Сообщества › Это интересно знать... › Блог › Уменьшение объема двигателей не оправдало ожидание производителей. Уменьшение объема двигателя


Уменьшение и увеличение степени сжатия — DRIVE2

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.

источник amastercar.ru

www.drive2.ru

Уменьшение объемов двигателей не оправдало ожиданий производителей

Попробовать отказаться от компактных турбомоторов планируют, к примеру, Renault, GM и спровоцировавший мировой экологический скандал концерн Volkswagen. Об этом сообщает агентство Reuters со ссылкой на собственные источники в отрасли.

Дело в том, что результаты экологических тестов, согласно которым турбомоторы с небольшими объемами демонстрируют достойные показатели, получены в лабораторных условиях – при "нереалистично умеренных" нагрузках и температурах. Между тем, в реальной жизни, как утверждают источники, эти показатели весьма далеки от идеала. Например, компактные дизели при высоких нагрузках выбрасывают в атмосферу оксида азота в 15 раз больше дозволенного. Более того, по предварительным сведениям, производители прекрасно об этом осведомлены.

По данным агентства, со следующего года в процедуру тестирования двигателей будут внесены изменения, которые сделают условия тестов более приближенными к реальности. Соответственно, к 2019 году производителям придется научиться строить моторы, удовлетворяющие новым экологическим стандартам. И, похоже, крупные игроки индустрии планируют начать возвращаться к привычным объемам.

К примеру, GM откажется от 1,2-литрового дизеля – в 2019 году концерн собирается основательно обновить свою моторную линейку, и самый компактный в ней двигатель на тяжелом топливе окажется на треть больше нынешнего. VW заменит трехцилиндровый 1,4-литровый мотор 1,6-литровым, а Renault увеличит как минимум на 10% рабочий объем своего компактного дизеля.

Больший объем позволяет мотору развивать больше тяги при относительно небольших оборотах, утверждают эксперты, тогда как малообъемный двигатель вынужден чаще работать под высокой нагрузкой. Этим, по большому счету, и объясняется крутой поворот в подходе грандов мировой автоиндустрии к разработке силовых агрегатов.

auto.vesti.ru

Сообщества › Это интересно знать... › Блог › Уменьшение объема двигателей не оправдало ожидание производителей

Полный размер

Эра даунсайзинга может неожиданно закончится: по слухам многие автопроизводители могут вернуться к большим моторам. Попытка снизить размеры вредных выбросов за счет снижения рабочего объема двигателей, похоже результатов не принесла.Попробовать отказаться от компактных турбомоторов планируют, к примеру, Renault, GM и спровоцировавший мировой скандал концерн Volkswagen.

Полный размер

Дело в том что результаты экологических тестов, согласно которым турбомоторы с небольшими объемами демонстрируют достойные показатели, получены в лабораторных условиях — при нереалистично умеренных нагрузках и температурах. Между тем в реальных условиях, эти показатели весьма далеки от идеала. Например, компактные дизели при высоких нагрузках выбрасывают в атмосферу оксида азота в 15 раз больше дозволенного. И производители прекрасно об этом осведомлены.

Полный размер

По данным агентства, в следующем году в процедуру тестирования будут внесены изменения которые сделают условия тестов более приблеженными к реальности. И похоже крупные игроки индустрии планируют начать возвращаться к привычным объемам.К примеру GM откажется от 1.2 литрового дизеля — в 2019 году концерн основательно обновит моторную линейку и самый компактный в ней двигатель на тяжелом топливе окажется на треть больше нынешнего. VW заменит 3 цилиндровый двигатель 1.4 на 1.6 литровый. А Рено увеличит на 10% объем своего компактного дизеля.Больший объем позволяет мотору развивать больше тяги при относительно небольших оборотах, утверждают эксперты, тогда как малообъемный двигатель вынужден чаще работать под высокой нагрузкой.Этим, по большому счету, объясняется крутой поворот в подходе грантов мировой автоиндустрии к разработке силовых агрегатов.auto.vesti.ru/news/show/news_id/663693/auto.vesti.ru/news/show/news_id/663895/

www.drive2.ru

Уменьшение и увеличение степени сжатия

Уменьшение и увеличение степени сжатия

У каждого автолюбителя свои задачи. Кто-то хочет больше мощности от своего двигателя и тогда он задумывается над увеличением степени сжатия. Другие же, желают дефорсировать мотор и уменьшить степень сжатия, чтобы можно было заправлять более дешевый низкооктановый бензин. В данной статье мы поговорим про уменьшение и увеличение степени сжатия, зачем это делают и какой конечный 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 все в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования детонации. Получается, если мы значительно повысим степень сжатия, то мощность у нас 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 прямо 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, как и при увеличении степени сжатия, только придется увеличить высоту прокладки под головку двигателя. Тут все просто, 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 более дешевый бензин. Не рекомендуем делать эту операцию по изменению степени сжатия на современном автомобиле, оборудованным большим количеством электроники, во избежании неприятностей.

Поделиться с друзьями:
Статьи по теме:

sto39.ru

Увеличение объема двигателя. Значение R/S — DRIVE2

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).

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 спортивного 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. 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.

Мы рассмотрим влияние соотношения длины 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.

🔎 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:

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 или нижней 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 относительно 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 поршней.

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 22,80 м/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.

АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121 мм — 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, поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна.

Спасибо, что прочитали статью до конца 👍Удачи на дорогах 😉

www.drive2.ru

Muzon69 › Blog › Двигатели-маломерки отработали ресурс. Volkswagen официально признал неэффективность уменьшения объема моторов tsi

Европейские автопроизводители потихоньку начали признавать, что зашли в тупик, увлекшись малообъемными турбированными моторами. Эти двигатели, по логике, должны быть суперэкологичными, однако находятся на пределе своей эволюции. Мало того, даже сейчас они, хоть и потребляют в штатных режимах работы не слишком много топлива, расплачиваются за это невысоким ресурсом.

Это называется даунсайзинг. На рубеже веков мотористы увлеклись маломерными моторами, скомбинированными с турбинами. Низкий расход топлива у них сочетается с высокой мощностью. По идее, это обещает сплошной профит и для покупателей, и для экологов.

1,4-литровый мотор ЕА111 от Volkswagenв различных вариантах мощности был призван заменить 2,0-литровый атмосферник. На протяжении нескольких лет новый агрегат завоевал несколько высших наград престижного конкурса «Двигатель года» — как по совокупности качеств, так и, отдельно, как самый экологичный мотор. Под капотом модели Golf GT 170-сильный агрегат имел практически ровную полку момента. Водитель чувствовал буквально с холостых — бурю и натиск!

Но чудес, понятное дело, не бывает: уже тогда специалисты сомневались в ресурсе этого двигателя. Volkswagen, включая дочерние бренды, до поры отметал все сомнения. Однако пять лет назад снял мотор с двойным турбонаддувом с производства. Официально, но не слишком громко, было заявлено о сложной конструкции и высоких производственных издержках. Так и есть. Фактически, конструкцию «выкрутили в звон». Понятно, что с подобного объема можно снимать и большую мощность. Только ресурса будет хватать на пару гонок. Но и сейчас, по отзывам владельцев, сложности начинались уже где-то после 60 тыс. км — довольно посредственная для производителя цифра, чтобы закрывать на нее глаза. Чувствительность к качеству топлива из-за высокой степени сжатия (склонность к детонации, разрушение поршней), нагар на форсунках и клапанах, растяжение цепи ГРМ (загиб клапанов), проблемы с турбиной.

В общем, было понятно, что ресурс мотора с двойным турбонаддувом в обычной жизни сильно страдал. Сейчас же выясняется, что в принципе моторам-маломеркам развиваться больше некуда.

Их экономичность проявляется лишь в зоне холостых оборотов. Где и производятся замеры для подачи официальных данных. Программа так называемого европейского цикла испытаний к реальной жизни имеет отношение весьма опосредованное. Закономерность для любого турбированного двигателя одна: хочешь ехать — держи обороты в зоне работы турбины. Но открытый дроссель — всегда расход топлива. В свою очередь, официальные данные по экологичности тоже подаются после работы в стерильных лабораторных условиях: количество окисей углерода и азота в выхлопе замеряют на стендах на холостых оборотах. В жизни эти цифры значительно выше.

Кроме того, логика государственных регуляторов проста: завтра содержание вредных веществ выхлопе должно быть меньше, чем сегодня! И производители попали в вырытую самими себе яму — куда снижать, если в малообъемном двигателе для этого нет никаких возможностей!

Крупнейшие производители — GM, Volkswagen, Renault — уже начали готовить публику к факту отказа от малообъемных моторов.

tsi01

Во время презентации нового Golf выяснилось, что 1.4 TSI заменен на 1.5 TSI Evo. Более того, на пикап Amarok теперь ставят трехлитровые дизели, хотя прежде безальтернативными были двухлитровые моторы.

"Тренд на дунсайзинг закончился. Выбросы вредных веществ растут с уменьшением объема", — сообщил руководитель концерна Volkswagen Херберт Дисс в интервью изданию Car Throttle.

tsi02

Наверняка в компании Mazda от этой новости ликуют. Ведь именно они в свое время не пошли по проторенному другими производителями пути и вопреки тренду продолжили выпускать атмосферные моторы, которые на фоне малообъемных конкурентов выглядели внушительно.

Вероятно, в ближайшем будущем экономичность и экологичность будут достигаться существенным увеличением на рынке доли автомобилей с гибридными силовыми агрегатами. Однако и к этой ветви развития накопилась масса вопросов.

www.drive2.com

Методы форсирования двигателей. — DRIVE2

Когда имеется в виду мощность двигателя, необходимо не забывать о том, что эта величина является расчетной. Реальная величина механической энергии, выдаваемой двигателем внутреннего сгорания, измеряется в крутящем моменте при определенных оборотах. Произведение крутящего момента и оборотов, при которых он измерен, и называют мощностью.

Не будем вдаваться глубоко в теорию. Рассмотрим практические методы повышения мощности двигателя:

1. Увеличение рабочего объема двигателя.2. Увеличение степени сжатия.3. Уменьшение механических потерь.4. Оптимизация процессов горения смеси.5. Увеличение наполнения цилиндров.

Рассмотрим каждый из перечисленных методов по отдельности.

• Увеличение рабочего объема двигателя.

Увеличить рабочий объем двигателя можно: заменив колен.вал на другой с большим ходом, увеличив диаметр цилиндра или то и другое одновременно. Не надо забывать, что при изменении объема двигателя, необходимо увеличить объем камеры сгорания — для компенсации увеличения объема цилиндра.

Для ВАЗовских двигателей, используемых на заднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 66, 80, 84, 86, 88 мм.Для ВАЗовских двигателей, используемых на переднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 60.6, 71, 74.8, 75.6, 78, 80, 84 мм.При установке колен.вала с большим ходом необходимо доработать (либо заменить) шатуны или поршни.

К расточке цилиндров блока на значительную величину ( 2мм.) нужно подходить осторожно. Например, при расточке серийного блока ВАЗ 21083 с 82мм. до 84 мм. у двигателя наблюдается повышенный расход масла. Это происходит за счет потери жесткости блока. В этом случае лучше использовать специальную толстостенную отливку блока. Такие блоки ВАЗ выпускает мелкими сериями.

Увеличение объема двигателя приводит к увеличению максимального крутящего момента, но при этом происходит снижение оборотов максимальной мощности. Это происходит из-за уменьшения механического КПД. Если повышение объема происходит за счет увеличения диаметра цилиндров, то возрастает площадь контакта между стенками цилиндра и поршнем с поршневыми кольцами. Как следствие повышается трение. Если повышение объема происходит за счет увеличения хода колен.вала, то возрастает средняя скорость поршня, что приводит к тем же результатам.В любом случае повышение объема приводит к падению общего КПД двигателя.

• Увеличение степени сжатия.

Термический КПД

Увеличение степени сжатия (степени расширения) является эффективным способом повышения КПД двигателя.

Геометрический объем камеры сгорания складывается из:

— объемы камеры сгорания в головке— объемы в прокладке— объемы созданный не доходом поршня до плоскости разьема (если есть)— объем выборки в поршне

При работе двигателя, особенно на высоких оборотах, геометрический объем камеры сгорания уменьшается. Это происходит из-за: выбирания зазоров, термического расширения поршня, динамического удлинения шатуна. Так, на гоночном безпрокладочном моторе при сборке поршень не доходил до плоскости головки 0.85мм. После эксплуатации двигателя на 9000 об.мин на поршне и плоскости головки присутствовали явные следы контакта.

Степень сжатия зависит от фаз газораспределения (запаздывания закрытия впускного клапана) и угла открытия дроссельной заслонки. Так, на серийных двигателях угол зажигания при частичных нагрузках превышает 40 градусов. Это возможно благодаря низкому наполнению цилиндров и как следствию понижению степени сжатия. Чем выше наполнение, тем выше степень сжатия. Существует понятие — динамическая степень сжатия. У большинства двигателей, дорожных и гоночных, динамическая степень сжатия находится в диапазоне от 7 до 10 и зависит от октанового числа используемого бензина. Очень высокая геометрическая степень сжатия спортивных двигателей в первую очередь объясняется применением распред. валов с широкими фазами. Установка на двигатель модифицированного распред. вала с широкими фазами позволяет несколько увеличить геометрическую степень сжатия. Повышение степени сжатия с переходом на бензин с более высоким октановым числом приводит к увеличению мощности во всем диапазоне оборотов.

• Уменьшение механических потерь.

Механические потери двигателя складываются из:

— Потери на трение.— Насосные потери.— Потери на привод вспомогательного оборудования.

Наиболее значительная часть потерь вызвана трением в цилиндре. Потери зависят от площади трущихся деталей, жесткости и количества поршневых колец, толщины масляной пленки и средней скорости поршня.

При превышении средней скорости поршня выше 20 м./сек. резко возрастают потери на трение и нагрузки на детали КШМ. Поэтому на высокофорсированных двигателях для увеличения механического КПД необходимо уменьшать ход поршня.

Для уменьшения потерь на трение в паре поршень — цилиндр, необходимо использовать сборные маслосъемные кольца, также целесообразно несколько увеличить зазор между поршнем и цилиндром. Облегчение шатуна, особенно верхней головки, уменьшает боковое давление на поршень, с этой же целью нужно использовать по возможности более длинный шатун, что благоприятно скажется на уменьшении потерь на трение. Теоретически необходимо подогнать по весу и отбалансировать все детали КШМ.

Нами был произведен эксперимент. Был испытан на стенде серийный двигатель ВАЗ 21083. После чего его разобрали, все детали КШМ тщательно подогнали по весу. Отбалансировали колен. вал и шатуны (шатуны балансируются на специальном приспособлении, позволяющем развесить шатуны так, чтобы центр масс у всех находился в одной точке). После повторных испытаний на стенде мы не заметили прибавки мощности. Можно себя успокаивать тем, что хуже не будет.Для уменьшения потерь на трение в наши гоночные моторы мы устанавливаем новые поршни со значительно уменьшенной площадью юбки, одним компрессионным кольцом, высотой 1.2мм. и сборным маслосъемным кольцом высотой 2мм. Также используем специально изготовленные шатуны Н-образного сечения, которые длинней серийного 2108 на 12 мм. и намного жестче и легче.

Для уменьшения трения в шейках колен.вала, необходимо хонингованием увеличить на 0.02мм.(от номинального вазовского размера) внутренний диаметр нижней головки шатуна и постелей колен.вала. Падение давления масла при этом не происходит. Также необходимо проконтролировать легкость вращения распред.вала.При наполнение цилиндров воздухом возникает перепад давлений между цилиндрами двигателя и атмосферой. Двигатель в этой части цикла работает как насос и на его привод расходуется часть мощности. Чем меньше аэродинамическое сопротивление впускной системы, тем меньше потери энергии. Следовательно уменьшение сопротивления в головке приводит не только к увеличению наполнения, но и к уменьшению насосных потерь. Таким же образом благотворно сказывается установка распред.валов с более широкими фазами.Уровень масла в поддоне серийного двигателе находится в непосредственной близости от вращающегося колен.вала. При боковых и линейных ускорениях автомобиля масло попадает на противовесы и шейки колен.вала и тормозит его вращение. Применение системы "сухой картер", когда масло откачивается из поддона в отдельную емкость, позволяет увеличить мощность двигателя, особенно при высоких оборотах.Часть энергии двигателя используется на привод вспомогательного оборудования, такого как: привод механизма ГРМ, водяной насос, генератор и т.д. Для форсированных двигателей, используемых на высоких оборотах, целесообразно увеличить передаточное отношение привода водяного насоса и генератора. При установке кондиционера и гидроусилителя руля эффективная мощность двигателя снижается.

• Оптимизация процессов горения смеси.

Характеристики ДВС в конечном счете зависят от процессов происходящих в камере сгорания, где происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. Перемешивание свежего заряда с остаточными газами, воспламенение смеси, протекание горения и потери теплоты зависят от конструкции камеры сгорания.

Конструкция камеры сгорания должна обеспечить перемешивание свежего заряда — для улучшения процессов сгорания, быть компактной — для уменьшения тепловых потерь и уменьшения вероятности возникновения детонации. Чем больше площадь поверхности камеры сгорания, тем больше тепла отводиться наружу и теряется, следовательно уменьшаться мощность. Чем на большее расстояние перемещается фронт пламени, тем больше вероятностью возникновения детонации потому, что увеличивается время контакта еще не воспламенившейся смеси с горящим зарядом.Большая часть объема в камере сгорания должна быть сконцентрирована около свечи. Во время движения поршня к ВМТ смесь выдавливается из зазора между головкой поршня и плоскостью головки в сторону свечи зажигания, при этом происходит интенсивное движение (турбулизация) заряда, что способствует лучшему сгоранию. Чем меньше зазор, тем меньше вероятность возникновения детонации, так как уменьшается общее количество смеси отдаленной от свечи зажигания. Правда при этом работа двигателя становится жестче, из-за более высокой скорости нарастания давления.

Не следует распиливать камеру сгорания со стороны свечи до размеров цилиндра, хотя при этом и происходит большая концентрация смеси в оптимальной зоне. Необходимо создать небольшую зону противодавления, препятствующую забрызгиванию свечи зажигания.

Полирование поверхности камеры сгорания и днища поршня, способствует некоторому уменьшению тепловых потерь (повышению относительного КПД), хотя в процессе длительной работы двигателя они покрываются нагаром.

www.drive2.ru