SamaelGTR › Блог › Удивительные моторы F1. BRM V16 1949 г. Объем двигателя 16


Удивительные моторы F1. BRM V16 1949 г. — DRIVE2

Доброго времени суток, дорогие Драйвовчане!

Пока нечем поделиться относительно хода проекта, хотел бы рассказать куда более занимательный рассказ на в какой-то степени отвлечённую, но в то же время близкую по сути тему — об одном из удивительных моторов мира Формулы 1. Моторе необычном, амбициозном и практически самодельным (т.к. ни один из автопроизводителей к его созданию прямого отношения не имел). Согласитесь, есть какая-то аналогия с проектом полноприводной восьмёрки, в смысле идеи, а не грандиозности задуманного. Речь сегодня пойдёт о британском моторе BRM V16, увидевшем свет в далёком 1949-ом году.

Команда "British Racing Motors", известная как BRM, являлась британской командой Формулы 1. Основал компанию в 1945-м году Раймонд Мэйс (Raymond Mays), известный британский гонщик, кроме того имеющий опыт постройки некоторых спортивных автомобилей под маркой ERA перед Второй Мировой Войной. После войны Раймонд Мэйс вместе с Питером Бертоном (Peter Berthon) использует весь свой гоночный опыт, контакты и разработки, чтобы построить полностью британский автомобиль для Формулы 1. Более ста английских компаний поддержали этот проект уже в 1946-м году, но, несмотря на это, бюджет предприятия был довольно скромен и команда Питера Бертона из четырёх проектировщиков и трёх чертёжников вынуждена была работать над сложным проектом в пустом сарае прямо позади дома семьи Мэйса. Среди них были и люди, которые работали с Раймондом ещё до войны над автомобилями ERA, например, Гарри Манди (Harry Mundy) и Эрик Ричтер (Eric Richter).

В то время в Формуле 1 действовали ограничения рабочего объёма двигателя, равные 4.5 литрам для атмосферных двигателей и 1.5 литрам для двигателей с наддувом. Наддувные двигатели, несмотря на втрое меньший рабочий объём, уже тогда показывали свой потенциал британцы вполне логично выбрали именно это направление, однако на этом привычные конструктивные решения и закончились. Полуторалитровыми моторами с большим количеством цилиндров в тогдашней Формуле удивить было сложно — непобедимая Alfa Romeo с 8-цилиндровым мотором, молодая и амбициозная Ferrari c 12-цилиндровым двигателем. Но инженеры инженеры BRM переплюнули всех в погоне за числом цилиндров, сделав силовой установкой автомобиля 1.5-литровый 16-цилиндровый двигатель V-образного типа (два ряда по 8 цилиндров). Кроме того, он был означён приводным компрессором центробежного типа, совершенно необычным для тогдашних автомобилей — предпочтение традиционно отдавалось компрессорам типа "рутс".

Автомобиль проектировался без спешки, но гораздо большей проблемой были задержки в поставке необходимых деталей. По этой причине первый автомобиль BRM Mk.1 в кузове P15 с двигателем V16 был готов только в декабре 1949-го года. Однако серьёзные конструктивные просчёты и отсутствие времени на длительные тесты и доводку автомобиля отрицательно отразились на результатах выступлений этого автомобиля в 1950-ом году. В частности, на своём дебюте в Сильверстоуне в августе 1950-го автомобиль не смог проехать и метра из-за поломки карданного вала на старте. В дальнейшем были обнаружены и другие серьёзные недостатки болида — он часто перегревался и это было причиной сходов. Лишь на гонках с короткими дистанциями (12-30 км), в дождь и ветер он без особых проблем оказывался на подиуме. Была и другая проблема — главная изюминка автомобиля, сверхмощный двигатель, который мы подробнее рассмотрим ниже, стал причиной снижения управляемости и динамики автомобиля из частой пробуксовки ведущих колёс, даже на прямых участках трассы. В наши дни Вы, наверное, сказали бы, что этому автомобилю прямая дорога в чемпионат D1 GP, но тогда дрифта ещё не было. Болид Mk.1 был очень быстр на длинных прямых, развивая скорость до 300 км/ч при полной массе порядка 966 кг, но на поворотах заметно проигрывал своим менее мощным конкурентам.

Весь 1951-й год BRM потратили на доводку автомобиля, участвуя только в некоторых гонках, не входящих в зачёт Чемпионата Мира Формулы 1. Было улучшено рулевое управление, адаптированны дисковые тормоза, улучшен воздухозабор для двигателя, проделано много другой работы по модернизации автомобиля. Однако именно в этом году организаторы Больших Призов, видя гегемонию Alfa Romeo и идущей вслед за ней Ferrari, которым остальные команды не могут составить хоть какой-то конкуренции и потому теряют интерес к участию в гонках, принимают неожиданное решение — изменяют технические требования на 1952-1953 гг., фактически заменяя автомобили F1 автомобилями класса F2 (2500 куб.см. для атмосферных и 750 куб.см. для наддувных моторов). Alfa Romeo сразу уходит из Больших Призов, не удел остаётся и болид BRM Mk.1, став по сути заложником своего решения сосредоточится в 51-м году на доводке автомобиля, проигнорировав Чемпионат Мира, в котором их так не хватало. Это особенно иронично, учитывая что автомобиль в 1953-м был на пике своих возможностей, среди его пилотов был Хуан Мануэль Фанхио, и на тот момент это был наибыстрейший автомобиль своего класса. В итоге BRM больше ничего не оставалось, как доказывать своё превосходство на местных британских гонках и лишь однажды за пределами Великобритании. Вот такая непростая и курьёзная судьба сложилась у этого автомобиля.

Но мы немного увлеклись историей и отдалились от темы непосредственно двигателя BRM V16. Итак, что же он из себя представлял?

Это был 1.5-литровый V-образный 16-цилиндровый двигатель с наддувом посредством приводного двухступенчатого центробежного компрессора. Блок и картер двигателя были изготовлены из алюминиевого сплава, в цилиндрах с углом развал 135 градусов ставились чугунные "мокрые" гильзы. В картере двигателя на 10 опорных шейках размещался цельный коленвал с радиусом кривошипа всего 24.13 мм (ход поршня 48.26 мм или 1.9 дюйма). В коренных шейках устанавливалось 8 подшипников скольжения с тонкостенным вкладышами и два роликовых подшипника по краям. Позднее они тоже были заменены подшипниками скольжения. Шатунные подшипники были аналогичного типа, что, в общем-то, для коленвалов неразборной конструкции безальтернативно. Тем не менее, даже не смотря на широкое применение алюминиевых сплавов не позволило добиться малой массы двигателя из-за габаритной многоцилиндровой конструкции и большого количества деталей. Весил этот полуторалитровый агрегат в сборе аж целых 183 кг.

С поршнями диаметром 49.53мм (1.95 дюйма) объём одного цилиндра составлял всего 93 кубических сантиметра, а точный общий объём двигателя достигал 1487.76 куб. см. Малый ход поршня обеспечивает приемлемые средние скорости движения поршня при работе двигателя на высоких оборотах, а так же умеренные потери на трение и нагрев в парах трения поршень-цилиндр и кольца-цилиндр. Малый диаметр поршня, и, как следствие, малый размер шатуна и самого поршня, позволяют значительно снизить инерционные нагрузки вращающихся и поступательно движущихся деталей. Ну а большое количество цилиндров обеспечивает более равномерный крутящий момент, снижение вибраций и повышение сбалансированности двигателя. Всё это позволяет значительно поднять рабочие обороты двигателя, в чём инженеры BRM сильно преуспели — двигатели BRM V16 набирали до 12000 об/мин, тогда так итальянские конкуренты — всего 8500-9000 об/мин. Ну и, разумеется, без большого количества цилиндров не получить достаточного рабочего объёма двигателя, когда вместительность одного цилиндра составляет всего 93 "кубика".

Двигатель имеет две ГБЦ, по одной на каждый ряд из восьми цилиндров. Камеры сгорания полусферической формы с двумя клапанами на цилиндр (угол развала клапанов 80 град.). Впускной и выпускной каналы противонаправлены, что позволяет сделать их проходное сечение больше, а так же исключить фактор нагрева впускного канала от расположенного рядом выпускного (обратный пример — ГБЦ 8-клапанных двигателей ВАЗ, на которых впускные и выпускные каналы расположены с одной стороны ГБЦ). Такая же конструкция камеры сгорания и впускных/выпускных каналов многим может быть знакома по двигателям УЗАМ автомобилей "Москвич", скопированных с баварских моторов BMW M10. А вот большая длина ГБЦ (ряд в 8 цилиндров) стала одной из проблем британского мотора — из-за нагрева и больших давлений в камере сгорания ГБЦ деформировало и приподнимало, из-за чего случались частые протечки ОЖ в цилиндры

Размер тарелок клапанов довольно внушительный для цилиндров размером всего 93 куб. см — диаметр тарелки впускного клапана составляет 31.75 мм, а выпускного — 27.69 мм. Это достигнуто за счёт относительной короткоходности двигателя, которая позволяет увеличить площадь поршня, а значит и разместить в камере сгорания клапаны с более широкими тарелками, даже несмотря на двухклапанную конструкцию. Чтобы понять, как это могло влиять на потенциал двигателя рассмотрим один из легендарных моторов турбоэры Формулы 1 — 4-цилиндровый 16-клапанный 1.5-литровый турбомотор BMW M12/13 (развивавший в различные годы от 700 до 1300 л.с.), строившийся, кстати, на базе б/у серийных блоков упомянутых выше BMW M10. У этого двигателя ещё более выраженная относительная короткоходность — если у BRM V16 диаметр цилиндра и ход поршня примерно равны, то у BMW диаметр цилиндра примерно в полтора раза превосходит ход поршня (89.2 мм диаметра на 60 мм хода), т.е. условия для установки больших клапанов более выгодные, к тому же более эффективная 4-клапанная конструкция. Однако! Суммарная площадь впускных клапанов мотора BMW M12/13 составляет 80.53 кв.см., в то время как аналогичный параметр двигателя BRM V16 достигает значения 128.67 кв.см., что на 60% больше. Нетрудно понять, насколько эффективным было наполнение цилиндров на оборотах порядка 10000-12000 об/мин, который для этого мотора были рабочими. Так же для сравнения, площадь впускных клапанов прославленного двухлитрового двигателя Honda K20A составляет 76,96 кв.см., а у серийного мотора ВАЗ 2112 — всего 54,68 кв.см.

Каждый ряд клапанов (ряд впускных и ряд выпускных клапанов на каждом ряду цилиндров) приводится в действие своим собственным распредвалом, которых, как не сложно догадаться, всего 4 штуки (хотя, судя по всему, каждый из них состоял из двух отдельных частей, соединённых в районе шестерни ГРМ). Клапан открывается кулачком через промежуточный рычаг. Необычна конструкция возвратной пружины клапана — она не витая спиральная, как мы привыкли наблюдать, а шпилечного типа. На картинке ниже она хорошо видна — внешне напоминает больших размеров английскую булавку. У таких пружин есть определённые преимущества — вес их возвратно движущейся части меньше, их удобнее менять при повреждениях и они меньше подвержены явлениям резонанса, так как частота их собственных колебаний больше, чем у винтовых пружин. Но они довольно габаритны и занимают много места.

Расположение распредвалов соответствует широко распространённой ныне схеме DOHC. Привод распредвалов осуществляется через блок передаточных шестерён от зубчатого колёса по центру коленвала. Привод ГРМ как бы разделяет блок V16 на два V16, совмещённых торцами. Там же, но уже снизу, в довольно габаритном картере двигателя располагается механизм отбора мощности на двухступенчатый компрессор наддува.

Сам компрессор, разработанный для BRM компанией Rolls-Royce, расположен на приводном валу в передней части двигателя ниже линии коленвала. Ось его вращения параллельна оси вращения коленвала. На фото внизу хорошо видна его конструкция.

Передаточный механизм привода компрессора обеспечивал ему скорость вращения, в 3.25 раза превышающую обороты коленвала. Позднее передаточное число увеличили до 4-х. Таким образом, крыльчатка компрессора раскручивалась до значительных 48000-50000 об/мин. Компрессор обладал заметно более высоким КПД, нежели распространённые тогда нагнетатели типа "Roots" и позволял развивать двигателю чудовищную даже по нынешним меркам мощность — до 600 л.с. при 12000 об/мин и давлении наддува около 5.7 бар. Промежуточные охладители наддувочного воздуха, более известные как "интеркулеры", тогда не применялись, поэтому нагнетаемый воздух значительно нагревался. Именно этим был обусловлен выбор центробежных компрессоров и двухступенчатой конструкции, что обеспечивало меньший нагрев нагнетаемой топливовоздушной смеси, нежели одноступенчатые и двухступенчатые "Рутсы". Но даже этого было недостаточно для борьбы с детонацией при высоких давлениях наддува. Конструкторы вынуждены были понижать степень сжатия, которая на BRM V16 составляла 6:1, тогда как у конкурирующих двигателей — порядка 6.5-7.5:1. В качестве топлива применялась смесь бензина и спирта, подаваемая через два 76 мм карбюратора SU. Спирт обладает высокой скрытой теплотой испарения, что способствовало повышению уровня охлаждения деталей впускной системы, поршней, клапанов и камер сгорания поступающей топливо-воздушной смесью. Кроме того, октановое число спирта очень высоко и составляет для метанола внушительные 118 единиц. Но теплотворная способность спирта примерно в два раза ниже, чем у бензина, и он медленнее горит. Поэтому все меры, принимаемые для борьбы с детонацией при больших значениях наддува, вели к снижению КПД двигателя, и, как следствие значительному повышению расхода топлива. Двигатель был очень прожорлив и его аппетит вынуждал оборудовать автомобиль топливными баками большого размера, а на длинных дистанциях чаще заезжать на дозаправку. Но оно того стоило.

Система смазки с "сухим картером", широко распространённая на гоночных двигателях уже в те годы, обеспечивала надёжную смазку двигателя. Система зажигания c одной свечой на каждый цилиндр первоначально основывалась на катушке Lucas, но впоследствии её заменили на 4 магнето Lucas. В этом двигатель BRM мало чем отличался от других двигателей Формулы 1 того времени.

В 1947-ом году британские конструкторы рассчитывали на 300 л.с. мощности. Тогда этого казалось достаточно, чтобы конкурировать с 310-сильной Alfa Romeo 158. Но итальянцы не стояли на месте и в 1951-м мощность моторов Ferrari достигала 315 л.с., а у Alfa Romeo 158 — уже 430 л.с. при 8500 об/мин. Что оставалось находчивым англичанам? Ну конечно, отвечать на вызовы нового времени! Раймонд Мэйс описывал кривую мощности двигателя при давлении наддува 5.7 бара примерно так:

5000 об/мин — 140 Нм — 100 л.с.6000 об/мин — 205 Нм — 175 л.с.7000 об/мин — 251 Нм — 250 л.с.8000 об/мин — 294 Нм — 335 л.с.9000 об/мин — 322 Нм — 412 л.с.10000 об/мин — 357 Нм — 525 л.с.11000 об/мин — 373 Нм — 585 л.с.12000 об/мин — 351 Нм — 600 л.с.

Согласитесь, этот двигатель сложно назвать приёмистым. Он дикий, необузданный. При 5000 об/мин он мало отличается от современного безнаддувного двигателя объёмом 1.5-1.8 литра, но потом, при повышении оборотов, мощность и крутящий момент начинают расти очень быстро. Это характерная черта любого наддувного двигателя с компрессором центробежного типа, даже с принудительным приводом. При таких размерах компрессор даже на средних оборотах не способен создавать больше избыточное давление. Спустя 30 лет, когда турбокомпрессоры крепко осядут в Формуле 1, такими характеристиками сложно будет кого-то удивить, но на дворе был 1953-й год и это был самый мощный автомобиль Формулы 1 того периода.

Чтобы быть до конца честным, стоит уточнить, что реальная мощность, развиваемая мотором в условиях гонки, была несколько меньше и зачастую составляла от 430 до 550 л.с., что было обусловлено внешними факторами и характером гонки (жаркая погода, тёплый воздух, длинные дистанции и связанный с этим перегрев двигателя и т.д. и т.п.), но и максимальные значения мощности при благоприятных условиях двигатель мог развивать. Так, например, Тони Радд (Tony Rudd) в своей книге указывает на более высокое значение пиковой мощности двигателя BRM V16 — 612 л.с., тогда как в другой литературе того времени можно найти значения максимальной мощности от 550 до 585 л.с. Чтобы узнать правду, достаточно загнать один из оставшихся и действующих болидов на динамометрический стенд.

Характеристики двигателя BRM V16 к 1953-му году:

Двигатель: Переднего продольного расположения, V16 с углом развала 135 град., алюминиевые блок и головки цилиндров, 10 коренных подшипников.Диаметр и ход поршня: 49.53 х 49.26 ммОбъём: 1487.76 куб. смСтепень сжатия: 6:1Газораспределение: по 2 верхних распредвала с зубчатым приводом на каждый ряд цилиндров, два клапана на цилиндрДиаметр впускного клапана: 31.75 ммДиаметр выпускного клапана: 27.69 ммТопливная система: два 76мм карбюратора SU, приводной двухступенчатый компрессор Rolls-Royce центробежного типаТопливо: смесь на основе бензина и спиртаЗажигание: 4 магнето Lucas, 1 свеча на цилиндрМасса двигателя: 183 кгМощность: до 600 л.с. при 12000 об/мин и давлении наддува 5.7 бара

Спасибо всем, кто дочитал до конца!

www.drive2.ru

лучшее масло, какой ресурс, количество клапанов, мощность, объем, вес

A16LET — двигатель с турбонаддувом и распределенным впрыском топлива, устанавливаемый на Опель Астра, при объеме в 1,6 литра двигатель позволяет выдавать мощность в 180 л.с. при 5500 оборотах. Двигатель A16LET — это четырех-цилиндровый рядный бензиновой мотор с диаметром цилиндра 79 и ходом поршня 81,5 мм соответственно. Рекомендуемое топливо для данного двигателя АИ-95.

Технические характеристики

Производство Plant Szentgotthard
Марка двигателя A16LET/LEL
Годы выпуска 2006 – наше время
Материал блока цилиндров чугун
Система питания инжектор
Тип рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 4
Ход поршня, мм 81.5
Диаметр цилиндра, мм 79
Степень сжатия 8.8
Объем двигателя, куб.см 1598
Мощность двигателя, л.с./об.мин 180(150*, 192**)/5500 (5000*, 5850** )
Крутящий момент, Нм/об.мин 230(210*, 230**)/2200-5400
Топливо 95
Экологические нормы Евро 5
Вес двигателя, кг
Расход топлива, л/100 км— город— трасса— смешан. 9.95.67.2
Расход масла, гр./1000 км до 0,6 л/1000
Масло в двигатель 5W-30
Сколько масла в двигателе, л 4.5
При замене лить, л около 4.5
Замена масла проводится, км раз в 15000
Ресурс двигателя, тыс. км— по данным завода— на практике —200-250

wikers.ru

существуют ли автомобили сдвигателем v16?

Добавлено: 29-01-2010 16:41:13 Заголовок сообщения: BMW 7-Series V16 - убийца бензина!! !Техническая характеристика: Объем двигателя - 6.7 литров. Мощность - 408 л. с. 16 цилиндров. Кузов Е32. Вы видели когда-нибудь что-то подобное?? ?Особенно учитывая, что на дворе был тогда 1987 год. И не увидите, к сожалению, данная модель так и не пошла в серию. Особенностью этой машины является не только наличие двигателя V16, но и также то, что система охлаждения двигателя находилась в задней части машины. Разгон до 100 км/ч занимал около 6 секунд.

Вот ссылочка: http://www.zorro.milk-maid.de/scans/e32_v16.pdf

"Lange разработал двигатель M70 V12, который установлен в 8-Series и 7-Series. Lange и Fischer объединились для создания проекта под названием "Secret Seven "( первый двигатель V16 от BMW). В 1987 году, после шести месяцев работы, Fischer представил 6,7 л. двигатель V16 .

Мощность двигателя составляет 408 л. с. при 5200 об / мин и 624 Нм крутящего момента при 3900 об / мин. Это стало прорывом, поскольку новый мотор был на 100 л. с. мощнее, чем 5 л. V12. 6,7 литровый двигатель V16 установили на 7-ю серию, этот проект назвали "Goldfish".

Двигатель V16 больше V12, поэтому инженеры переместили систему охлаждения E32 в заднюю часть автомобиля. Вследствие чего, необходимо было разработать специальные решетки из стекловолокна, а воздухозаборники поместить на панель задней боковой части кузова таким образом, чтобы они могли снабжать багажный отсек прохладным воздухом.

Воздух выходил через специальную панель, находившуюся между задними фарами автомобиля. Это привело к установке меньших по размеру задних противотуманных фонарей и фонарей заднего хода. По всей видимости, двигатель V16 был готов к производству, но из-за того, что не получил одобрение министерства, BMW “Super 7” не попал на рынок. Из-за тенденции к "минимализму" и всему "зеленому", маловероятно, что мы когда-нибудь увидим двигатель V16 на BMW."

otvet.mail.ru

Лада 2112 › Бортжурнал › 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 лс\литр):

Длина шатуна: 134 ммХод поршня: 77 ммСоотношение 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 = 1,9962108 — объём 1288 куб. см— ход 71 мм— диаметр поршня 76 мм— длина шатуна 121 мм— R/S = 1,721083 — объём 1499 куб. см.— ход 71 мм— диаметр поршня 82 мм— длина шатуна 121 мм— R/S = 1,721084 — объём 1580 куб см.— ход 74,8 мм— диаметр поршня 82 мм— длина шатуна 121 мм— R/S = 1,61

Нестандартные конфигурации двигателя 21083 (табл. 1) :Ход поршня, мм Длина шатуна, мм R/S74,8 121 1,6278 121 1,5580 121 1,5174,8 129 1,7278 129 1,6580 129 1,6174,8 132 1,7678 132 1,6980 132 1,65

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 R\S означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:1) Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней илинижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.

2) Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении "кованных" поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.

3) Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 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.

www.drive2.ru

Отличия 8- и 16-клапанных двигателей объемом 1,5л от двигателей объемом 1 - Выхлопные системы / exhaust-systems

Двигатели для переднеприводных моделей с увеличенным до 1,6 литра рабочим объемом, о которых так долго твердили автолюбителям, с октября этого года ВАЗ стал производить серийно. (До сих пор их делали понемногу в опытно-промышленном производстве.) Новый мотор, продолжая традиции двигателей «десятого» семейства, появился в двух вариантах – восьми- и шестнадцатиклапанном. Увеличенный объем закодирован в пятой цифре индекса мотора – это «4», то есть из 2111 получится 21114, а из 2112 соответственно 21124.

Двигатель                                                        2111         21114         2112         21124

Рабочий объем двигателя, л.                          1,5               1,6           1,5             1,6

Число клапанов                                                  8                 8              16              16

Мощность двигателя, л.с.                                78                80            91              89

8-КЛАПАННЫЙ 21114

Рабочий объем вырос благодаря увеличению хода поршня – до 75,6 мм (он увеличен на 4,6 мм). Для этого понадобились новый блок цилиндров, который выше 2111 на 2,3 мм, и оригинальный коленчатый вал. Еще одно отличие – головка блока. С прежней недопустимо возросла бы степень сжатия. Чтобы оставить ее на уровне 9,8, увеличили объем камеры сгорания, оптимизировав одновременно ее форму для улучшения наполнения цилиндров – отсюда дополнительный прирост мощности.

Все остальные детали – шатуны, поршни, кольца, пальцы, шатунные и коренные вкладыши, болты крепления головки блока – остались те же, что в полуторалитровой версии.

Новшество, которое «лежит на поверхности», – пластмассовый ресивер системы впуска. Такой проще в производстве, дешевле, да и легче алюминиевого. Еще одно его преимущество – новое уплотнение сопряжения с впускной трубой. Теперь это профилированная резиновая прокладка, уложенная в специальной канавке подобно уплотнению крышки головки блока у двигателей 2108…2111. Фланец впускной трубы при этом стал шире, поэтому, чтобы установить пластмассовый ресивер на полуторалитровый мотор, придется заменить и трубу – иначе надежного сопряжения не получится.

В разъеме головки цилиндров и выпускного коллектора появилась новая прокладка. Четыре пластины из пружинной стали, покрытые полимером, склепаны в своеобразный слоеный пирог. Такое соединение не дает усадки, не требует подтяжки в процессе эксплуатации и обеспечивает высокую надежность герметизации. Но при разборке прокладку придется менять – она одноразовая. 16-КЛАПАННЫЙ 21124

Принципиальные изменения здесь те же, что и в более скромной версии, только на днищах поршней сделали лунки для исключения «втыка» клапанов при обрыве или перескакивании ремня ГРМ. Лунки добавили объема камере сгорания, позволив при существующей головке блока сохранить степень сжатия на прежнем уровне. Она даже чуть снизилась – 10,3 единицы против 10,5 на полуторалитровом моторе. Головка блока слегка модифицирована – увеличена площадь фланца в месте соединения с впускной трубой, а резиновое уплотнение аналогично тому, что используется на восьмиклапанном моторе.

Вместе с ресивером впуска пластмассовой стала и приемная труба, составляющая с ним единое целое. Благодаря этому из конструкции исключены резиновые соединительные муфты, ранее уплотнявшие стык между ресивером и впускной трубой.

На выпуске новая прокладка, почти такая же, как на восьмиклапанном двигателе, только не четырех-, а двухслойная, попроще и подешевле. Здесь больше точек крепления, а главное – уплотняется соединение двух деталей, а не трех, как в восьмиклапанном двигателе (головка плюс алюминиевый впуск и чугунный выпуск).

Вместо одной катушки зажигания – четыре, на каждой свече. Исчезли высоковольтные провода, а значит, повысились надежность и ремонтопригодность системы зажигания. При отказе одной катушки три продолжат работать, да и заменить ее дешевле, чем большую традиционную.

Место катушки на головке блока теперь занял своеобразный ресивер модернизированной вентиляции картера. Увеличив объем, сократили вынос масла через нее.

ЕВРО ТРЕБУЕТ ЖЕРТВ

Оба мотора оснащены катколлекторами (так именуют нейтрализатор, объединенный с приемной трубой). Только они позволяют уверенно выполнять нормы токсичности Евро III, а если поколдовать над системой управления, то справятся с грядущими Евро IV. Впрочем, исключив часть датчиков, можно «вернуться» к Евро II, удешевив таким образом автомобиль.

И хотя на первых порах выпущена переходная партия машин с традиционными коллекторами и нейтрализаторами, будущее за катколлекторами. К сожалению, помогая снизить токсичность, он отнимает мощность. Посмотрите на показатели нового шестнадцатиклапанного мотора – он даже чуть слабее, чем полуторалитровый. То есть весь прирост мощности, отыгранный на увеличении рабочего объема, «ушел» в катколлектор. Что касается характеристик автомобилей с новыми моторами, то они еще уточняются, но вряд ли изменения будут значительными. Восьмиклапанный мотор, возможно, позволит выиграть два-три километра максимальной скорости и сократить разгон до сотни на полсекунды. Шестнадцатиклапанный вряд ли обеспечит и этот мизер.

Тогда из-за чего сыр-бор? Ответ прост.

Все достижения «стограммовой» прибавки направлены в основном на улучшение экологических показателей и приведение их к жестким европейским нормам.

< Предыдущая Следующая >
 

exhaust-systems.com.ua