминает кулачковый. Он включает в себя пару роторов-шнеков особой формы (на одном роторе выступы, а на втором выемки). У роторов коническая форма, при которой происходит уменьшение воздушных камер между роторами по размеру и по длине.
Некоторую порцию воздуха захватывают шнеки, затем они его перемещают и сжимают, а затем нагнетают во впускающий патрубок. По сравнению с кулачковыми нагнетателями винтовой обеспечивает внутреннее воздушное нагнетание, являющееся более эффективным. Но стоимость винтовых нагнетателей намного выше, поэтому их реже используют, преимущественно на очень дорогих спортивных автокарах.

Центробежный нагнетатель

Центробежный нагнетатель аналогичен по нагнетанию воздуха турбонагнетателю. Его основу составляет рабочее колесо, вращающееся с большой скоростью.
Центральная часть колеса засасывает воздух, где происходит его направление по лопастям особой формы с помощью центробежной силы. Затем воздух выходит из рабочего колеса с большой скоростью и небольшим давлением. На выходе происходит столкновение воздуха с диффузором, у которого имеется множество лопаток вокруг работающего колеса. Происходит преобразование высокоскоростного потока воздуха с низким давлением в поток с низкой скоростью и высоким давлением.
Из всех механических нагнетателей самыми распространё нными являются центробежные. Они обладают компактными размерами, небольшой массой, эффективной работой и возможностью различного крепления на двигателе. К пассиву этих нагнетателей нужно отнести инерционность – задерживание при создании давления на малых оборотах двигателя.
Центробежный механический нагнетатель применяется для спортивных и серийных автомобилей, а также их тюнинга.
Тюнинг подвески
0


Тюнинг подвески

Для большинства людей тюнинг автомобилей сводится к установке спойлера на крышку багажника да к пластиковой обвеске кузова. Более «продвинутые» могут поставить резину пошире да пружины пожестче и покороче. Ну и, конечно, спортивный руль и спортивное сиденье. О том, что существуют тюнинговые ателье, что-то такое делающие с машинами, отчего обычные с виду седаны да хэтчбеки превращаются в настоящие «пушки», многим приходилось читать, но вот что делают с машинами в этих ателье, остается для большинства загадкой.
На самом деле подвеска автомобиля является таким же средством повышения скорости движения автомобиля, как и двигатель. И в спорте нередки случаи, когда правильная настройка подвески позволяла компенсировать недостаток мощности двигателя. Задача подвески формулируется очень просто: необходимо обеспечить в любых условиях максимальный контакт колес с дорогой. Ведь только в том случае, когда колесо стоит на дороге, автомобиль может разгоняться, тормозить, поворачивать. За простотой формулировки кроются очень противоречивые требования, предъявляемые к деталям и узлам подвески. С одной стороны, для высокой скорости движения нужна жесткая короткоходная подвеска, удерживающая кузов от колебаний при проезде пологих неровностей. Но, с другой стороны, на выбоинах и более мелких неровностях подвеска нужна помягче, чтобы колесо успевало «отслеживать» мелкую «рябь» покрытия, а не прыгать с кочки на кочку. Для того чтобы успешно справиться с этой задачей, в спортивных подвесках используются регулируемые стойки с двойными пружинами. Регулировки легко позволяют изменять дорожный просвет в зависимости от условий движения, а две пружины разной жесткости справляются с неровностями. Более мягкая пружина работает на малых ходах подвески, «фильтруя» мелкую «рябь», а когда она сжимается полностью, в дело вступает вторая, более жесткая. Таким образом, удается получить прогрессивную характеристику жесткости подвески. В корпус регулируемой стойки вставляется регулируемый же амортизатор, позволяющий точно согласовывать усилия демпфирования с жесткостью пружин, типом резины и характером дорожного покрытия. Но только подбором характеристик пружин и амортизаторов работа с подвеской не ограничивается. Есть еще пресловутый «сход-развал», или, говоря более строгим языком, углы установки колес. На серийных автомобилях обычно регулируются два угла: наклон колеса в вертикальной плоскости – развал, положение колес относительно друг друга в продольном направлении – схождение. Оба эти угла чрезвычайно важны. Ведь правильно установленные углы развала позволяют в повороте более нагруженному наружному колесу поддерживать контакт с дорогой по всей ширине протектора, несмотря на деформацию покрышки. Значит, лучше сцепление с дорогой, следовательно, с большей скоростью можно пройти поворот. Опять же угол развала будет зависеть от типа резины, от давления в колесах, от характера покрытия, по которому предстоит ехать. Угол схождения серьезнейшим образом влияет на управляемость. Ошибки в установке схождения приводят, например, к тому, что машина станет очень неустойчивой на прямом отрезке и в то же время будет очень неохотно въезжать в поворот. О какой борьбе за победу можно говорить в такой ситуации? Между тем есть еще один важный параметр подвески – угол продольного наклона оси поворота колеса, или кастор. На серийных автомобилях этот угол задается конструктивно, и в процессе эксплуатации его регулировка не предусмотрена. В спорте же все иначе. Для регулировки кастора на ВАЗ-2108 вместо штатной изогнутой растяжки устанавливают прямую регулируемой длины, убивая тем самым двух зайцев. Кроме изменения кастора, прямая растяжка просто прочнее, ведь работает она только на растяжение-сжатие, а не на изгиб.
Выставив углы в подвеске, желательно сохранять их неизменными во время движения. С привычными сайлентблоками сделать это не удастся. Ведь резинометаллические сайлентблоки при нагрузках деформируются, поэтому при повороте вначале сжимаются сайлентблоки, а затем машина начинает поворачивать. Кроме того, меняется геометрия подвески. Для того чтобы сделать поведение автомобиля строже, точнее, сайлентблоки в подвеске заменяются шаэсами (ШС – шарнир сферический) с соответствующей переделкой рычагов подвески. Шаэсы – вещь довольно капризная, ведь они не имеют уплотнений, поэтому срок их службы недолог. На эти жертвы приходится идти ради повышения точности управления автомобилем и большей прочности подвески. Правда, механики перебирают такие подвески после каждой гонки. Способность доработанных узлов выдерживать большие нагрузки вылезает другим боком: узлы подвески становятся прочнее серийного кузова, и при нагрузках начинает деформироваться уже сам кузов. Значит, придется усиливать и его, но это – тема отдельной статьи.
С подвеской же нужно еще поработать. С помощью проставок в ступицах можно расширить колею, уменьшив тем самым склонность автомобиля к опрокидыванию. А поскольку раллийные автомобили все же частенько летают, чтобы во время прыжка амортизаторы не испытывали вредных нагрузок, устанавливаются ограничители хода подвески, или, попросту говоря, тросики, не дающие пружинам «растянуть» амортизаторы до упора.
Что же дают все вышеперечисленные ухищрения? По словам мастера спорта Анатолия Хамлюка, на ралли «Русская зима», когда удалось должным образом настроить автомобиль, он практически перестал пользоваться педалью тормоза – машина великолепно «ставилась» в поворот при помощи руля и газа, и управлять ею в скольжении было очень легко. Руководитель команды НАСК-Маркелл Валерий Сазанков вспоминает другое ралли, в Литве. Он тогда ездил штурманом с Анатолием Хамлюком, и на полном ходу они вылетели с трассы. Автомобиль проскакал по придорожным канавам, каким-то чудом не застрял в снегу и вернулся на трассу. Но на этих колдобинах трясло так, что любой серийный автомобиль оставил бы там всю подвеску. А раллийная машина смогла продолжить гонку, и Анатолий Хамлюк с Валерием Сазанковым выиграли это ралли.
Но для того чтобы научиться правильно готовить и настраивать автомобиль, потребовалось немало времени, огромное количество тренировок, гонок – словом, все то, что зовется опытом. И редакция выражает благодарность спортсменам команды НАСК-Маркелл за согласие поделиться частью этого опыта с нашими читателями.
Форсаж: подвеска и кузов
0


Форсаж: подвеска и кузов

Ну вот, казалось бы, все. Двигатель форсирован, коробка подобрана подходящая, тормоза усилены. Можно «выстреливать» на улицу, распугивая собак и заставляя сидящий на лавочках «плюшевый десант» набожно креститься… Погодите, не торопитесь. Ваше чудо техники способно ездить хоть и быстро, но пока только по прямой. Для придания машине соответствующей управляемости придется заняться ходовой частью, в первую очередь — подвеской.

Боже упаси увлечься улучшением кинематики MacPherson или Multilink. Придется свято чтить золотое правило механика, гласящее: «Не мешай машине нормально работать». Улучшение характеристик подвески может идти только в одном направлении: устранение компромиссов, на которые конструкторам пришлось пойти ради обеспечения пассажирам должного комфорта. Когда стоит выбор — комфорт или возможность лучше держать дорогу — удобствами придется пожертвовать.

Первое, что придется сделать — заменить стандартные амортизаторы на более жесткие спортивные. Они, как правило, газонаполненные, и более стабильно работают при длительных нагрузках (газ, давя через поршень на жидкость, предотвращает ее вспенивание, которое изменяло бы характеристики амортизатора). Кроме того, у таких амортизаторов чаще всего можно регулировать сопротивление сжатию и отбою. При регулировке важно не перестараться; в поисках наивыгоднейших характеристик подвески иные умельцы умудряются настроить амортизаторы так, что сопротивление сжатию становится больше сопротивления отбою! Процедура настройки зависит от модели амортизатора — некоторые приходится для этого каждый раз снимать с машины, а самые сложные (и, соответственно, дорогие) можно регулировать кнопками с места водителя. Существуют и компромиссные варианты типа Monroe Sensatrac, у которых характеристики в некоторых пределах меняются автоматически в зависимости от режима передвижения.

Улучшению управляемости и особенно повышению устойчивости автомобиля в поворотах способствуют более жесткие пружины подвески. Последнее слово в этой области — двухсекционные узлы, состоящие из двух пружин: сверхжесткой верхней и мягкой нижней. Это решение улучшает контакт колеса с дорогой: разгруженное в повороте колесо не «зависает» над поверхностью, а под воздействием нижней пружины прижимается к асфальту.

Для того, чтобы уменьшить крен машины, ведущий к «зависанию» колес в повороте, устанавливают новые, более жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости.

При их установке значительно «ужесточается» работа всей подвески, что не всем придется по нраву. Если вы готовы это стерпеть, можно пойти еще дальше — заменить резинометаллические шарниры подвески на стальные сферические. Это значительно повысит управляемость, вот только высокочастотные вибрации вы будете ощущать всем телом…

Поработав над подвеской, не забудьте о колесах. Здесь опять придется столкнуться с альтернативой: комфорт или управляемость. Спортивные низкопрофильные шины отлично держат дорогу, но вот на колдобинах и выбоинах сердце кровью обливается. Особенно если такие покрышки (серии 50, а то и ниже) установлены на дорогущих 16-, 17- или 18-дюймовых кованых дисках. Литые подешевле, но при попадании колеса в хорошую выбоину на большой скорости алюминиевый диск может просто расколоться.

Не всегда благоприятно влияет на управляемость увеличение ширины шины. На сухом асфальте широкая резина, естественно, получше. Но вот в дождь, да еще на загородной трассе, украшенной глиняными «отметинами» от протекторов колхозных тракторов… Кроме того, более широкое колесо — это увеличенное плечо обкатки, а значит, повышенная нагрузка на подшипники ступицы и изменение кинематики подвески со всеми вытекающими последствиями…

Впрочем, бывают случаи, когда на изменение геометрии подвески можно пойти. Такие варианты предлагают тюнинговые конторы, непосредственно связанные с заводом-изготовителем «основы» (например, немецкий AMG) и использующие заводские наработки по «оспортивливанию» поведения автомобиля на дороге. Правда, подобных предложений немного и стоят они недешево. Еще дороже стоит «пересадка» всей подвески (обычно задней) от более мощного и скоростного автомобиля. В этом случае уже не обойтись без такой трудоемкой и дорогостоящей операции, как вваривание в стандартный каркас кузова кронштейнов (а то и всего днища) от «донора».

Чаще всего силовую структуру кузова переделывать не обязательно, можно ограничиться установкой распорки на кронштейны стоек передней подвески.

Такие узлы выпускаются многими тюнинговыми ателье, стоят недорого, а эффект, получаемый с их помощью, достаточно велик. В случае же радикального тюнинга, сопряженного с многократным увеличением мощности, скорее всего придется заняться усилением несущей основы кузова. Чаще всего это косынки и распорки, места установки которых подсказаны раллийным опытом эксплуатации данной модели автомобиля. Можно пойти и дальше, установив трубчатые усилители днища. Самым экстремальным решением является вварной каркас безопасности, подобный гоночному, но его применение вряд ли можно рекомендовать для машины повседневной эксплуатации.

Получившийся после всех таких переделок «волк в овечьей шкуре» внешне от оригинала отличаться почти не будет, и это хорошо, если вы предпочитаете не афишировать полноту своего кошелька. Но если вы не прочь придать своему автомобилю еще и внешнюю индивидуальность — к вашим услугам множество наборов, позволяющих изменить (радикально или не слишком) дизайн машины. Причем зачастую такие узлы и детали могут прямо или косвенно влиять на ее ходовые качества.

Хороший пример — т.н. аэродинамическая обвеска: спойлеры, юбки, антикрылья, дефлекторы и т. д. Эти пластиковые детали, помимо придания машине более спортивного облика, увеличивают прижимающую силу, действующую на колеса (точнее, компенсируют подъемную силу, создаваемую кузовом). Некоторые из них — передний и задний спойлеры, накладки, сглаживающие переходы кузовных деталей — способствуют снижению аэродинамического сопротивления. Но только в том случае, когда обвеска была тщательно и профессионально проработана в аэродинамической трубе. Особенно это справедливо для задних спойлеров, изменение расположения которых на какие-то пару сантиметров может дать результат, противоположный желаемому…

Еще один способ снижения лобового сопротивления кузова, причем абсолютно беспроигрышный, — это так называемый чопперинг (от английского chop — рубить), — понижение уровня крыши с помощью укорачивания стоек. Операция эта, несмотря на внешнюю простоту, крайне трудоемкая — практически речь идет о новом верхе, скроенном с использованием кусков старого. При этом не забудьте о проблеме «обрезания» стекол. А главное, такая «перестройка» верха кузова приводит к уменьшению жизненного пространства в салоне и снижению прочности несущей структуры — любой сварной шов уменьшает прочность узла по сравнению с цельной деталью.

Заботясь о ходовых качествах машины, не стоит забывать о себе, ведь в комфорте вы уже и так сильно потеряли. Скрасить пребывание в автомобиле, лучше почувствовать его, реализовать его новые возможности помогут фирмы, выпускающие аксессуары для оснащения салона — спортивные сиденья, рулевые колеса, набалдашники на рычаг КПП… Выбор зависит от ваших финансовых возможностей и представлений об эргономике водительского места.

Несколько слов о безопасности. Аварии происходят не только с соседями, да и допустить ошибку, управляя по-настоящему тюнингованным автомобилем, намного проще, чем сидя за рулем заурядной машины, до опасных скоростей практически не разгоняющейся. Лучше, если ремни безопасности будут спортивными четырехточечными. Не помешает система аварийного пожаротушения в любом виде: от полноценной, омологированной FIA для гоночных автомобилей до простого подкапотного огнетушителя, автоматически срабатывающего при повышении температуры. На повышение безопасности «работают» и более мощные, правильно отрегулированные фары головного света, прожекторы и противотуманки. Не вредно дополнительно выделить машину в потоке. Например, за счет раскраски…

Впрочем, повторимся, многое здесь — дело вкуса и финансовых возможностей. Какие методы и решения использовать при «накручивании» машины — решать вам. Но не забывайте, что многие переделки — рулевого управления, тормозной системы и т.п., — действующими правилами запрещены. И подвижек, которые, как нам обещали, вот-вот произойдут (Журнал «Мотор» №7 (15), пока что-то не предвидится…
автор: Отто Кац
источник: Уральская лига дрэгрейса