Что нужно чтобы увеличить объем двигателя - Автомобильный журнал
Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что нужно чтобы увеличить объем двигателя

увеличение рабочего объема двигателя.

Одним из самых лучших видов доработок, которые можно провести с двигателем внутреннего сгорания, является увеличение его рабочего объема.

Рабочий объем цилиндра, это часть объема цилиндра находящаяся между нижней мертвой точкой поршня и верхней мертвой точкой. Соответственно рабочий обем двигателя это сумма всех рабочих объемов цилиндров двигателя.

Полезность увеличения рабочего объема двигателя.

1.При увеличении объема ресурс практически не изменяется, так как не увеличивается литровая мощность двигателя.
2.Крутящий момент увеличивается во всем диапазоне оборотов, двигатель становиться более тяговитым и может эксплуатироваться на меньших оборотах.
3.Появляется больший резерв мощности для дальнейшего тюнинга.

Некоторые моменты которые нужно учитывать при увеличении рабочего объема двигателя.

1.При увеличении объема система впуска и выпуска уже не будет также хорошо справляться с наполнением цилиндров и отведением выхлопных газов. Двигатель становиться более низовым, так как на высоких оборотах система впуска не будет успевать полностью наполнять цилиндры.

2.Установленный до этого верховой распредвал сместит ниже пик максимального момента.

Методы увеличения рабочего объема двигателя.

Рабочий объем можно повысить тремя способами.

1 Увеличить диаметры цилиндров путем расточки блока или гильз цилиндров и установки других комплектов поршней и колец. При этом двигатель получается более верховой так как диаметр поршня увеличили, а ход поршня остался на прежнем уровне. Соотношение диаметра поршня к ходу цилиндра сместилось в сторону увеличения диаметра цилиндра. Такая схеме лучше поддается форсировке по увеличению рабочих оборотов двигателя. мощность и крутящий момент увеличивается за счет увеличения поверхности поршня на которую воздействует давление, образуемое при сгорании топлива.

2 Увеличить ход поршня. Здесь уже понадобиться заменить коленвал на более длинноходный, и на такую же величину уменьшить суммарную длину поршня с шатуном. Достигается это, либо установкой новых поршней со смещенным отверстием вверх, под поршневой палец, либо установкой более коротких шатунов. Есть еще вариант замены блока цилиндров на более высокий. Двигатель получается более низовой и с большим крутящим моментом в рабочем диапазоне оборотов. Прибавка мощности и крутящего момента достигается за счет увеличения рычажности коленчатого вала. (Толкающее давление поршня воздействует на более длинную шейку коленчатого вала) Необходимо учитывать что при установке длинноходного коленвала увеличиваются углы работы шатуна. Это в свою очередь увеличивает боковое давление поршня на стенки цилиндра, что значительно уменьшает ресурс шатунно поршневой группы при очень длинноходном коленвале.

3 Третий способ сочетает в себе оба способа описанные выше. При увеличении диаметра цилиндров и увеличении хода поршня можно максимально увеличить рабочий объем двигателя. Хотя это и очень дорогостоящий вид тюнинга, зато на этом этапе происходит как бы заложение фундамента под дальнейшее модифицированеие вашего двигателя, ведь ни кто еще не отменял поговорку «ни что не заменит кубические сантиметры»

Увеличение объема двигателя машины

Какие способы бывают

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 коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём. Затратная часть – коленчатый вал, комплект специальных поршней под него (т.к. блок цилиндров имеет определенную высоту), поршневые кольца и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

Рост рабочего объема двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего спортивного распредвала и после этих операций «снять» большую мощность с силового агрегата.

Чтобы возможности распредвала раскрылись, необходима доработка ГБЦ, зачастую серьезная. 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.

Кроме ГБЦ, большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов, хотя они вносят определенный вклад в характер будущего мотора. Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

Эффект большого R/S

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание 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.

Читать еще:  Двигатель 421 карбюратор расход топлива

ПРОТИВ: Мотор, собранный с большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, 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 хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, т.к. скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более однородной, что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: 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: большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным и 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.

Более короткий шатун увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ. 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.

Можно ли увеличить объем двигателя?

Статья о том, как можно увеличить объем двигателя: расточка цилиндров, замена поршней, монтаж коленвала. В конце статьи — видео о переделке двигателя ВАЗ с 1,5 в 1,6. Статья о том, как можно увеличить объем двигателя: расточка цилиндров, замена поршней, монтаж коленвала. В конце статьи — видео о переделке двигателя ВАЗ с 1,5 в 1,6.

Можно ли как-то увеличить объем и мощность двигателя? Автомобилисты задались этим вопросом еще много лет назад. В результате было придумано несколько способов, позволяющих увеличить объем и, следовательно, мощность мотора. Об этих способах и их преимуществах и будет рассказано далее.

Способы увеличения объема силового агрегата

Рассчитать рабочий объем мотора несложно — он зависит от величины хода поршня (расстояние, которое он проходит от верхней мертвой точки к нижней) и площади самого поршня. Следовательно, зная это, можно прийти к выводу, что рабочий объема можно увеличить тремя способами:

    расточка цилиндров двигателя с целью установки поршней большего диаметра;

увеличение хода поршня при помощи коленчатого вала с большим ходом;

  • применение обоих методов.
  • Растачиваем цилиндры и меняем поршни

    Силовая установка имеет свою долговечность и иногда требует капитального ремонта. Если компрессия мотора снижается, увеличивается расход масла, а сам двигатель теряет свои мощностные и динамические характеристики, это говорит о необходимости проведения капитального ремонта силовой установки. И во время этого ремонта целесообразно будет расточить цилиндры с последующей установкой поршней больших диаметров.

    В некоторых случаях производитель автомобиля поставляет на рынок поршни больших диаметров, которые нетрудно будет приобрести в магазинах. Однако разница в диаметрах там минимальна, что не приведет к значительному увеличению объема двигателя. Поэтому целесообразнее будет найти детали с большим диаметром данного производителя, но для других моделей автомобиля.

    К примеру, можно произвести расточку цилиндров с последующей установкой поршней от автомобиля ВАЗ-21011 на ВАЗ-2103 (имеем диаметры цилиндров 79 и 76 мм, соответственно), что позволяет увеличить объем силовой установки почти на 0,1 литра. А это свидетельствует о повышении мощности в 5 л.с.

    Монтаж коленвала с большим ходом

    Если внутренние стенки цилиндров и поршни изношены минимально, работы по расточке проводить нецелесообразно. Объем в данной ситуации увеличивается при помощи монтажа длинноходного коленвала. Подобный тюнинг становится возможным лишь:

      при установке шатунов меньшего размера;

  • при применении поршней с отверстием под поршневой палец, которое смещено несколько вверх.
  • У первого способа есть недостатки в виде усиления давления поршней на стенки цилиндров, что автоматически приводит к скорейшему износу силового агрегата. Во втором случае велика вероятность снижения надежности самих поршней с последующим прогоранием, поскольку толщина металла в верхней части значительно меньше.

    Тем не менее, работы по расточке производить не потребуется, а это значит, что и затраты на повышение мощности мотора будут минимальны, поскольку заменить коленвал можно и самостоятельно. Поэтому у данного способа находится множество последователей.

    Читать еще:  Чем отличаются двигатели автомобилей

    Применение обоих методов для увеличения объема двигателя

    Конечно, применение сразу двух вышеописанных методов позволяет получить максимальное повышение объема автомобильного мотора. Мощность также увеличивается на 9-10 л.с.

    Безусловно, применение обоих способов будет дорогостоящим, однако это позволяет достигнуть максимальных результатов в виде увеличенной мощности и лучшей динамики разгона.

    Заключение

    Итак, вы решили повысить рабочий объем своего мотора. Рекомендуем ознакомиться с некоторыми последствиями этой процедуры:

      значительно возрастет расход топлива;

    проведение расточки цилиндров под максимально допустимый производителем диаметр становится последней операцией в капитальном ремонте двигателя, поскольку после нее отремонтировать силовую установку уже не получится;

    значительное увеличение мощности мотора повышает нагрузку на тормозную систему;

  • увеличение объема потребует перенастройки системы впуска и выпуска, поскольку производителем ее работа рассчитывается с меньшими мощностями.
  • Желательно начинать работы по увеличению мощности лишь после приобретения необходимых запчастей (длинноходный коленвал, новые поршни и т.д.), предназначенных специально для вашей машины.

    Повышение рабочего объема силовой установки нельзя назвать сложной операцией. Однако она требует предварительного детального изучения, поскольку у каждого двигателя имеются свои особенности. И уже на основании полученной информации следует выбирать способ, который поможет повысить мощностные характеристики двигателя вашего автомобиля.

    Видео о переделке двигателя ВАЗ с 1,5 в 1,6:

    Увеличение объема двигателя — расточка блока цилиндров

    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.

    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. Отчасти все они будут справедливы 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 л.с./литр):

    Длина шатуна: 134 мм
    Ход поршня: 77 мм
    Соотношение 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).

    Читать еще:  Харриер тойота обороты двигателя

    21081 – объём 1099 куб. см
    — ход 60,6 мм
    — диаметр поршня 76 мм
    — длина шатуна 121 мм
    — R/S = 1,996

    2108 — объём 1288 куб. см
    — ход 71 мм
    — диаметр поршня 76 мм
    — длина шатуна 121 мм
    — R/S = 1,7

    21083 — объём 1499 куб. см.
    — ход 71 мм
    — диаметр поршня 82 мм
    — длина шатуна 121 мм
    — R/S = 1,7

    21084 — объём 1580 куб см.
    — ход 74,8 мм
    — диаметр поршня 82 мм
    — длина шатуна 121 мм
    — R/S = 1,61
    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.

    По вполне понятным причинам, 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. 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.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector