mazda 3 (bk) Портинг

[Stasy]

Как многие наверно знают, двигатель внутреннего сгорания можно представить в виде обычного насоса, и чем больше воздуха он прокачает, тем больше мощности выдаст. Конечно, это упрощение не на 100% верно, но оно дает общее понимание вопроса. В этой статье будут рассмотрены способы повышения мощности двигателя с помощью доработки головки блока цилиндров (ГБЦ). Суть такой доработки в увеличении пропускной способности ГБЦ. Это достигается изменением формы и размера каналов, клапанов (седел) и камеры сгорания.

Место наибольшего сопротивления в гбц.

Нравится нам это или нет, но клапана это часть каналов гбц, и когда они закрыты, их пропускная способность равна нулю. Это означает, что клапана являются главными ограничителями потока воздуха через двигатель, пока они не откроются на некоторую величину. Но даже открытый клапан представляет собой значительную преграду. Чтобы лучше представлять пропускную способность клапана, по отношению к остальной части канала, рассмотрим стандартный канал двигателя Шевроле V8.

Рис.1

Прямая часть канала изображена на рис.1а. Пропускная способность у нее 625кг/ч. Поворот к седлу клапана (рис.1б), пропускает 415кг/ч. Теперь рассмотрим рис.1в. В этой части канала находится подвижный клапан. Во время работы двигателя клапан не может мгновенно открыться (закрыться), и большую часть времени впуска (выпуска) находится в «полуоткрытом» состоянии, это и есть причина его малой пропускной способности. В нашем случае около 290кг/ч.

Таким образом, задача номер один – увеличить пропускную способность клапана при малом и среднем открытии.

Влияние формы седла на пропускную способность клапана.

Рис.2

Рассмотрим седло отдельно от остального канала. Рис.2 показывает прогресс формы клапан-седло. Простейшая форма с острыми краями на рис.2а обладает худшей эффективностью. Одна фаска под углом 45о (рис.2б) обеспечивает значительное улучшение пропускной способности, еще больше будет поток воздуха у седла с двумя фасками (рис.2в), и максимален на рис.2г при трех фасках. На рис.3 изображено самое эффективное сочетание клапана и седла — радиусная фаска.

Применив не сложные методы обработки седел, как показано выше, можно получить неплохой прирост наполнения, но для максимальной эффективности потребуется продувочный стенд, так как придется подбирать все углы вручную. Например на некоторых гоночных моторах делают фаску седла 50о или даже 55о . Это уменьшает наполнение при небольшом открытии клапана, однако дает прирост при подъеме 12мм и выше. В дополнение, большие углы фаски сглаживают удар при закрытии клапана. Для двигателей увеличенного объема разумно будет сделать фаску клапана 30о, это заставит клапан казаться больше, чем он на самом деле есть и увеличит его пропускную способность на низких и средних подъёмах.

Препятствия потоку воздуха вокруг клапана.

Рассмотрим типичную ГБЦ с двумя параллельными клапанами на цилиндр.

При таком расположении клапанов препятствия около седла сильно уменьшают пропускную способность до подъема в 0.25 от диаметра клапана. Для клапана 36мм это будет 9мм подъема, что не мало. В идеале никаких препятствий вокруг седла быть не должно, чтобы воздух свободно выходил со всех сторон клапана.

На рис.3 показана ситуация для большинства ГБЦ с параллельными клапанами. Для максимальной пропускной способности нужно убрать все препятствия в зоне вокруг клапана (обведено кружком), красным и зеленым выделены части камеры сгорания и цилиндра, которые нужно удалить. Конечно, делать проточки в цилиндре не стоит. Идеальным будет поместить клапан в вершину конуса с наклоном стенок 38о, как изображено на рис.4

Рис.4

Убирая препятствия вокруг седла в камере сгорания нужно помнить о том, что основная часть воздуха поступит со стороны потолка канала. Соответственно этим местам стоит уделить основное внимание. Так же важно не переборщить со снятием металла, это приведет к снижению степени сжатия и падению мощности.

В рассматриваемой выше ГБЦ, эффективность работы клапана возрастает, как только его подъем превышает 0.25D. Увеличение пропускной способности начинается с момента, когда воздух перестает пытаться выходить вокруг всего клапана и вместо этого поступает только с одной стороны.

Рис.5

По этой причине в ГБЦ с двумя параллельными клапанами на цилиндр часто использую валы с очень высоким подъемом.

 

Поворот канала к седлу.

 

Из-за своей массы, воздуху довольно сложно пройти на большой скорости поворот малого радиуса от канала к седлу.

По этой причине в гоночных двигателях каналы ГБЦ делают так, чтобы они составляли с седлом как можно меньший угол. В обычных машинах, из соображений компактности, каналы внутри ГБЦ наклоняют ближе к горизонтали, иначе двигатель просто не поместится под капотом. В результате воздух не может пройти поворот малого радиуса на дне канала, и чем больше открытие клапана, тем сильнее поток будет смещаться в верхнюю часть канала. Рис.5 показывает схему движения смеси для горизонтального канала.

При большом подъеме клапана из-за высокой скорости воздух не в состоянии пройти поворот малого радиуса со стороны «б» и будет весь двигаться в районе потолка канала по большему радиусу, поступая в цилиндр со стороны «а». В результате такой неравномерности возникает сильное завихрение топливовоздушной смеси, что несколько повышает крутящий момент на средних и низких оборотах. Однако в целом мощность двигателя падает, так как часть клапанной щели и канала не используются. Способы доработки канала с целью уменьшения этого эффекта будут рассмотрены далее.

 

Форма каналов ГБЦ.

 

Рис.6

На рис.6 показано увеличение пропускной способности типичного круглого канала ГБЦ с изменением его формы.

Как уже было сказано выше, при большом подъеме клапана воздух смещается к потолку канала. То есть часть полезной площади канала не используется. Поэтому важной задачей является заставить воздух двигаться и в нижней части канала, то есть проходить поворот малого радиуса. Опытный тюнер в этом случае применит технику «повышения пола». Суть техники состоит в увеличении радиуса поворота на полу канала с помощью наварки металла, и одновременном расширении стенок канала в этом месте. Расширенный канал замедлит поток воздуха, позволив ему пройти поворот неотрывно от пола. В случае параллельных клапанов можно расширить канал со смещением. Если наварить металл на пол канала нет возможности, то достаточно сгладить поворот малого радиуса как можно сильнее. Во время доработки каналов у многих тюнеров возникает соблазн полностью спилить направляющие втулки клапанов, так как они занимают часть полезной площади. Такое действие ухудшит перемешивание топливовоздушной смеси, что негативно скажется на мощности. Втулки достаточно обточить на конус.

 

Подробнее о смещении.

 

Рис.7

Изучая наполнение двигателя с параллельными клапанами, можно заметить, что поток смеси направлен к центру цилиндра при впуске, и от центра при выпуске. Это как раз тот случай, когда нужно дать воздуху возможность двигаться так, как ему удобно. Такой эффект достигается смещением каналов ГБЦ в направлении основного потока (рис.7). Смещение канала приведет к значительному росту наполнения при подъемах больше 0.25D.

Диаметр прямой части каналов ГБЦ.

Рассмотрим возможные улучшения прямой части канала (рис.1а). Единственное что здесь можно сделать – снять металл для увеличения диаметра. Очень важно в этом случае не переборщить с размером.

Рис.8

Пропускная способность прямой части канала может легко превысить возможности клапана, и это приведет к падению мощности на низких оборотах, в то же время ни чего не добавив на высоких (рис.8). Диаметр прямой части канала должен строго соответствовать пропускной способности клапана, и не больше. Возникает логичный вопрос: как все это рассчитать? К сожалению, никакие формулы тут не помогут, просто потому что, пропускная способность зависит от слишком многих факторов. Есть два способа подобрать нужный диаметр канала: продувочный стенд, и большой опыт в доработке ГБЦ. В любом случает нужно помнить, что канал с недостаточным диаметром вызовет меньшие потери мощности, чем «переточенный».

В заключение стоит сказать, что если представить прибавку мощности от доработки ГБЦ как 100%, то 98-99% будет приходиться на операции, перечисленные выше, и лишь 1-2% на полировку каналов. Полировать имеет смысл только камеру сгорания и выпускной канал – это уменьшит образование нагара.

 

©, by David Vizard

[aux3141566847736]

Оооуу пища для тюнеров теоретиков. Зачем это здесь? В маздовском 2.0 прирост от портинга минимальный, а гемороя и ценник большой. Не оправдывает оно того. Да и никто этого делать на этом форуме не будет.

[Stasy]

Зачем это здесь?

 

Пусть будет. Это информация. "Голова всему голова", как говорится. Да и мотор строится для разных целей.

 

От "прямотока" или "нулевика" тоже польза копеечная. Но это не значит, что такие темы закрыты для обсуждения или изучения. :)

[Psix659]

Почему пропали фотографии

[Mik000001]

Почему пропали фотографии

Я думаю из за срока давности