20 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Увеличение камеры сгорания двигателя что дает

xz106 › Блог › Уменьшение и увеличение степени сжатия

У каждого автолюбителя свои задачи. Кто-то хочет больше мощности от двигателя и тогда задумывается над увеличением степени сжатия. Другие, желают дефорсировать мотор и уменьшить степень сжатия, чтобы заправлять дешевый низкооктановый бензин.

В данной статье поговорим про уменьшение и увеличение степени сжатия, зачем это делают и какой результат.

Увеличение степени сжатия двигателя

Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя. Тем самым можно получить больше отдачи с того же объема двигателя. Одним словом мощность повысится, а расход останется на прежнем уровне.

Возникает вопрос, а почему с завода не поднимают степень сжатия до максимально возможного уровня?

Дело в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования детонации. Если мы значительно повысим степень сжатия, то мощность повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом. С другой стороны, двигатель теперь работает более эффективно и на той мощности на которой вы ездили раньше, он будет потреблять меньше топлива и разность в цене будет несущественна.

Как увеличить степень сжатия? Два лучших способа:

1. Установка более тонкой прокладки двигателя. При таком варианте, клапана могут столкнуться с поршнями и нужно все тщательно рассчитывать. Как вариант, это установка новых поршней двигателя с более глубокими выемки под клапана. Также изменятся фазы газораспределения двигателя и нужно будет их заново настраивать.

2. Растачивание цилиндров двигатель. Такая процедура требует замены поршней, но этот метод увеличивает рабочий объем двигателя и одновременно повышает степень сжатия, так как камера сгорания остается прежней но объем цилиндра увеличивается. Отношение объема возросшего цилиндра к прежнему объему камеры сгорания покажет большую величину степени сжатия.

Прибавка мощности за счет степени сжатия тем выше, чем под более низкую степень сжатия изначально настроен двигатель. Простыми словами, повышение мощности более эффективно при поднятии степени сжатия с 8 до 9, чем с 13 до 14.

Уменьшение степени сжатия двигателя

Для чего производиться уменьшение степени сжатия двигателя? Если при увеличении — мы добивались повышения мощности двигателя, то тут ситуация противоположная — уменьшение степени сжатия производиться с целью перевести автомобиль на более дешевый бензин.

Так, в старые времена поступали владельцы «Жигулей» и «Москвичей», когда переводили свои машины с дорогого 92-ого бензина на более дешевый и доступный 76-ой. Для этих целей используется аналогичный способ, только придется увеличить высоту прокладки под головку двигателя. Берем две обычные прокладки и между ними вставляем алюминиевую нужной толщины. Прокладки, если нужно, вырезались самостоятельно в гараже с помощью подручных средств.

После вышеописанной процедуры уменьшиться степень сжатия за счет увеличения камеры сгорания двигателя и можно заливать дешевый бензин. Не рекомендуем делать эту операцию на современном авто, оборудованным большим количеством электроники, во избежании неприятностей.

Зрим в корень: сказки про компрессию двигателя

Что в первую очередь делают при диагностике двигателя? Правильно, измеряют компрессию в цилиндрах. Многие считают, что ее величина определяет здоровье мотора. Так ли это, выясняют в ходе очередной аналитической экспертизы авторы.

Компрессия — это вульгаризм. Правильно — давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива — для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт.

По мнению многих продвинутых автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё! Но так ли это?

Компрессия и степень сжатия — одно и то же: сказка первая

Нет, не так! Компрессия — это давление в цилиндре, степень сжатия — безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия — это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия — это то же самое). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии — нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров.

Читать еще:  Сколько ходят опорные подшипники

«Компрессия» — то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.

1 no copyright

Поднял компрессию — увеличил мощность: сказка вторая

Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.

Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором — на 9%. Здорово!

А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, — на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2–3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких — никакого эффекта.

Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик — и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, — стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.

Способ второй — уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.

Сделали. Для нового мотора — всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2. 13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами — 10,8. 11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.

Компрессия резко выросла, а мощность — нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.

2 no copyright

Нет компрессии — сразу на капиталку: сказка третья

Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?

Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними. Но это — тема отдельной статьи.

Чем выше компрессия, тем лучше: сказка четвертая

Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.

Читать еще:  Лавр очиститель топливной системы бензинового двигателя

Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.

Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя — базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.

3 no copyright

И совсем не сказка.

Так на что же влияет компрессия? На многое! Главное — на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах.

В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодном пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально — попадает туда в виде негорючих жидких капель.

Сниженная компрессия повышает давление картерных газов. В этом случае через систему вентиляции на впуск двигателя летит больший объем паров масла. Плохо это: и токсичность растет, и темп загрязнения камеры сгорания резко увеличивается.

Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю.

Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой — наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» — дело в целом бесперспективное.

Тюнинг ГБЦ часть 5

Всем привет, в предыдущих постах мы уже обсудили достаточно много вопросов и это поможет нам лучше разобраться в принципах работы, модификации камер сгорания.

Чем больше свежего воздуха (смеси) поступит, тем больше мощность, это факт, но для того что бы не ухудшить характеристику двигателя на малых и средних оборотах, наша задача увеличить наполняемость не за счет увеличения проходного сечения каналов, а за счет оптимизации – необходимо добиться увеличение потока на единицу площади.

Улучшение смесеобразования (смешивание воздуха и топлива), организация завихрений, увеличение скорости горение, уменьшение расстояния фронта горения.

Чем меньше время окисление (сгорание), тем меньше вероятность возникновения детонации. Все эти мероприятия, позволяют использовать более высокую степень сжатия, избыточное давление и конечно меньшие значения угла опережения зажигания (что очень важно для повышения мощности)

Вытеснители, зона вытеснения (Quench или Squish area) — плоская поверхность между стенками камеры сгорания и стенкой цилиндра. Современные камеры сгорания могут иметь зоны вытеснения камеры сгорания в ГБЦ на рис. (а), в поршне (б) ( вариант (б) не приемлем для турбо моторов)

Или комбинация поршень-ГБЦ

Зоны вытеснения оказывают существенное влияние на процесс горения. Когда поршень двигается вверх, к верхней мертвой точке, он сжимает топливно воздушную смесь, плоские поверхности ГБЦ и поршня выталкивают смесь к центру камеры сгорания, где обычно расположена свеча зажигания, что в свою очередь уменьшает время, увеличивает скорость горения, увеличивает завихрения

Зоны вытеснения также называются частоQuench area, quench band— т.к. температура горения в этой зоне ниже, с увеличением площади вытеснителей происходит охлаждение, понижение температуры горения смеси около краев Камеры сгорания.

Мы разобрались, что вытеснители необходимы, и что с увеличением площади выталкивания улучшается процесс смесеобразования, горения. Но как же быть с наполняемостью? Чем больше площадь вытеснения, тем меньше около клапанное пространство и тем хуже наполняемость. Здесь необходим компромисс

Около клапанное пространство

Чем ближе стенка камеры сгорания к клапану, тем меньше площадь для прохода свежего заряда. На картинке с лева показан вариант полностью закрытого клапанного пространства, (в реальности не существует), но это дает нам возможность лучше понять, что это и зачем. Как только мы начинаем отодвигать стенку от клапана (картинка с права) у нас появляется проход, щель и он/она увеличивается в зависимости от расстояния.

Читать еще:  Замена масла в двигателе приора 16 клапанов

Возникает вопрос, насколько велико должно быть это около клапанное пространство, проход, щель. Геометрически, если клиренс между клапанном и стенкой камеры сгорания будет равняться 0.2 D при 0.25 D подъема клапана (где D диаметр клапана) то в таком случае около клапанное пространство не будет оказывать ограничения на наполняемость.

Также, конструктивно у нас всегда есть ограничения, пространство которое мы физически не в состоянии увеличить. Давайте посмотрим на примере ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр

Теперь самое время поговорить о компромиссе. Мы должны хорошо осознавать в каком месте необходимо производить увеличение клиренса (около клапанного пространства). Как Вы уже знаете, воздух достаточно тяжелый и следовательно имеет тенденцию двигаться (течь) по прямой линии. С учетом того, что многие ГБЦ сконструированы работать с завихрениями, в около клапанном пространстве есть участки на которые необходимо обратить внимание, а есть и менее важные. Нет необходимости в увеличение клиренса до 0.2 D во всех точках. Это приведет к уменьшению площади зон выталкивания, что ухудшит процесс горения, уменьшит степень сжатия.

На этой иллюстрации отчетливо видно, какие зоны должны иметь соответствующее около клапанное пространство (клиренс).

Зоны вытеснения очень важны для процесса горения, поэтому необходимо найти компромисс, когда мы дорабатываем (пилим) стенки камеры сгорания с целью улучшения наполняемости. В камерах сгорания с глубиной 10-13 мм целесообразно (в основном) иметь расстояние от края клапана до стенки камеры сгорания, в месте с наибольшим потоком, примерно равным максимальному подъему клапана, но большинство ГБЦ уже не показывают увеличение наполняемости, или они минимальны после того, как ширина щели, клиренс достигает 0.85 (85%) от подъема клапана.

Около клапанное пространство не так важно для выпускных клапанов. 60% (от максимального подъема клапана) радиуса щели вокруг клапана и стенкой камеры сгорания вполне достаточные.

Предлагаю взглянуть на хорошо доработанную камеру сгорания

В тюнинг ГБЦ часть 4, мы вскользь коснулись метода модификации ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр, запатентованное David James Martin, идея которого заключается в организации завихрения (swirl) путем использования различного размера клапанов. Если идти этим путем, то желательно доработать и зоны вытеснения по следующему принципу

В своих постах, посвященным доработке ГБЦ я постарался немного приоткрыть основные принципы, это не мануал к действию. Надеюсь это поможет вам в выборе фирмы, специалиста кому доверить данную работу. Если Вы решитесь сами этим заняться, то должны понимать, что без соответствующего оборудования и знаний, опыта это невозможно сделать качественно, а может даже получится так, что результат Вас разочарует.

Многие пишут в комментариях, что у нас нет таких фирм, которые предоставляют такие услуги и т.д. на это могу ответить только одно – это же хорошо, если есть спрос, и нет предложения данной услуги – организуйте это. Я не понимаю, в России на каждом углу клиники пластической хирургии, там оборудование уверен стоит не дешево, специалисты имеют соответствующую квалификацию, и никто без работы не сидит. Или что, сделать тюнинг аэрбегов (и вех других мест на женском теле, которые так любят показывать здесь на сайте, рядом со своими машинами — своей подруге, жене, любовнице) это не проблема? Может мы сами в этом виноваты, в том, что нет предложений т.к. сами часто соглашаемся на услуги шарлатанов, стремясь с экономить на качестве.

Сколько такая процедура стоит, и что в нее входит? В Европе, цена доработки ГБЦ стоит в пределах 1000 евро. Естественно, доработка производится согласно поставленной задаче. После выполненной работы Вы получаете отчет в котором указаны все характеристики вашей ГБЦ – что было, что стало измеренные на продувочном стенде, swirl metre. Но это не главное, также обязательно расчет под сделанную ГБЦ системы впуска, выпуска, рекомендуемый распредвал и потенциал мотора – мощность, момент и на каких оборотах.

Вот пример, это третья страница отчета по ГБЦ моего форда РС 1

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector