Форсирование двигателя или как переделать карбюратор на инжектор

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.

Александр ХРУЛЕВ кандидат технических наук

Основные способы тюнинга двигателя ВАЗ 2107 и их особенности

Каждый владелец вазовской “классики” хоть однажды мечтал доработать двигатель своей машины, сделав его более мощным и приемистым. Желание обосновано множеством объективных причин, из которых можно выделить три основных:

• мощности двигателя маловато для обгона длинномеров и фур на трассе в условиях ограниченной видимости;
• двигатель “семерки” не из тех, что позволяет красиво оторваться на светофоре от потока машин;
• владельцу машины иногда хочется применить свои технические знания на практике и создать некий “эксклюзив”.

Первая причина особенно важна — резкое ускорение может спасти жизнь при неожиданном возникновении на трассе встречного авто.

Поэтому тюнинг двигателя ВАЗ 2107 достаточно популярен среди любителей данной модели.

Содержание

1. Что такое тюнинг двигателя
2. Регулировка работы двигателя
3. Доработки головки двигателя
4. Тюнинг карбюратора
5. Замена фильтра
6. Установка дополнительных карбюраторов
7. Замена распредвала
8. Установка инжекторов
9. Облегченные клапана
10. Установка разрезной шестерни
11. Турбонаддув на ВАЗ 2107
12. Облегченные шатуны и поршни
13. Увеличение диаметра цилиндров
14. Модификация выпускного коллектора

Что такое тюнинг двигателя

Тюнинг — мероприятия по настройке, доводке и модернизации узла (в данном случае — двигателя) для улучшения соответствия его характеристик требуемым критериям. Тюнинг необязательно концентрируется на повышении мощности двигателя. Доработку производят для улучшения экономичности, надежности или даже просто снижения шума мотора. В зависимости от целей и типа работ, тюнинг мотора ВАЗ 2107 следует разбить на несколько типов.

Регулировка работы двигателя

Первая операция, которую стоит выполнить для повышения мощности и приемистости автомобиля — регулировка двигателя с целью достижения максимума мощности при широком диапазоне оборотов. Сюда входит регулировка фаз ГРМ и настройка систем зажигания, впрыска топлива и выхлопа отработанных газов так, чтоб на минимальных и максимальных оборотах достигался возможный максимум мощности.

Доработки головки двигателя

Модернизация заключается в расточке каналов выпускного и впускного коллекторов с совмещением расточенных отверстий. Работа это сложная, требующая высокой квалификации и специализированного оборудования. Вознаграждение за труды по сверлению чугуна достойное — прирост мощности до 20 “лошадок”.

Тюнинг карбюратора

Один из способов произвести тюнинг двигателя ВАЗ 2107 (карбюратор). Сюда входит увеличение размера диффузоров, замена жиклеров, подающих топливо и воздух, удаление пружины или доработка вакуумного привода заслонки дросселя, замена вакуумного привода механическим, изменение характеристик или замена насоса.

Замена фильтра

Доработка системы приготовления и подачи топлива в двигатель может включать монтаж воздушного фильтра нулевого сопротивления взамен стандартного. Это позволяет двигателю развивать повышенную мощность на высоких оборотах, когда стандартный фильтр заставляет его “задыхаться”. Минусом замены фильтра является повышенный шум и необходимость регулярного проведения работ по обслуживанию фильтра. Посмотреть тюнинг ВАЗ 2107 с использование такого фильтра можно на рисунке.

Установка дополнительных карбюраторов

Система впрыска на карбюраторной “семерке” несовершенна. Во второй и третий цилиндры, находящиеся в центре двигателя, поступает несколько более обогащенная смесь, чем в первый и четвертый. Это можно заметить по нагару на поршнях: обычно именно на 2 и 3 он более четко выражен.

[tip]Установка минимум одного дополнительного карбюратора позволяет выровнять подачу топливно-воздушной смеси в цилиндры. Результат такого тюнинга — улучшенная тяга на низких оборотах и повышенная мощность на высоких.[/tip]

Замена распредвала

Стандартный распредвал ВАЗ 2107 распределяет мощность примерно одинаково на всем диапазоне оборотов. Чтобы улучшить мощность на малых оборотах, можно установить вал с малой фазой, который быстрее закрывает клапана. Вал с широкой фазой, сильно открывающий клапана, дает преимущество при работе на высоких оборотах.

Поэтому рынок предлагает для тюнинга двигателя ВАЗ 2107 несколько вариантов распредвалов: верховые, низовые (нижние) и универсальные валы.

Установка низового распредвала удобна тем, кто часто занимается буксировкой или просто не любит “крутить двигатель” до высоких оборотов. Верховой распредвал нужен тем, кто привык поддерживать высокие обороты двигателя. Он начинает работать после 3200 об/м, на малых же оборотах тяга двигателя слабеет, а расход топлива растет. Поэтому такой распредвал применяется лишь для специализированного спортивного тюнинга.

Установка инжекторов

На карбюраторную модель можно поставить инжекторный впрыск, что позволит значительно улучшить характеристики мотора. Тюнинг двигателя ВАЗ 2107 инжектор заключается в изменении прошивки ЭБУ.

Облегченные клапана

Установка более легких, чем стандартные, клапанов обеспечивает быстрое закрытие клапана пружиной. Для этого применяются дорогостоящие легкосплавные клапана. Такой способ модернизации обеспечивает больший КПД и нормализацию фаз газораспределения на высоких оборотах.

При тюнинге клапанов можно установить модернизированные клапана с особой формой профиля тарелки.

Иногда вместо применения легкосплавных клапанов просто облегчают тарелки клапанов. Меньшая масса требует меньше усилий распредвала для работы. Совместно с облегченными клапанами можно использовать рокера со сниженным весом. Это даст еще больше преимуществ при пользовании машиной на высоких оборотах.

Схожего эффекта можно достичь, установив более мощные пружины клапанов. Клапана также начинают более быстро закрываться, но решение имеет свой недостаток: более мощные пружины создают дополнительную нагрузку на распредвал, снижая его долговечность.

 

Установка разрезной шестерни

Варнерный шкив (разрезная шестерня) применяется для тюнинга ГРМ ВАЗ 2107. Использование этой детали позволяет более точно настраивать фазы газораспределения, выставляя распредвал на любой угол относительно коленвала (а не сразу “на один зуб”, как это возможно со стандартной шестерней).

Такие шестерни могут иметь алюминиевый сердечник, спроектированный для снижения массы детали.

Турбонаддув на ВАЗ 2107

Тюнинг двигателя ВАЗ 2107 (инжектор) допускает установку системы турбонаддува. Однако для карбюраторных “семерок” турбонаддув не подойдет. В этом случае можно поставить на автомобиль компрессор. Он не развивает высокого давления и отлично вписывается в посадочное место карбюратора.

Облегченные шатуны и поршни

Масса шатунов и поршней при совершении возвратно-поступательных движений отбирает часть мощности двигателя. Кованные поршни отличаются меньшим весом и большей прочностью в сравнении со стандартными литыми. Установка облегченных деталей позволяет снизить потери мощности, уменьшить шумы и вибрацию при работе двигателя.

Увеличение диаметра цилиндров

Такая модернизация требует спецоборудования и работы квалифицированного специалиста. Расточка цилиндра и замена поршней на детали с большим диаметром позволяет получить весомый прирост мощности. Однако такой тюнинг обычно применяется лишь на старом двигателе с изношенной внутренней поверхностью цилиндров.

Модификация выпускного коллектора

Мощность двигателя расходуется на преодоление сопротивления отработанных газов, которые поршень выводит и камеры сгорания. Модифицированный коллектор создает разряжение перед открытием клапана и облегчает вывод выхлопных газов из двигателя.

[tip]Собираясь провести тюнинг двигателя ВАЗ 2107, необходимо тщательно изучить возможные варианты и выбрать наиболее подходящие по возможностям и необходимым затратам.[/tip]

 

Как нагнетать карбюраторный двигатель

Ричард Роу

Мотор — изображение Hot Rod Джеффри Залесны с сайта Fotolia.com двигатель, поставь карбюратор сверху и покончи с этим. Воздуходувки Roots выглядят круто, торчащие из капота старого маслкара, но не могут сравниться с популярными сегодня центробежными нагнетателями. Центробежные нагнетатели механически идентичны турбинам, но вместо горячих выхлопных газов используют ременный привод для вращения колеса компрессора. Одно время карбюраторы были почти бесполезны для этих целей — управляемость была плохой, а двигатели имели склонность к взрыву. Тем не менее, новейшее поколение специализированных «продувочных» карбюраторов с принудительной индукцией может легко соперничать с системой впрыска топлива по мощности и надежности.

Шаг 1

Прочитайте инструкции к комплекту нагнетателя — точные процедуры установки сильно различаются в зависимости от двигателя и комплекта. Вам нужно будет установить кронштейн нагнетателя вместо существующего кронштейна генератора, установить новый шкив нагнетателя на коленчатый вал, прикрутить нагнетатель к кронштейну и соединить нагнетатель с коленчатым валом с помощью прилагаемого ремня.

Шаг 2

Снимите старый карбюратор и установите на место карбюратор с наддувом. В этих карбюраторах используются модифицированные внутренние детали для увеличения расхода топлива в зависимости от наддува. Эта важная характеристика отличает современные продувочные нагнетатели (так называемые, потому что нагнетатели продувают карбюратор) от тех, что были в прошлые дни. Без этой способности карбюратор либо работал бы слишком богато топливом при отключении наддува, либо слишком обеднялся бы при наддуве.

Шаг 3

Установите круглую «шапку» на карбюратор. Шляпа находится там, где в противном случае был бы воздухоочиститель, и соединяет вход карбюратора с воздуховодом нагнетателя. Если у вас есть место под капотом, используйте L-образный кусок трубки для подачи воздуха в карбюратор вместо шляпы — L-образная трубка не будет мешать потоку на высоких оборотах и/или экстремальных уровнях наддува.

Шаг 4

Соедините головку или входную трубку L-образной трубки с выходной трубкой нагнетателя с помощью поставляемых в комплекте алюминиевых трубок, силиконовых муфт и хомутов. Если вы используете дополнительный промежуточный охладитель, вы подключите карбюратор к выходу промежуточного охладителя, а вход промежуточного охладителя к выходу нагнетателя.

Каталожные номера

• Ангар 18 Изготовление: установка карбюратора с продувкой
• Procharger: рекомендации по продувке карбюратора

Советы

• необходимо перейти на топливный насос более высокого давления. Давление наддува будет отталкивать топливо в магистралях; если давление наддува становится слишком близким к давлению в топливопроводах, подача топлива прекратится, и двигатель взорвется. Топливный насос, предназначенный для электронного впрыска топлива, будет поддерживать 70 фунтов на квадратный дюйм в течение всего дня, что позволяет вам использовать регулятор давления топлива обратного типа и поддерживать питание карбюратора на любом уровне наддува. Для максимального контроля используйте регулятор давления наддува, который автоматически увеличивает давление топлива один к одному с давлением наддува.

Вещи, которые вам понадобятся

• Метрические и стандартные торцевые головки, полный набор
• Гаечные ключи, полный набор
• Крестообразные и плоские отвертки
• Специализированный продувочный карбюратор с принудительной индукцией, разработанный для вашего нагнетателя Centrifugal
• двигатель
• Продувка карбюратора «шляпа»
• Трубопровод и крепления нагнетателя к карбюратору

Writer Bio

Ричард Роу профессионально пишет с 2007 года, специализируясь на автомобильной тематике. Работал трактористом и механиком, такелажником на заводе пожарных машин, автогонщиком и строителем. Роу изучал инженерное дело, философию и американскую литературу в Общественном колледже Центральной Флориды.

Другие статьи

Комплект прокладок карбюратора Force, Fk10023

Комплект прокладок карбюратора Force, Fk10023

Меркурий — Меркрузер

Артикул:

ФК10023

Список цен:

$12,49

Начинается с:

В настоящее время:

$8,99

(Вы сэкономили

3,50 доллара США

3,5

12. 49

Текущий запас:
49961

Наличие:

Специальный заказ

ВМЕСТЕ С ЭТИМ ЧАСТО ПОКУПАЮТ

• Общая стоимость:

  Добавить в корзину

• Этот товар: Force Engine Gasket Set-Carb, Mercury — Mercruiser Fk10023

  Список цен:

  $12,49

  Начинается с:

  В настоящее время:

  $8,99

  (Вы сэкономили

  3,50 доллара США

  3,5

  12. 49

Описание

Комплект прокладок двигателя Force-Carb, Mercury — Mercruiser Fk10023

Подходит для большинства двигателей Force мощностью от 40 до 150 л.с.

Жители Калифорнии: ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Рак и репродуктивный вред —
P65Warnings.ca.gov

ОБЗОРЫ ПРОДУКТА

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Другие детали

Тип продукта Google:

Детали двигателя

Код продукта:

ФК10023

Продукт UPC:

745061077942

Клиенты также просмотрели

Быстрый просмотр
В корзину

Комплект карбюратора Sierra 18-7037 заменяет FK10008

Список цен:

22,49 доллара США

Начинается с:

В настоящее время:

$15,99
Комплект карбюратора

Sierra 18-7037 для Chrysler, Force
Sierra 18-7037 — комплект для замены карбюратора для двигателей Chrysler/Force. Все детали двигателя Sierra для вторичного рынка производятся в соответствии с…

Добавить в корзину

Быстрый просмотр
В корзину

Комплект карбюратора Sierra 18-7033 заменяет FK10005

Список цен:

26,99 долларов США

Начинается с:

В настоящее время:

20,49 долларов США

Комплект карбюратора Sierra 18-7033
Комплект карбюраторов Sierra для двигателей Chrysler/Force/US Marine. В карбюраторных комплектах Sierra используются превосходные коррозионностойкие материалы и непревзойденные испытания качества…

Добавить в корзину

Быстрый просмотр
В корзину

Меркурий — Меркрузер 1395-5109-1 Ремонтный комплект карбюратора

Список цен:

79,80 долларов США

Начинается с:

В настоящее время:

66,50 долларов США

Mercury — Mercruiser 1395-5109-1 Ремкомплект карбюратора
Подходит:

40 л.