Как настроить одноцилиндровый двигатель

2 способа увеличить степень сжатия

Ключевой принцип данного способа форсирования мотора заключается в изменении объема камеры сгорания. Это пространство над поршнем, в котором происходит смешивание горючего и порции сжатого воздуха (системы непосредственного впрыска) или подается уже готовая смесь.

Еще на заводе производитель рассчитывает определенный показатель степени сжатия для конкретного агрегата. Чтобы менять этот параметр, нужно рассчитать, до какой величины можно уменьшать объем надпоршневого пространства.

Рассмотрим два самые распространенные способа, благодаря которым камера над поршнем в верхней мертвой точке становится меньше.

Установка более тонкой прокладки двигателя

Первый способ – использование более тонкой прокладки ГБЦ. Прежде чем покупать этот элемент, нужно посчитать, насколько уменьшится надпоршневое пространство, а также учесть особенности строения поршней.

Некоторые разновидности поршней при уменьшении камеры сгорания могут сталкиваться с открытыми клапанами. От строения днища будет зависеть, можно ли использовать подобный способ форсирования мотора или нет.

Если все-таки принято решение уменьшить объем пространства над поршнем при помощи тоньшей прокладки, то стоит присмотреться к поршням с вогнутым днищем. Помимо установки новых деталей с нестандартными размерами придется также настраивать фазы газораспределения (что это такое, рассказывается здесь).

Когда производится замена прокладки по причине ее прогорания, головка обязательно шлифуется. В зависимости от того, сколько раз уже проводилась подобная процедура, объем надпоршневого пространства будет постепенно уменьшаться.

Прежде чем приступать к увеличению степени сжатия, важно убедиться, выполнялась ли шлифовка прежним владельцем авто или нет. От этого также будет зависеть возможность проведения процедуры

Растачивание цилиндров

Второй способ изменить показатель сжатия – расточка цилиндров. При этом саму головку не трогаем. В результате немного увеличивается объем двигателя (вместе с этим и повысится расход топлива), но сам объем надпоршневого пространства не меняется. Благодаря этому больший объем ВТС будет сжиматься до размеров неизменившейся камеры сгорания.

При выполнении этой процедуры следует учесть несколько нюансов:

1. Если форсирование ДВС проводится с целью повышения мощности, но не за счет увеличения расхода топлива, этот метод не подходит. Конечно, «прожорливость» машины увеличивается незначительно, но она все же присутствует.
2. Прежде чем растачивать цилиндры, нужно измерить, какие нужны будут поршни. Главное, чтобы можно было подобрать подходящие детали после модернизации.
3. Использование этого метода обязательно приведет к дополнительным растратам – нужно покупать нестандартные поршни, кольца, платить деньги профессиональному токарю, который качественно выполнит работу. И это помимо того, что потребуется перейти на другую марку бензина.
4. Больший эффект от повышения степени сжатия будет наблюдаться в случае с теми моторами, у которых с завода была настроена небольшая СС. Если машина оснащена уже форсированным агрегатом (с завода), то значительной прибавки от подобной процедуры не будет.

Как работают присадки для повышения компрессии

Исходя из того, что довольно часто падение компрессии связано с механическими повреждениями (царапины, задиры) в цилиндрах, повысить ее можно, если устранить указанные дефекты. В этом и заключается суть работы присадок: все царапины и подобные им повреждения условно «шпатлюются», а цилиндр изнутри покрывается защитным слоем.

Кроме того, в состав присадок входят такие металлы, как платина, кобальт, никель, тантал и другие, при помощи которых происходит глубокое легирование поверхностей трущихся деталей (до 200 мкм). Также компрессионные присадки создают на поверхности деталей защитный слой, толщина которого может доходить до 15 мкм.

Однако не следует забывать о том, что присадка в двигатель для повышения компрессии эффективна далеко не во всех случаях. Например, тогда, когда причиной падения компрессии выступает закоксованность поршневых колец, этим способом проблему уже не решить. Для того чтобы вернуть работоспособность и подвижность залегающим кольцам, их нужно буквально отмыть от нагара. Для этого существуют промывочные масла, раскоксовки-пятиминутки и т.д.

Еще важно понимать, что применение добавок в моторное масло может навредить агрегату и добавить проблем. Что касается использования компрессионных присадок в новых двигателях для профилактики, то здесь мнения экспертов разделились

Одни утверждают, что подобные средства лучше не использовать, так как из-за образовавшегося плотного защитного слоя ухудшается теплоотвод из камеры сгорания. Как следствие, повышается температура, проявляется детонация.

Опять же, на слишком старом двигателе применение раскоксовок и защитно-восстановительных присадок тоже может вызвать проблемы. В частности, за счет действия активных компонентов на поверхностях деталей создаются плотные образования. В дальнейшем, то есть во время капремонта изношенного мотора, может быть сильно осложнена расточка блока, шлифовка поверхностей и т.д.

Кроме того, не стоит рассчитывать, что увеличение компрессии при помощи присадок будет способствовать росту или возвращению утраченной мощности ДВС. Для получения результата в данном случае потребуются кардинальные меры (замена поршневых колец, прогоревших клапанов или комплексный ремонт).

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

• Присадки для повышения компрессии двигателя наиболее эффективно работают на старых моторах, в которых детали цилиндропоршневой группы износились, однако имеют незначительные механические повреждения (царапины, задиры и так далее);
• На новых моторах использовать эти средства не только малоэффективно и нецелесообразно, но даже чревато еще большими проблемами;

Присадки являются лишь вспомогательным и часто временным средством для решения проблем с компрессией. Также (с учетом возможных последствий) их применение желательно отдельно согласовывать со специалистами.

Что такое компрессия двигателя

В отличие от степени сжатия, параметр компрессии часто можно слышать в сервисных центрах, например, при прохождении диагностики. Мастера по техническому обслуживанию после считывания ошибок или проведения других работ могут сообщить, что у автомобиля повышенная или пониженная (что чаще) компрессия.

Если компрессия снижается в двигателе, это является сигналом о том, что имеются определенные проблемы с мотором.

Замерить компрессию двигателя можно и самостоятельно. Чтобы это сделать, потребуется компрессометр. Данный прибор можно приобрести практически в любом автомобильном магазине. Его нужно поместить в цилиндр, после чего прокрутить мотор стартером. Далее можно узнать по полученным результатам информацию о компрессии.

Обратите внимание: Если на автомобиле бензиновый двигатель, нормальный уровень компрессии для него находится на уровне в 10-14 атмосфер. Для дизельного двигателя данный показатель равен 24-35 атмосферам

Если после замера компрессии вы обнаружили, что она значительно меньше, чем рекомендуется конкретно для вашего мотора, необходимо провести диагностику. Лучший способ диагностики — разобрать полностью мотор и посмотреть комплектующие. Но, поскольку это достаточно сложная процедура, требующая определенных знаний, лучше провести тестирование следующим образом:

Залейте в цилиндр двигателя около 15-20 грамм моторного масла;
Далее повторно проведите замер компрессии двигателя;
Если в результате измерения вы заметили, что компрессия увеличилась, это говорит о том, что клапаны не закрываются до конца, либо имеет место быть прогорание клапана

В случае, если после залития масла показатель компрессии остался на прежнем уровне, следует обратить внимание на возможность залегания поршневых колец. Но также следует брать во внимание, что в таком случае есть вероятность проблем с зеркалом цилиндра или с самим поршнем.

Снижение уровня компрессии — достаточно серьезная проблема, которую можно определить на раннем этапе. Симптомами, которые указывают на подобную проблему, является повышение расхода уровня топлива и снижение мощности двигателя.

(182 голос., средний: 4,46 из 5)

Улучшение мощности двигателя за счет увеличения степени сжатия

Степень сжатия двигателя с завода не установлена на максимальном уровне. Причина этого заключена в качестве топлива, не дающем повысить показатели на максимум, в противном случае можно получить детонацию, которая способна повредить двигатель. В таком случае необходимо точно знать, какая степень сжатия есть и будет, чтобы не навредить главной части автомобиля.

Если все же удалось провести повышение степени сжатия без риска для двигателя, в таком случае придется заправлять более качественным бензином. Однако разница в стоимости перекрывается уменьшением количества употребляемого топлива при увеличении мощности.

Компоновочные схемы автомобилей

Расположение основных агрегатов — двигателя, коробки передач и главной передачи — друг относительно друга, в пределах кузова, естественно, называют компоновочной схемой автомобиля.

1. Первая и одна из самых распространенных до недавнего времени схем – классическая .

Под классической компоновкой подразумевается установка двигателя спереди продольно (т. е. вдоль оси автомобиля) над передней осью с приводом на задние колеса (схема изображена на рисунке 3.5) .

Рисунок 3.5 Классическая компоновочная схема автомобиля.

При этом коробка передач может быть присоединена к двигателю, а может быть расположена рядом с главной передачей, а в отдельных случаях даже иметь общий с главной передачей корпус (тогда говорят, что «коробка передач в блоке с главной передачей»). В плане взаимного расположения элементов шасси и двигателя — все предельно просто, но есть недостаток: тоннель в днище кузова, внутри которого проходит карданный вал, передающий вращение от двигателя к колесам, он «съедает» пространство для ног пассажиров заднего сиденья.

2. Продольно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.6) . Такая компоновка характерна для автомобилей марки Audi. Данной схемой расположения основных агрегатов конструкторы практически избавились от центрального тоннеля в днище кузова, по крайней мере, в задней части салона.

Рисунок 3.6 Продольное расположение двигателя с приводом на передние колеса.

3. Поперечно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.7) . Коробка передач подсоединена к двигателю и имеет общий с главной передачей корпус. Положительным аспектом сего конструктивного решения является компактность всего силового агрегата и возможность рационального и полного использования всего пространства внутри салона автомобиля (отсутствует центральный тоннель и тоннель под коробку передач).

Рисунок 3.7 Поперечное расположение двигателя с приводом на передние колеса.

4. Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса (еще называют с «задним расположением двигателя») (показано на рис 3.8) . Такая компоновка нынче редкость и применяется, в основном, фирмой Porsche.

Рисунок 3.8 Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса.

5. Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (показано на рис. 3.9) . Коробка передач при этом находится за двигателем.

Рисунок 3.9 Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

О таком расположении иногда говорят: «двигатель в базе», подразумевая, что геометрически двигатель находится в пределах колесной базы автомобиля (смотрите «Основные технические характеристики автомобиля»).

Примечание К слову сказать, есть варианты, когда для получения лучшей развесовки по осям, двигатель, расположенный спереди продольно, смещают далеко за переднюю ось, помещая его в пределах колесной базы (такая компоновка показана на рис. 3.10).

Рисунок 3.10 Продольное расположение двигателя за передней осью с приводом на задние колеса.

6. Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (рисунок 3.11) .

Рисунок 3.11 Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.

Стоит отметить, что практически при любом расположении двигателя возможен привод на все колеса (подробнее об этом — в главе «Трансмиссия»).

Различают два основных варианта полного привода:

• Постоянный полный привод Это когда все четыре колеса воспринимают вращение от двигателя постоянно.
• Подключаемый полный привод (большая часть всех современных легковых автомобилей оборудованы именно по такой схеме). В этом случае передние или задние колеса подключаются (в дополнение к основным ведущим колесам) к тяге двигателя через специальный механизм (муфту), только когда электроника сочтет это нужным, например, если ведущие колеса начнут буксовать.

Источник

Подключение

Подсоединение мини-двигателя, сделанного своими руками, осуществляется по определенной схеме

Основное внимание обращается на количество проводов привода, а также предназначение прибора. Моторы шагового типа могут оснащаться 4, 5, 6 или 8 проводами

Модификация с четырьмя элементами проводки может эксплуатироваться исключительно с биполярным приспособлением. Любая фазная обмотка имеет два провода. Для определения необходимой длины подключения в пошаговом режиме рекомендовано использовать обычный метр, позволяющий достаточно точно установить необходимый параметр.

На мощном шестипроводном двигателе предусмотрена пара проводов для каждой обмотки и центрирующий кран, который может подключаться к моно или биполярному устройству. Для агрегации с одиночным приспособлением используются все шесть проводов, а для парного аналога достаточно будет одного конца провода и центрального крана каждой обмотки.

Конструкция облегченного маховика

Технически обосновал, что дает облегченный маховик спортивным автомобилям, двукратный чемпион-раллист Э. Г. Сингуринди. До сих пор конструкция облегченного маховика «по Сингуринди» остается эталоном, но только с учетом конструкции всего двигателя и сцепления.

За счет чего снижается вес?

Тюнинг собственными силами в 85% случаев невозможен, так как необходима достаточно высокая квалификация сварщика, наличие стенда для динамической балансировки коленвала в сборе, поэтому производители выпускают для опытных пользователей облегченный маховик двух типов:

• чугунный – фрезеровкой удалены сегменты возле наружного радиуса изделия;
• дюралевый – диск цельный, чаще всего, стандартных размеров, но изготовлен из сплавов алюминия.

Стандартные маховики весят 6 – 13 кг, облегченные модификации 4 – 2,8 кг (реже 2,5 кг)

Замена штатной детали на облегченный маховик производится только в комплекте со сцеплением, поэтому важно, чтобы посадочные отверстия корзины совпадали

Дюралевый облегченный маховик имеет плюсы и минусы:

• деталь цельная, лучше противостоит механическим поломкам;
• однако металл мягкий, износ значительно выше.

У чугунного и стального маховика ситуация прямо противоположная – высокая износостойкость, низкая механическая прочность возле зубчатого венца.

«Лишний» металл снимают с изделия несколькими способами:

• фрезерованием в промышленных условиях;
• высверливанием сквозных отверстий в гараже, на СТО;
• обтачиванием на токарно-винторезных станках на заводе или в гараже.

Сингурдини начинал свои опыты в советские времена на двигателях «Жигулей» и 412 «Москвичей». Позже доказал, что облегченные маховики могут эксплуатироваться на тяжелых легковых машинах (ГАЗ, внедорожники) без снижения комфортности старта и на малых оборотах.

Основным условием является обработка (стачивание) стенки маховика, на которой расположены посадочные отверстия для корзины сцепления, до размера (толщины), не меньше диаметра внутренней резьбы. Например, если корзина крепится болтом М8, стенка должна быть минимум 8 мм. В противном случае на высоких оборотах тело детали может быть срезано крепежом.

На что влияет изменение конструкции?

Эксплуатация облегченного маховика по ощущениям добавляет мотору мощности. На самом деле после обтачивания детали своими руками на малых оборотах расходуется на 2% меньше кинетической энергии. Зато при увеличении оборотов экономия наблюдается уже в геометрической прогрессии.

Новичку сложно тронуться с таким маховиком в гору и преодолеть «лежачего полицейского». Для профессионала на низких оборотах придется чаще выжимать акселератор, зато при их увеличении комфорт и динамика резко повышаются.

Дополнительные рекомендации

Следует обратить внимание на то, что оптимально подавать в мотор не просто дистиллированную воду, а смесь спирта и воды в соотношении 1/1. Такая водно-спиртовая добавка лучше распыляется, в итоге образуется мелкодисперсная смесь из воды, воздуха, спирта и бензина

Если вода позволяла, главным образом, уменьшить детонацию и лучше охлаждать смесь, наличие в смеси метанола обеспечило ряд дополнительных преимуществ. Дело в том, что скорость горения спирта намного медленнее того же бензина. В результате давление в цилиндре растет плавне, что позволяет увеличить крутящий момент применительно к количеству оборотов коленвала.

Хотелось бы еще раз отметить, что вода для впрыска должна быть дистиллированной, чтобы исключить образование отложений в камере сгорания. Также необходимо стремиться к наилучшему распылению, так как  большее количество частиц  позволяет добиться  улучшения теплообмена и последующего испарения воды.

Это значит, что необходим мощный насос и отдельно подобранный распылитель форсунки. По этой причине способ с иглой от шприца многими специалистами и опытными тюнерами ставится под сомнение.

Рис. [1 ]. Эпюра износа гильз цилиндров двигателей:

а – нормальная эпюра; б – со смещением пояса максимального износа при изменении режимов работы двигателя и внешних условий.

Автор работы, считает преувеличенным влияние на долговечность гильз износа на участке S_b и внешних условий эксплуатации двигателя, изменение которых сопровождается возрастанием скорости изнашивания гильз на этом участке по сравнению с участком S_a, так как износ гильзы в зоне S_a при этом не увеличивается или увеличивается незначительно. При этом абразив, вызывающий износ в зоне S_b, резко повышает количество продуктов изнашивания в работающем моторном масле даже при незначительном увеличении скорости изнашивания этого участка, поскольку его площадь намного больше площади зоны S_a.

Кроме режимов работы двигателя и внешних условий на характер износа при абразивном изнашивании также имеет значение источник проникновения абразивных частиц: от пылевых частиц, поступающих с воздухом и топливом, происходит изнашивание в первую очередь в верхней части, а в случае их попадания с моторным маслом – максимальный износ имеет средняя часть гильз цилиндров в зоне S_b и эпюра износа принимает бочкообразный характер (рис. ,а).

Влияние концентрации абразивных частиц, поступающих в цилиндры двигателя с топливом, на величину и форму эпюры износа показана на рис. ,б. В каждом конкретном варианте эксплуатации двигателя эпюра износа гильзы по образующей также принимает форму, характерную для данных условий.

                        а                                                                                      б

Рис. . Износ гильз цилиндров двигателя ЗИЛ-130 по образующей:

а) в % от максимальной величины при искусственной подаче пыли: 1-с воздухом; 2-с моторным маслом; 3-с топливом; б) при работе на бензине с различным содержанием механических примесей (после 7 тыс.км пробега): 1- 0%; 2- 13,5 г/т (0,00135%); 3- 40 г/т (0,004%); 4- средний эксплуатационный износ.

При рассмотрении системы «деталь-абразивная частица-деталь» отмечается взаимное влияние твёрдостей на износостойкость сопряжённых деталей. Из практики эксплуатации автомобильных двигателей хорошо известно, что применение хромового покрытия (до 200 мкм) рабочей поверхности поршневых колец либо повышение твёрдости гильз цилиндров (закалка их рабочей поверхности до 40-50 HRC) приводит к одновременному снижению износа и кольца, и гильз цилиндров особенно при ведущем абразивном износе. Вместе с тем, авторы работы при исследовании 50 дизелей КамАЗ-740 установили: наибольшее количество натиров (72%) даёт первое поршневое кольцо, 20% — второе и лишь 8% — маслосъёмное.

Исследования по оценке износостойкости гильз цилиндров, изготовленных из различных материалов в условиях преобладания абразивного износа показывают, что износостойкость растёт в следующем порядке: гильзы из серого чугуна, с нирезистовой вставкой, из чугунных легированных сплавов. Эти результаты свидетельствуют о том, что твёрдость не является единственной характеристикой механических свойств материалов, определяющей их износостойкость, так как твёрдость нирезиста даже несколько ниже (156-197 HB), чем у серого чугуна (180-230 HB).