что дает увеличение камеры сгорания в гбц
Увеличение камеры сгорания двигателя что дает
Увеличение КМ
Для чего и как повысить крутящий момент двигателя? На первую часть вопроса ответить легко. Обычно недовольство КМвозникает у владельцев малолитражек – ходовые характеристики машины снижаются по любому поводу, будь то включенный кондиционер или гидроусилитель руля. С увеличением характеристики растут и возможности автомобиля. Это разгон и тяговые качества.
Логично предположить, что вторая часть вопроса – как поднять КМ – решается заменой или доработкой комплектующих двигателя. Некоторые способы выполняются самостоятельно, другие требуют профессионального вмешательства. Подробно:
Итак, крутящий момент асинхронного двигателя и мощность – связанные понятия. Вся работа по изменению значения одного параметра влечет за собой коррекцию другого.
Что такое крутящий момент двигателя
У каждого силового агрегата есть свои характеристики. У какого-то мотора они больше, а у другого – намного меньше. Всем автолюбителям известно, что для хорошей динамики машине требуется большая мощность, однако не все знают, что значит определение «крутящий момент двигателя».
Можно это объяснить простым языком, крутящий момент – это сила, которая прилагается к коленчатому валу, чтобы он провернулся в полный оборот. Соответственно, чем выше данный показатель, тем динамичнее транспортное средство. Однако если мощность растет до 5500-6000 оборотов, крутящий момент до максимально-возможного значения развивается только на средних оборотах.
Увеличение крутящего момента двигателя – приемы модернизации
Такая величина, как крутящий момент, совсем мало зависит от того, насколько быстро вращается коленвал, так как он определяется объемом мотора и давлением в цилиндре. Существует несколько способов, с помощью которых его можно увеличить:
Чип тюнинг двигателя
Первый вариант тюнинга заключается в оптимизации всего, с чем работает агрегат. Система выпуска и заводские распределительные валы заменяются аналогами, с более высокой производительностью. Далее стоит заменить воздушный фильтр, дроссельную заслонку. Этот подход относительно прост и не затратный, однако можно рассчитывать на прирост мощности не более, чем на 20-30%.
Второй путь – модификация двигателя. Здесь предстоит несколько изменить характеристики двигателя. Данный способ идеален для инжекторных авто. Его суть в программном изменении чипа, подающего сигналы основным устройствам транспортного средства
Однако действовать нужно предельно осторожно, тщательно подбирая изменения, которые будут внесены
В результате такой сложной модификации, крутящий момент авто может увеличиться на 5-20%. На расходе топлива это сильно не отобразится, а в некоторых случаях он даже может снизиться. Помимо этого, достаточно высокие результаты даст прошивка.
Распределительный вал
Когда есть возможность, можно заменить обычный распредвал на спортивный, прирост производительности сразу даст изменение программы, которая управляет подачей рабочей смеси. Спортивный распределительный вал отличается от стокового профилем кулачков, а соответственно – фазами газораспределения. Это значит, что, таким образом можно добиться эффективной подачи рабочей смеси. Чем ее больше – тем больше давление на поршень. Такие действия способствуют к увеличению крутящего момента.
Доработка головки блока цилиндра
Значительный прирост производительности даст турбирование агрегата. В не модифицированном моторе сгораемая смесь, которая впускается головкой блока цилиндра, эффективно всасывается тактом. В случае модификации, смесь подается непосредственно турбиной, что позволяет существенно увеличить объем сгораемого газа, а значит и увеличить мощность.
Рабочий объем
Действенный метод увеличить крутящий момент – увеличить рабочий объем. Для этого шатуны, поршни и коленчатый вал меняются на аналоги, только с лучшими характеристиками. Такая модификация несколько увеличит крутящий момент, но только между низкими и средними оборотами агрегата. Это значит, что для получения необходимой мощности теперь не придется раскручивать мотор до максимально высоких оборотов, что положительно скажется на рабочих характеристиках.
Камера сгорания
Прирост мощности мотора даст возможность уменьшить камеру сгорания, поскольку уменьшение объема незначительно увеличит степень сжатия. Для того чтобы уменьшить камеру сгорания, вероятнее всего, придется фрезеровать головки блока цилиндра. Помимо этого, можно попробовать подобрать поршень такого размера, чтобы он занимал больший объем в верхней части. Однако стоит учитывать, что в 16-от клапанных моторах поршень, как правило, вплотную приближен к клапанам, поэтому заменить его поршнем иной формы не получится.
Поршни
Еще один способ увеличит крутящий момент – поршни двигателя заменить на более легкие аналоги. Это поможет уменьшить нагрузку на коренные шейки и коленчатый вал. Легкие поршни не так инертны, а значит – они намного легче смогут останавливаться в «мертвых точках».
Так же можно поставить поршни большего диаметра. Для этого придется расточить блоки цилиндров, однако это так же негативно скажется на динамических свойствах мотора: может уменьшиться ресурс двигателя. Прибегать к данному способу стоит в исключительных случаях.
Тюнинг ГБЦ часть 5
Всем привет, в предыдущих постах мы уже обсудили достаточно много вопросов и это поможет нам лучше разобраться в принципах работы, модификации камер сгорания.
Чем больше свежего воздуха (смеси) поступит, тем больше мощность, это факт, но для того что бы не ухудшить характеристику двигателя на малых и средних оборотах, наша задача увеличить наполняемость не за счет увеличения проходного сечения каналов, а за счет оптимизации – необходимо добиться увеличение потока на единицу площади.
Улучшение смесеобразования (смешивание воздуха и топлива), организация завихрений, увеличение скорости горение, уменьшение расстояния фронта горения.
Чем меньше время окисление (сгорание), тем меньше вероятность возникновения детонации. Все эти мероприятия, позволяют использовать более высокую степень сжатия, избыточное давление и конечно меньшие значения угла опережения зажигания (что очень важно для повышения мощности)
Вытеснители, зона вытеснения (Quench или Squish area) — плоская поверхность между стенками камеры сгорания и стенкой цилиндра. Современные камеры сгорания могут иметь зоны вытеснения камеры сгорания в ГБЦ на рис. (а), в поршне (б) ( вариант (б) не приемлем для турбо моторов)
Или комбинация поршень-ГБЦ
Зоны вытеснения оказывают существенное влияние на процесс горения. Когда поршень двигается вверх, к верхней мертвой точке, он сжимает топливно воздушную смесь, плоские поверхности ГБЦ и поршня выталкивают смесь к центру камеры сгорания, где обычно расположена свеча зажигания, что в свою очередь уменьшает время, увеличивает скорость горения, увеличивает завихрения
Зоны вытеснения также называются частоQuench area, quench band— т.к. температура горения в этой зоне ниже, с увеличением площади вытеснителей происходит охлаждение, понижение температуры горения смеси около краев Камеры сгорания.
Мы разобрались, что вытеснители необходимы, и что с увеличением площади выталкивания улучшается процесс смесеобразования, горения. Но как же быть с наполняемостью? Чем больше площадь вытеснения, тем меньше около клапанное пространство и тем хуже наполняемость. Здесь необходим компромисс
Около клапанное пространство
Чем ближе стенка камеры сгорания к клапану, тем меньше площадь для прохода свежего заряда. На картинке с лева показан вариант полностью закрытого клапанного пространства, (в реальности не существует), но это дает нам возможность лучше понять, что это и зачем. Как только мы начинаем отодвигать стенку от клапана (картинка с права) у нас появляется проход, щель и он/она увеличивается в зависимости от расстояния.
Возникает вопрос, насколько велико должно быть это около клапанное пространство, проход, щель. Геометрически, если клиренс между клапанном и стенкой камеры сгорания будет равняться 0.2 D при 0.25 D подъема клапана (где D диаметр клапана) то в таком случае около клапанное пространство не будет оказывать ограничения на наполняемость.
Также, конструктивно у нас всегда есть ограничения, пространство которое мы физически не в состоянии увеличить. Давайте посмотрим на примере ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр
Теперь самое время поговорить о компромиссе. Мы должны хорошо осознавать в каком месте необходимо производить увеличение клиренса (около клапанного пространства). Как Вы уже знаете, воздух достаточно тяжелый и следовательно имеет тенденцию двигаться (течь) по прямой линии. С учетом того, что многие ГБЦ сконструированы работать с завихрениями, в около клапанном пространстве есть участки на которые необходимо обратить внимание, а есть и менее важные. Нет необходимости в увеличение клиренса до 0.2 D во всех точках. Это приведет к уменьшению площади зон выталкивания, что ухудшит процесс горения, уменьшит степень сжатия.
На этой иллюстрации отчетливо видно, какие зоны должны иметь соответствующее около клапанное пространство (клиренс).
Зоны вытеснения очень важны для процесса горения, поэтому необходимо найти компромисс, когда мы дорабатываем (пилим) стенки камеры сгорания с целью улучшения наполняемости. В камерах сгорания с глубиной 10-13 мм целесообразно (в основном) иметь расстояние от края клапана до стенки камеры сгорания, в месте с наибольшим потоком, примерно равным максимальному подъему клапана, но большинство ГБЦ уже не показывают увеличение наполняемости, или они минимальны после того, как ширина щели, клиренс достигает 0.85 (85%) от подъема клапана.
Около клапанное пространство не так важно для выпускных клапанов. 60% (от максимального подъема клапана) радиуса щели вокруг клапана и стенкой камеры сгорания вполне достаточные.
Предлагаю взглянуть на хорошо доработанную камеру сгорания
В тюнинг ГБЦ часть 4, мы вскользь коснулись метода модификации ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр, запатентованное David James Martin, идея которого заключается в организации завихрения (swirl) путем использования различного размера клапанов. Если идти этим путем, то желательно доработать и зоны вытеснения по следующему принципу
В своих постах, посвященным доработке ГБЦ я постарался немного приоткрыть основные принципы, это не мануал к действию. Надеюсь это поможет вам в выборе фирмы, специалиста кому доверить данную работу. Если Вы решитесь сами этим заняться, то должны понимать, что без соответствующего оборудования и знаний, опыта это невозможно сделать качественно, а может даже получится так, что результат Вас разочарует.
Многие пишут в комментариях, что у нас нет таких фирм, которые предоставляют такие услуги и т.д. на это могу ответить только одно – это же хорошо, если есть спрос, и нет предложения данной услуги – организуйте это. Я не понимаю, в России на каждом углу клиники пластической хирургии, там оборудование уверен стоит не дешево, специалисты имеют соответствующую квалификацию, и никто без работы не сидит. Или что, сделать тюнинг аэрбегов (и вех других мест на женском теле, которые так любят показывать здесь на сайте, рядом со своими машинами — своей подруге, жене, любовнице) это не проблема? Может мы сами в этом виноваты, в том, что нет предложений т.к. сами часто соглашаемся на услуги шарлатанов, стремясь с экономить на качестве.
Сколько такая процедура стоит, и что в нее входит? В Европе, цена доработки ГБЦ стоит в пределах 1000 евро. Естественно, доработка производится согласно поставленной задаче. После выполненной работы Вы получаете отчет в котором указаны все характеристики вашей ГБЦ – что было, что стало измеренные на продувочном стенде, swirl metre. Но это не главное, также обязательно расчет под сделанную ГБЦ системы впуска, выпуска, рекомендуемый распредвал и потенциал мотора – мощность, момент и на каких оборотах.
Вот пример, это третья страница в чем разница» rel=dofollow»>страница отчета по ГБЦ моего форда РС 1
Если увеличить камеру сгорания что будет
Объем камеры сгорания влияет на конечную степень сжатия двигателя.
Камера сгорания, это объем образуемый головкой блока и поршнем в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке. Степень сжатия, это отношение объемов цилиндров от максимального до минимального. Максимальный объем камеры сгорания получается, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Минимальный при нахождении поршня в верхней мертвой точке цилиндра.
Объем цилиндра без учета камеры сгорания можно узнать, поделив паспортный рабочий объем двигателя на количество цилиндров.
Объем камеры сгорания состоит из суммы 3 объемов:
1 Объем камеры сгорания на головке блока
2 Объем, образуемый толщиной прокладки головки блока
3 Объем вогнутого пространства в днище поршня.
Справедливости ради стоит сказать, что существует масса вариантов когда поршни выпуклые и при вычислениях они не добавляют, а наоборот уменьшают пространство камеры сгорания. И это нужно учитывать при расчетах.
объем камеры сгорания степень сжатия
Степень сжатия и компрессия, это не одно и тоже и различается тем, что степень сжатия это геометрическая величина, а компрессия динамическая. Так как двигатель при вращении обладает некоторыми насосными свойствами, плюс воздух при сжатии нагревается, то величина компрессии будет отличаться от степени сжатия в большую сторону. Компрессия обычно больше в 1.4 раза чем степень сжатия.
Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя, так как чем больше сжать топливовоздушную смесь, тем больше она сможет расшириться относительно сжатого объема при сгорании. Тем самым можно получить больше мощности с того же объема сгоревшего топлива. 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 аномальных, нежелательных процессов горения (детонация и др). Октановое число как раз и является основным показателем величины детонационной стойкости топлива и чем это число выше, тем большую степень сжатия можно использовать в двигателе, без образования детонации.
То есть проще говоря, если мы значительно повысим степень сжатия то мощность у нас повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом, а оно стоит дороже. Но 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 как бы нивелируется! Но правда все же такова, что вы не будете ездить на малой мощности. Иначе зачем нужно было все это затевать?
Степень сжатия можно повысить двумя самыми эффективными способами:
1 установка более тонкой прокладки головки блока, либо спиливание нижней части головки блока. При таком варианте, клапана приближаются к поршню и необходимо делать или увеличивать выборки под них. Изменяются фазы работы ГРМ так как высота цепи или ремня, ответственная за синхронизацию распредвала изменяется на величину, уменьшения высоты позиционирования головки блока. При верхневальном двигателе (распределительный вал находится в головке блока). Настроить работу распределительного вала можно с помощью резрезной шестерни, либо шестерни с несколькими позициями под шпонку. При нижневальном, когда распредвал стоит внизу (в блоке цилиндров) и связь с клапанами происходит посредством толкателей также изменяется кинематика клапанного механизма без гидроусилителей, а с гидроусилителями может не хватить их хода и придется ставить меньшие по длине толкатели. При использовании метода на V образном двигателе при спиливании головок изменится расстояние между посадочными отверстиями впускного коллектора, что потребует его подгонки.
2 Растачивание цилиндров под больший по диаметру поршень. 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 возросшего цилиндра к прежней камере сгорания покажет большую величину степени сжатия. Метод кроме замены поршней и расточки цилиндра не требует больше каких либо переделок и более предпочтителен для увеличения 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.
Примеры прибавок в процентах:
с 8 до 9 = 2.0 % прибавка мощности
с 9 до 10 = 1.7 % прибавка мощности
с 10 до 11 = 1.5 % прибавка мощности
с 11 до 12 = 1.3 % прибавка мощности
с 12 до 13 = 1.2 % прибавка мощности
с 13 до 14 = 1.1 % прибавка мощности
с 14 до 15 = 1.0 % прибавка мощности
с 15 до 16 = 0.9 % прибавка мощности
с 16 до 17 = 0.8 % прибавка мощности
Промежуточные результаты суммируются, например поднятие степени сжатия с 8 до 14 даст прибавку 8.7 %
Примеры перехода на более высокооктановое топливо при повышении (СС)
менее 8 — 76 бензин
от 8 до 9 — 80 бензин
от 9 до 10.5 — 92 бензин
от 10 до 12.5 — 95 бензин
от 12 до 14.5 — 98 бензин
от 13.5 до 16 — 102 бензин
от 15.5 до 18 — 109 бензин
Минимальное октановое число топлива применяемое в каждом конкретном двигателе зависит не только от степени сжатия но и в некоторой степени от конструкции формы камеры сгорания, алгоритма работы клапанного механизма, системы зажигания итд. Поэтому более совершенные двигатели могут работать с большими величинами степени сжатия без повышения качества топлива.
Увеличение степени сжатия
Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности. 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?
Как увеличить степень сжатия? 2 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 с более глубокими выемки под клапана. Также изменятся фазы газораспределения и нужно будет их заново настраивать.
2. Растачивание цилиндров. 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
Так, в старые времена поступали владельцы «Жигулей» и «Москвичей», когда переводили 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.
Если на современной иномарке уменьшить степень сжатия до 8, то ее динамика будет как у «копейки». Многие моторы можно заправлять 92-ым бензином вместо 95-ого и у многих даже детонации не случается. Но если машина на гарантии, я бы не стал этого делать, ради мнимой экономии. Ведь на 95-ом бензине расход топлива меньше, чем на 92-ом и при чуть высшей цене — общая стоимость на бензин выходит равной. Что было проверено на практике.
Другое дело, производитель указывает ездить за более высокооктановом бензине из-за норм экологичности. Если в новую машину заправить более дешевый бензин может выйти из строя катализатор, т.к. 92-ый бензин имеет меньшую температуру горения. Плюс могут засориться форсунки. По поводу детонации. Делать переделку мотора, ради того, чтобы заправлять 92 вместо 95 бензина — глупо. Чтобы сознательно уменьшать степень сжатия нужны более веские причины, например так поступают при установке турбокомпрессора на двигатель, чтобы избавиться от детонации.
Увеличение степени сжатия не всегда приводят к увеличению мощности. Если статическая (подсчитанная) степень сжатия уже находится около предела детонации для используемого топлива, то дальнейшее увеличение статической степени сжатия может ухудшить мощность и/или надежное 11. двигателя. Как ранее упоминалось, это особенно справедливо, когда специальный распределительный вал и системы впуска и выпуска добиваются объемной эффективности (VE) величиной более 100%. Когда (VE) увеличивается, то динамическая степень сжатия также увеличивается, гак как цилиндр «упаковывается» смесью так как если бы работал невидимый нагнеатель.
при оборотах динамическая степень сжатия будет заметно выше 12,5:1. Если увеличить статическую степень сжатия до 13,5:1 путем уменьшения объема камеры сгорания, то в объем цилиндра/камеры сгорания поступит меньше рабочей смеси, VE уменьшится и мощность, скорее всего, снизится.
Многие из вас могут теперь реализовать важные преимущества, получая максимально возможную VE (объемную эффективность). Чем выше VE, которую вы сможете получить, тем ниже будет требуемая степень сжатия; а чем ниже степень сжатия, тем меньше выступ поршня, тем легче фронту пламени распространяться в объеме камеры сгорания. Эти соотношения являются некоторыми из тех методов, которые используют профессионалы
для увеличения мощности двигателей.
Если на воображаемый двигатель объемом 1639 см 3 со степенью сжатии 2,0:1,
Степень сжатия и топливо
Хотя верхние пределы степени сжатия и фазы газораспределения распределительного вала достаточно хорошо определены для гоночных двигателей, «обычные» форсированные двигатели для повседневного использования как правило работают при более низких уровнях мощности и в основном при частично открытой дроссельной заслонке. Увеличение степени сжатия может иногда обеспечить заметный прирост мощности, но это же самое увеличение степени сжатия может дать даже большее улучшение топливной экономичности. При увеличении степени сжатия от 8,0:1 до 10,0:1 мощность при полностью открытой дроссельной заслонке может увеличиться на 3 или 4%. Но экономия топлива при частично закрытой дроссельной заслонке может увеличиться более чем на 15%. В этом нет ничего удивительного, если вы помните, что динамическая степень сжатия при частично открытой дроссельной заслонке заметно ниже, чем статическая степень сжатия. Увеличение статической степени сжатия добавляет эффективности в нужном месте: при частично открытой дроссельной заслонке.
Лучшим путем увеличения степени сжатия является увеличение диаметра отверстия цилиндра путем расточки блока цилиндров или выбором блока с отверстиями большего диаметра. Эта модернизация может увеличить степень сжатия, путем давления рабочего объема, уменьшая необходимость использования поршней с большими «куполами » или уменьшения объема камер
Более высокая степень сжатия, конечно, требует использования