Турбовый двигатель: 7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов — журнал За рулем

Турбо-результат для целевой мощности 600 л.с. и двигателя 4,0 л. Здесь мы рассчитали потери в трансмиссии для RWD, так что 600 x 1.15 = 690 лошадиных сил.

Подходит для применения в автомобиле

Еще одним важным фактором для правильного согласования турбонагнетателя является применение на автомобиле. Автомобиль для автокросса требует быстрой реакции наддува, поэтому для этого применения подойдет турбина меньшего размера или корпус турбины меньшего размера. Это принесет в жертву максимальную мощность на высоких оборотах, но отклик на ускорение будет отличным. Тягач, который стремится к максимальной мощности и максимальной скорости, скорее всего, выберет турбонагнетатель большего размера и большой корпус турбины, чтобы максимизировать воздушный поток, поступающий в ступень турбины.Это самые простые шаги для согласования турбо, но важные факторы, которые следует учитывать при сужении поиска правильного турбо.

Наконечник тюнера от Майка Макгинниса — Инновационная настройка: Подбор турбонагнетателя к типу топлива также важен. Например, если гонщик хочет сделать 500 л.с. на насосном газе по сравнению с E85, я бы, вероятно, указал другие турбины, увеличив размер компрессора, чтобы мощность на насосном газе без высоких температур на выходе компрессора и помочь снизить температуру выхлопа, что помогает с запасом безопасности. стучать.

Подходит для приложений с одинарным и двойным турбонаддувом

Определив целевую мощность, нам нужно решить, нужна ли нам установка с двойным или одинарным турбонаддувом. Оба типа могут производить мощность эффективно и с отличным откликом. Иногда объем двигателя является основным фактором, и все, что вы можете сделать, это установить две турбины поменьше. Или, может быть, коллектор, который вы приобрели, поставляется только в конфигурации с одним турбонаддувом. Решение остается за вами, чтобы проанализировать и принять его, главным образом, исходя из бюджета и наличия компонентов.Вот дополнительный расчет, который следует учитывать при настройке двойного турбонаддува. Если у вас 4-литровый двигатель, и вы хотите получить 690 лошадиных сил с двумя турбокомпрессорами, вам нужно разделить целевую мощность и рабочий объем двигателя на 2 и найти совпадение, основанное на сумме половины целевых входных параметров. Наш пример 4-литрового двигателя и целевой мощности 690 л.с. теперь будет соответствовать 2,0 л и 345 л.с.

Используя функцию сортировки страниц продуктов по производительности, введите 345 и 2,0, и появятся новые результаты.Результаты двойного турбонаддува сильно отличаются от результатов расчетов одиночного турбонаддува. Имейте в виду, что результаты, показанные для этих входов, относятся к продуктам, которые соответствуют диапазонам мощности и рабочего объема линейки продуктов Garrett Turbo. Чтобы найти турбо-матч, необходимо провести дополнительные исследования. Эта функция веб-страницы предназначена для того, чтобы дать вам отправную точку для выбора турбо.

Для согласования приложений с двойным турбонаддувом необходимо разделить целевую мощность и рабочий объем двигателя на 2

Установки турбонагнетателя со стандартным и обратным вращением

Garrett предлагает турбокомпрессоры в стандартной конфигурации и конфигурации с обратным вращением.Эти опции, которые иногда называют зеркальными или зеркальными турбинами, позволяют создать идеальную симметрию вашей турбо-системы. Колесо компрессора с обратным вращением вращается против часовой стрелки и имеет выходное отверстие корпуса компрессора, направленное влево. Помните, что вращение крыльчатки компрессора определяет путь потока воздуха. Турбонагнетатели со стандартным вращением вращаются по часовой стрелке с направленным вправо выпускным отверстием компрессора. На изображениях ниже показаны несколько различных конфигураций двигателя и настроек турбонаддува.

Quad Turbo V12 LS с двумя наборами зеркальных турбокомпрессоров GTX3582R Gen II для этой безумной сборки от Haltech

Двойная GTX5533R Gen II турбо стандартная установка дрэг-рейсинга с вращением для гонщика Марка Микке

Зеркальное изображение турбосистемы GTX3076R Gen II, созданной компанией Schmuck Built LLC.

Один турбо G Series G42 в R34 GTR

Сужение результатов поиска

Теперь мы можем сузить наш турбо-поиск по одному из приведенных выше примеров.Для этого мы выбрали приложение с двойным турбонаддувом. Наш следующий шаг требует, чтобы мы просмотрели страницу каждого турбонагнетателя и выяснили, какие варианты комплекта турбин доступны, а также проанализировали мощность и рабочий диапазон каждого турбонагнетателя. Основное практическое правило заключается в том, что если мощность вашего двигателя и целевые параметры рабочего объема (345 / 2,0 л) слишком близки к низкому или высокому диапазону турбонаддува, то соответствие, скорее всего, будет иметь низкую эффективность и не будет лучшим вариантом. Хорошее совпадение дает вам силу и реакцию, которые вам нужны в эффективной части карты, которая, как правило, находится ближе к середине диапазона.

Помните, что наши требования к турбо-двигателю составляют 345 лошадиных сил для 2.0L , потому что это для приложения с двойным турбонаддувом. Наша общая цель — выпустить 690 автомобилей с 4,0-литровым двигателем.

GTX3071R Gen II: 340-650 лошадиных сил и рабочий объем 1,8–3,0 л. Варианты входа в корпус турбины доступны с Т3 и входом с V-диапазоном и выходами с V-диапазоном. На первый взгляд целевой диапазон мощности (345) всего на 5 л.с. больше нижнего предела турбо (340). Ваш автомобиль не всегда работает на полных оборотах, поэтому этот турбонаддув будет работать с еще меньшей мощностью при более низких оборотах двигателя.Этот турбо не самый лучший вариант и мы продолжим поиски.

G Series G25-550: 300-550 лошадиных сил и рабочий объем 1,4–3,0 л. Варианты входа в корпус турбины доступны в основном с V-диапазоном с одним вариантом T25. Наши потребности в лошадиных силах больше в пределах турбо-диапазона. Смещение также находится между диапазоном. G25-550 предлагается со стандартным и обратным вращением для зеркальных установок. Этот турбо вариант намного лучше, чем GTX3071R Gen II.

Заключение

Это основные шаги для турбо-согласования. Теперь вы должны быть в состоянии определить и рассчитать целевую целевую мощность кривошипа, используя расчеты потери трансмиссии. После того, как определена конфигурация с одинарным или двойным турбонаддувом, вы можете рассчитать правильные входные данные для ввода в функцию турбо-сортировки на странице производительности продукта, чтобы сузить ваши варианты. Вы также знаете, на что обращать внимание при просмотре каждой турбо-страницы. Это всего лишь один инструмент, который вы можете использовать, чтобы улучшить свои знания о системе турбонагнетателя.Есть еще много факторов, которые необходимо учитывать при выборе турбокомпрессора, о них вы можете прочитать в части 2.

Если турбо-сопоставление все еще сбивает с толку, мы разработали еще один инструмент, который выполнит всю сортировку за вас на основе ваших входных данных. Это называется Boost Adviser. Это бесплатно, и вы можете нажать на изображение ниже, чтобы перейти к нему.

Что такое турбокомпрессор и как он работает?

Турбокомпрессор — это устройство, устанавливаемое на двигатель транспортного средства, которое предназначено для повышения общей эффективности и производительности.Это причина, по которой многие автопроизводители предпочитают использовать турбонаддув в своих автомобилях. Новые Chevrolet Trax и Equinox предлагаются с двигателями с турбонаддувом, и с течением времени ими будет оснащаться все больше и больше автомобилей.

Турбина состоит из двух половин, соединенных валом. С одной стороны, горячие выхлопные газы вращают турбину, соединенную с другой турбиной, которая всасывает воздух и сжимает его в двигателе. Это сжатие дает двигателю дополнительную мощность и эффективность, потому что чем больше воздуха может попасть в камеру сгорания, тем больше топлива может быть добавлено для большей мощности.

Помимо дополнительной мощности, турбокомпрессоры иногда называют устройствами, которые предлагают «бесплатную мощность», потому что, в отличие от нагнетателя, для его привода не требуется мощность двигателя. Горячие и расширяющиеся газы, выходящие из двигателя, приводят в действие турбокомпрессор, поэтому нет утечки полезной мощности двигателя. Двигатели с турбонаддувом также не подвержены такому воздействию, как двигатели без наддува, когда они едут на больших высотах.Чем выше высота набирает атмосферный двигатель, тем труднее ему получать кислород из-за разреженной атмосферы. Турбонагнетатель решает эту проблему, потому что он нагнетает кислород в камеру сгорания двигателя, иногда при давлении в 2 раза превышающем атмосферное.

Турбокомпрессоры также улучшают топливную экономичность транспортного средства, однако существует неправильное представление о транспортных средствах с турбонаддувом и топливной экономичности. Если взять двигатель без наддува и установить на нем турбонагнетатель, это не улучшит топливную экономичность.Способ, которым производители повышают эффективность использования топлива с помощью турбонаддува, заключается в уменьшении размера двигателя и его последующем турбонаддуве. Например, возьмите рядный 4-цилиндровый двигатель без наддува объемом 2,5 л, уменьшите рабочий объем до 1,4 л, а затем наденьте на него турбонаддув. Меньший двигатель с турбонаддувом по-прежнему будет иметь те же показатели производительности (или немного лучше), но из-за меньшего рабочего объема он также будет потреблять меньше топлива.

Что такое компоновка двигателя Hot V Turbo и какие у него преимущества?

Впервые представленные в рамках программы Ferrari Formula 1 в начале 1980-х годов, горячие V-двигатели с турбонаддувом возродились в таких мощных автомобилях, как Mercedes-AMG GT и Porsche Panamera.Так что же такое горячий V-образный двигатель и как он влияет на принудительную индукцию?

Недавно обнаруженный в новом Porsche Panamera горячий V-образный двигатель имеет выхлопные отверстия, направленные внутрь; направление, противоположное обычной установке. Порты указывают на центральную линию блока цилиндров, а турбокомпрессоры аккуратно размещены между двумя рядами цилиндров.Это означает, что турбины расположены гораздо ближе к месту сгорания в двигателе, а не прикреплены болтами к внешним сторонам блока цилиндров. Так зачем использовать эту настройку вместо макета соглашения? Позвольте познакомить вас с этим:

1. Нагрев

Турбокомпрессоры питаются выхлопными газами двигателя, и поэтому они полагаются на скорость газов для правильного нагнетания.По мере снижения температуры выхлопных газов скорость уменьшается из-за отсутствия давления, что снижает скорость раскрутки турбокомпрессора. Итак, как правило, вы хотите, чтобы турбокомпрессор находился в теплом месте в моторном отсеке. Большинству компонентов автомобиля обычно способствует охлаждение, поэтому турбокомпрессор следует размещать в таком месте, где другие близлежащие компоненты не подвергаются воздействию тепла. Для этого обычно используются дополнительные трубопроводы, но установка горячего V устраняет эту необходимость.

Меньшее расстояние до турбонагнетателей означает меньшую потерю тепла выхлопными газами.Каталитические нейтрализаторы (которые обычно находятся под автомобилем) также расположены внутри буквы V, так как они также лучше всего работают в горячем состоянии. Высокая температура между рядами поршней позволяет турбокомпрессорам и котлам повысить эффективность по сравнению с более традиционной подвесной системой.

2.Упаковка

В целом, чем меньше двигатель может быть в больших размерах при сохранении высокой выходной мощности, тем лучше. Поскольку производители пытаются сократить расходы, такие компании, как BMW, стремятся разработать один базовый блок двигателя, который используется во многих его моделях, с небольшими изменениями, чтобы различать варианты моделей. Плотный корпус, создаваемый горячей V-образной установкой, позволяет легко переносить трансмиссию с одного типа шасси на другой, а такая универсальность делает двигатель удобным для использования в модельном ряду компании.

Более компактная установка двигателя также значительно упрощает управление двигателем в моторном отсеке. Вместо турбонагнетателей и других вспомогательных компонентов, свешивающихся сбоку от блока цилиндров, горячий V-образный узел удерживает большую часть веса двигателя вместе в плотном корпусе, что делает его колебания гораздо более предсказуемыми.

3.Управление турбокомпрессором

Поскольку турбины расположены намного ближе к выпускным отверстиям, управление турбонагнетателем может быть намного более острым. Двигатели, ориентированные V-образно, имеют порядок зажигания, который может затруднить управление турбонаддувом, поскольку рабочее колесо вращается нерегулярно.

Чтобы устранить эту неисправность в стандартной системе с турбонаддувом, необходимо установить большое количество избыточных трубопроводов, чтобы изменение скорости вращения крыльчатки было более предсказуемым. Благодаря тому, что баланс между двигателем и турбокомпрессорами можно лучше контролировать из-за их непосредственной близости в горячем V-образном двигателе, реакция дроссельной заслонки намного острее, что делает сам автомобиль намного более легким в управлении.

Популярность модели Hot V в последнее время среди производителей выросла, и AMG выпустила ее 4.0-литровый V8 для AMG GT, C63 и вскоре E63 с горячими двойными турбинами, а также Porsche, представляющий концепт своей новой Panamera. Турбонаддув изменился со времен неуклюжей мощности, таких как Ferrari F40, с двигателями, разработанными так, чтобы совсем не ощущать турбонаддув с почти идеальной линейностью. Внедрение горячих V-образных двигателей продвинуло этот путь по пути «невидимого» турбонаддува, и скоро это автомобильное колдовство распространится на большинство V-образных двигателей с принудительным впуском.

Как собрать двигатель для турбокомпрессора — CarTechBooks

Обычный вопрос среди энтузиастов — может ли данный двигатель иметь турбонаддув. Ответ на этот вопрос варьируется в зависимости от нескольких соображений. Прежде всего, исправен ли двигатель и находится ли он в хорошем состоянии с механической точки зрения? Какова ожидаемая польза от двигателя и какова ваша цель в лошадиных силах?

Если ваша цель состоит в том, чтобы создать машину для улиц / разметки, которая также будет служить в качестве ежедневного водителя, то вам следует принять во внимание общее состояние двигателя.Турбокомпрессор не является лекарством от некачественного двигателя, который потерял мощность из-за возраста и внутреннего износа. Если ваш двигатель силен с относительно небольшим пробегом, и ваш автомобиль в целом стоит потраченного времени и инвестиций, то турбокомпрессор может быть именно тем, что прописал врач! Однако существуют ограничения для стандартных компонентов, и мы их тоже обсудим.

По большей части, современные двигатели с впрыском топлива могут оснащаться турбонаддувом для увеличения мощности на 50 процентов без каких-либо реальных внутренних модификаций двигателя.Это соответствует примерно 7-8 фунтам наддува. Это предполагает, что рабочий цикл двигателя относительно невелик, что означает, что потенциал высокой мощности используется только изредка и для относительно коротких импульсов.

Небольшой блок Chevrolet с двойным турбонаддувом от Gale Banks Engineering собирается в машинном отделении Бэнкса. Эта комната, вероятно, прошла бы проверку на чистоту в больнице! Когда Бэнкс создает двигатель для одного из своих двойных комплектов, он начинает снизу вверх, чтобы убедиться, что все в порядке.Слабые звенья убивают двигатели. (Предоставлено Gale Banks Engineering)

Эта установка Buick Grand National для соревнований рассчитана на середину восьмилетки. Двигатель объемом 3,8 литра принадлежит Дэну Стрезо, владельцу компании DLS Engine Development в Уитфилде, штат Индиана.

Обратите внимание, что в этой книге конкретно не обсуждаются достоинства отдельных двигателей или их способность оснащаться турбонаддувом. Большинство двигателей за последние 10 лет были разработаны с более прочными характеристиками, обеспечивающими более высокое качество и более длительный срок службы.Турбонаддув двигателя для повышения уровня мощности может сократить его полезный срок службы, но насколько все зависит от того, как часто используется мощность и насколько хорошо настроена ваша система. Помните, что производители двигателей используют более высокие уровни мощности, чем двигатель предназначен для проведения ускоренных испытаний на долговечность.

Итак, прежде чем начинать свой проект, вы можете проверить свою конкретную платформу движка, чтобы выяснить, где находятся ее слабые звенья, если таковые имеются, и учесть эти вещи.Этот шаг может избавить вас от головной боли и страданий в будущем.

Все вышесказанное верно для небольших уличных / полосовых проектов и горячих уличных автомобилей, но если двигатель вашего проекта немного устал и / или вы хотите увеличить мощность, то вам, возможно, придется рассмотреть некоторые внутренние модификации, чтобы справиться с этим. стресс. Помимо увеличения мощности на 50–100 процентов, вам нужно будет спланировать это. Увеличение мощности выше этого диапазона обычно наблюдается в автомобилях для соревнований, и здесь есть что учитывать.

По большей части, вы можете рассматривать свой уровень наддува как основу необходимости модификации двигателя. Опасность в том, что это говорит о том, что наддув и мощность связаны друг с другом, но это не обязательно. Помните, что наддув и противодавление турбины являются нежелательными величинами, но по своей сути необходимы для увеличения массового расхода воздуха в двигатель. Поэтому, предполагая, что вы выполнили свою домашнюю работу правильно, и уровень наддува, который вы собираетесь использовать, является эффективным и точным для предполагаемого уровня желаемой мощности, мы можем сказать, что до 7-8 фунтов наддува вам, вероятно, сойдет с рук доработок двигателя практически нет.В этой ситуации вы, вероятно, сможете работать на бензиновом насосе премиум-класса с октановым числом от 91 до 94 с соотношением воздух-топливо примерно 12-12,5: 1 для максимальной мощности. Выше этого уровня наддува трудно найти топливо с октановым числом, достаточным для устранения детонации, которая быстро разрушит ваш двигатель и ваш кошелек.

Детонация будет происходить при разных уровнях наддува на разных двигателях. Порог детонации будет зависеть от нескольких факторов, таких как степень статического сжатия, вес транспортного средства, конструкция камеры сгорания, конструкция распределительного вала, зазор и синхронизация клапанов, температура всасываемого воздуха и другие.Просто непрактично ожидать, что уличный двигатель будет работать с наддувом более 15 фунтов. Независимо от переменных, у вас, скорее всего, возникнет проблема с детонацией, которая нарушит цель работы турбо-системы. Несмотря на это заявление, я знаю, что найдутся люди, которые будут настаивать на оборудовании гоночного уровня на улице, и они всегда есть. Я знаю это, потому что я вырос с несколькими из них! Но, например, уличные удилища высокого класса, легкие и хорошо построенные, и управляемые теми, кто понимает эти переменные, могут в некоторой степени сойти с рук.Это возможно благодаря тому, что турбины чувствительны к нагрузке, и наддув разрабатывается по запросу. Мудрый старый уличный роддер, которому нужен двигатель с высоким наддувом для этой случайной поездки на трассу, чтобы похвастаться низким уровнем ET, будет знать, что его двигатель в автомобиле весом 2300 фунтов не взорвется почти так же быстро, как тот же двигатель в автомобиле весом 3500 фунтов. фунт пули автомобиля. Кроме того, если у вас нет под рукой гоночного газа, просто держитесь подальше от дроссельной заслонки. В этом одно из преимуществ двигателей с турбонаддувом по сравнению с мельницей с высокой степенью сжатия и без наддува, которая обнаружит детонацию намного быстрее, если просто слегка поджать дроссель.Когда вы наберете более 20–25 фунтов наддува, вам понадобится немного реального октанового числа или просто переключитесь на алкоголь! Текущая тенденция к увеличению количества этанола в бензине для насосов, таком как E85, где до 85 процентов топлива составляет этанол, на самом деле повышает эффективное октановое число и может обеспечить большую детонационную стойкость турбомотора.

Было бы невозможно охватить специфику подготовки для всех конструкций двигателей в одной книге, но в этой главе будут рассмотрены модификации, которые относятся к двигателям с турбонаддувом в целом.Большинство следующих рекомендаций необходимы при радикальном увеличении мощности на 100 процентов и более. В этом случае вам также следует найти книгу, в которой подробно рассматриваются особенности этого конкретного двигателя. Большинство рекомендаций по сборке безнаддувных двигателей большой мощности включают усиление нижнего предела. Применимы даже многие рекомендации по двигателям высшего класса, такие как установка клапанов увеличенного размера, установка портов, лучший дизайн головки и т. Д. Не забывайте мыслить как молекула воздуха. Многие из приемов оптимизации воздушного потока, которые лучше всего работают в безнаддувном двигателе, также будут полезны для двигателя с наддувом.Хотя конкретное увеличение может быть не таким значительным, поскольку воздух заполняет камеру сгорания с немного другой характеристикой (так как он заполняется от заряда статического давления), у вас все еще есть очень короткое время, чтобы заполнить камеру на высоких оборотах, поэтому есть необходимо сделать улучшения, чтобы минимизировать сопротивление заряду цилиндра. Считайте воздух ленивым; вам понадобятся все уловки из книги, чтобы заставить его двигаться.

Качество, количество и баланс: философский подход

Я заявил, что большинство тех же рекомендаций по производству двигателей для высокомощных безнаддувных двигателей применимы и к двигателям с турбонаддувом.Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему одни двигатели производят больше мощности и живут дольше, чем другие? Если вы планируете расширить диапазон лошадиных сил, пора применить философский подход.

Создание чрезвычайно мощного двигателя — это качество, количество и баланс. Эти простые слова могут стать основой успеха. Под качеством понимается правильный выбор ключевых компонентов с высококачественным дизайном для вашего предполагаемого использования и материалов, из которых они изготовлены. Напряжения, передаваемые на форсированный двигатель, будут намного превосходить то, на что был рассчитан оригинальный двигатель, поэтому вы должны подвергнуть сомнению прочность и долговечность каждой отдельной детали.Кроме того, качество сборки вашего двигателя включает в себя то, потратили ли вы время на измерение всех критических зазоров, чтобы убедиться, что они такие, какими должны быть.

Количество является ключом к потенциальной выработке лошадиных сил. Мощность в лошадиных силах определяется фунтами сожженного топлива. Давление наддува не дает мощности, а сжигание большего количества топлива дает. Но наличие правильного количества воздуха и топлива является ключом к производству энергии. Количество также может быть примерно размером отверстия, например впускного клапана или подъема и продолжительности распредвала.Максимизация всех переменных, относящихся к количеству, даст максимальную мощность, но это может поддерживаться только качеством компонентов.

Balance — это пропорции, а также буквальный баланс вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение частей двигателя. Сбалансированный двигатель не только прослужит дольше, но и будет производить больше лошадиных сил. Баланс так же важен, когда он относится к сбалансированным пропорциям, таким как размеры камеры сгорания, соотношение воздух-топливо и баланс давления в двигателе.Повышение давления наддува с 20 фунтов до 30 фунтов с помощью регулировки перепускной заслонки вряд ли поможет вам, если вы перешли от противодавления турбины с 19 фунтов до 38 фунтов. Вы потеряли баланс давления в двигателе, обеспечивающий эффективную мощность. Теперь у вас есть двигатель, который усердно работает, чтобы преодолеть огромные насосные потери. Пришло время для другого турбонаддува с другой пропускной способностью. Следующие ниже обсуждения будут философски относиться к тем модификациям, которые необходимы для двигателей с наддувом.Они предназначены для того, чтобы направить ваше мышление на сочетание качества, количества и баланса для достижения успеха в двигателях, где удельная мощность в лошадиных силах приближается или превышает 200 л.с. на литр.

Блок

Лучше всего начать с блока двигателя. Блок двигателя — это ваш фундамент. Если не до табака, то все остальное не имеет значения. Блоки двигателя бывают как из алюминия, так и из чугуна. Изучение вашего конкретного двигателя подскажет вам, где найти самый прочный заводской блок, или если послепродажный блок — единственный путь.Например, даже лучшие OEM-блоки Ford объемом 5,0 л не живут долго на уровне 500 л.с. и выше. Если ваш турбо-проект выполняется на старом чугунном блоке, убедитесь, что у вас есть хороший. Один из способов узнать, претерпел ли ваш блок сдвиг сердечника во время первоначального литья. Один из способов проверить это — просто взглянуть на литейную втулку, на которой установлены подшипники кулачка. Если вокруг этой области обработано неравное количество отливок, это может указывать на блок, в котором произошел сдвиг литейного стержня.Дело здесь в том, чтобы найти доказательства того, все ли отверстия цилиндра были вырезаны прямо в отливке, что дает более равномерную толщину стенки цилиндра и, следовательно, более прочную стенку цилиндра.

Помимо силы, это старый трюк уличных гонщиков, который подсказывает лучшим кандидатам на блокировку больших отверстий для горных двигателей, когда царили чистые кубические дюймы. Времена изменились. В форсированном двигателе забудьте о расточке ради преимущества рабочего объема. Если вам нужно освежить блок, сделайте самый легкий срез (наименьшее внутреннее отверстие), для которого вы можете найти поршни.Стенки цилиндра должны быть толстыми для прочности и сохранения тепла. Ваш турбокомпрессор с лихвой компенсирует ту небольшую разницу, которую добавит увеличенный диаметр 0,030–0,060 дюйма. Во многих вариантах есть компромиссы, и отказ от нескольких кубических дюймов ради силы — это разумный шаг.

После проверки цилиндров следующий этап подготовки блока — это настил блока, чтобы убедиться, что он не только гладкий для уплотнения прокладки, но и точно перпендикулярен цилиндрам. Вы не можете рассчитывать на то, что заводская производственная обработка достаточно хороша.

Алюминиевые и железные блоки более поздних моделей, вероятно, отливаются более точно, но есть хороший способ убедиться, что у вас есть жизнеспособный кандидат на высокопроизводительный турбомотор. Дэн Стрезо, президент DLS Engine Development, на сегодняшний день, пожалуй, один из лучших производителей двигателей Buick Grand National объемом 3,8 литра. В то время как его специализация — 3,8-литровый двигатель, он также обычно строит малоблочные автомобили Chevrolet и Honda. Он фактически развил 700 л.с., используя стандартные 3,8-литровые компоненты с мощностью от 26 до 27 фунтов.Это примерно на 200% больше, чем рейтинг акций.

Дэна такова: сделайте двигатель звучным, сильным и мощным, а затем добавьте турбонаддув. Это соответствует нашим принципам качества, количества и баланса. Дэн использует трехэтапный процесс для подготовки всех использованных блоков двигателя.

1. Блок сначала нагревают в духовке при температуре 500 градусов F в течение 30 минут. Это высушит все масла и нагар.
2. Блок подвергается струйной очистке, чтобы удалить оставшийся мусор и удалить ржавчину.
3. Затем встряхиватель удаляет абразивную среду и другой мусор.

Сразу после этого процесса блок помещается в бак для мытья под высоким давлением для тщательной очистки блока. Следующим шагом будет магнафлюкс отливки, чтобы найти трещины. Дэн также верит в необходимость проведения акустической проверки стенок цилиндров блока на предмет толщины как на основных, так и на второстепенных осевых поверхностях. Это стороны стенок цилиндра, перпендикулярные коленчатому валу. Как правило, акустическая проверка обычно выявляет толщину стенок цилиндра равную 0.От 180 до 0,210 дюйма. При подготовке двигателя для соревнований с высоким наддувом он будет искать блок цилиндров с толщиной стенки 0,210 дюйма. Если у вас тонкий, избавьтесь от него! Ваши измерения и стандарты могут отличаться в зависимости от того, с каким двигателем вы работаете. Исследование вашего конкретного двигателя должно направить вас.

Одно из распространенных заблуждений, с которыми сталкивается Дэн, — это гонщик, который считает, что сломанная крышка коренного подшипника означает, что коренным крышкам требуются пояски или другие дополнительные компоненты для повышения прочности.В то время как мудрость по усилению седел и основных крышек в блоке основана на общепринятом мнении и глубоких знаниях, Дэн видит много повторяющихся отказов двигателя из-за неправильной диагностики отказов. Диагностика отказов является таким же ключом к анализу отказов двигателя, как и к анализу отказов турбонаддува. У 3,8-литрового двигателя, как и у многих других, литой коленчатый вал, изгибающийся под давлением. Усиление сети не исправит коленчатый вал, который крутится вокруг и ломает крышки коренных подшипников. В таком случае усиление основной крышки направлено на устранение симптома, а не причины.Наконец, не забудьте использовать хонинговальные пластины для окончательной чистовой обработки блока. Хонинговальные пластины — это плоские пластины, которые закручивают на деку блока цилиндров, чтобы имитировать деформацию цилиндра, которая может возникнуть при затяжке болтов головки. Это помогает обеспечить идеальную круглую форму отверстия после полной сборки двигателя. Несмотря на то, что блок цилиндров — самая тяжелая часть любого двигателя, отверстия в нем легко прогнуться. Вы можете убедиться в этом сами, просто поместив циферблатный индикатор с 10-ю показаниями внутри отверстия точно перпендикулярно коленчатому валу, где ваши показания находятся на большой и малой упорных поверхностях поршня.Затем, используя свою силу мышц, сожмите внешнюю часть блока и наблюдайте за изменениями на циферблате. Теперь подумайте о гораздо большей силе внутри отверстия, вызванной крутящим моментом болтов головки. Если это упражнение не убедит вас в ценности хонинговальных пластин, ничто не поможет. Ожидается, что турбомотор выдержит очень высокое давление при мощности 700, 800 или более 1000 л.с. Кольца не могут выполнять свою работу по поддержанию давления сгорания в цилиндре, если отверстие не имеет круглой формы. Некоторые гонщики даже заполняют водяные рубашки разными составами, чтобы дополнительно усилить отверстия от деформации во время работы.

Коленчатый вал

Некоторое исследование вашего конкретного двигателя покажет вам, как повезло людям с различными доступными шатунами, как заводскими, так и послепродажными.

Во многих случаях стандартный литой коленчатый вал не соответствует требованиям к долговечности мощного турбомотора. Коленчатый вал — негде экономить на вашем бюджете. Потратьте деньги на качественную ковку! Strezo будет использовать кованые коленчатые валы из стали 4340 на двигателях мощностью до 1000 л.с.При мощности более 1000 л.с. он использует кривошип, также изготовленный из 4340 материала.

Отливки более слабые, потому что металл был разлит из расплавленного состояния. Отливки содержат пористость, которая представляет собой очень маленькие пустоты в металле, такие как воздушные карманы, и они вызывают структурную слабость, потому что нет однородного состояния материала. Кроме того, нет стабильной зернистой структуры; это баран в природе. В поковке почти не будет пустот из-за пористости, будет присутствовать зернистая структура, и, следовательно, материал будет более прочным.Заготовка коленчатого вала или что-либо еще — это заготовка, в которой вся деталь была сформирована и обработана из цельного блока и где материал наиболее однороден. Деталь, сформированная из заготовки, обычно является самым надежным методом изготовления детали в соответствии со спецификацией материала.

При обработке коленчатого вала используйте типичную фаску масляных отверстий для улучшения распределения масла, но не сверлите поперечно шейки шатунов или коренных подшипников, потому что смазывающая способность не добавляет достаточно значительной ценности, но ослабляет коленчатый вал, что, как ожидается, работать с очень высоким давлением сгорания.Когда дело доходит до масляных насосов, Дэн будет использовать внутренний насос высокого давления и большого объема из таких источников, как Меллинг. На критически важных двигателях с высокой мощностью и высокой частотой вращения вы можете даже рассмотреть возможность использования внешних систем смазки.

Это коленчатый вал Dan Strezo с гоночной подготовкой. Отверстия для масла скошены, но шатун не просверлен. Дэн использует стандартные масляные зазоры и питает масляные галереи с помощью высокопроизводительного масляного насоса высокого давления от Melling.

Изучите модель своего двигателя и выберите масляные зазоры, которые лучше всего подходят для предполагаемого применения.Когда я перешел с больших блоков Chrysler на большие блоки Chevrolet во время моей эры драг-рейсинга (просьба спонсора), я разыскал одного из лучших производителей двигателей Chevrolet с большими блоками в стране, Джона Маттингли из Mattingly Automotive в Гринфилде, штат Индиана. Его двигатели для соревнований всегда выдавали уйму лошадиных сил и никогда не подводили. Он сказал мне заточить кривошип до 0,001 дюйма по низкому стандарту, 0,010 под. Это произвело масляные зазоры 0,0035 дюйма на стержнях и 0,0045 дюйма на магистрали, и немного снизило наземную скорость.Мне это показалось пугающим, но это сработало, и за пять лет соревнований мы ни разу не сломали двигатель. Здесь важно помнить, что часть умения — это «знать, в чем вы тупица». Я был совершенно не осведомлен о том, как очистить новый двигатель, поэтому я провел свое исследование. Заводские спецификации относятся к заводским двигателям. Если вы собираетесь участвовать в гонках на собственном автомобиле, сделайте домашнее задание! Проведите сезон в боксах, покиньте трибуны и установите контакты, которые научат вас, чего следует избегать.

Обязательно проверьте прямолинейность коленчатого вала перед окончательной сборкой.Сделать это очень просто. Просто поместите только две внешние вкладыши коренных подшипников в опоры коренных подшипников и слегка смажьте их маслом для защиты подшипника. Поместите индикатор с длинной стрелкой или очень маленький индикатор (противовесы коленчатого вала могут мешать) на центральной шейке коренного подшипника, под которой нет вкладыша подшипника. Медленно проверните коленчатый вал рукой и обратите внимание на изменение показаний индикатора. Другие производители двигателей могут иметь собственное мнение, но я никогда не собирал двигатель, который имел бы какие-либо измеримые показания при выполнении этой проверки прямолинейности коленчатого вала.Я ищу, чтобы стрелка индикатора оставалась полностью неподвижной.

Поршни и кольца

Выбор поршня и кольца может иметь самый уникальный набор характеристик и соображений при создании двигателя с высоким наддувом и большой мощностью. При выборе поршней для двигателя с наддувом необходимо учитывать степень сжатия, материал, тип конструкции, тип и материал кольца, положение контакта верхнего кольца по отношению к головке, зазоры до отверстия относительно размера юбки и покрытия.Эти вопросы в основном принимаются во внимание при выборе поршней, предназначенных для вашего конкретного использования. Стандартные поршни обычно не обладают этими конструктивными особенностями, и, следовательно, они являются одним из первых элементов, ограничивающих мощность, которую вы можете получить с помощью форсированного стандартного двигателя. Давайте рассмотрим некоторые основы работы с поршнями, чтобы понять, какие особенности поршня необходимы в двигателе с наддувом. Базовый поршневой двигатель существует уже почти 140 лет. Хотя концепция использования поршня в качестве нижней половины камеры сгорания не изменилась, дизайн и конструкция остались прежними.С годами юбки поршней укорачиваются, чтобы снизить внутреннее сопротивление и потери на трение. Это означает, что зазоры между поршнем и стенкой стали более плотными, чтобы стабилизировать поршень в цилиндре, что сводит к минимуму раскачивание поршня в отверстии.

, построенные в течение последних нескольких десятилетий, должны быть сертифицированы по выбросам, а также рассчитаны на максимальную экономию топлива. Критическим фактором для управления теплом и выбросами является расположение верхнего кольца по отношению к днищу или верхней части поршня.Если верхнее кольцо расположено ближе к верхней части поршня, остается меньше площади, чтобы стать мертвой зоной сгорания, которая находится между днищем поршня, стенкой цилиндра и верхним кольцом. Эта маленькая щель создает укрытие для топливных смесей, которые не сгорают во время сгорания и, следовательно, вызывают более высокие выбросы. Хотя площадь относительно мала, величина, которую необходимо учитывать, умножается на количество цилиндров, умноженное на частоту вращения двигателя, и тогда она становится значительной. К сожалению для энтузиастов турбо, это заставляет более тонкую головку поршня выдерживать повышенное давление двигателя, а также подвергает верхнее кольцо более высокому нагреву от сгорания.Поршни были отлиты, кованы и изготовлены из порошкового металла. В прошлом материалы поршней легировали алюминием, например SAE 332, который называется доэвтектическим. Он содержит от 8,5 до 10,5% кремния. Во многих современных конструкциях производства будет использоваться больше поршней из эвтектических сплавов, которые содержат от 11 до 12 процентов кремния, в то время как заэвтектические поршни будут содержать от 12 до 16 процентов кремния. Содержание кремния повышает прочность в условиях высоких температур. Он также снижает коэффициент теплового расширения, обеспечивая более жесткие допуски без чрезмерного задира поршня о стенку.Заэвтектические сплавы также примерно на 2 процента легче стандартных сплавов. Более прочный сплав также позволяет использовать более тонкие отливки для дальнейшего снижения веса. Заэвтектические поршни сложнее отлить, потому что силикон не всегда равномерно распределяется по алюминию при его охлаждении. Некоторые из этих поршней проходят термообработку для дополнительной прочности. Термическая обработка Т-6, часто применяемая для рабочих поршней, увеличивает прочность на 30 процентов.

Однако ничто не может заменить кованый поршень для достижения максимальной прочности в двигателе с высоким наддувом.Если сомневаетесь, выбирайте кованые поршни, но помните, что зазоры стенок вашего цилиндра могут отличаться от тех, которые рекомендует производитель, если ваш выбор поршня включает в себя смену сплава. В то время как термообработанные заэвтектические поршни должны хорошо работать для мощных уличных машин, поковки следует использовать на всех тяговых двигателях. Главное помнить, что используемый сплав является важным определяющим фактором при выборе размера отверстия цилиндра для обеспечения надлежащего зазора поршня до стенки. Обязательно спросите у производителя поршня рекомендации по зазору поршня до стенки, а также спросите несколько успешных гонщиков, использующих тот же двигатель.

Стрезо из DLS Engine Development предпочитает поршни JE для двигателей соревнований. Он также использует покрытия Lo-Ko для покрытия юбок поршней для уменьшения трения и металлокерамическое покрытие на заводной головке для создания теплового барьера. Тепловой барьер помогает удерживать энергию в цилиндре, где он может выполнять больше работы, а также поддерживает охлаждение поршня и колец. У такого покрытия поршня есть обратная сторона. Склонность к детонации увеличивается из-за более высокой температуры в камере сгорания.По этой причине использование покрытий на уличных двигателях может быть неразумным, поскольку октановое число топлива станет более серьезной проблемой. Один из способов борьбы с этим состоянием — уменьшить тайминг, немного замедлив его, но тогда вы, возможно, также просто отошли от своей оптимальной точки настройки. Лучше всего держать покрытие поршня на полосе, а не на улице.

Покрытия поршней

Lo-Ko Performance Coatings, Incorporated из Oak Lawn, штат Иллинойс, использует поликерамическое покрытие для днища поршня и специальную смесь из четырех составов, включая тефлон, для юбок, что снижает трение и улучшает передачу тепла от поршня к поршню. стенка цилиндра.Эта формула превосходит только тефлон. Тестирование, проведенное гоночными командами Indy, показало, что увеличение мощности составляет около 2 процентов, частично за счет тепла, сохраняемого в камере сгорания, но также за счет уменьшения трения между юбкой поршня и стенкой цилиндра.

Поршень JE, используемый DLS Engine Development слева, закончен и готов к сборке, по сравнению с поршнем без предварительной подготовки справа. Обратите внимание на керамическое покрытие на заводной головке и черное покрытие с низким коэффициентом трения на юбке.

Этот поршень JE специально разработан для двигателей с турбонаддувом для соревнований и имеет верхнее кольцо, расположенное примерно на 1/4 дюйма ниже головки поршня.

Показан стандартный поршень от 3,8-литрового атмосферного двигателя Buick. Обратите внимание на тонкую толщину днища поршня (1). Этот поршень не выдержит высокого давления.

Эта поршневая секция от 1987 г. 3.8-литровый заводской двигатель Buick Grand National с турбонаддувом. Обратите внимание на более прочную конструкцию, в которой поршень имеет более толстую головку (1) и более тяжелую верхнюю часть (2). Также обратите внимание на выпуклый верх, который снижает степень статического сжатия для турбонаддува (3).

Это секционный поршень для соревнований JE, используемый Дэном Стрезо. Обратите внимание на толстую головку (1), как у заводского турбопоршня, на аналогичную выгнутую верхнюю часть (2), а также обратите внимание на то, что называется обратным куполом (3) для дополнительной прочности там, где предохранительный клапан обрабатывается для кулачков с высоким подъемом, используемых на соревнованиях.

По словам Джона Вандер-Мейлена, президента Lo-Ko Coatings, при использовании этого покрытия он рекомендует увеличить зазор между поршнем и стенкой еще на 0,0005 дюйма. Покрытие, приклеиваемое к юбке, толще, чем у некоторых заводских покрытий. Lo-Ko добавляет около 0,0007 дюйма с каждой стороны или 0,0014 дюйма к диаметру. Джон говорит, что от 0,0001 до 0,0002 дюйма будут стираться во время обкатки двигателя. Оставшееся увеличение диаметра затрудняет посадку, но это компенсируется тем фактом, что поршень теперь работает более холодно и не будет расширяться так сильно.

Степень сжатия

Степень сжатия является серьезной проблемой при создании двигателя с наддувом. Опять же, ваше предполагаемое использование и выбор топлива будут играть важную роль в этом выборе. Никакой волшебной формулы для правильной степени сжатия просто не существует, потому что необходимо учитывать слишком много переменных. Если вы хотите увеличить наддув на улице, вам следует использовать более низкую степень сжатия, чтобы избежать детонации. Однако, если вы планируете умеренное увеличение, скажем, от 7 до 10 фунтов, степень статического сжатия будет в диапазоне от 9 до 9.5: 1 может дать вам лучшую маневренность и ускорение на холостом ходу. По сути, чем выше уровень усиления, тем ниже должна быть степень сжатия.

Другие переменные включают шлифовку кулачков, синхронизацию кулачков, конструкцию камеры сгорания, опережение зажигания, октановое число топлива, вес автомобиля и другие. Поскольку конструкция каждого двигателя различается в зависимости от того, насколько он чувствителен к детонации, было бы разумно изучить ваш конкретный двигатель и узнать, что другие узнали об оптимальной степени сжатия для вашего конкретного уровня давления наддува.

Необходимый компромисс заключается в том, что более высокая степень сжатия приведет к более сильному запуску транспортного средства и сделает вашу дроссельную заслонку более отзывчивой, но если она станет слишком высокой, вы войдете в детонацию на максимальных уровнях наддува, что приведет к нарушению выработки мощности и, возможно, двигателя вместе с Это. Для среднего уличного двигателя вы должны оставаться в диапазоне от 8 до 8,5: 1. Если у вас довольно легкий автомобиль, вы, вероятно, сможете обойтись с соотношением 9: 1 или немного больше, но следите за своим порогом разгона и детонации.Если вы бежите по полосе, толщина стальных головок может составлять более 9: 1, в то время как алюминиевые головки, используемые на большинстве спортивных компактных дисков, обычно могут работать около 9,5: 1.

У ребят из DLS есть интересный подход, когда они чувствуют, что в тормозном двигателе вам все равно нужно запустить машину, и вам понадобится статическое сжатие, чтобы нарастить мощность, прежде чем турбонагнетатель начнет разгоняться. Есть гонщики, использующие более 10: 1, что является довольно высокой степенью сжатия для форсированного двигателя, но они, как правило, используют спирт или очень высокооктановый бензин.

Ни в коем случае не модифицируйте куполообразный поршень любого типа путем механической обработки для снижения степени сжатия. Если да, то вы напрашиваетесь на проблемы. Это ослабит всю конструкцию, сделав головку более тонкой и сужая верхнее кольцо до прочности головки поршня. Короткие пути этого типа, предназначенные для экономии денег, могут в конечном итоге обойтись вам дороже, прежде чем все закончится. Будьте осторожны при создании двигателя, исходя из степени сжатия ваших поршней, когда вы их покупали. Это приблизительный рейтинг.Различия в производственных допусках позволяют камерам сгорания различаться по размеру. Вы также должны учитывать толщину прокладки головки блока цилиндров, что может быть предметом особого внимания в двигателях с форсированным двигателем из-за популярности использования более толстых медных прокладок, а также высоты блока блока. Все это помогает определить фактическую степень сжатия вашего двигателя. Если вы создаете серьезный двигатель с форсированным двигателем, вам также следует подумать о полном чертеже, который позволит вам более точно рассчитать степень сжатия.

«Чертеж двигателя» — это часто употребляемый термин, который означает гораздо больше, чем просто создание равных по объему камер сгорания и уравновешивание вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение частей. Все дело в том, чтобы убедиться, что каждое измерение во всем двигателе в точности соответствует тому, что указано в чертеже для конструкции двигателя: размер, вес, зазоры и т.д. Это область, за которой стоит погоняться, если вы собираетесь построить серьезный двигатель.Даже если в ваши планы не входит чертеж, вам следует точно измерить степень сжатия, чтобы знать, где вы находитесь, при создании двигателя с форсированным двигателем. Это также включает в себя обеспечение того, чтобы все камеры сгорания были одинакового размера для сбалансированной выработки мощности и чтобы вы знали степень сжатия во всех цилиндрах. Также важна балансировка вращающихся частей двигателя. Это не просто жизнь на высоких скоростях; сбалансированный двигатель даст больше лошадиных сил.

Было бы очень легко подумать, что у вас 9.Мотор 5: 1, но на самом деле окончательная сборка составляет всего 8,9: 1, и вы просто не работаете с пакетом. Если вы не потратили время на изучение своего движка, вы будете бесконечно гоняться за функциями настройки, пытаясь найти правильную комбинацию для соревнований, хотя ответ может заключаться в исходной сборке движка. Процесс фактического расчета степени сжатия описан далее в этой главе.

Поршневые кольца

Поршневые кольца также очень важны.Учтите тот факт, что все проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, чтобы построить двигатель и набить больше воздуха в цилиндры, чтобы соответствовать правильному расходу топлива, сводятся к тому, сможете ли вы удержать его целиком и удерживать в камере сгорания. Вся работа и проблемы, связанные с проектированием и настройкой двигателя, будут потеряны, если эти мелкие детали не будут выполнять свою работу. Поршневые кольца будут способствовать успеху вашего мотора или сломать его.

обычно используют три кольца: компрессионное кольцо вверху, второе компрессионное / скребковое кольцо, за которым следует маслосъемное кольцо внизу.У поршневых колец есть три основных конструктивных особенности. Они должны иметь возможность герметизировать поршень в канале ствола, отводить тепло от поршня к стенке цилиндра с водяным охлаждением, и они должны иметь надлежащую прочность на разрыв, чтобы выдерживать нагрузки, которые будет испытывать двигатель, включая некоторый процент детонации. В форсированном двигателе эти черты одинаковы, за исключением более серьезных. По этой причине существует несколько типов материалов, используемых для успеха двигателей, которые предъявляют высокие требования в этих областях.Правильный выбор сплава поршневого кольца и размера кольца должен соответствовать предполагаемому применению двигателя.

Некоторые серийные двигатели используют более тонкие и более низкие натяжные кольца для повышения экономии топлива. Контакт поршневого кольца со стенкой цилиндра составляет почти 40 процентов потерь на внутреннее трение в двигателе. Это главное соображение при проектировании, когда ваша цель проектирования — выбросы и экономия топлива. Кроме того, по оценкам, от 60 до 70 процентов тепла поршня отводится через поршневое кольцо к контакту с цилиндром.Если поршневое кольцо не выполняет одну из своих функций, например, передает тепло от поршня, может произойти отказ. Старые конструкции колец были чугунными, и они хорошо работали, потому что чугун был мягким и довольно быстро садился в отверстие. Чугунные кольца не подходят для мощных двигателей. Они хрупкие и имеют температуру плавления около 2000 градусов по Фаренгейту. Кольца из хромированного железа прочнее, а их температура плавления составляет около 3200 градусов по Фаренгейту. Кольца из чугуна с шаровидным графитом, покрытые молибденом, или кольца из молибдена, обычно используются в двигателях соревнований.Молибден имеет температуру плавления более 4700 градусов по Фаренгейту. В двойных наборах колец Moly используется комбинация верхней части Moly и второго компрессионного кольца. Это хороший выбор для мощных уличных / дорожных двигателей. В ленточных двигателях с высоким наддувом и высокой мощностью также будет использоваться комбинация верхнего кольца из нержавеющей стали и второго кольца Moly. В приложениях с очень высоким наддувом обычно требуется, чтобы зазор торца верхнего кольца был немного шире, чтобы обеспечить большее расширение при пиковой мощности. Большинство высокопроизводительных наборов колец будут больше, чем вы хотите, чтобы вы могли отрегулировать зазор на концах для вашей конкретной конструкции.Это еще одна важная область, в которой стоит спросить нужных людей, что лучше всего подходит для вашего движка и приложения. Не спрашивайте продавца в местном магазине скоростных автомобилей, что лучше всего подходит для колец, которые вы покупаете, если только они не построили двигатель с турбонаддувом.

Лучшая политика при определении того, какую переменную, например, зазор в торце кольца или зазор поршня, использовать в конструкции двигателя, — это получить три источника данных. Что-то вроде поршневого кольца вы могли бы логично попросить у технического специалиста компании, чьи кольца вы приобрели, у представителя вашего поставщика поршней и у успешного гонщика, который работает с вашим же двигателем.Причина наличия трех источников на самом деле довольно проста. Если вы спросили один, у вас нет оснований для сравнения, если вы действительно хорошо не знаете свой источник. Если вы спросите двоих и их ответы различаются, кто будет прав? Вопрос к третьему источнику — это поиск последовательности. Если все три источника дают одинаковый ответ, вы, вероятно, получили хорошую информацию. Если двое из трех согласны, вы знаете, какой из них выбросить. Если вы раньше не создавали подобный движок, простое логическое исследование может быстро сделать вас достаточно умным, чтобы добиться успеха, вместо того, чтобы частным образом финансировать свою собственную подвижную исследовательскую платформу, полную головных болей и разочарований.Иногда просто знать, какие вопросы задавать и кому их следует задавать, — это половина дела.

Шатуны

Двигатель — это воплощение поговорки о том, что что-то «настолько сильно, насколько сильно его самое слабое звено». Многие двигатели выходят из строя из-за того, что шатуны не могут справиться с силами, которые развиваются в высокомощном двигателе с высоким наддувом. У шатуна тяжелая работа. Он должен обладать высокой прочностью на сжатие, высоким пределом прочности на растяжение или растяжение, а также выдерживать высокие усилия сдвига благодаря своей механической конструкции.Все эти функции также объединены в компонент, который должен быть как можно более легким. Это сложная задача.

На рынке есть много удилищ известных торговых марок. Хорошая идея — сразу же сразу приобрести удилища Zyglo или Magnaflux, даже новые послепродажные. Если вы намереваетесь использовать стандартный железный стержень, обязательно отполируйте балки, чтобы удалить линии поковки, которые, как правило, представляют собой концентраторы напряжения, где различные силы могут концентрироваться и вызывать поломку стержня. Затем их подвергают дробеструйной обработке, чтобы снять поверхностное напряжение, которое может перемещаться внутрь и вызывать полный отказ.Как и в случае с любой нижней частью двигателя с турбонаддувом, думайте о силе.

Спасибо DLS Engine Development за это сравнение 3,8-литровых штоков. Независимо от типа вашего двигателя, ваши стержни будут выглядеть на удивление похожими (хотя размеры будут сильно отличаться!). Слева направо: приклад, двутавровая балка Carillo, двутавровая балка Oliver Parabolic и двутавровая балка Кроуэра. Фаворит Дэна Стрезо в настоящее время — двутавровая балка Crower, потому что он никогда не ломал ее.

Это увеличенное изображение шатуна двутавровой балки Crower. Эта штанга зарекомендовала себя очень хорошо в двигателях с высоким наддувом и большой мощностью. Конечно, можно было сделать намного хуже.

Сверхпрочные шатуны Giannone производятся компанией Giannone Performance Products в Глендейле, Калифорния. Они используются DLS Engine в двигателях чрезвычайно высокой мощности и являются фаворитом многих гонщиков в рейтинге NHRA Comp Eliminator.

В конце штока и крышке Giannone используется серия взаимосвязанных лабиринтов для точного совмещения штока и крышки по осям X и Y, что помогает ускорить сборку двигателя и обеспечить идеальную посадку. Это также обеспечивает равномерную упорную поверхность между стержнями, имеющими одну и ту же основную шейку подшипника.

С учетом сказанного, для подавляющего большинства двигателей с турбонаддувом требуются кованые стержни вторичного рынка. Для двигателей с легким и умеренным форсированием необходим хороший набор кованых штоков.Как и поршни, они обладают максимальной прочностью. Первый шаг — это кованые двутавровые балки, доступные от многих производителей. Некоторые производители также предлагают кованые стержни двутавровой балки для еще большей прочности. Стержни получают обозначения «H» или «I» из-за их формы (примеры см. На фотографиях поблизости). Небольшое исследование вашего конкретного двигателя, вероятно, покажет, какие стержни могут выдерживать какие уровни мощности.

Болты шатунов обычно являются слабым звеном в шатунах. Если вы используете стандартные штанги, рекомендуется перейти на болты штанги большего размера.Такие компании, как ARP, предлагают стержневые болты увеличенного диаметра. Многие производители двигателей всегда заменяют болты тяги при каждой сборке двигателя, в то время как другие производят магнафлюкс для всех болтов тяги новыми или используемыми в качестве гарантии и гарантии качества своей сборки.

Головки цилиндров и клапаны

Я слышал, что в двигателе с турбонаддувом действительно нет необходимости делать все перетяжки и полировку головок, которые обычно выполняются в безнаддувных гоночных двигателях. Не правда! Что верно, так это то, что двигатель с турбонаддувом может достичь более высокого объемного КПД со стандартными отверстиями и камерами сгорания, чем безнаддувный двигатель с головками на миллионы долларов.Двигатель с турбонаддувом усиливается для достижения более 100% объемного КПД, и работа с головкой будет способствовать этому. Хотя улучшения обычно не дают такого большого процента прироста, как в случае безнаддувного двигателя, они действительно помогают, особенно если вы говорите о конкуренции.

Во-первых, давайте еще раз рассмотрим объемную эффективность. Проще говоря, VE — это мера того, насколько фактический объемный расход воздуха близок к теоретическому. Немногие безнаддувные двигатели выдерживают около 90 процентов, а большинство опускается ниже этого уровня.Двигатель с турбонаддувом превысит 100% VE, поскольку турбонаддув обманывает формулу, нагнетая воздух в цилиндр под давлением.

Гоночные головки Dan Strezo с турбонаддувом объемом 3,8 литра полностью перенесены, а камеры сгорания отполированы. Эти головы были профессионально подготовлены и стоят очень дорого. Такой уровень вложений не для всех. Но есть несколько модификаций, которые можно сделать.

Это крупный план Стрезо 3.Камера сгорания головки 8 литров. Литые направляющие клапана были полностью сточены, после чего новые направляющие клапана были запрессованы на место. Отверстия впускных и выпускных клапанов сиамские и имеют настолько большие размеры, насколько позволяет конструкция головки.

Двигатель с турбонаддувом фактически имеет статическое давление, находящееся на стороне коллектора впускного клапана, так что как только клапан открывается, он заполняет цилиндр. Это очень похоже на садовый шланг, уже заполненный водой под давлением, а распылительное сопло закрыто.Когда вы полностью сжимаете форсунку, а затем снова позволяете ей закрыться, вы получаете вытеснение воды, очень похожее на процесс наполнения баллона. Если вы повторите тот же процесс, но в два раза быстрее, вы получите примерно вдвое меньше воды, потому что отверстие не открывалось так долго. Это не настоящее откровение, но тот же принцип в двигателе с точки зрения проблем с заполнением цилиндра. Совершенно очевидно, что если бы мы использовали распылительную форсунку, которая была вдвое больше первой, мы бы получили больше воды, вытесненной за то же время открытия клапана.Отчасти это сводится ко времени. Чем быстрее двигатель набирает обороты, тем меньше времени остается для зарядки цилиндров воздухом и топливом, и в этом вся цель. Способность двигателя развивать мощность на более высоких оборотах ограничена его способностью вдыхать воздушно-топливную смесь, когда на наполнение цилиндра так мало времени. Но мы не можем ничего поделать с тем фактом, что время является функцией оборотов двигателя, или можем? Этот аспект является важным компонентом базовой конструкции кулачка, который будет обсуждаться позже в этой главе.

Другими ограничениями для потока являются препятствия на пути этого потока, а также размер отверстия. Воздух видит препятствия, и они замедляют поток. В ГБЦ все преграда, клапан, литье направляющей клапана, даже сама стенка порта. Открытие этих путей и сглаживание их пути для уменьшения сопротивления пограничного слоя создаст более легкий путь для потока воздуха, с турбонаддувом или без него.

Конечно, я не одобряю полный сеанс работы с портами.Модификация головки требует времени, но важна для общего воздушного потока. Головка, размер и форма порта, а также отверстие клапана являются основными факторами, влияющими на наполнение цилиндра. Все тонкие модификации головки, которые вы делаете с мощным безнаддувным двигателем, стоит сделать и с вашим двигателем с турбонаддувом, если вы стремитесь к максимальной мощности.

Клапаны

Если вы хотите улучшить свой поток, но не хотите тратить деньги на высокодолларовые головы, вы многое можете сделать сами.Вы можете сказать, что ваши клапаны настолько велики, насколько это возможно, что еще вы можете сделать? Вы по-прежнему можете открыть отверстие порта, манипулируя краем клапана и седлом. Многие седла клапана имеют ширину около 3/32 дюйма, но адекватное уплотнение может быть достигнуто при ширине седла всего лишь 1/16 дюйма или даже меньше. Седло клапана — это то, где и как клапан охлаждается. Уменьшение ширины седла может быть опасным делом, и вам придется использовать высокотемпературные клапаны. Это также значительно увеличивает давление на клапане, и слабые клапаны могут не выдержать этого давления.Это может быть рискованная модификация, но если вы участвуете в гонках, это часть игры. Уточните у производителя клапана, будут ли такие модификации совместимы с вашим двигателем и выбранным клапаном; это может буквально спасти вас в будущем. Эта модификация не представляет особой сложности, но ее нужно делать осторожно.

Для увеличения расхода воздуха откройте впускное отверстие так, чтобы «B» шире, чем «A», и уменьшите диаметр клапана так, чтобы «D» было меньше «C.На верхнем рисунке показаны клапан и седло стандартной шлифовки. Пунктирными линиями показано, как нужно сузить сиденье. Это иллюстрирует, как клапаны того же размера могут по-прежнему допускать большее отверстие за счет модификаций, которые обеспечивают больший поток воздуха. Это не редкость, но многие не понимают этого. Дело в том, что дело не только в размере клапана, но и в способе шлифовки клапана для максимального открытия порта.

Вы можете уменьшить диаметр клапана, установив клапан в шлифовальной машине и удалив желаемое количество материала.Внешний край должен быть закруглен с помощью тонкой наждачной бумаги, чтобы создать хороший гладкий радиус, но не следует уменьшать толщину клапана, поскольку радиус используется для слияния суженного седла с корпусом клапана.

Камеры сгорания

Камеры сгорания необходимо измерить и согласовать для расчета конечной степени сжатия. Процесс подбора камер сгорания не так уж и сложен, но требует очень много времени и даст вам представление о том, почему головки с большим расходом стоят больших денег — они очень трудозатратны.Все, что вам действительно нужно, чтобы соответствовать камерам сгорания, — это небольшой воздушный компрессор, пневматическая ручная шлифовальная машина с наждачными валками и оправкой, калиброванная бюретка объемом около 100 куб. См и круглый кусок оргстекла диаметром около 6 дюймов. небольшое отверстие в центре. Установите модифицированные клапаны с пружинами, которые имеют достаточное натяжение для уплотнения клапанов. Закрепите головку блока цилиндров на верстаке стороной с прокладкой вверх так, чтобы ее монтажная поверхность была идеально ровной. Модифицируйте свечу зажигания, заполнив ее эпоксидной смолой, чтобы она не содержала объема, и заглушите первую камеру сгорания.

Используйте вазелин для уплотнения поверхности прокладки вокруг камеры сгорания и поместите оргстекло на поверхность головки так, чтобы камера сгорания была герметичной, за исключением отверстия. Заполните откалиброванную бюретку до максимального значения смесью керосина с достаточным количеством ATF для лучшей видимости. Расположите бюретку над отверстием и заполните камеру сгорания полностью до дна отверстия, не оставляя воздушных карманов. Вычтите показание, оставшееся на бюретке, из начальной точки, и это будет ваш объем камеры сгорания для этой камеры.Повторите этот процесс для каждой камеры сгорания и запишите их показания, отметив размер прямо на поверхности прокладки несмываемым маркером.

Начиная с самой большой камеры, отполируйте все острые края и удалите ровно столько материала, сколько нужно для сглаживания отливки. Снова измерьте этот цилиндр, и он станет вашим целевым размером. Подойдите к следующей по величине камере сгорания, чтобы лучше понять, сколько материала нужно удалить. Отполируйте и измеряйте взад и вперед, пока не закончите полировку и все камеры не станут одинакового размера.Максимальный разброс, которого вы хотите достичь, зависит от производителя, но хорошей справкой будет половина от точной градуировки вашей калиброванной бюретки. Теперь вы можете рассчитать фактическую степень статического сжатия.

Прокладки головки

Метод прикрепления ваших голов к колоде блока может быть разным. Люди уже много лет используют толстые медные прокладки. Они часто используются в сочетании с канавкой, прорезанной в головке цилиндра, где помещается небольшое проволочное кольцо, чтобы обеспечить сжатие в медном материале, когда головка затягивается на место.Это часто называют уплотнительным кольцом. Любой двигатель, производящий 200 л.с. и более на литр рабочего объема, обязательно должен использовать уплотнительную прокладку головки блока цилиндров положительного типа, такую ​​как Oringing. Шпильки с головкой также рекомендуются для обеспечения истинного крутящего момента и равномерного усилия зажима.

Поверхность уплотнения палубы подготовлена ​​для установки кольцевого уплотнения. Эту модификацию может выполнить практически любой квалифицированный механический цех.

Компания по производству прокладок Cometic также производит прокладку с тремя регулировочными шайбами, размер отверстия которой немного больше.В этой области находится заполненное азотом уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо покрыто серебром для лучшего уплотнения. Не все двигатели могут использовать эту конструкцию. Если цилиндры особенно сиамские, значит, для работы конструкции недостаточно места. Однако, если ваш двигатель примет это, этот процесс работает хорошо и сэкономит время и деньги механического цеха по сравнению с традиционным уплотнительным кольцом.

Измерение степени сжатия

Определить фактическую степень сжатия не так уж и сложно, это требует времени.Степень сжатия — это просто общий объем цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), деленный на объем камеры сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Частью этого упражнения, отнимающей много времени, является измерение необходимых элементов.

Формула выглядит так:

CCV + HGV + DH + PDV + CV

—————————————— = Степень сжатия

CV + HGV + DH + PDV

Где:

CCV = Объем камеры сгорания

HGV = Объем прокладки головки (сжатый)

DH = Высота днища поршня

PDV = Объем поршня (купола или тарелки)

CV = Объем цилиндра

У вас должно быть значение CCV с момента настройки камер сгорания на равный объем.Если нет, вам нужно будет найти точную цифру для вашего конкретного двигателя. Ваш грузовой автомобиль — легкая проблема; просто измерьте толщину использованной прокладки головки блока цилиндров того типа, который вы собираетесь использовать. Толщина в сжатом состоянии также может быть предоставлена ​​производителем. Затем примените расчет, чтобы найти объем цилиндра, используя базовую геометрию, потому что прокладка головки — это всего лишь очень короткий цилиндр.

Объем = πr² x Высота

Или,

более простая версия:

Отверстие² x ход x 0.7854 = Объем цилиндра (0,7854 — постоянная величина, равная четверти значения π)

DH (высота платформы) — это просто подведение поршня к ВМТ с помощью циферблатного индикатора, а затем измерение другого очень короткого цилиндра, который представляет собой расстояние от платформы до днища поршня. Ваш циферблатный индикатор легко справится с этой задачей. Теперь, когда у вас есть высота, вы используете диаметр цилиндра и рассчитываете объем по той же формуле, что и выше.

PDV, пожалуй, сложнее всего получить (при условии, что вы теперь знаете значение головы cc).Если у вас есть куполообразные поршни, которых у вас быть не должно, купол — это отход от ваших объемов. В этом случае введите его в формулу в том виде, в каком оно выражено, но как отрицательное значение. Если у вас есть тарелка или обратный купол, как их иногда называют, это положительное значение. Вы можете получить значение купола / тарелки несколькими относительно простыми способами. Самый простой способ — позвонить производителю и спросить его. Если это невозможно, вы можете сделать слепок купола поршня в большой массе пластилина, использовать калиброванную бюретку и самостоятельно измерить объем вмятины.Если это тарелка, снова воспользуйтесь измерительным оборудованием камеры сгорания и выровняйте один поршень.

Ваш цилиндр прост, все, что вам нужно, — это диаметр цилиндра и ход поршня. Введите числа в формулу, используемую для HGV и DH. Теперь вы готовы к математическим вычислениям!

Распредвалы

К счастью, при добавлении турбонагнетателя к уличному двигателю стандартный распредвал обычно подходит. Этот аспект, наряду со стандартными степенями сжатия 8.От 5 до 9,5: 1 — это то, что делает мягкую турбо-настройку в основном проблемой внешней установки и дополнительной настройки. Но если вы создаете двигатель с чрезвычайно высокой мощностью, кулачок, как и большинство внутренних деталей двигателя, следует оптимизировать. Безусловно, все различные компоненты, которые вы планируете использовать, способствуют развитию более высокого крутящего момента и мощности. Однако для развития крутящего момента и мощности в определенном диапазоне оборотов кулачок становится критически важным. Это верно независимо от того, какой тип распредвала вы используете, обычный двигатель с толкателем, SOHC или DOHC.Мы говорим об управлении событиями клапана, связанными с положением поршня, и качеством этого критического события, измеряемого по времени.

При обсуждении кулачков предполагается определенный уровень базовых знаний о распределительных валах, поскольку эта глава не посвящена всей теории конструкции, относящейся к распределительным валам. Я много раз видел, как кулачки являются одним из наименее изученных компонентов двигателя, но на самом деле так быть не должно. Понимание кулачков может стать проще, если вы будете рассматривать концепцию поэтапно.Кулачок — это очень старая механическая концепция, которая просто преобразует вращательное движение в линейное движение. Другими словами, кулачок поворачивается и создает линейное движение для управления клапанами. Движение передается на клапан либо посредством срабатывания толкателя на коромысло клапана, либо непосредственно на клапан в случае двигателя с верхним расположением кулачков. Поскольку четырехтактный двигатель должен совершить два полных оборота для каждого цилиндра, чтобы завершить все четыре цикла, распределительный вал имеет передаточное число 2: 1, что означает, что он движется со скоростью 1/2 скорости вращения коленчатого вала.Поскольку срабатывание клапана критически зависит от положения поршня, характеристики кулачка, в которых обсуждается продолжительность или время срабатывания клапана, всегда выражаются в градусах поворота коленчатого вала.

Клапаны открываются всего на доли секунды на высокой скорости. Степень открытия клапана и характеристика того, как долго он открыт до максимального подъема, имеют решающее значение для VE, независимо от того, имеет двигатель турбонаддув или нет. Максимальное увеличение объемного КПД — основная цель конструкции любого распределительного вала.Независимо от конструкции кулачка, впускной и / или выпускной клапан может быть открыт только на максимальное время. Конечно, время зависит от оборотов двигателя, потому что кулачок не открывает клапан в течение определенного времени, он открывает его на определенное количество градусов. Более длительная продолжительность означает, что кулачок дольше открывает клапан для данного числа оборотов в минуту. Максимальный подъем, линейное расстояние, на которое перемещается клапан, также определяется кулачком.

Помните, что поршень в двигателе почти всегда ускоряется, положительно или отрицательно (ускорение = скорость изменения скорости).Когда поршень находится посередине отверстия, шатунная шейка движется почти линейно, что обеспечивает максимальную скорость поршня. Если впускной клапан в этот момент полностью открыт, возможность открытия клапана будет максимальна, потому что клапан будет максимально открываться, когда поршень движется с максимальной скоростью. Этот быстро движущийся воздух развивает значительную силу (сила = масса x ускорение). Однако как только поршень достигает НМТ или приближается к нему, он значительно замедляется. Из-за инерции всасываемого воздуха коленчатый вал может поворачиваться на несколько градусов даже после того, как коленчатый вал начинает выталкивать поршень обратно в отверстие, где открытый клапан помогает заряжать цилиндр.

Было сказано, что наиболее критичным из всех событий клапана (поскольку оно связано с созданием лошадиных сил) является момент закрытия впускного клапана. На более низких оборотах двигателя у цилиндра больше времени для зарядки, а всасываемый воздух имеет очень небольшую инерцию. Следовательно, впускной клапан предпочитает закрываться раньше, прежде чем давление поршня, возвращающееся вверх, заставит всасываемый воздух обратно из впускного клапана. Это обеспечивает более плавный холостой ход. В двигателе с высокими оборотами закрытие впускного клапана позже максимизирует инерцию всасываемого воздуха, и дополнительная зарядка цилиндра выполняется, потому что этот высокоскоростной воздух будет иметь силу, превышающую силу, прилагаемую поршнем к воздушному заряду в цилиндре. , в точку.Вот почему рабочие кулачки обычно имеют идеальный диапазон оборотов, когда их продолжительность более совместима с более высокими оборотами двигателя, но вызывает нестабильное и неустойчивое качество холостого хода.

В двигателе с турбонаддувом динамика немного другая. Поскольку наддув всасываемого воздуха теперь нагнетается под давлением, давление наддува воздуха в цилиндре повышается быстрее, поэтому люди обычно хотят закрыть клапан немного раньше. Вот почему стандартный распредвал очень хорошо работает с системой принудительного впуска воздуха.Но основной принцип задержки закрытия впускного клапана для работы на более высоких оборотах все еще остается в силе. Помните, что впускной клапан — это прибор для измерения времени. В экстремальном двигателе, таком как гоночный Bonneville, первоочередной задачей является развитие мощности на устойчиво высокой скорости, достигаемой за счет максимального VE. Даже если у вас есть давление наддува, количество времени, которое вам нужно для зарядки цилиндра, является постоянной проблемой для развития лошадиных сил. В шоссейных гонках развитие крутящего момента на более низких скоростях имеет решающее значение для ускорения, и вы хотите, чтобы двигатель свободно двигался вверх и вниз по диапазону оборотов.

Перекрытие клапанов — еще один критический фактор для турбо-кулачков. Перекрытие клапанов — это ситуация, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Обычно, когда выпускной клапан почти закрыт, впускной клапан начинает открываться. Продолжительность поворота коленчатого вала на градусы, когда оба клапана находятся в нерабочем положении, называется перекрытием. В безнаддувном двигателе, работающем на высоких оборотах, происходит небольшая продувка цилиндров во время перекрытия, когда сила поступающего воздуха помогает полностью выхлопнуть цилиндр.В двигателе с турбонаддувом это происходит очень быстро, так как всасываемый заряд увеличивается. Если выпускной клапан остается открытым слишком долго, это позволит цилиндру потерять слишком много заряда. По этой причине угол осевой линии лепестка обычно составляет 110 градусов или более, чтобы минимизировать перекрытие клапана.

Форма выступа кулачка имеет решающее значение, поскольку она связана с качеством измеряемого по времени события открытия клапана. Два кулачка с одинаковым подъемом и продолжительностью могут иметь совершенно разные механические профили.Данный кулачок может открывать и закрывать клапаны намного быстрее, тем самым увеличивая время нахождения клапана на максимальном подъеме. Это максимизирует общий средний размер открытия измеренного во времени события. Это также означает, что клапан будет двигаться намного быстрее. Чтение рекламируемой подъемной силы и продолжительности на видеокарте не скажет вам форму лепестка. Только нанесение этого на график, сняв показания индикатора часового типа примерно через каждые 10 градусов и построив их, даст вам реальную картину того, что происходит. Отчасти поэтому разные кулачки с почти одинаковыми характеристиками могут по-разному работать в вашем двигателе.

Кулачки должны иметь въездные и закрывающие пандусы. Это постепенные наклоны на каждом конце выступа кулачка, которые позволяют клапанному механизму загружаться и разгружаться без слишком сильного удара для всей системы. Наклоны обеспечивают плавное включение клапанного механизма, а наклонная рампа на выходе предохраняет клапан от захлопывания. Без этих функций кулачок раздробил бы клапанный механизм. Рекламируемая продолжительность раньше вводила в заблуждение много лет назад, потому что не было стандарта, с какой точки начинается подъем.Ниже определенного уровня подъема поток является минимальным, поэтому в настоящее время в промышленности используется стандарт 0,050 дюйма, от которого можно отсчитывать продолжительность. Следовательно, если продолжительность кулачка «@ 0,050» составляет 275 градусов, это означает, что от 0,050 дюйма подъема до 0,050 дюйма перед закрытием требуется 275 градусов вращения коленчатого вала.

Агрессивные кулачки будут иметь очень крутые боковые стороны или наклоны, где клапан ускоряется до полностью открытого положения, чтобы максимизировать продолжительность подъема клапана быстрого хода, тем самым увеличивая среднее открытие клапана как функцию времени.Более старые кулачки с плоским толкателем в этой области несколько ограничены, потому что очень агрессивный выступ кулачка с быстрыми боковыми сторонами может практически врезаться в боковую часть подъемника. По этой причине в большинстве современных двигателей используются кулачки с роликовыми толкателями. Распространено мнение, что роликовые кулачки уменьшают трение. Хотя это теоретически верно, это не настоящая причина их использования, они помогают нам улучшить профиль камеры. Кулачки обычно рассматриваются с точки зрения подъемной силы и продолжительности, поскольку эти элементы ориентированы на то, как долго клапаны открыты.Это логично, но важно и то, как долго они будут закрыты. Средний уличный энтузиаст обычно не думает об этом, но вторым по важности событием, связанным с клапаном, является открытие выпускного клапана.

Выпускной клапан обычно начинает открываться до того, как поршень достигнет НМТ. Удерживание клапана закрытым дольше позволяет приложить большее общее давление сгорания к поршню, повышая среднее эффективное давление, которое напрямую преобразуется в лошадиные силы. Однако слишком позднее открытие выпускного клапана заставляет поршень выполнять большую часть работы по выталкиванию расширенных газов из цилиндра и, таким образом, отдает больше энергии на насосные потери.Есть золотая середина. В случае двигателя с турбонаддувом горение длится немного дольше из-за увеличения массового расхода. Если выпускной клапан открывается слишком рано, это приведет к продувке цилиндра и позволит двигателю потерять BMEP (среднее эффективное давление в тормозной системе).

Два кулачка могут иметь одинаковый подъем и продолжительность, как показано на рисунке, но они будут работать по-разному. Очевидно, что синяя доля имеет ту же общую продолжительность, что и красная, но вы можете увидеть большую продолжительность в синей доле при полном подъеме.

Это графическое изображение двух кулачков, показанных на рисунке слева. Использование циферблатного индикатора и градусного колеса и размещение кулачка между центрами позволит вам получить данные, необходимые для построения этого типа графика для вашего распределительного вала. Снимая показания подъема циферблатного индикатора каждые 5-10 градусов поворота, вы сможете изобразить свой кулачок на графике. Анализ вашего кулачка таким образом по сравнению с другими размерами кулачков, которые вы выполняли, и сравнение их с результатами вашего трека может помочь вам понять, чего хочет ваш двигатель в плане измельчения кулачков для достижения наилучших результатов.

Большинство кулачков отшлифованы симметрично, что означает, что профиль каждого выступа выглядит одинаково по обе стороны от центральной линии кулачка. Обычно это так, но не всегда. Общепринятое мнение для двигателей с турбонаддувом, такое как меньшее перекрытие, меньшая продолжительность работы и более раннее закрытие впускного отверстия, обычно применимо к массам уличных и уличных / полосных двигателей для хорошей управляемости и мощности. Это логично, но есть и другая сторона. Если вы создаете гоночный движок, и у вас есть доступ к дино и приличный бюджет, вы можете добиться большего.Общепринятая мудрость не обязательна к вам. В разговоре, который я вел с Гейлом Бэнксом, я насмехался над ним, задавая вопрос, намеренно наполненный общепринятой мудростью. Я спросил: «В двигателе с турбонаддувом вы не хотите держать впускной клапан открытым так долго, как в двигателе без наддува, не так ли?» Гейл никогда не думает об общепринятых взглядах; он любит толкать конверт. Его ответ был: «Почему бы и нет?»

В экстремальных классах профессионального автоспорта, таких как дрэг-рейсинг или автомобили типа Bonneville, общепринятое мнение улетучивается.Эти автомобили не должны работать на улице, иметь хорошее качество холостого хода и тянуть пылесос для аксессуаров. Они чистокровные, созданы для скорости и силы.

В этих ситуациях тестирование кулачков с все большей и большей продолжительностью, вероятно, принесет дивиденды. Одним из способов прогнозирования оправданного увеличения продолжительности было бы размещение отвода давления либо внутри порта головки цилиндров как можно ближе к клапану, либо во впускном коллекторе как можно ближе к головке, где он не мог «видеть» »Соседние порты.Если ваш двигатель был рассчитан на работу, скажем, при 9000 об / мин, и вы тестировали впускной клапан в течение длительного времени, при котором впускное отверстие закрывалось очень поздно, вы могли бы увидеть это с помощью датчика давления. Вам нужен сигнал 75 Гц, который сообщит вам, что клапан закрывается слишком поздно. Если в диапазоне скоростей, который вы намереваетесь работать, сигнал не достигает этого уровня, вы можете менять кулачки и проверять постепенно позже, а затем закрытие клапана, чтобы максимально увеличить время открытия клапана. Вот и настройка! Вычисление частоты, которую вы ищете, будет:

Обороты двигателя / 2 = количество впускных импульсов в минуту

Впускных импульсов в минуту / 60 = Гц

Самым трудным может быть поиск кулачкового шлифовального станка, который сделает ваши индивидуальные шлифовки.Вряд ли вы найдете кого-нибудь, кто будет создавать специальные разовые асимметричные лепестки. Но Дэйв Кроуэр из Crower Cams сказал мне, что если кто-то делал такую ​​настройку, он, как правило, может изменять углы осевой линии кулачка, регулировать продолжительность и рекомендовать установку вперед или назад, чтобы в основном достичь того, какого типа события фаз газораспределения вы ищете.

Следует отметить один интересный момент: дизельный двигатель Banks Sidewinder Duramax будет создавать волну давления, которую вы можете почувствовать рукой на расстоянии 12 дюймов от воздухозаборника турбонагнетателя, когда двигатель работает на холостом ходу.Но, как говорит Бэнкс: «Кого волнует, как будет работать гоночный автомобиль в пределах предполагаемого рабочего диапазона?»

Написано Джеем К. Миллером и опубликовано с разрешения CarTechBooks

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Зачем нужна маслосборник на турбодвигателе или двигателе с наддувом — Motion Raceworks

Зачем нужна маслосборник на турбо или наддувном двигателе

Высокая мощность и, в частности, УСИЛЕННЫЕ двигатели создают в двигателе такие условия, которые обычно и никогда не встречаются в их заводской форме.Давление, создаваемое более быстро движущимися частями двигателя, более широкими кольцевыми зазорами, более низкими допусками и нагрузками на компоненты, может привести к увеличению давления в картере. Если не допустить выхода избыточного давления из картера, это может вызвать еще больше проблем, в том числе: выход из строя уплотнения, потерю мощности, проблемы с смазкой и даже опасность возгорания при выходе масла из уплотнений. Существует два типа ловушек, но только один из них действительно подходит для приложений с большой мощностью.

Тип 1: Закрытые системные банки

Заводские автомобили часто оснащены улавливателем твердых частиц закрытой системы.Это не что иное, как баллончик, через который проходит масляный сжатый воздух, пытаясь выбить масло из воздуха. В надежде, что он скапливается на дне контейнера, некоторые стекают обратно в масляный поддон, а некоторые нет. Воздух, выходящий с другой стороны баллона, затем возвращается во впускное отверстие после прохождения обратного клапана PCV. Эти клапаны обеспечивают одностороннее поступление воздуха. Эта система стиля может вызвать утечку вакуума, если ее просто отсоединить и не закрыть, и она может изменить то, как действует ваша мелодия.Кроме того, поскольку воздух возвращается в двигатель, он будет содержать определенное количество твердых частиц. Вот почему заводские воздухозаборники обычно внутри масляные и грязные. Однако чистота — не единственный недостаток. Присутствие масла в топливном заряде может вызвать детонацию и проблемы с настройкой. На двигателях, работающих на закиси азота или с наддувом, это еще более вредно.

Тип 2: Ловушки с открытой системой (с вентиляцией)

Для модифицированного и высокопроизводительного приложения это действительно единственный логичный выбор.Вентилируемый уловитель на 100% исключит попадание масляного воздушного заряда в ваш воздухозаборник (самое важное). Открытая система также будет более эффективна при снятии давления в картере в целом.

Открытая система просто закрывает впускное отверстие, через которое воздух будет рециркулировать во впускное отверстие (для большинства автомобилей с датчиком массового расхода воздуха потребуется обновление настройки, чтобы это стало возможным). Чтобы подсоединить банку с уловителем, пользователь затем снимает шнур с каждой крышки клапана (размер варьируется в зависимости от области применения) и подсоединяет каждую линию к входному отверстию на банке с уловителем.Для больших автомобилей с форсированными двигателями и / или алкогольными напитками (обычно 1400+ л.с.) мы рекомендуем на всякий случай две большие канистры.

Линии от крышек клапанов служат выходом для повышенного давления в картере. Оттуда воздух попадет в уловитель и пройдет серию поворотов и перегородок. Это выбьет частицы масла из заряда, прежде чем они повернут за угол и вырвутся из небольшого воздушного фильтра в верхней части уловителя.

Откуда у открытых систем плохая репутация, так это на раннем этапе разработки.Ранние уловы были просто фитингами, приваренными к банке с фильтром наверху. Это позволит воздуху, наполненному маслом, попадать прямо в фильтр, в результате чего фильтр пропитается маслом. Раньше можно было видеть, как люди обматывали фильтр носками, тряпками, повязками от пота, чтобы масло не капало повсюду.

Еще один совет — заглушить фитинги на крышках клапанов. Это ваша первая и лучшая линия защиты. Воздух находится под положительным давлением, он найдет путь выхода низкого давления. Добавление перегородки обеспечивает надлежащую вентиляцию, но сохраняет масло в двигателе.Это то, что мы хотим в конце концов.

Важно отметить, что это не утечка вакуума, давление в картере полностью отделено от нагнетательной стороны двигателя, к которой подсоединены впускной канал и цилиндры. Если это утечка вакуума, у вашего двигателя есть серьезные проблемы!

Заключение

Хотя некоторые системы закрытых сборных канистр будут лучше справляться с добычей масла из воздуха, чем другие, за это приходится платить. Отказ PCV и обратного клапана может стать неприятным в спешке, на самом деле это может быть целая головная боль и опасная система сами по себе.Давление в конечном итоге может возрасти и привести к разрыву линии или к разбрызгиванию масла повсюду или, что еще хуже. Мы даже слышали о пожарах в моторном отсеке.

Некоторые системы закрытых уловителей заполняют уловитель стальной мочалкой или другой сеткой, чтобы масло не попало в исходящую линию, которая направляется обратно к заборнику. Конечно, это связано с расходами и снижением цены на емкость, а также с возможностью склеивания и засорения, вызывающих снижение скорости потока.

Чтобы просмотреть полный список наших уловов, щелкните ссылку ниже!

https: // www.motionraceworks.com/collections/catch-can-pcv

Комментарии будут одобрены перед появлением.

Турбо или двигатель без турбонаддува? »MotorOctane

Во многих обзорах автомобилей и спецификациях вы наверняка встретили бы термин« двигатель с турбонаддувом и без него ». Но в чем разница? Двигатели без турбонаддува в Индии обычно называют двигателями без наддува.

Двигатель автомобиля состоит из множества различных частей и оборудования.В основном двигатель в настоящее время — это четырехтактные двигатели. Процесс производства энергии состоит из четырех этапов. Во время первого хода поршень толкается вниз, и вместе с топливом в камеру наполняется воздух. Этот шаг также известен как ход впуска. Во время второго хода поршень движется вверх, тем самым сжимая смесь. Во время третьего хода смесь воспламеняется с помощью свечи зажигания, и смесь сгорает. На четвертом этапе выхлопные газы покидают камеру.Эти двигатели известны как безнаддувные, потому что в двигатель поступает естественный воздух.

Когда выхлопные газы выходят из камеры двигателя NA, драгоценная энергия теряется. С другой стороны, двигатель с турбонаддувом использует эти выхлопные газы для повышения эффективности двигателя. Двигатель с турбонаддувом состоит из двух лопастей: турбины и компрессора. Оба лезвия работают вместе и обеспечивают лучшую производительность и эффективность автомобиля.

Основное различие между обоими двигателями заключается в том, что во время первого такта в двигателях с турбонаддувом воздух под давлением подается в цилиндр. В результате меньшие двигатели обеспечивают лучшую производительность и эффективность.