Нестандартные конфигурации двигателя 21083 (табл. 1) :

Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней.

Эффект большого R/S:

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ (верхняя мёртвая точка), 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:

Большая нагрузка на шатун ваз 21099 (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. 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 отн. 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 поршей. 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 22,80м/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 121мм (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 (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. 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 лада 2108 на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.

Спортивные распредвалы

Максимальная мощность двигателя и форма графика мощности зависят от распредвала больше, чем от остальных элементов двигателя. Рассмотрим, как работает распредвал на примере одного цилиндра, и какие при этом существуют ограничения.

Впуск В идеальном режиме, когда поршень движется вниз в цикле всасывания, впускной клапан открывается, пропуская в цилиндр топливовоздушную смесь, и закрывается после заполнения цилиндра. Учитывая, что фаза и «длительность» работы кулачка являются фиксированными, они будут идеальными лишь при определенной частоте вращения коленвала и, возможно, лишь при единственном положении дроссельной заслонки. Это то, чего многие не понимают. При разных оборотах двигателя клапан будет закрываться либо с опозданием, и тогда смесь, заполнившая цилиндр, начнет выходить обратно, либо раньше времени, до того, как смесь заполнит цилиндр до конца. Поэтому, в реальности, все распредвалы работают в компромиссном режиме. Если мы хотим получить от распредвала выигрыш только в мощности, то это произойдет за счет качества работы на холостых оборотах и крутящегой момента в режиме рабочего диапазона. Начнем с начала. Период, в течение которого впускной клапан открыт, назовем термином «продолжительность». Продолжительность выражается в градусах поворота коленчатого вала. При работе стандартного распредвала клапан начинает открываться при «недовороте» коленвала 5-10 градусов до ВМТ (верхняя мертвая точка). Стандартный распредвал открывает клапан плавно — для уменьшения износа и снижения шума. Далее клапан достигает верхней точки и, наконец, закрывается примерно при 20 градусах после НМТ (нижняя мертвая точка). Этот период времени называют «продолжительностью работы кулачка». Обычно он составляет 200 – 220 градусов поворота коленчатого вала. Многие мотористы первым делом стараются увеличить продолжительность работы кулачка. Как правило, большая продолжительность позволяет двигателю развить большую мощность на повышенных оборотах. У высокопроизводительных распредвалов продолжительность работы кулачков может составлять от 250 до 320 градусов, а на гоночных двигателях — и более. Однако, само по себе это число пока еще ни о чем не говорит. Кулачок, например, может иметь очень пологие траектории подъема и опускания, тогда выигрыш в увеличении общей зоны открытия под клапаном, по сравнению со стандартным кулачком, получится небольшим. В то же время, кулачок с такой же продолжительностью, но с крутыми профилями будет обеспечивать очень быстрое открытие и закрытие, что придаст двигателю совершенно иные характеристики.

Подъем клапана У стандартного распредвала для дорожных машин кулачок поднимает клапан на 9,6 мм, в то время как у спортивных двигателей эта цифра может доходить до 13,2 мм. Цифры, характеризующие высоту открытия клапана, часто производят впечатление — люди инстинктивно полагают, что чрезмерное увеличение высоты подъема дает большую мощность, хотя, это не совсем так. Иногда высоту подъема увеличивают для того, чтобы увеличить время «зависания» клапана в точке максимального подъема. Один из способов получения выигрыша по времени без увеличения продолжительности состоит в поднятии клапана на большую высоту. С помощью испытательного стенда можно определить, в какой момент поток смеси через систему клапан — седло начинает убывать. После этого момента нет смысла открывать клапан дальше — это не даст выигрыша в мощности. Смысл быстрого открывания клапана, или «ускорения клапана», заключается в том, что само движение клапана используется для создания во впускном коллекторе разрежения — «импульса». Именно благодаря этому процессу мощность двигателя начинает зависеть от конструкции распредвала, так как этот импульс влияет на частоту вращения, что и приводит к увеличению мощности.

Выпуск Выпускной кулачок должен открывать клапан достаточно рано, чтобы цилиндр успел очиститься от продуктов сгорания. При позднем открытии оставшиеся в цилиндре несгоревшие газы будут смешиваться с поступающей свежей смесью; раннее открытие может существенно снизить мощность рабочего хода, так как давление, толкающее поршень вниз, будет сбрасываться через выпускной канал. Тоже и при закрытии: если закрыть клапан слишком рано, то отработанные газы не успеют выйти, а если слишком поздно, то входящая порция смеси будет вытолкнута в выхлоп вместе со сгоревшими газами. Такое может происходить потому, что в момент прохода поршня через ВМТ при переходе от такта выпуска к такту впуска впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Это называется «перекрытием клапанов». Этот «перелив» из впускного канала в выпускной может дать двигателю несколько преимуществ. Во-первых, выхлопные газы, выходящие из цилиндра могут быть использованы для создания вакуума — нечто подобное происходит при выдергивании пробки из бутылки. Это будет помогать опускающемуся поршню втягивать в цилиндр свежую смесь. Во-вторых, выхлопную систему можно настроить так, что свежая смесь, переливающаяся в выпускной канал, будут втягиваться обратно в камеру сгорания перед самым закрытием выпускного клапана. Решающим обстоятельством является здесь не продолжительность перекрытия (выражаемая в градусах поворота коленчатого вала), а то, насколько высоко поднимаются клапаны в верхней мертвой точке. При стандартном распредвале высота подъема обоих клапанов в верхней мертвой точке может доходить до 0,76 мм, в то время, как для гоночных автомобилей эта величина достигает 5 мм. В целом, чем больше подъем клапанов при перекрытии, тем при больших оборотах двигатель достигает максимальной мощности, и тем хуже распределение мощности. Здесь уже возникает проблема зазора между клапанами и поршнем. При чрезмерно больших кулачках, дающих высокий подъем клапанов в фазе перекрытия, приходится делать в поршнях специальные углубления — «карманы», чтобы исключить столкновение поршня с клапанами к верхней мертвой точке.

Синхронизация распредвала Может оказаться, что при одинаковом подъеме обоих клапанов в момент перекрытия модифицированный распредвал не дает максимальной эффективности. С помощью специального регулировочного шкива (его часто называют шкивом Верньера) можно выставить распредвал на «опережение», тогда в верхней мертвой точке впускной клапан будет подниматься больше, чем выпускной. Установка распредвала на «запаздывание» даст нам больший подъем выпускного клапана, чем впускного. Именно соотношение между подъемом двух клапанов в верхней мертвой точке и определяет эффективность работы распредвала. Теоретически, опережение распредвала будет смещать пик мощности вниз по диапазону оборотов, а отставание будет давать противоположный эффект. У некоторых двигателей, например Rover Мini и Ford, наилучшие результаты достигаются с опережающим распредвалом. Степень опережения выражается в градусах поворота коленвала, которое необходимо для полного открытия впускного клапана. Продолжительность перекрытия в значительной степени определяется углом между выступами «впускного» и «выпускного» кулачков (этот угол называется «центральным углом кулачков»). Для распредвала с одинаковым подъемом клапанов в верхней мертвой точке этот угол составляет 110 градусов. Если вы выставите такой распредвал так, чтобы на 110 градусах он обеспечивал полное открытие впускного клапана, то обнаружите, что в момент перекрытия в верхней мертвой точке оба клапана открыты одинаково. Для обеспечения «опережающей» работы этого распредвала необходимо добиться полного открытия раньше, например, на 105 градусах. Из вышеизложенного следует, что опережение распредвала можно регулировать, измеряя подъем клапанов в момент перекрытия в верхней мертвой точке. Независимо от того, какой это распредвал и на каком двигателе он стоит, одинаковый подъем клапанов в ВМТ будет иметь место при том угле поворота, на который развернуты друг относительно друга (в результате шлифовки) кулачки распредвала — обычно, 110 градусов. Можно выставить распредвал на опережение, но не следует его доводить до того, чтобы подъем выпускного клапана составлял меньше 66 процентов (2/3) от подъема впускного клапана. Например, если подъем впускного клапана — 3.8 мм, то подъем выпускного клапана — 2.5 мм. Распредвалы и их синхронизация — это очень сложная тема, доверять ее можно только профессионалам.

Выбор поршневых колец

Общим направлением в конструкциях высококачественных поршней является использование узких поршневых колец. Существует мнение, что тонкое кольцо будет предотвращать так называемую вибрацию колец на высоких оборотах двигателя и уменьшать трение между поршневым кольцом и стенкой отверстия цилиндра. При всех условиях работы узкие кольца работают хорошо, но из-за того, что от них требуются повышенные усилия, оказываемые на стенки, и из-за других факторов, включающих высокие рабочие температуры, такие кольца вызывают ускоренный износ цилиндров и лицевой поверхности самих колец. Пока вы не создаете двигатель, который способен и часто будет развивать очень высокие обороты (более 6.000 об/мин), вы будете довольны широкими кольцами. Обычные кольца дешевле, работают дольше и достаточно надежно. В реальности, улучшение характеристик от использования тонких колец является таким малым, что может быть обнаружено только на испытательном стенде или же при большом количестве испытательных заездов. Рассмотрим их применимость только для гоночных двигателей.

Если вы должны использовать специальные поршни, то конструкция верхнего кольца является одним из самых важных факторов (среди прочих), подлежащих рассмотрению. Если верхнее кольцо расположено высоко на поршне около его верхней части, характеристики двигателя будут лучше, благодаря тому, что меньший объем недоступных газов будет захвачен в перемычке между кольцами. Преимущества могут быть малыми, но они есть. Однако, слишком много хороших вещей может быть гибельным: если кольцо расположено слишком близко к верхней части поршня, то тонкая перемычка над канавкой кольца может перегреться и разрушиться. Убедитесь, что производители поршней и колец согласовали оптимальное положение перемычки между кольцами, и что поршни обработаны в соответствии с требованиями.

Верхнее поршневое кольцо и перемычка над его канавкой работают в очень жестких условиях. Верхнее кольцо должно не только обеспечивать качественное уплотнение у рабочей поверхности при очень высоких давлениях, но также должно работать в окружении высокотемпературных газов. Кольца должны противостоять их воздействию в течение миллионов циклов и сохранять свою упругость и возможность уплотнения. Эти требования определяют технологии производства и металлургические особенности материала колец. Материал кольца должен иметь низкий коэффициент трения, хорошие характеристики против заедания и низкий коэффициент износа.

Одним из первых эффективных материалов, использованных для поршневых колец, был ковкий чугун. Он сочетается с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его пористая структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна, известная как пластичный чугун. Он обладает большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может упруго деформироваться, что облегчает установку колец.

Эти кольца вполне приемлемы для использования, но форсированные двигатели требуют большего, чем быть просто приемлемыми. Так как уровень требований с годами возрастает, то были найдены другие, более эффективные (и более дорогие) материалы. Одним из первых было нанесение слоя хрома на чугун. Эти кольца не используют обычный полированный хром, который применяется для бамперов и колпаков колес, а обрабатываются твердым хромом. Эти кольца были впервые использованы в самолетостроении, где они были необходимы для того, чтобы найти материал, который будет противостоять истиранию и заеданию даже при очень высоких температурах поверхности и высоких давлениях. Также твердый хром очень устойчив к износу. Хромированные кольца имеют один недостаток: так как они являются очень твердыми; конструкторы двигателей должны использовать точные технологии обработки отверстий цилиндров, чтобы добиться оптимальной работы.

Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома. И нет ничего странного в том, что такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки, были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием поверхности. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали, вероятно, основными в форсированных двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.

Если вы рассчитываете на установку качественного набора колец на форсированный двигатель, надо иметь в виду несколько важных фактов для обеспечения долгой службы. В частности, на срок службы колец существенно влияет ширина колец. Узкие кольца стремятся обеспечить более качественное уплотнение при начальной приработке, но их недостатком является поверхность, которая изнашивается скорее. Таким образом, для форсированного двигателя обычного автомобиля нет смысла использовать кольца, которые уже, чем нужно. Большинство двигателей, работающих с оборотами, не превышающими 6.500 об/мин, будут работать хорошо в указанных условиях с первым и вторым компрессионными кольцами стандартной ширины. Для форсированных двигателей, работающих с оборотами, превышающими 6.000 об/мин и даже 7.000 об/мин, обычно используется верхнее компрессионное кольцо шириной 1,59 мм. Более тонкие кольца можно рассматривать как вариант только в тех случаях, когда характеристики двигателя более важны, чем долгий срок службы.

Даже если ожидаемый срок службы тонких колец может быть менее 30% от срока службы широких колец, то вы увеличите срок службы колец до желаемого и можете даже получить некоторое увеличение мощности, если приобретете специальные кольца. К сожалению, эти кольца недешевы, но их качество находится на высшем уровне. Специальные тонкие кольца производятся с различной шириной и из различных материалов, поэтому при покупке и заказе нужно четко представлять себе требования к кольцам. Если вам удастся найти правильную комбинацию, особенно, если вы подберете нужные высококачественные кольца из нержавеющей стали, используемые в авиационных двигателях для работы на высоких оборотах, то это обеспечит лучшие характеристики, чем те, которые может предложить обычная технология.

Конструкция верхних компрессионных колец

Материал поршневого кольца не является единственным критерием, который определяет, насколько хорошо будет работать кольцо в нормальных условиях и в условиях гонок (при высоких нагрузках). Общая конструкция кольца и его расположение на поршне также являются очень важными. Существует много конфигураций верхнего компрессионного кольца и различия между некоторыми из них очень трудно уловимы. К примеру, кольцо может иметь преднамеренное небольшое перекручивание. Другими словами, верхняя и нижняя поверхности кольца не лежат плоско в канавке для кольца, а слегка наклонены, и только верхний или нижний край лицевой (рабочей) поверхности контактирует с отверстием цилиндра. Кольца сконструированы таким образом, чтобы ускорить приработку поверхностей поршневых колец и стенок цилиндров и помогать уплотнению кольца в верхней и нижней частях канавки для кольца. Величина перекручивания Кольца очень мала и оно обычно делается путем стачивания фаски на внутреннем крае кольца. Фаска уменьшает небольшие напряжения вдоль внутреннего края и позволяет кольцу неравномерно «ослабиться», приводя к тому, что кольцо деформируется на 0,025 — 0,05 мм, вызывая требуемое перекручивание. Перекрученные кольца имеют все признаки обычных «плоских» колец, но разница очень незначительна.

Другим важным типом компрессионного кольца, хотя и не такого, как обычное плоское или перекрученное кольцо, является поршневое кольцо с L-образным участком, чья способность к уплотнению зависит от усилия, развиваемого давлением газов, действующих на заднюю сторону большого выступа в форме буквы «L». Только эти кольца развивают дополнительное усилие, прикладываемое к стенкам цилиндров, когда в цилиндре имеется высокое давление, например, в такте сжатия и особенно в момент после сгорания рабочей смеси. Конечно, когда высокого давления в цилиндре нет, кольцо ослабляется, уменьшая трение и износ.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца

Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего маслосъемного кольца. Из-за этого второе кольцо обычно «следит» только за газами, которые проходят мимо верхнего кольца, а давление и температура отличаются от значений для верхнего компрессионного кольца. Соответственно материалы и конструкция второго кольца являются менее критичными. Однако, второе кольцо имеет важную дополнительную функцию: оно помогает маслосъемному кольцу, действуя как «скребок», предотвращает попадание излишнего масла в камеру сгорания и возникновение детонации. Некоторые вторые компрессионные кольца специально сделаны скошенными, чтобы содействовать работе маслосъемного кольца, а скос наименьший у верхнего края кольца. При этом оно стремится двигаться поверх масла при движении вверх в цилиндре и будет удалять масло при движении вниз. Если удаление масла является проблемой, то такой тип кольца принудительно удаляет масло, хотя второе кольцо с плоской поверхностью вместе с маслосъемным кольцом «нормального» усилия — это все, что нужно.

Второе компрессионное кольцо без зазора является новой конструкцией, которая получила большое развитие с 60-х годов. Используемый здесь термин «без зазора» в чем-то неправильный, т. к. вообще невозможно изготовить кольцо полностью без зазора — его будет невозможно установить на поршень, и кольцо будет нерегулируемым даже при самых малых отклонениях формы отверстия цилиндра от окружности. Не обращая внимания на это, кольцо можно сделать без видимого зазора для газов, проходящих мимо кольца. При использовании этих колец двигатель прирабатывается быстрее в процессе обкатки, и он выдает немного большую мощность при проверке на стенде.

Потребность в беззазорных кольцах зависит в той или иной степени от того, как работают другие кольца. Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно. Однако, в реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть реальным средством при получении большей мощности на коленчатом валу, не допуская «вылетания» этой мощности в трубку для вентиляции картера двигателя.

Маслосъемные кольца также очень важны для функционирования форсированных двигателей, особенно при использовании низкооктанового топлива. Моторное масло, которое остается в камере сгорания, будет уменьшать октановое число топлива, что может привести к детонации. Оно также может загрязнять камеры сгорания и головки поршней, что обязательно вызовет снижение мощности двигателя.

Предполагая, что технология производства, материал и упругость колец правильные, «секрет» качественного маслосъемного кольца состоит в правильной поддержке верхней и нижней рабочих кромок центральным разделителем (расширителем). Некоторые маслосъемные кольца невысокой стоимости, однако, используют волнообразные разделители верхней и нижней кромок. Такой метод не обеспечивает правильной опоры для кромок. Когда обороты двигателя увеличиваются, силы инерции стремятся выпрямить волнообразный разделитель, что позволяет всему кольцу болтаться вверх-вниз и вкручиваться внутрь канавки. Когда это происходит, масло проходит поверх кромок; отсюда следует такое правило: не используйте маслосъемные кольца с волнообразным разделителем.

Кованые поршни «В форсированном двигателе применены кованные поршни…» Знатокам тюнинга эта фраза знакома, упоминание о кованных поршнях часто встречается в описании конструкций спортивных двигателей. Поршни двигателя – одна из самых сложных и нагруженных деталей. Современная тенденция в спортивном тюнинге – рост максимальных оборотов двигателя. Следовательно приходиться бороться за массу поршня, ведь чем легче поршень, тем меньше он под действием боковых, составляющих сил инерции прижимается к поверхности цилиндра. А значит, меньше будут механические потери, выше мощность, как правило, больше ресурс и выше максимально допустимые обороты двигателя. В борьбе за снижение массы поршень приобрел оригинальную форму, но напрочь утратил простоту. Во-первых, как известно металл при нагреве расширяется, причем поршень расширяется неравномерно – больше в направлении, параллельном оси поршневого пальца, и меньше – в плоскости качания шатуна. Происходит это из-за того, что металла в области бобышек-приливов под поршневой палец - больше, и поэтому если, предположим, поршень был бы цилиндрическим в холодном состоянии, то при нагреве до рабочей температуры он станет овальным. Во-вторых, юбка поршня при работе двигателя тоже нагревается неравномерно, и тоже превратиться в изогнутую, как говорят специалисты, «корсетную». Точно также ведет себя и конусная юбка поршня двигателя. Все это приводит к сокращению пятна контакта поршня с поверхностью цилиндра, повышенному износу, а в худшем случае – задиру, прихватыванию поршней и заклиниванию двигателя. А ведь помимо нагрева, поршень подвергается и давлению газов, и воздействиям сил инерции – и под их влиянием тоже деформируется. Понятно, что поршень должен быть как можно легче, прочнее и как можно меньше изменять свою форму при нагреве и других воздействиях. Вот типичный портрет современного поршня для двигателя автомобиля или мотоцикла. Он (поршень) отливается из аллюминиевого сплава с добавлением кремния и в холодном состоянии имеет овальную форму, чтобы при нагреве поршня, в силу упомянутых выше причин, приблизиться к цилиндрической. А для того, чтобы оптимизировать по форме пятно контакта юбки поршня с цилиндром, профиль юбки поршня делают бочкоообразным – причем с запасом, чтобы поршень сохранил форму бочонка и в горячем состоянии. Кроме того, с целью свести к минимуму температурную деформацию поршня, в тело поршня заливают стальные, термокомпенсирующие вставки, которые призваны удерживать область бобышек от чрезмерного расширения. Главный недостаток литых поршней – процесс литья не свободен от большого процента технологического брака, внутри металла будущего поршня остаются пустоты, возникают трещины. Да и твердость сплава после литья и закалки относительно не высока: 80 единиц по шкале Бринеля. Поэтому, чтобы соблюсти необходимую прочность литого поршня, его массу приходится увеличивать. К примеру обычный, заводской поршень для 16V двигателя ВАЗ, получаемый литьем в кокиль, весит 370 грамм. Как альтернатива заводским, литым поршням появились кованые поршни. В принципе их правильнее называть штампованными, т.к. поршни получают не многократной обработкой давлением, а однократной. Заготовка поршня помещается в матрицу, прижимается пуансоном и полуфабрикат поршня готов. Естественно окончательную форму поршня он приобретет только после механической обработки. Штамповка поршня под давлением позволяет упрочнить металл и одновременно сделать поршень гораздо более легким, прочным, надежным и долговечным. При этом возникает проблема невозможности ( вернее большой сложности ) запрессовки в поршень термокомпенсирующих вставок и вследствии этого необходимость в более тщательном подборе профиля поршня. В качестве сырья для изготовления кованных поршней используют высококремнистый алюминий (содержание кремния 10-18%), подвергнутый предварительной деформации, в виде прутка, прошедшего многократную протяжку через фильеры. В процессе такой протяжки сечение прутка уменьшается вчетверо и при этом ликвидируются поры в металле будущего поршня и изменяется его структура. Пруток режется, и болванками закладывается в гидравлический пресс. Усилие в 250 тонн и температура 500градусов, поддерживаемая системой индукционного нагрева, делает чудеса: металл будущего поршня, словно пластилин, за несколько секунд растекается между матрицей и пуансоном, принимая форму заготовки поршня. Поскольку процесс изготовления поршня протекает при неизменной температуре, называется он изотермической штамповкой. Постоянный нагрев играет здесь большую роль, ведь если температура в зоне матрицы упадет, то возможна недоштамповка поршня, те неравномерное распределение металла. Если температура повысится – то алюминий будущего поршня попросту начнет плавиться. В результате изотермической штамповки из предварительно деформированного металла и последующего цикла закалки и обязательного старения, получается заготовка под будущий кованый поршень с высокими механическими характеристиками – твердость 130 единиц и отсутствие технологического брака типа каверн, раковин и трещин. Комплект облеченных поршней версии «Тюнинг» весит на 550 грамм легче, по сравнению со стандартными, заводскими ВАЗ-овскими поршнями. • для сравнения - стандартный, литой поршень ВАЗ от 16V двигателя и спортивный, Т-образный, кованый поршень производства СТИ. Комплект таких поршней весит на 550 грамм легче, чем комплект стандартных, литых поршней ВАЗ. Т-образный кованый поршень 16клапанного двигателя ВАЗ с вытеснителем ( для увеличения степени сжатия ) под кольца 1,2/1,5/2,0мм, палец диаметром 19мм. Длина пальца 50,2мм. Компрессионная высота поршня 24,3мм. Такие кованные поршни применяются в КарТюнинг при строительстве спортивных двигателей. Типично ВАЗ-овские поршневые кольца с высотой 1,5/2,0/3,947мм для стандартных поршней уступили место более низким фирменным изделиям Коlbenschmidt, Маhle (Германия). Так при диаметре поршня 82,0 – 82,4 – 82,5-83,0мм сейчас чаще всего применяют кольца 1,2/1,5/2,0мм. А при диаметре поршня 84мм: 1,2/1,5/2,0мм или 1,5/1,5/2,0мм Узкие кольца поршня обеспечивают снижение трения, особенно при высоких частотах вращения. Для спортивных моторов национальных гоночных классов, производятся Т-образные поршни под 2а кольца, палец 18мм и высотой 40мм, что с точки зрения снижения массы поршня очень неплохо. Из тех же соображений отверстие в пальце поршня делается не цилиндрическим, а коническим, расширяющимся к его торцам. «Революционным» в национальных гоночных классах стал переход на поршни с 2мя кольцами, без среднего кольца. При этом за счет одновременного изменения профиля поршня заметного возрастания расхода масла не произошло. кованые поршни «Спорт» под 2а кольца.

Новые материалы поршня ( заэвтектические сплавы с содержанием кремния более 14%) и технологии позволили уменьшить тепловой зазор между поршнем и блоком цилиндров. Если в прошлом этот зазор доходил до 0,15мм, то сейчас он снижен до 0,05-0,06мм без опасности заклинивания поршня в блоке цилиндров. Стоимость комплектов литых и кованных поршней от различных производителей ( МАМИ, СТИ, Нуждин, Стольников, Mahle, Коlbenschmidt и пр.) Вы можете найти в прайс листе от КарТюнинг: Материал взят с www.kartuning.ru

Вал распределительный спортивный для классики , самар и деся

Вал распределительный спортивный для классики , самар, десятого семейства 8V и 16V

Улучшение динамических характеристик при поэтапной доводке двигателя следует начинать с изменения газораспределительного механизма (замена распредвала). Причём многим этого уже более чем достаточно, так как разница между стандартным распредвалом и тюнинговым или спортивным очень ощутимая. При этом стоимость вала и процедуры замены невелики. При выборе того или иного распредвала для тюнинга двигателя следует понимать, что именно хочется получить от машины, хорошей тяги на низких оборотах или большей мощности на высоких. Для этих целей существуют различные распредвалы. Выбирая для двигателя определенного объема распределительный вал с меньшими подъемами, реализуется положительный эффект в области низких оборотов. И наоборот, распределительный вал с большими подъемами кулачков позволяет повысить мощность на высоких оборотах. Важную роль играют также фазы впуска и выпуска.

Для двигателей ВАЗ-21213/21214/2123/2130 Рекомендуются для установки на двигатели объемом 1.7-1.8L в рабочем диапазоне до 6500 об/мин. Обеспечивают ровный холостой ход. Увеличивают крутящий момент во всем рабочем диапазоне. Повышают мощность двигателя на 12-15 л.с. Распредвалы не требуют обязательной доработки головки блока цилиндров. Однако если есть возможность, то следует прозенковать седла клапанов на 1мм. Это увеличит ход клапанных пружин и обеспечит оптимальное положение рычагов привода клапанов. В случае применения составной звездочки рекомендуемое положение перекрытия клапанов - в ВМТ +/- 2 град. по углу поворота коленчатого вала. Для достижения оптимальных показателей двигателя после установки распредвала требуется изменение регулировок карбюратора и УОЗ или изменение программы контроллера инжекторного двигателя. ¬– Распредвал 21213-50 предназначен для двигателя с механической регулировкой зазоров в ГРМ (подъемы впускных клапанов 11,8мм ; подъем выпускных клапанов 10,6мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 57 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 76 градусов; Высота перекрытия клапанов 1,2мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,15/0,15мм ) – Распредвал 21214-51 предназначен для двигателя с гидрокомпенсаторами (подъемы впускных клапанов 11,8мм ; подъем выпускных клапанов 10,6мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 57 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 76 градусов; Высота перекрытия клапанов 1,2мм) Для сравнения Распредвал серийный 21213-1006010 (подъемы впускных клапанов 10,7мм ; подъем выпускных клапанов 9,5мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 54 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 74 градуса; Высота перекрытия клапанов 0,8мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,15/0,15мм ) Для двигателей ВАЗ-21083/2110/2111 8V Для компенсации уменьшенного базового диаметра кулачков некоторые распредвалы комплектуются подпятниками, устанавливаемыми на торцы клапанов. В случае применения составного шкива рекомендуемое положение перекрытия клапанов - в ВМТ +/- 2 град. по углу поворота коленчатого вала. Для достижения оптимальных показателей двигателя после установки распредвала требуется изменение регулировок карбюратора и УОЗ или изменение программы контроллера инжекторного двигателя. – Распредвал 2110-53 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.5L в рабочем диапазоне до 6000 об/мин. Комплектуется 4-мя подпятниками, устанавливаемыми на торцы впускных клапанов. Доработка головки блока цилиндров не требуется. Установка не отличается от установки серийного распредвала. Обеспечивает ровный холостой ход. Увеличивает крутящий момент во всем рабочем диапазоне. Повышает мощность двигателя на 10-12 л.с. (подъемы впускных клапанов 10,3мм ; подъем выпускных клапанов 9,3мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 49 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 69 градусов; Высота перекрытия клапанов 1,2мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм ) – Распредвал 2110-55 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.5-1.6L в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Комплектуется подпятниками, устанавливаемыми на торцы клапанов. Доработка головки блока цилиндров не требуется. Установка не отличается от установки серийного распредвала. Обеспечивает ровный холостой ход с 900 об/мин. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких оборотах. Повышает мощность двигателя на 12-15 л.с. (подъемы впускных клапанов 10,6мм ; подъем выпускных клапанов 9,6мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 52 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 72 градусов; Высота перекрытия клапанов 1,5мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм ) – Распредвал 2110-57 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.5-1.6L в рабочем диапазоне до 7500 об/мин. Может устанавливаться с подпятниками, но наилучшие результаты достигаются при зенковании седел клапанов на 1,5мм (подпятники при этом не используются) и установке перекрытия клапанов в ВМТ с помощью составного шкива. Обеспечивает ровный холостой ход с 900 об/мин. Увеличивает крутящий момент преимущественно на средних и высоких оборотах. Повышает мощность двигателя на 15-18 л.с. (подъемы впускных клапанов 10,6мм ; подъем выпускных клапанов 10,1мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 59 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 75 градусов; Высота перекрытия клапанов 1,5мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм ) – Распредвал 2110-59 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.6-1.7L в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Комплектуется подпятниками, устанавливаемыми на торцы клапанов. Требует увеличения хода пружин. Один способ, без доработки и демонтажа головки блока цилиндров, заключается том, что применяются доработанные тарелки пружин клапанов. При другом способе, с демонтажем головки, седла клапанов зенкуются на 1,5мм (подпятники при этом не устанавливаются). Обеспечивает ровный холостой ход с 1000 об/мин. Увеличивает крутящий момент на средних и высоких оборотах. Повышает мощность двигателя на 15-20 л.с. (подъемы впускных клапанов 11,1мм ; подъем выпускных клапанов 10,1мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 57 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 77 градусов; Высота перекрытия клапанов 2,0мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм ) – Распредвал 2110-65 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.6-1.7L в рабочем диапазоне 1500-8000 об/мин. Требует доработки головки блока цилиндров. Допускается использование серийных толкателей и клапанных пружин. При этом необходимо увеличить высоту преднатяга серийных клапанных пружин до 35,2-35,7мм (по наружной пружине). (подъемы впускных клапанов 11,6мм ; подъем выпускных клапанов 10,8мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 62 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 40 градусов; Высота перекрытия клапанов 2,6мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм ) – Распредвал 2110-M21 рекомендуется для установки на двигатели объемом 1.6-1.7L в рабочем диапазоне 3000-9000 об/мин. Требует доработки головки блока цилиндров, применения цельных толкателей и клапанных пружин с увеличенным ходом. (подъемы впускных клапанов 13,2мм ; подъем выпускных клапанов 12,4мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 72 градуса; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 50 градусов; Высота перекрытия клапанов 4,0мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,3/0,2мм ) Для сравнения Распредвал серийный 2110-1006015 (подъемы впускных клапанов 9,4мм ; подъем выпускных клапанов 8,9мм; опережение открытия до НМТ выпускного клапана 47 градусов; Запаздывание закрытия после НМТ впускного клапана 62 градуса; Высота перекрытия клапанов 0,8мм; Зазор на выпускном/впускном кулачке 0,35/0,2мм )

Материал подготовлен с помощью информации фирмы «ТЮНИНГ-АВТО»

Для двигателя ВАЗ-2112 16V

Распредвалы предназначены для работы с серийными гидротолкателями. Углы фаз приведены с учетом просадки гидротолкателей. Для угловой установки распредвалов применяются составные шкивы. При этом коленвал устанавливается в ВМТ и распредвалы доварачиваются так, чтобы подъем толкателя выпускного клапана на стороне закрытия и подъем толкателя впускного клапана на стороне открытия были равны указанной в таблице величине. Для компенсации уменьшенного базового диаметра кулачков распредвалы 43 и 52 комплектуются подпятниками, устанавливаемыми на торцы клапанов. Для достижения оптимальных показателей двигателя после установки распредвалов требуется изменение программы контроллера инжекторного двигателя. • Распредвалы 2112-31/31 рекомендуются для установки на двигатели объемом 1.5L в рабочем диапазоне до 6000 об/мин., а также для двигателей с турбонаддувом. Доработка головки блока цилиндров не требуется. Обеспечивают ровный холостой ход. Увеличивают крутящий момент на малых и средних оборотах. Повышают мощность двигателя на 7-10 л.с. • Распредвалы 2112-31/36 рекомендуются для установки на двигатели объемом 1.5-1.6L в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Доработка головки блока цилиндров не требуется. Обеспечивают ровный холостой ход с 900 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах. Повышают мощность двигателя на 12-15 л.с. • Распредвалы 2112-36/43 рекомендуются для установки на двигатели объемом 1.6-1.7L в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Доработка головки блока цилиндров не требуется. Обеспечивают ровный холостой ход с 1000 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах. Повышают мощность двигателя на 15-20 л.с. • Распредвалы 2112-43/52 рекомендуются для установки на двигатели объемом 1.6-1.7L в рабочем диапазоне до 7000 об/мин. Для распредвала 2112-52 необходимо увеличить высоту преднатяга пружин на 1мм путем зенкования седел клапанов или доработкой тарелок пружины клапана. Обеспечивают ровный холостой ход с 1200 об/мин. Увеличивают крутящий момент на средних и высоких оборотах. Повышают мощность двигателя на 20-30 л.с.

Тюнинг-карбюратора для современного и мощного автомобиля

Тюнинг-карбюратора для современного и мощного автомобиля Новый революционный тюнинг-карбюратор МегаСолекс 25х27 (указаны диаметры главных диффузоров соответственно 1 и 2 камер в мм) с увеличенной в диаметре дроссельной заслонкой до 35мм (стандарт - 32мм). Тюнинг карбюратора состоит в том, что прибор позволяет выжать максимально возможную мощность (насколько это позволяет карб. версия) на высоких оборотах за счет max расточенной 2-й камеры и как ни странно, не потерять или даже увеличить крутящий момент двигателя на низких и средних оборотах, с увеличением мощности на высоких оборотах. Зачем нужен такой тюнинг карбюратор...!!?? Ни для кого не секрет, что карбюраторные двигатели постепенно отходят на второй план, вытесняемые более совершенными инжекторными собратьями. Ведущие мировые производители уже давно оттачивают программную начинку своих впрысковых двигателей далеко не первого поколения. Но, в отличие от других стран, в силу разных причин, наш автопарк по-прежнему содержит еще определенное количество автомобилей с карбюраторными двигателями. Сейчас доводка и доработка двигателей и автомобилей в целом стала доступна многим. Скажем, сейчас мало кого можно удивить двигателем с рабочим объёмом 1600, 1700, и 1800 см^3 на автомобилях 8-го и 10-го семейства. На «классике» рабочий объём доводимых двигателей давно уже перевалил за 2 литра. Теперь немного элементарной теории. Мы ведём речь о тюнинге карбюратора. Любое вмешательство в конструкцию двигателя неизбежно ведёт к доработке системы питания тем или иным образом, даже если это банальная замена распределительного вала. Задача тюнинга карбюратора состоит в том, чтобы на всех режимах готовить требуемую горючую смесь для цилиндров двигателя. Задача довольно сложная, и в большинстве своём на заводе всё сводится к компромиссным, усредненным решениям. Наша задача заключается в том, чтобы для каждого двигателя провести тюнинг карбюратора, позволяющий его владельцу максимально использовать возможности автомобиля. Здесь далеко не последним определяющим фактором является манера вождения автомобиля: в первую очередь важен, конечно же, используемый диапазон оборотов двигателя. По этому поводу уже очень много сказано, поэтому мы двигаемся дальше. Лучше рассмотреть на примере. Для наглядности лучше даже на двух. Допустим есть два автомобиля 2109, обычный карбюраторный мотор. На один из них установили распредвал (11мм подъём клапанов, ~290 градусов фаза впуска…), другой снабдили таким же, но кроме прочего увеличили рабочий объём путём установки коленчатого вала с диаметром кривошипа 78мм. Если и в первом и во втором случае оставить стандартной систему питания, то возможности двигателя не раскроются. В первую очередь, и это понятно, пострадает область высоких оборотов. Расход воздуха и в первом и во втором случае возрос, а диаметры диффузоров остались прежними. Опытами достаточно давно установлено, что скорость воздуха в диффузоре в 120 м/с уже начинает отрицательно сказываться на наполнении цилиндров свежим зарядом. «Геометрия» стандартного двигателя 82/71, он 4-х тактный и имеет 4 цилиндра. Значит за один оборот (пока без учёта дозарядки или обратного выброса) он расходует: (3,14*8,2^2)/4*7,1*2=749,5см^3/об воздуха. При оборотах 6000 расход: 749,5*6000/60=74950 см^3/с. Дальше необходимо учесть коэффициент наполнения двигателя на высоких оборотах за счёт инертности смеси. Приблизительно 1,25. В итоге расход воздуха через диффузоры (их два) получается: 74950*1,25=93688см^3/с. Далее не трудно подсчитать площадь диффузоров 1-ой и 2-ой камер стандартного карбюратора: 3,46см^2 и 4,15 см^2 соответственно, в сумме-7,61 см^2. Теперь расход делим на площадь, переводим из сантиметров в метры и получаем скорость потока в диффузоре: 93688/7,61=123,1м/с. Что и требовалось доказать: стандартный двигатель имеет мощность на 5600 об/мин, и он изрядно придушен карбюратором. Это доказывает и практика: доработанный карбюратор с диаметром диффузоров 24/24 показывает прибавку даже при установке на стандартный двигатель. Но надо сразу оговориться, банальное и беспредельное увеличение диаметра диффузоров неизбежно ведет к ухудшению работы двигателя на малых оборотах и частичных нагрузках, вследствие снижения разряжения в области диффузора и ухудшения распыла бензина и гомогенизации смеси. Но вернёмся к примерам. Почему доработанные двигатели требуют установки карбюраторов с ещё большим проходным сечением диффузоров. Первый двигатель в отличие от стандартного на оборотах свыше 4000 будет иметь больший коэффициент наполнения( порядка1,35-1,5) и, как следствие, больший расход воздуха, да и обороты максимальной мощности будут больше 6000. А второй двигатель, вдобавок с увеличенным рабочим объёмом, изначально потребляет больше воздуха(3,14*8,2^2)/4*7,8=823 см^3/об. Диффузоры такому двигателю нужны еще больше. Но, как уже выше говорилось, беспредельное их увеличение невозможно. Необходимо создать условия для нормальной работы двигателя на переходных режимах. Можно, конечно, обогатить переходные и ускорительные системы карбюратора, но это не всегда срабатывает, да и чревато излишним перерасходом. Карбюратор, к которому была вся эта долгая прелюдия, имеет диаметры диффузоров 24/27. Его особенность заключается в том, что увеличению подвергнут не только диаметр диффузора, но и смесительная камера (а как следствие и дроссельная заслонка, диаметр 34мм). Благодаря не сильно изменившейся разнице в соотношении диаметров, разряжение в области диффузора удаётся поддерживать на приемлемом уровне при относительно большом его проходном сечении. Этого вполне хватает двигателям, работающим с широкофазными валами и рабочим объёмом до 1800 см^3. Двигатели имеющие больший рабочий объём (>1750-1800см^3) можно оборудовать карбюраторами с диаметром 2-ой смесительной камеры 35мм и 33,5 мм 1-ой камеры. В заключение надо отметить, что определённый синтез различных диаметров смесительных камер и диффузоров позволяет добиться хороших результатов на различных двигателях. Карбюратор, который предлагается у нас это разумный компромис, позволяющий, однако, полнее раскрыть возможности двигателя!

Шатуны для форсированного двигателя

Одна из наиболее важных вещей, которую надо иметь в виду при подготовке шатунов для форсированного двигателя — это их прямизна. Изогнутые, или даже слегка деформированные шатуны уменьшат мощность двигателя, т.к. они удерживают поршень в отверстии цилиндра под углом, увеличивая трение. Можно даже и не говорить о том, что проверка совмещения является обязательной и первоочередной операцией при сборке форсированного двигателя.

Кроме очень важной «прямизны», всегда имеет смысл проверить размеры отверстия с большого конца шатуна. Если нужно, следует обработать отверстие, чтобы довести его диаметр до требуемых размеров. Если шатун подвергался увеличенным нагрузкам от детонации, то отверстие в головке шатуна может быть деформировано или увеличено (конечно, если это обнаружилось, то очень важно проверить шатуны на наличие трещин). Шатуны с деформированными «большими» концами могут привести к тому, что провернутся вкладыши шатунных подшипников, результатом чего будет выход всего двигателя из строя.

Если двигатель будет работать на высоких оборотах (более 6.500 об/мин), то лучше подобрать отверстие с большого конца шатуна так, чтобы его размеры укладывались в нижний предел допуска, оговоренного фирмой-производителем. Это максимально увеличит «обжатие» подшипника, и дополнительное усилие уменьшит шанс выхода подшипника из строя. Помните, подшипник в отверстии удерживает сила трения, а не язычки на вкладышах подшипников; следовательно, требуется точный выбор посадки.

Если вы хотите достичь высоких значений эксплутационных характеристик, которые может создать повышенная степень сжатия, то очень важно пользоваться шатунами, изготовленными из лучших материалов и обработанными на лучшем оборудовании. Низкое октановое число топлива часто вызывает детонацию, а очень высокие нагрузки, вызванные детонацией, могут разрушить вкладыши подшипников.

Болты шатунов являются деталями, на которые часто не обращают внимания, но они очень критичны для надежности шатунных подшипников. Если болты растянулись под нагрузкой, то зажимной эффект будет уменьшен и шатун ослабит свой захват вкладышей подшипников. Правило выбора простое: покупайте самые лучшие (дорогие) шатунные болты, которые только можете найти. Если проверка после разборки обнаружила повреждение из-за проворачивания вкладышей, не используйте поврежденный шатун повторно. Отверстие в большом конце шатуна почти наверняка имеет отклонение от окружности более чем на допустимые 0,025 мм и возможно лишь полностью перешлифовать отверстие с помощью специального устройства. Но это является лишь частным примером, когда шатуну удаётся вернуть механическую однородность. Перешлифовка или «развертка» шатунной крышки вызывает нежелательные напряжения в шатунных болтах и в углах площадок шатунных болтов. Эти напряжения могут привести к дефектам шатуна. Никогда не пытайтесь сохранить несколько деталей, используя эту процедуру «спасения», особенно в форсированном двигателе. Если вы обнаруживаете какой-либо признак неисправности подшипника, то покупайте новый шатун. Избегайте восстановленных шатунов, если только они не восстановлены в мастерской с хорошей репутацией. Если нет возможности купить восстановленный шатун из надежного источника, то покупайте новый. В случае сомнений также лучше приобрести новый шатун, т. к. незначительная экономия может привести к серьезным последствиям (выход двигателя из строя).

Другим важным аспектом конструкции шатуна является общий вес. Большинство шатунов имеет большие балансировочные подушки на обоих концах шатуна. Эти подушки можно часто уменьшать, соответствующим образом уменьшая общий вес шатуна. Однако убедитесь, что на подушках останется достаточно много материала, т. е. что шатуны могут быть отбалансированы перед окончательной сборкой. Уменьшая балансировочные подушки и убирая, таким образом, лишний вес или полируя выступающие участки, можно уменьшить вес шатуна примерно на 10%. Это не увеличит мощности двигателя на постоянных оборотах, но улучшит реакцию на открывание дроссельной заслонки (это называется разгонной мощностью), что улучшит разгон автомобиля. Перед тем как шатуны пойдут на «обработку», их нужно проверить на наличие поверхностных трещин. Если вы намереваетесь серьёзно обработать набор шатунов, то рекомендуется проверить их до и после обработки, для выявления возможных трещин вблизи поверхности. Для такой проверки имеется различное оборудование, и оно есть во многих мастерских. Небольшие поверхностные дефекты иногда могут быть удалены простой шлифовкой. Если же проверка выявила наличие серьезных трещин, то такой шатун нужно заменить.

Всё о двигателях 2108, 21083, 21081

Всё о двигателях 2108, 21083, 21081

Две статьи С. Гераськина, опубликованые в журнале "За рулем" в 1995 году о двигателях 1100, 1300 и 1500 см для переднеприводных Самар. Размещены без ремарок и значительных сокращений. Близнецы - братья. За рулем. N 3 1995г Вот уже 10 лет выпускают в Тольятти ВАЗ-2108 и чуть меньше - модели -21083 и -21081. Пришло время "рассекретить" историю их появления и рассказать об особенностях конструкции - тем более, что реэкспортных "восемьдесят первых" становится у нас все больше. Слово специалисту ВАЗа С. ГЕРАСЬКИНУ. В конце далеких уже 70-х годов было принято решение о создании нового (после "Жигулей") семейства автомобилей ВАЗ. В Управлении главного конструктора разработали техническое задание (ТЗ), проанализировав зарубежные образцы ("Мазду-323", "Фольксваген-Гольф". "Ситроен-Визу" и др.). Вот что определили конструкторы: автомобиль должен иметь привод на передние колеса, подвеску "качающаяся свеча". двигатель рабочим объемом 1300 см*3 меньших по сравнению с существующим размеров, коэффициент лобового сопротивления (Сх) ниже 0.4. Поскольку для ВАЗа все принятые к исполнению идеи были новыми, решили привлечь фирму "Порше" в качестве консультанта. Базовой (и единственной) моделью контракта был ВАЗ-2108 с двигателем объмом 1300 см*3 и пятиступенчатой коробкой передач. Для разработки других модификаций завод не получил тогда денег от министерства. Но в планах они (не деньги, а модификации) были. Примерно через год на ВАЗе занялись мотором -21083 (1500 см), а еще примерно через полгода-21081 (1100 см). Почему именно двигатель рабочим объемом 1300 см стал базовым? Из компоновочных расчетов и анализа автомобильного рынка было сделано заключение, что для автомобиля такого класса, массы, назначения будет достаточно мощности 60-62 л. с. Отсюда рассчитали литраж мотора. Затем разработали мотор -21083. использовав тот же блок цилиндров. Этот двигатель рождался трудно, потому что почти ничего нельзя было изменить: расстояние между осями цилиндров было задано размерами блока, материалы -те же и т.д. Иными словами, требовалось сделать конфетку из подручного материала. А проблем. присущих только этому мотору, было достаточно: не выдерживая нагрузок, трещал блок: задирался поршень и клинил поршневой палец по причине тепловой нагруженности (ведь протоков между цилиндрами для охлаждающей жидкости нет). И еще целый букет: питтинг на вкладышах и растрескивание выпускного коллектора, продавливание привалочной плоскости головки и смятие бобышек. Но в процессе доводки мотор удалось подтянуть до необходимой надежности, хотя мощностные характеристики пришлось снизить. Тем не менее, двигатель остался самым чувствительным к малейшим отклонениям от требований документации, будь то качество материалов или обработка деталей. Мощность полуторалитрового двигателя примерно на 6 л. с. больше. Но она определяет главным образом максимальную скорость. Для разгона и удобства маневра значительно важнее другой показатель - максимальный крутящий момент. Вот здесь двигатель "1500" дает ощутимый перевес. Правда, не обошлось без ложки дегтя: максимальному крутящему моменту соответствуют слишком высокие обороты. Теперешний начальник отдела доводки двигателей НТЦ П. Бывшев в свое время доказывал, что такой момент двигатель должен выдавать при 2500 об/мин. Тогда подбором передаточных чисел коробки передач можно было бы добиться выполнения всех показателей ТЗ по этому автомобилю, одновременно значительно снизив расход топлива, шум и токсичность. Ныне этот вариант реализован на двигателе с впрыском. У двигателя -21081 совсем иная история. Он был включен в гамму разрабатываемых двигателей по запросу отдела экспорта, так как во многих странах (Бельгия. Греция. Португалия) налог на машину определяется по литражу ее мотора. В других странах эти автомобили привлекают заказчиков низкой контрактной стоимостью. К нам они попадают уже "оттуда" - на внутренний рынок завод их не поставлял. Автомобиль с этим мотором ведет себя довольно вяло: к тому же. чтобы удовлетворить нормам токсичности в Европе, его пришлось "зажать" по регулировке. Но. скажем, для пожилых людей, покупающих машины исключительно по соотношению "цена - объем салона", он предоставляет определенные преимущества. И все же большим спросом мотор не пользовался Двигатель "1100" не особенно удобен для производства: довольно много отличий от базового мотора (о них ниже). В то же время он получился наименее нагруженным и поэтому "прощает" даже значительные отклонения по материалу и изготовлению. Вот такова история. А теперь о том. что изменено в модификациях мотора -2108. В двигателе -21081 уменьшен ход поршня и за счет этого сокращен рабочий объем. Блок цилиндров ниже на 5.6 мм: остальные размеры не изменились, да и в технологии ремонта ничего нового. Коленчатый вал: на 5.2 мм уменьшено расстояние между осями шатунных и коренных шеек. "Вычислить" вал поможет расположение смазочных отверстий на шатунных шейках - на валах -2108 и -21081 они смещены от оси шейки в противоположные стороны . Головка цилиндров та же самая. Кстати. если вы купили для своей "восьмерки" новую головку и обнаружили на ней маркировку "21081". не расстраивайтесь - так и должно быть, эта деталь считается "родной" для двух моторов. Единственное различие - в расположении шпильки для натяжного ролика зубчатого ремня. В головке выполнены два резьбовых отверстия и в зависимости от типа двигателя - объемом 1.1 или 1.3 л- под шпильку используют одно или другое. Перенос натяжного ролика позволил на моторах с различными межосевыми расстояниями шкивов распределительного и коленчатого валов использовать один и тот же зубчатый ремень. Распредвал - оригинальный, с иным расположением кулачков, что связано с изменением фаз газораспределения на двигателе с "низким" блоком. Карбюратор модели -21081 отличается тарировочными параметрами - сечением топливных жиклеров и пусковыми зазорами. В цепом идентичен "восьмерочному", способы его регулировок. разборки и сборки остались прежними. В системе выпуска отработавших газов отсутствуют привычные "штаны" - приемная труба одинарная, а выпускной коллектор выполнен с одним выходным отверстием. Соответственно под приемную трубу сделаны кронштейн и зажим крепления к блоку. В системе зажигания устанавливают датчик-распределитель с иными характеристиками центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Внешне этот прибор можно узнать по метке красного цвета на крышке вакуумного регулятора Изменился начальный угол опережения зажигания что необходимо помнить при регулировке. Одно деление шкалы в люке картера сцепления соответствует 1 градусу поворота коленвала. поэтому в луче стробоскопа метка на маховике должна на 5-6 делений не доходить до средней метки шкалы. Напомним, что на двигателе -2108 метка не доходит до середины шкалы на одно деление. Вот. пожалуй, и все отличия двигателя -21081. Посмотрим теперь на полуторалитровый мотор -21083. Здесь конструкторы пошли другим путем, а именно: достигли большего рабочего объема, чем на -2108. увеличив диаметр цилиндров. Понятно. что появились отличия в устройстве и ремонте блока цилиндров, поршней, головки цилиндров и карбюратора. Блок по конструкции такой же, изменились лишь размеры (в том числе и ремонтные!) цилиндров и... цвет. "Восемьдесят третий" блок легко узнать - приятный синий колер отличает его от серых "собратьев". Поршни увеличились в диаметре и приобрели проточки на днище, которые не позволят клапанам удариться о поршень при обрыве зубчатого ремня. На большой поршень нужны и большие поршневые кольца, и иные пальцы (от ВАЗ-2101) - не забывайте это при покупке запчастей! В головке цилиндров увеличены диаметры впускных клапанов (с 35 до 37 мм), седел и впускных каналов. Прокладка головки - с увеличенными диаметрами отверстий под цилиндры. Конструкция карбюратора не претерпела изменений, но другими стали проходные сечения и тарировочные данные, в том числе пусковые зазоры. В системе зажигания все приборы остались прежними (если не применяется микропроцессорная система управления двигателем с двумя катушками зажигания и прочими хитростями). Новый начальный угол опережения зажигания требует небольшой корректировки действий при регулировке со стробоскопом: метка на маховике не должна доходить до среднего деления шкалы в люке картера сцепления на 3-5 делений (почему - см. выше). Остальные детали двигателя - "восьмерочные", останавливаться на них не будем; а если вас одолели сомнения при выборе запчастей, обращайте внимание на их маркировку - первые несколько цифр указывают модель двигателя. Надеемся, эта статья поможет вам и в выборе. и в обслуживании, и в ремонте "Самары", а на автомобильных "развалах" - в поисках необходимых запчастей.

"1500" против"1300" За рулем N 7 1995г. В третьем номере журнала за этот год в статье "Близнецы-братья" специалист ВАЗа С. ГЕРАСЬКИН рассказал об особенностях семейства двигателей ВАЗ-2108 объемом 1100, 1300 и 1500 см*3. Сегодня он продолжает эту тему. В предыдущем материале я коснулся истории создания двигателя ВАЗ-21083 (1500 см). Некоторые читатели сделали неверные выводы, что этот двигатель менее надежен, чем 1300 и 1100. На самом деле это не так, хотя полуторалитровый требует выверенной и стабильной технологии производства, большего внимания при обслуживании и ремонте. Постараюсь объяснить, почему. Вначале замечу, что двигатели семейства ВАЗ-2108, как говорят, на порядок лучше, чем любые другие моторы отечественных легковых автомобилей. Такое утверждение основано на анализе их конструкции и характеристик. Разумеется, наши моторы прошли весь цикл необходимых (предусмотренных ГОСТами и заводскими методиками ВАЗа) испытаний. А конструкция двигателей и всех деталей отвечает требованиям, которые заложены в техническом задании и нормативных документах. Но нередко появляются причины производственно-технологические, снабженческо-политические и другие, которые нарушают соответствие этим требованиям. Такие перемены можно назвать эмоциональными отклонениями. Непрерывное, массовое производство (на ВАЗе оно еще сохранилось) требует ритмичных поставок комплектующих, сырья, материалов. Держать ритм, а тем паче в нынешней России, очень трудно. Потому иные 'рационализаторы" пробуют изготовлять детали из несоответствующего чертежам материала. Хотя причины таких отступлений могут быть самые разнообразные - снижение энергоемкости, трудозатрат, времени и т. п. Бесправный отечественный автолюбитель с этим бороться не может. Хотя чувствует, что двигатель (автомобиль) ведет себя не лучшим образом. А для завода такие просчеты, что для слона дробинка - он большой, его не убудет. Тогда-то эмоциональные термины "менее" или "более" обретают материальное воплощение. Об этом подробнее. Блок цилиндров. В предыдущей статье мы говорили, что блоки цилиндров двигателей -21083 и -2108 по габаритным размерам и расстояниям между осями цилиндров (89 мм) одинаковы. Диаметр цилиндра двигателя ВАЗ-21083 - 82 мм, ВАЗ-21 08 - 76 мм. Толщина стенок цилиндра по расчетам (чертежам) не менее 4,5 мм. И неспециалисту понятно - цилиндры желательно омывать охлаждающей жидкостью со всех сторон: лучше отводится тепло, равномернее температурные деформации, меньше напряжений. А отсюда все .производные - большие надежность и долговечность, меньшая требовательность к отклонениям от чертежей. Последний фактор для российских условий существен. В блоке ВАЗ-2108 (1300 см) толщина перемычки между цилиндрами 13 мм (89-76-13). Ширина водяного канала (протоки) между ними соответственно 4 мм. У ВАЗ-21083 (1500 см) перемычка всего 7 мм (89-82-7). Поэтому между цилиндрами (в плоскости осей цилиндров) нет протоков - стенки здесь не омываются охлаждающей жидкостью. При такой конструкции температурный режим блока и цилиндро-поршневой группы двигателя ВАЗ-21083, конечно, более напряженный, чем ВАЗ-2108. А это требует обязательного соблюдения жестких условий изготовления поршней, колец и пальцев. Повышенная теплонапряженность блока у полуторалитрового мотора быстро выявит любые отклонения от заданных размеров этих движущихся в цилиндре деталей. И конечно, не простит иных огрехов производства: не выбитый до конца литьевой песок из блока, заусенцы или забоины на поршне из-за небрежной транспортировки, смещение поршневого пальца, заниженный диаметр юбки поршня. Все это, повторю, ускорит выход двигателя из строя. Чего не скажешь о моторе ВАЗ-2108 - он с подобными отклонениями может спокойно отработать свой моторесурс -125 000 километров. И еще. Цилиндры двигателей ВАЗ-2108 связаны между собой вверху достаточно мощной "плитой' толщиной 12 мм. При затяжке головки блока цилиндры "искривляются" и плита передает усилие от одного цилиндра к другому, мешая каждому в отдельности четко сохранить цилиндрическую форму. Вот почему полуторалитровый мотор требует деталей только "в допуске", точной технологии их обработки и сборки. Кстати, спортсмены убирают эти связи между цилиндрами ("распускают" плиту) и тем предупреждают возможные дефекты. Головка блока цилиндров и прокладка. Для головки очень важно применить сплав точно определенного состава. Дело в том, что в него добавляют немного вторичного алюминия. Если его больше, чем допустимо, жесткость головки намного снижается. В процессе изготовления за этим приходится следить особенно строго. В ходе доводки полуторалитрового мотора для увеличения запаса прочности (защита на случай отклонений по материалу и технологии) была изменена конфигурация бобышек головки под винты ее крепления. Такая форма не позволяет бобышкам трескаться даже при серьезных отклонениях (в худшую сторону, конечно) структуры материала. Открытый свод камеры сгорания головки -21083 больше, чем на -2108, а потому он воспринимает и большее усилие от газов. Если добавка вторичного алюминия в головке превышает норму, то через 60-90 тысяч километров пробега непременно раскроется стык между головкой и цилиндрами - как правило, в самом узком (где нет протоков для воды) и теплонапряженном месте, между вторым и третьим цилиндрами. А дальше все пойдет по типовой схеме: искривление привалочной плоскости головки, прогар прокладки, быстрый износ или разрушение седел и направляющих втулок клапанов. Прокладка - деталь тонкая. Ее задача не только уплотнять стык между головкой и блоком, но и компенсировать тепловые деформации, возникающие в соединении при работе мотора. Поскольку у полуторалитрового двигателя они проявляются в большей степени, то и требования к прокладке (материалу, размерам, качеству изготовления) более жесткие, чем для мотора 1300. Поэтому никогда не используйте вновь работавшую прокладку, а покупая новую, внимательно приглядитесь к ней. Возникли сомнения в качестве - не берите. На Егорьевском заводе, где делают прокладки для двигателей ВАЗ-2108, иногда допускают отступления от требований чертежа. Замечу, что положение свечи в головке ВАЗ-21083 не изменилось. Из-за большего диаметра цилиндра фронт пламени дольше идет до крайних мест камеры сгорания. Поэтому стойкость к возникновению детонации в двигателе -21083 ниже, чем в -2108. Если водитель не прислушивается к работе мотора, использует бензин с низким октановым числом и ездит с детонацией, полуторалитровый мотор не для него. В заключение еще раз повторю, что двигатели ВАЗ-2108 (-21083) надежны и долговечны, превосходят иные отечественные, да и некоторые зарубежные аналоги, когда все сделано в норме. Но при отклонениях от чертежей шансов выжить у двигателя 1300 гораздо больше, чем у 1500.

Выбор поршней для форсированного мотора

Выбор поршней для форсированного мотора

Для большинства применений в форсированных двигателях обычной практикой является выбор кованых поршней, и игнорирование литых конструкций. Однако, в двигателях, сконструированных для средней или умеренно-высокой мощности, литые поршни будут часто выдавать большую мощность, чем кованые поршни. Почему? Имеется несколько причин. Прежде всего, литые поршни обычно имеют меньший износ канавок для поршневых колец и очень малую теплопроводность, удерживая больше тепла в камерах сгорания. Во-вторых, они сконструированы для работы с минимальным зазором в отверстии цилиндра, обеспечивая более стабильную платформу для поршневых колец. В-третьих, они часто легче, чем кованые. Наиболее важным является то, что они зачастую намного дешевле кованых поршней.

В течение нескольких последних лет были заново разработаны литые поршни, подходящие для использования в форсированных двигателях. Первое преимущество — это существенно уменьшенный шум от поршня. Если такого ощущения нет, то вы могли не слышать гоночного двигателя, шум которого заглушен до приемлемого уровня. Стук поршня, вызванный колебаниями поршня в цилиндре, производит неправдоподобный шум, как при потряхивании ведра, наполовину заполненного гвоздями. Уменьшенные зазоры, существенно сокращают колебания поршня и шум от них.

Если вы планируете создать атмосферный двигатель (т.е. без наддува), предназначенный для выдачи максимальной мощности в диапазоне оборотов от 4.500 до 5.000 об/мин, то обычные литые поршни будут работать достаточно хорошо. Однако, нагрузки и температуры, создаваемые при высоких уровнях мощности и оборотах, требуют использования кованых поршней.

Если уровень мощности и другие особенности конструкции двигателя (подобные уникальному размеру отверстия цилиндра или специальному положению поршневого кольца) подтверждают необходимость кованого поршня, то очень важно реализовать то, чтобы требуемый рабочий зазор изменялся определенным образом от одного производителя поршней к другому. Помните, что возможность создания малого зазора между поршнем и стенкой цилиндра без заеданий и чрезмерного «прихватывания» является «активом» с точки зрения уплотнения поршневых колец и низкого шума. Однако, многие из специальных кованых поршней изготовлены из сплавов с высоким коэффициентом термического расширения. Они могут быть довольно стабильными при высоких температурах и больших оборотах, но они не подходят для использования в обычном режиме двигателя. Поршни, которые слабо сидят в цилиндрах, когда двигатель холодный, влияют на топливную эффективность и увеличивают расход масла, токсичность выхлопных газов и т.д. Следовательно, наиболее важные соображения, влияющие на выбор поршня, должны определить поршень, который позволяет достичь как можно меньшего зазора у юбки при всех, а не только «щадящих» условиях работы.

Как правило, лучший поршень можно найти, анализируя данные фирм-производителей по зазору поршней. Другими словами, чем больше термическая стабильность сплава, тем меньше поршень будет расширяться при нагревании, и тем меньше минимальный зазор, который может гарантировать фирма-производитель.

Как правильно форсировать поршневой двигатель по объему.

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. В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны 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. В Интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии моторов Honda . Отчасти все они будут справедливы и 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 лслитр): 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) 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 Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней. 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: 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. 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 отн. 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 поршей. 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 22,80м/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 121мм (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 (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. 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.

Чем отличаются 1,7-литровые моторы ВАЗ-2108 от 1,5

Переднеприводные ВАЗы с двигателем 21083 рабочим объемом 1657 см куб. (1,7 л) встречаются очень редко. Этот мотор сделан на базе популярного полуторалитрового двигателя... Больший рабочий объем получили путем увеличения диаметра цилиндров (с 82 до 84 мм) и хода поршня (с 71 до 74,8 мм). Такая модернизация увеличила мощность 71-сильного мотора до 106 л.с. Вырос и крутящий момент с 118 Нм при 2800 об/мин до 134 Нм при 3000 об/мин. Чаще, чем 1,7-литровый «восьмерочный» мотор, встречается 90-сильная модификация 21084 с рабочим объемом 1580 см куб. (1,6 л), которая тоже стала продуктом доводки 1,5-литрового силового агрегата. Максимальный крутящий момент данного двигателя 130 Нм при 3200 об/мин. Объем вырос благодаря увеличению хода поршня с 71 до 74,8 мм. Значения вышеуказанных характеристик мощности и крутящего момента в разных источниках (отечественных и зарубежных) могут отличаться. Это объясняется разными стандартами и способами замера этих величин; кроме того, моторы комплектуются разными системами питания карбюраторными и инжекторными, что также влияет на их характеристики. Изготовляются 1,6-литровые моторы мелкосерийными партиями на опытно-промышленном производстве «АвтоВАЗа».