Однако один важный компонент ДВС опущен.
В целях рекламы и повышения информированности и грамотности форумчан я решил исправить этот пробел.
Итак, от чего зависит мощность и экономичность любого ДВС- будь то бензинового, дизельного, турбированного или нет, рядного или оппозитного?
Правильно, от количества топливно-воздушной смеси в цилиндрах и эффективности его сгорания.
На эффективность сгорания топлива влияют многие факторы- в основном это конструкция ДВС, форма камеры сгорания, степень сжатия, вид топлива, настройки мотора, состояние мотора (степень износа).
А вот на количество смеси в цилиндре, в наибольшей степени влияет впускная система и головка блока цилиндров- ее конструкция и состояние.
При 6000 об/мин у поршня есть всего лишь 0,007 сек на то, чтобы засосать пол-литра (или больше) воздуха!
Скорость протекания воздуха сквозь клапанную щель близка к звуковой (порядка 300 м/с)
Все это означает, что головке блока нужно уделять особое внимание при ремонте и тем более тюнинге ДВС.
1. Простая вещь- люфт клапанов во втулках. И вроде бы судя по мануалу он находится в пределах допуска, однако при работе мотора клапан открывается и закрывается с перекосом- он сперва скользит по седлу вбок, выбирая люфт во втулке, приоткрывая клапанную щель, а уже потом начинает нормально открываться, при закрытии наоборот- падает на седло с перекосом, оставляя щель, а уже потом соскальзывает на место, герметизируя цилиндр.
Однако даже столь малого по времени отклонения в работе клапанного механизма достаточно для того, чтобы часть воздуха или не попала в цилиндр, или успела выскочить обратно во впуск.
Более того, выпускные клапана и седла подвержены ускоренному износу и подгаранию, не говоря о том, что продувка цилиндров и выпуск газов происходят неправильно, так же снижая мощность мотора.
Кстати признаком износа клапанных втулок является стук клапанов даже при очень малых зазорах клапанов. Многие "мастера" зажимают лапана, чтоб не стучали. Однако это не помогает, а напротив, способствует быстрому прогару выпускных клапанов.
Другие отклонения, как люфт распредвала в опорах, износ кулачков, неправильные зазоры клапанов, нагар на клапанах и отложения в каналах так же крадут наших лошадок.
Когда у нас была Мазда 323 1,5 8 кл карб, мотор, будучи после ремонта, на 1-й передаче очень тяжело набирал обороты после 5000.
После замены направляющих клапанов и ремонта ГБЦ он начал легко винтится в красную зону, за 6500. Расход по городу упал на 1 литр.
ЗЫ, неисправная (хотя и рабочая) ГБЦ легко может "съесть" 10-25% мощности мотора.
2. Даже абсолютно исправная ГБЦ не является залогом "счастья для мотора".
"мощность двигателя может отличатся от приведенной в паспорте на +\- 10%.
Читали такую надпись у себя в книжке?
А знаете почему не бывает 2-х одинаковых моторов?
Потому что литье и механическая обработка.
И если зазоры поршней, вкладышей, колец и т.п. несложно сделать абсолютно одинаковыми на нескольких моторах, то получить абсолютно одинаковые головки блока, впускные и выпускные коллекторы, корпуса ТГВ-дросселей и их совмещение между собой- задача трудная, и никто в массовом производстве не будет заморачиваться на эту тему.
Шероховатости литья каналов, ступеньки и переходы от литья на седла и втулки клапанов, разница и отклонения геометрии каналов, наплывы- все это крадет наших лошадок!
И если для турбо-машин эта проблема не особо важная (подумаешь, поднял наддув на 0,1 Бар- получил 20 лошадей!) до тех пор, пока мы не захотим выжать из нее все, что можно, то для атмосферок это просто беда и катастрофа.
А ну-ка, на ровном месте не хватает 10-15 лс со 150-ти...
А если к этому добавить износ клапанного механизма и загрязнение каналов и клапанов- то картина получается совсем грустная.
Кстати, владельцы турбо-машин, не радуйтесь сильно.
Вас это тоже касается. Ведь давление в коллекторе и кол-во смеси в цилиндрах не одно и тоже.
Представьте, что вы поставили рестрикторы на входе в головку. (ТГВ-дроссели яркий пример) И что? как воздуху попасть в цилиндр?
Поднять давление! УРА! Да вот проблема в том, что поднимая давление, мы поднимаем и температуру наддувочного воздуха. Воздуха стало больше в объеме, но не в массе. Ведь поршень засасывает объем, а не вес... А если учесть откат по зажиганию (= потеря мощности из-за не эффективного сгорания) то прирост мощности будет совсем незначителен. А вот нагрузка на ЦПГ (цилиндро-поршневую группу) растет.
Поэтому хоть атмо, хоть турбо, наша задача всеми средствами снизить сопротивление на впуске и выпуске. Фильтры-нулевики и прямотоки это капля в море. (опять таки, турбо машинам эффект от прямотока намного больше чем гражданским атмосферам).
Мы замеряли на моем продувочном стенде- новый мокрый K&N фильтр в штатное место всего на 2% лучше бэу-шного оригинала! А новый оригинал оказался на 4% хуже такого же оригинала бэу!
3. Что же делать?
Есть такой термин "портовка ГБЦ" или "портинг".
Этим давно занимаются многие тюнинг-конторы и любители во всем мире. У нас наиболее известен Cosworth.
Портинг- это процесс механической обработки каналов ГБЦ, тарелок клапанов, седел клапанов, обработки и стыковки коллекторов с целью увеличения пропускной способности клапанной щели и каналов ГБЦ в целом.
Пропускная способность канала ГБЦ опраделяется количеством воздуха, проходящего за единицу времени при заданном перепаде давления на входе и выходе канала. Как правило, измеряется в CFM (кубические футы в минуту).
Т.е. чем больше воздуха пролетает, тем лучше.
При этом существует 3 уровня портовки:
Stage1 - простая обработка каналов с целью брать дефекты литья и улучшить форму каналов. Прирост CFM 5-15%
Такими головы должны рождаться на заводе. Гарантия получения паспортной мощности.
Stage2 - Сложная обработка с изменением профиля и сечения каналов, фасок седла, как правило выполняется на специальной 5-ти координатной CNC-машине. Прирост CFM 10-25%
Улучшенный вариант, как правило прирост мощности 5-10%.
Хорошо сочетается с установкой широкого (верхового) распредвала и бОльшей турбины, позволяя реализовать их потенциал на верхах.
Stage3 - увеличение диаметров каналов, изменение их профиля, замена седел клапанов на больший диаметр, установка клапанов большего диаметра. Прирост CFM 20-35%
Для высокой форсировки мотора- установка широкого вала с высоким подъемом кулачка (увеличенным ходом клапана), большОй турбины, высоких оборотов ( 7000 и выше)
Любые отклонения геометрии и шероховатости канала и тарелки клапана создают завихрения, увеличивая сопротивление канала ГБЦ и снижая ее пропускную способность.
Современное точное литье и машинная ЧПУ- обработка позволяют получать неплохие результаты у "стоковых" ГБЦ.
Однако в любой массовой головке есть запас по CFM.
Например у Субару очень часто правая и левая головы даже визуально отличаются. Если на правой голове все вроде как нормально, то на левой может быть переход(ступенька) седло- горловина канала эдак 2-3 мм величиной.
А конструкция ГБЦ с разными по форме и длине выпускными каналами, приводит к разнице между ними по продувке до 17% !
"Нормальная" нестыковка впускного коллектора с ТГВ-дросселями 3-4 мм. Тоже самое и ТГВ- ГБЦ.
Процедура портовки достаточно сложна, ответственна и дорога.
Особенно учитывая сложности по пересылке головки блока за границу и обратно.
Поэтому я решил заняться этим сперва для себя, а теперь и профессионально.
Перерыл интернет, списался со многими людьми, изучил немало литературы и в конце концов построил свой собственный продувочный стенд. Он еще не совершенен, но тем не менее обеспечивает точность и стабильность 1-2 %
Взяв убитую Субаровскую голову, изрядно поиздевавшись над ней, поиграв в "пластилиновую ворону" я нашел ее слабые места и места, которые ни на что практически не влияют.
Благодаря Сергею "Акиму" ко мне попала в руки Косвордовская голова, которая была тщательно исследована и запротоколирована.
Так же произведены мною замеры головы SPEC-C.
Так что теперь я делаю "Cosworth" головы Армену. На его модный 2,5 мотор.
4. И что же мы получим в итоге?
Из моей практики.
Таврия 1.3 Инжектор. Пробег 3000 км.
Стоит БК "Мультитроникс"- показания расхода топлива и замер разгнонной динамики.
После разборки ГБЦ я был просто в ужасе. Ступеньки по 4-5 мм, шероховатость как в угольной шахте.
Клапана болтаются во втулках.
После портовки (без фанатизма) и ремонта новой ГБЦ прирост CFM на впуске 53%, на выпуске 35%.
Разгон до 100 "вгорку" 12 сек вместо 14,3, расход при равномерном движении 70 кмч 8 л/100 против 8,4
ВАЗ-2103 - портовка, ремонт ГБЦ, установка разрезной шестерни.
Машина легко на 2-й набирает 80 кмч
Хозяин такого не помнит (машина с нуля в одних руках)
ГТ в тюнинге. После легкой портовки и ремонта ГБЦ стала работать ровно на всех 4-х цилиндрах, пропал лаг при отпускании-нажатии газа под бустом.
НУ и проект Бороды...
http://forum.club-subaru.com/viewtopic. ... 343e6550c6
Без портовки всего не удалось бы получить такой результат.
Здесь мои кое-какие наработки и более подробная информация.
http://forum.club-subaru.com/viewtopic. ... 202#395202
