По большей вероятности эта информация ничего полезного для вас и не принесёт, но просто для ознакомления вполне себе интересная!Конечно я не автор данного описания(автор неизвестен и сайт уже не существует)!
Тем не менее, не так давно я прочитал про наддув у двухтактных довоенных спортивных мотоциклов. Это и заставило меня задуматься еще раз над вопросами наддува, и связанными с ними проблемами ресурса двигателя. Возможно, в мои рассуждения вкралась ошибка — буду рад исправлениям. Итак, начнем.
Для начала посчитаем производительность насоса, который бы производил наддув. Он должен быть как минимум в 1,2-1,5 производительнее поршневой системы самого двигателя, производительность которого несложно подсчитать. Для простоты подсчета возьмем рабочий объем равным 350 см3 ровно и к.п.д. равным 1 (на самом деле, эти величины несколько ниже), а число оборотов в минуту равным 5000.
Итак, имеем 5000*350=1750000 см3/мин. Величина крайне нестандартная и неудобная для обращения. Переведем это в литры в минуту — 1см3=1000дм3, получаем 1750 л/мин. Весьма солидная цифра! Кстати, кому не лень, тот может подсчитать скорость движения воздуха в диффузоре карбюратора — она тоже впечатляет!
Доработка Поршня Двухтактного Двигателя
Отсюда ясно, что о всякого рода электрических вентиляторах стоит забыть — чтобы получить подобную производительность (и не забывайте о давлении!) необходим двигатель не меньше киловатта, что потребует и генератора такой же мощности. Я, правда, не считал, а взял данные с… пылесосов. Если несколько и ошибся, то, по крайней мере, порядок цифр такой же.
Единственно приемлемым решением является механический наддув, причем осуществить собственно турбонаддув представляется мне невозможным. Дело в том, что при турбонаддуве наддув производится турбиной, вращаемой выхлопными газами. Выпуск же двухтактного двигателя — вещь настолько тонкая, что лезть туда с турбинами имхо абсолютно не стОит!
Остается наддув с приводом от коленвала. Частота вращения крыльчатки наддувного насоса (на самом деле это вентилятор, т.к. давление его невелико, но лучше называть его насосом) должна быть не менее 10000 об/мин (по аналогии с автомобильными). Достичь ее несложно при помощи всего лишь двух шкивов — передаточное отношение невелико. Так что проблема насоса сложна, но решаема. Одно из решений описано на oppozit.ru для двигателя ЗАЗ (МеМЗ).
Теперь рассмотрим возможность наддува именно на двухтактном двигателе с точки зрения работы системы впуска. Вопрос настолько деликатный, что большинство сразу же отметало его, даже не рассматривая всерьез. Однако давайте рассуждать логически. Что мы имеем «потактно»? Я несколько вольно взял такты работы двигателя, чтобы нагляднее показать процесс.
1. Сжатие. Разрежение в камере КШМ будет точно такое же, однако давление горючей смеси со стороны впускного окна будет выше за счет наддува, что приведет к помещению большего количества (в молях) смеси в камеру КШМ. Вроде как хорошо.
2. Рабочий ход. Поскольку в рабочей камере больше горючей смеси, это вызовет увеличение давления и, следовательно, увеличит момент двигателя. Гут.
УВЕЛИЧЕНИЕ МОЩНОСТИ 2т ДВИГАТЕЛЯ! ВСЕ ВИДЫ ТЮНИНГА
3. Выпуск. Без изменений. Почти…
4. Продувка и впуск. А вот тут беда. Находящаяся под бОльшим давлением горючая смесь будет активно стремиться в выпускное окно, и без изменений в конструкции выпуска просто вылетит наружу. Не вся, конечно, но та «добавочная доза» — большей частью.
Так что, правы были те, кто утверждали невозможность наддува в двухтактном двигателе? А как же тогда те довоенные мотоциклы? Выход есть, причем не такой уж сложный. Точнее, выходов несколько. Во-первых, выпускной клапан — конструкция порядком подзабытая, но применявшаяся в свое время на спортивных мотоциклах.
Во-вторых, выпускной резонатор с острой характеристикой. В данном случае он очень даже может помочь, создавая «подпор» горючей смеси в виде резонансной волны. В-третьих, золотниковый клапан. С помощью него можно создать несимметричные фазы работы двигателя, что позволит избежать прямого выброса. В-четвертых, инжекторный впрыск.
Но о нем позже.
Однако есть одна хитрость, о которой я не упомянул. Это карбюратор. Дело в том, что бензин в него в большинстве мотоциклов течет самотеком. Что будет, если подаваемый в него воздух будет иметь давление выше атмосферного? Не нарушится ли его работа?
Нарушится, и почти наверняка настолько, что о нормальной работе двигателя говорить не придется. Опять тупик? Отнюдь, если использовать другие карбюраторы, куда бензин закачивается под насосом под давлением. Такие карбюраторы есть, и применяются в спортивных мотоциклах очень широко.
Однако все эти проблемы очень просто решаются внедрением инжекторного впуска топлива. В самом деле, тогда можно смело изменять фазы выпуска, не боясь того, что это как-то скажется на впуске. Соответственно, уменьшаем фазу продувки настолько, чтобы туда только лишь попало необходимое количество воздуха, а дальше — дело впрыска. Не скажу, что это просто.
Более того, это весьма и весьма сложно. Однако в последние несколько лет двухтактные впрысковые двигатели довольно активно продвигаются в автомобилестроении. Причем они имеют параметры, значительно превосходящие четырехтактные моторы! И по энергонасыщенности, и по токсичности. Хотя последнее мне не совсем ясно, но производители особенно напирают именно на высокую экологичность подобных двигателей по сравнению с четырехтактными и дизелями.
Итак, выяснили, что наддув на двухтактном мотоциклетном двигателе сложен, но возможен. А теперь рассмотрим смежную проблему — ресурс двигателя при форсировке. Поскольку «Планета» поддается лишь довольно умеренной форсировке, которая на ресурсе двигателя сказывается незначительно (из-за длинноходовости сложно добиться даже 7000 оборотов), будем говорить только о «Юпитере».
Посмотрим же, к чему приведет форсировка двигателя. Ресурс будем измерять в моточасах и пройденных мотоциклом километрах — это разные вещи, т.к. более оборотистый двигатель пройдет большее количество километров при тех же моточасах (при правильной форсировке, разумеется). Во-первых, увеличение мощности неизбежно приведет к повышенному нагреву цилиндра и поршня.
В принципе, ничего особенно страшного в этом нет, если учесть, что поршневая группа хорошего качества. Если избегать перегрева, то на ресурсе двигателя (в моточасах) это практически не скажется. Во-вторых, бОльшие обороты приведут и к большему износу поршневой группы. Это скажется на ресурсе в моточасах, и незначительно — на ресурсе в километрах пробега.
В-третьих, более высокие обороты и момент вызовут большую нагрузку на КШМ. Это самое неприятное, так как значительно уменьшит ресурс и в моточасах, и в километрах пробега. Методы борьбы с этим злом известны — качественное масло, отсутствие люфтов в подшипниках шатуна, хорошее техническое состояние самих этих подшипников.
В данном случае очень даже не повредит и твердая смазка поршня, т.к. усилится трение боковой стенки поршня о зеркало цилиндра в середине и конце рабочего хода, (газы давят на дно поршня вниз, но шатун расположен невертикально и прижимает поршень вбок). Не помешают и подшипники с посеребренными сепараторами (у них ниже трение), а в верхнем подшипнике шатуна можно использовать втулку из специальных бронз (баббиты вряд ли подойдут, хотя кто пробовал…).
Нагрузка на верхний роликовый подшипник шатуна может оказаться выше критической, и его следует признать наиболее нагруженным и наименее надежным элементом. Причем — всего двигателя.
Работающий в условиях недостаточной смазки, высоких усилий со стороны поршня и некруговой (в отличие от нижнего подшипника шатуна) работой, он явно выйдет из строя быстрее при малейших дефектах производства или сборки. Единственный выход — улучшить его смазку за счет стекающего по поршню масла.
Нижний подшипник ша туна «Юпитера» вряд ли нуждается в дополнительной смазке, в отличие от форсированных двигателей «Минсков», применяющихся на картах.В-четвертых, коленвал и моторная цепь. Нагрузки здесь не следует считать более высокими, чем при движении по пересеченной местности с нагруженной коляской.
Более высокие обороты здесь практически не скажутся при правильной балансировке коленвала. Опасны лишь рывки при провисании моторной цепи. Значит, надо внимательнее к ней относиться и вовремя менять. То же самое относится и к коробке передач, и к колесной цепи.
Вряд ли даже есть необходимость в специальном масле для коробки передач — поднять обороты двигателя, а, следовательно, и валов КПП даже вдвое — просто нереально! Стало быть, ресурс этих узлов можно считать независящим от форсировки двигателя. Я даже не советую покупать дорогую колесную цепь (типа o-ring или x-ring).
При ценах на порядок выше простой цепи имеет смысл ее простая ежегодная замена. Исключение — открытая цепь и песчаная местность. И то — при больших пробегах. А уж при работе в кожухе, да еще со смазкой…И в-пятых, сцепление. Вот ему, в самом деле, приходится тяжко.
Хотя в нормальных условиях ижевское сцепление работает очень даже хорошо (все жалобы о его плохой работе можно отнести разве что к низкому мастерству ремонтников), но при повышенных оборотах и нагрузке ему придется непросто. Риск «сжечь» диски значительно увеличивается, к тому же ведь форсируют двигатель не просто так — более агрессивный стиль вождения при этом подразумевается сам собой!
Вывод — больное место. Выход — более качественные контроль целостности текстолитовых дисков и отсутствие коробления металлических (последнее — вечная беда «гонщиков» и горе-ремонтников). Я бы даже посоветовал уменьшить количество дисков на один за счет утолщения металлических дисков.
При более сильном закручивании пружин проскальзывания не будет (хотя и выжимать сцепление будет сложнее), а вот коробление от перегрева уменьшится. Ставить пробковые диски не рекомендую! При лучшем, чем текстолитовые, сцеплении с металлом, они значительно легче поддаются сжиганию. А после этого их только менять… Да и стоят они недешево. Я пробовал их ставить на «ПС».
Первоначальные восторги сменились огорчением от зря потраченных денег.Есть довольно трудоемкий, но очень неплохой выход. Ведущие диски изготавливаются из двухмиллиметрового железа. Затем по окружности в них сверлятся отверстия нужного диаметра. Такого же диаметра вытачиваются маленькие цилиндрики высотой с «родной» диск сцепления, и вставляются в эти отверстия.
Диски проще всего обрабатывать пачкой, стянув ее болтами или шпильками, а текстолит точить на токарном станке из текстолитовых палочек (применяются в электротехнике). Диаметральный размер лучше оставить такой, какой он есть, а резцом только отрезать их нужной высоты. Потом их надо торцевать и подобрать одинаковой толщины на каждый диск. При мне их точил один мой знакомый.
Убил он на это дело около недели, зато с тех пор (а прошло лет 10) не знает проблем со сцеплением! А ездюк он еще тот! За это время только коленвалов поменял две штуки — это на «Планете»! Причина проста — металлические диски не обламываются и обеспечивают лучшую теплоотдачу.
Подытоживая все вышесказанное, можно лишь заметить: ничего невозможного нет! Все бредовые идеи становятся передовыми после того, когда какой-то сумасшедший внедряет их в жизнь. А уж форсировка «ИЖа», будь то наддув или другой способ — дело более чем реальное!
«
Источник: www.drive2.ru
Как увеличить мощность двухтактного двигателя
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОРСИРОВКИ
Для успешной форсировки 2-х тактного двигателя необходимо выполнить комплекс мероприятий, который заключается в изменении основных параметров двигателя, изменении конструкции его основных деталей и узлов.
Мощность двухтактного двигателя зависит от многих факторов — степени сжатия в цилиндре, фаз газораспределения, площади сечения окон цилиндра, формы продувочных каналов, формы камеры сгорания и др.
Прежде, чем приступить к форсировке, необходимо определить свои возможности в области металлообработки и доступа к необходимым сталям и материалам.
Форсировка ведётся в следующем направлении:
1. Увеличение диффузора карбюратора и расширении «время-сечение» впускного окна (окон). (Возможна установка лепесткового клапана или золотника).
2. Увеличение степени сжатия в картере за счёт заполнения свободных объёмов, уменьшения диаметра щёк коленвала и срецвставки, уменьшения длины шатуна, подрезки торца картера или цилиндра.
3. Увеличение «время-сечение» перепускных окон.
4. Увеличение степени сжатия и изменении формы камеры сгорания.
5. Расширение «время-сечение» выпускного окна (окон).
6. Подбором специального резонатора выпуска, который изготовляется индивидуально для каждого двигателя.
7. Уменьшения потерь на трение за счет изменения числа, высоты и материала поршневых колец, применения серебрёных сепараторов в шатуне, изменения материала гильзы цилиндра, установка коренных подшипников с неметаллическим сепаратором.
8. Разгрузкой коленвала за счет замены цепной передачи на шестерёнчатую, с увеличенным передаточным отношением.
9. Сближением передаточных отношений коробки передач.
Все вышеперечисленные мероприятия выполняются в комплексе, что дает возможность увеличить мощность двигателя от 1,5 до 2,5 раза.
Более подробную информацию вы можете найти в книге Григорьева «Мотоцикл без секретов».
Доработка цилиндра заключается в изменении фаз и материала гильзы.
Доработку следует вести в следующей последовательности.
1. Разгильзовываем цилиндр путем нагрева до необходимой температуры (греть можно паяльной лампой) и извлекаем гильзу.
2. Замеряем высоту окон и просчитываем фазы по формуле:
A= корень( L ш 2 –R 2 sin a 2 ) – L ш + R (1 – cos а )
А — высота окна
Lш — длина шатуна
R — радиус кривошипа (ход поршня)
a — полуфаза, т. е. градус от нижней мёртвой точки
3. Изготавливаем новую гильзу из стали (ХВГ или 65Г) с новыми фазами. Фазы следует выбирать следующие: выпуск — 170-180° перепуск — 115-125°. Фазу впуска лучше не менять, а увеличить лишь ширину окна. Максимальная ширина всех окон допускается не более 0,67 диаметра цилиндра.
Окна должны быть овальной формы с радиусом закруглений не менее 10мм. Следует помнить, что увеличение высоты перепускных окон по отношению к выпускным приводит к смещению крутящего момента в область более низких оборотов и наоборот. После изготовления гильзы из стали,её закаливают до 55-60 HRC, шлифуют.
4.При запрессовке гильзы в рубашку не следует задавать большой натяг на запрессовку, вполне
Доработка коленвала
Для увеличения максимальных оборотов двигателя необходимо уменьшить динамическую массу коленвала. Обычно это достигается обрезкой наружного диаметра щёк до минимального размера, который ограничивает выход шатуна.
Уменьшение динамической массы коленвала увеличивает максимальные обороты, улучшает «подхват» двигателя, но ухудшает крутящий момент во время троганья с места (на малом газу мотор будет глохнуть, а на большом колесо будет буксовать).
После установки подрезанного коленвала необходимо заполнить освободившееся пространство в картере алюминиевыми вставками в виде колец.
Идеальным вариантом считается изготовление нового коленвала и шатуна из высококачественных сталей (18ХГТА, 12ХН3А и им подобных) с последующей цементацией и закалкой.
Некоторые рекомендации по изготовлению коленвала.
Коленвал изготавливается в следующей последовательности:
1. Необходимо составить чертёж коленвала со всеми необходимыми размерами.
2. Выточить на токарном станке заготовки щёк с отверстиями под палец, с припусками на шлифовку, но без резьб.
3. Собрать заготовки коленвала с ложным пальцем и шатуном, отбалансировать за счёт выборки металла из щёк.
Расчёт балансировки коленвала.
X=0,6A-0,4B
где А — масса всего, что на верхней головке (поршень, кольца, сепаратор, и т. д.).
В — 0,336Р, где Р — масса верхней головки шатуна.
Х — масса груза, прикреплённого к верхней головке.
После вычисления X к верхней головке шатуна прикрепляется груз и коленвал балансируется на правильность противовеса. Балансировка производится выборкой металла из щёк.
4. Зацементировать заготовки и нарезать резьбы.
5. Закалить заготовки до необходимой твёрдости (55-58 HRC).
6. Прошлифовать или притереть отверстия под палец, задав необходимый натяг (0,06-0,08мм), прошлифовать внутреннюю поверхность щёк.
7. Собрать щёки с «ложным» пальцем, выверять до минимального биения и прошлифовать наружные поверхности щёк, посадочные цапфы и конуса.
8. Разобрать щёки.
Теперь можно производить сборку с «рабочим» пальцем и шатуном, и выверять биение в центрах. Коренные подшипники на цапфы лучше сажать с зазором 0,01-0,02мм, что упростит сборку-разборку мотора и даст дополнительную свободу подшипникам на максимальных оборотах.
Выпускная система
На мощность двигателя существенное влияние оказывает выпускная система, которая обычно состоит из резонатора и глушащей насадки. Форма и размеры резонатора оказывают влияние на всю характеристику двигателя.
Для каждого конкретного двигателя рекомендуется подбирать свой резонатор. Его можно расчитать по формуле, которая есть в книге Григорьева «Мотоцикл без секретов».
Настроить резонатор на необходимую вам характеристику мотора можно меняя длину прямых участков резонатора: участка после обратного конуса (трубка между резонатором и глушащей насадкой) и переходного патрубка от цилиндра к резонатору.
Рекомендуемая толщина металла для изготовления резонатора не должна превышать 0,8 мм, при большей толщине он перестаёт эффективно работать. Крепить резонатор к цилиндру и ходовой лучше не жёстко, с помощью пружин.
Передаточные отношения.
Можно провести все необходимые работы по форсировке двигателя, но не получить ожидаемых результатов. Виной этому может являться неправильно подобранные передаточные отношения между коленвалом и сцеплением и передаточные числа в коробке передач.
После форсировки двигателя мощностной участок смещается в сторону более высоких оборотов и имеет более узкий диапазон.
Чтобы его правильно использовать, необходимо увеличить передаточное отношение между коленвалом и коробкой передач в 1,5-2,5 раза, заменить цепную передачу на шестерёнчатую с малым модулем зуба, имеющую более высокий КПД. Именно эта замена позволит получить хороший подхват мотора на всех режимах работы. Необходимо просчитать передаточные отношения в коробке передач и при необходимости их сблизить, чтобы не было больших промежутков и они были примерно равные.
Источник: motoklin.narod.ru
Как увеличить мощность двухтактного двигателя
При подготовке мотоцикла к соревнованиям спортсмены и механики основное внимание уделяют повышению мощности двигателя — его форсировке. Достигается это, как показывает опыт мастеров мотоциклетного спорта, за счет увеличения степени сжатия, улучшения наполнения цилиндра рабочей смесью, повышения числа оборотов коленчатого вала и уменьшения потерь на трение.
Рассмотрим подробно первые два способа применительно к двигателям мотоциклов К-55 и К-175.
Увеличение степени сжатия — это один из самых эффективных и доступных способов форсировки. Степень сжатия двигателей мотоциклов К-55 и К-175 равна 6,5. Для спортивных целей ее поднимают до 8,5—9,5. Достигаемое при этом повышение мощности двигателя объясняется увеличением максимального давления вспышки и, следовательно, среднего эффективного давления на поршень.
Если повышать степень сжатия больше чем до 9,5, прирост мощности получается незначительный, но максимальное давление вспышки резко увеличивается. А это отрицательно сказывается на кривошипном механизме.
На двигателях К-55 и К-175 увеличение степени сжатия достигается путем уменьшения камеры сгорания. Чтобы получить степень сжатия 8,5, головку цилиндра двигателя К-55 необходимо подрезать с торца на глубину примерно 2,83 мм, а двигателя К-175 — на глубину 2,7 мм. После этого протачивают углубление для уплотнения головки по прежним размерам. Сферу ее делают с плавным закруглением и полируют.
Для определения величины степени сжатия ставят головку на место и измеряют объем камеры сгорания. С этой целью заливают из мерной мензурки в головку масло. Перед заливкой вывертывают свечу зажигания и устанавливают поршень в положение ВМТ. Затем наклоняют двигатель, чтобы торец отверстия занял верхнее положение.
Залитый объем масла будет равен объему камеры сгорания. Степень сжатия E подсчитывают по формуле:
E = ( Vh + Vc ) / Vc
где Vh — рабочий объем цилиндра в см3; Vc — объем камеры сгорания в см3.
Улучшение условий наполнения цилиндра. На мотоциклетных двухтактных двигателях эта задача решается комплексно: путем увеличения фаз газораспределения, уменьшения гидравлических потерь в каналах, специальным подбором глушителя и карбюратора.
Порядок выполнения этих работ на двигателях К-55 и К-175 следующий. Обкатывают двигатель согласно заводской инструкции, затем снимают головку цилиндра, выпускную трубу, карбюратор. Вращая кривошип, осматривают выпускное, продувочное и впускное окна, уточняют совпадение их с кромками поршня, симметричность расположения каналов и углов.
Необходимость такого осмотра обусловливается тем, что при литье цилиндра бывают отклонения от чертежа в размерах окон. С этим можно мириться в условиях обычной эксплуатации мотоцикла, но при использовании его для спортивных целей такие отклонения недопустимы. Ведь изменения в расположении окон даже на 1 мм по сравнению с чертежом заметно ухудшают продувку и наполнение цилиндра.
Хорошие мощностные показатели получаются, когда окна имеют размеры (в мм), приведенные в таблице. (Ширина окон взята по хорде).
| Двигатель | Выпускное окно | Продувочное окно | Впускное окно | |||
| высота | ширина | высота | ширина | высота | ширина | |
| К-55 | 19—20 | 31—36 | 10 — 12 | 17—18 | 19—21 | 32—34 |
| К-175 | 19—20 | 21—22 | 12—13 | 26—30 | 20—21 | 15—48 |
Для уточнения размеров при исправлении окон производят развертку цилиндра: смазывают его рабочую поверхность тонким слоем масла, вставляют лист бумаги и делают рукой оттиск всех окон. Развертка цилиндра двигателя К-175 показана на рис. 1.
Рис. 1. Развертка цилиндра двигателя К-175.
Доводка окон двухтактного двигателя— трудоемкая работа, связанная с применением бормашины, имеющей набор разных шарошек и напильников. Вначале исправляют размеры каждого окна, а затем приступают к окончательной отделке и полировке.
Выпускной канал. Делают внутреннюю поверхность с плавным переходом от исходного внутреннего размера окна до места установки выпускной трубы, в соответствии с размерами, указанными в таблице. Лишний металл снимают и полируют всю поверхность.
Продувочные каналы. Контуры их тщательно подгоняют по контурам цилиндра. Проверяют совмещение поочередным надеванием цилиндра на шпильки обеих половинок картера. Удаляют излишний металл с картера, делают плавные переходы. Шлифуют и полируют внутренние стенки продувочных каналов.
Последние должны иметь одни и. те же геометрические размеры.
Необходимо обращать особое внимание на создание одинаковых условий для выхода рабочей смеси из обоих окон (как по скорости истечения, так и по направлению струи под общим углом 120°).
Чтобы добиться хорошего наполнения цилиндра, не надо снимать металл с внутренней перегородки у места, обозначенного цифрой 1 (рис. 2). Эта кромка окна должна быть с острым углом. Противоположную кромку у места, которое обозначено цифрой 2, наоборот, делают с плавным закруглением в сторону внутреннего диаметра цилиндра с радиусом примерно 50 мм.
Рис. 2. Обработка продувочных каналов.
Рис. 3. Лабиринтное уплотнение, применяемое вместо самоподжнмающихся сальников.
Впускное окно и патрубок карбюратора. Площадь впускного окна увеличивают до размеров, указанных в таблице. В связи с этим нужно соответственно изменить размеры патрубка карбюратора. Контуры патрубка точно подгоняют по окну цилиндра, а затем делают плавный переход от прямоугольного сечения к круглому.
Размеры патрубка карбюратора подбираются для каждого двигателя опытным путем. Наивыгоднейшая длина патрубка двигателя К-55 составляет 65— 70 мм, а двигателя К-175—80 мм. Карбюратор ставят один — К-28-Б. Для двигателя К-55 он должен иметь диффузор диаметром 24 мм, а для К-175 — диаметром 26—27 мм.
Картер. Поверхность обеих его половинок полируют, проверяют качество подшипников и сальников. В целях уменьшения трения мастер спорта Б. Панферов, например, успешно применяет на двигателе К-55 лабиринтное уплотнение (рис. 3) вместо самоподжимающихся сальников с пружиной.
Кривошипно-шатунный механизм. В целях уменьшения сопротивления трения маховика в воздушно-масляной среде обе половинки его тщательно полируют. Кроме того, полируют шатун. Так как делают это без разборки кривошипа, нужно предохранить нижний подшипник шатуна от попадания наждачной пыли. После обработки кривошипа его промывают в бензине.
Поршень. В связи с расширением окон цилиндра стопоры, фиксирующие установку замка поршневых колец, необходимо перенести в другое место. Оно должно быть таким, чтобы каждый замок, проходя по рабочей поверхности цилиндра, миновал окна.
Напомним вкратце еще и о важности правильного подбора глушителя.
Во время работы двигателя в выпускной трубе и в глушителе возникают колебания газов. Частота этих колебаний зависит от размеров выпускной трубы, числа оборотов коленчатого вала и устройства глушителя. Изменяя размеры трубы и применяя тот или иной глушитель, можно ухудшить или улучшить мощностные показатели. Хорошие результаты получаются при работе двигателей К-55 и К-175 с глушителем, показанным на рис. 4.
Рис. 4. Глушитель, обеспечивающий наилучшие показатели мощности двигателей мотоциклов К-55 И К-175.
Особенности эксплуатации форсированного двигателя. Для двигателя с увеличенной степенью сжатия необходимо применять топливо с октановым числом 70—80. Свечу зажигания надо ставить с повышенным калильным числом. При степени сжатия 8,5—9,5 хорошо работают свечи ВКС 17—19 и СДЧ. Чем выше степень сжатия, тем с большим запаздыванием следует устанавливать зажигание.
Инженер А. СИЛКИН,
заслуженный мастер спорта.
Источник: bazamoto.ru
Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей
Теоретические основы форсировки двухтактных двигателей на примере двигателя типа B-50.
Писать буду долго, тк буду искать инфу и выдумывать.
Статья пишется для пионеров, поэтому буду разжовывать досконально.
Как допишу до конца, сотру эти строки.
Многие задаются вопросом, как повысить мощность двигателя. Но как это сделать? Вот, написано что надо пилить. Пошёл, распилил. Стало хуже.
Как быть?
Эта статья создана, чтобы обьяснить новичку, что будет с двигателем, если сделать то-то и то-то.
Для начала рассмотрим работу двигателя в стандартном режиме:
Двигатель внутреннего сгорания преобразовывает химическую энергию топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, в механическую работу. В цилиндр двигателя из специального прибора — карбюратора — засасывается горючая смесь, представляющая собой смесь воздуха с парами бензина. В цилиндре двигателя горючая смесь смешивается с остатками отработавших газов и образует рабочую смесь. Рабочая смесь сжимается поршнем и поджигается электрической искрой, проскакивающей между электродами запальной свечи.
При сгорании рабочей смеси в цилиндре двигателя образуются газы, нагретые до высокой температуры (примерно 2000°С), и давление их значительно повышается. Газы, расширяясь, с большой силой давят на
днище поршня, стенки и головку цилиндра. Благодаря этому поршень совершает поступательное движение, которое посредством шатуна преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала и через силовую передачу заставляет вращаться заднее колесо мопеда. Затем отработавшие газы, уходят из цилиндра, и процесс повторяется снова. Совокупность этих последовательных и периодически повторяющихся процессов преобразования химической энергии топлива в механическую работу составляет РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ.
Рабочий цикл двухтактного двигателя
При рассмотрении работы двигателя необходимо знать основные определения, связанные с его работой.
Верхней и нижней мертвыми точками называются крайние положения, которые занимает поршень при своем перемещении в цилиндре (рис. 6.)
Верхняя мертвая точка (в. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наибольшим. Нижняя мертвая точка (н. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наименьшим.
Ходом поршня S называется расстояние по оси цилиндра, проходимое поршнем от одной мертвой точки, до другой. Ход поршня соответствует повороту коленчатого вала на 180°. За два хода поршня коленчатый вал делает полный оборот (360°). Такт — это часть рабочего цикла, протекающего в цилиндре за один ход поршня.
Рабочий цикл двигателя происходит за один оборот коленчатого вала, т. е. за два хода поршня. В соответствии с этим двигатель называется двухтактным.
Объем, заключенный между головкой цилиндра и днищем поршня, когда он находится в верхней мертвой точке, называется объемом камеры сгорания или объемом камеры сжатия Vc, см3.
Объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом Vh. Для одноцилиндрового двигателя рабочий объем цилиндра составляет рабочий объем двигателя или так называемый литраж двигателя.
В двухтактных двигателях объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от верхней мертвой точки до открытия выпускного окна цилиндра, называется полезным объемом V’h. Сумма рабочего объема и объема камеры сжатия составляет полный объем цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия .
ε = (Vh+Vc)/Vc
В двухтактных двигателях кроме степени сжатия е различают еще действительную степень сжатия ε’, отнесенную к полезному объему, т. е.
ε’ = (V’h+Vc)/Vc
Вот, вы решили форсировать мотор. На что влияют те или иные действия:
1) Расточка поршневой.
Расточка поршневой даёт увеличение рабочего объёма, т.е. чем больше объём. тем больше смеси может засосать. Это увеличивает тягу двигателя без повышения оборотов (тк схема газораспределения двигателя остаётся прежней).
Тяга двигателя — способность резко ускоряться при открытии ручки газа, чем быстрее двигатель ускоряется, тем больше у него тяга. Тяга влияет на разгон.
Т.е. увеличив рабочий объём двигателя, мы получаем более быстрый разгон без увеличения максимальной скорости.
Но за счёт тяги можно увеличить максимальную скорость, увеличив ведущую или уменьшив ведомую звезду. При этом максимальная скорость возрастёт в ущерб разгону.
Каждый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет характеристику, имеющие разные показатели на разных оборотах. Они меняются с оборотами, — при малом числе оборотов мощность, то есть способность мотора производить полезную работу, невелика, с увеличением числа оборотов она возрастает, а при каких-то оборотах достигает максимума, за которыми уже падает.
Кривые имеют точки своего максимума при каком-то числе оборотов. Максимум крутящего момента соответствует ситуации, когда среднее эффективное давление в цилиндре наибольшее, — оно зависит от качества продувки цилиндра, наполнения его свежим зарядом смеси, от полноты сгорания, тепловых потерь.
Увеличение тяги на низах — повышение крутящего момента двигателя в режиме низких оборотов. Хорошая тяга на низах позволяет легко трогаться с места, быстро разгоняться, легко преодолевать подьёмы, ездить вдвоём, по пересечённой местности и тп.
Как повысить тягу на низах?
а)Установкой лепесткового клапана (ЛК). ЛК предотвращает обратный выброс смеси через открытое впускное окно, а на низах это особенно актуально, тк впускное окно открыто больший период времени.
б) Повышение высоты перепускных окон по отношению к выпускному окну позволяет сместить максимальный крутящий момент двигателя в режим более низких оборотов
Повышение максимальных оборотов — чем выше обороты, тем больше мощность. Это простой способ повысить максимальную скорость.
На двигателе В-50 в режиме высоких оборотов камера сгорания не успевает эффективно продуваться, тк в этом режиме окна открыты небольшой период времени.
Как повысить максимальные обороты?
а) Расточить выпускное окно —
при этом выпускное окно будет открыто больший период времени, и сможет выпустить больше газов.
Но при этом на низких оборотах большая часть смеси будет просто улетать в трубу, и тяга на низах снизится.
б) Но расточить выпускное окно мало — нужно обеспечить эффективную продувку. На высоких оборотах через штатные продувочные окна смесь не будет успевать вся перелететь из картера в камеру сгорания, и в картере будет скапливаться ацтой. Если расширить два штатных перепускных окна и добавить третий продувочный канал,
это улучшит наполнение цилиндра.
в) Установка карбюратора с большим диффузором —
Широкий диффузор позволяет пропустить больше смеси за тот же период времени, т.е. больше смеси сможет засосать в картер.
г) Установка резонатора
Резонатор настроен под обороты определённой частоты, обычно на близкие к максимальным. Резонатор позволяет вернуть назад часть смеси, вылетевшей из цилиндра в выпускное окно при продувке.
Источник: www.dyr4ik.ru
Работа двухтактного двигателя
Помимо всем известных четырехтактных двигателей, которые используются в автомобилях, есть еще двигатели двухтактного действия, которые устанавливают на технические агрегаты: бензопилы, мотоциклы, газонокосилки, квадроциклы, скутеры, моторные лодки и т.д. Основное отличие двухтактного от четырехтактного двигателя — это принцип работы ДВС. Кроме этого, 2-х тактные моторы меньше по габаритам, способны развивать меньшую мощность и, следовательно, имеют меньший КПД.
Устройство двухтактного двигателя
Конструкция такого мотора проще, чем у четырехтактного. В двухтактного ДВС нет газораспределительного механизма. Двигатель состоит из блока цилиндра, в котором располагается коленвал на подшипниках.
Головка шатуна ложится в специальное для нее место — шейка вала. Между головкой шатуна и шейкой вала — вкладыши, которые фиксируются корончатыми гайками.
Верхняя часть шатуна крепится с поршнем посредством пальца. Палец — это пустотелый цилиндр, который служит соединительными элементом конструкции шатун-поршень.
На поршне в специальные канавки по периметру в верхней части устанавливаются компрессионные кольца, от которых зависит компрессия двигателя.
Движущим элементом в двигателе внутреннего сгорания является топливно-воздушная смесь, которая сгорая создает энергию, толкающая поршень вниз. От движения поршня вверх-вниз происходит вращения коленчатого вала. На коленвале закрепляется маховик, который передает вращение дальше, то есть валу коробки и так далее.
Охлаждение двухтактного двигателя осуществляется через ребра наружного блока. Кроме внешнего охлаждения, некоторая часть охлаждения идет от масла, которое содержится в бензине.
В двухтактные двигатели заливается бензин, в которое добавлено специальное моторное масло. Например, для газонокосилки Штиль, на 5 литров бензина, надо добавить 100 грамм, то есть, соотношение бензина к маслу 50:1. Именно столько количества масла отлично смазывает трущиеся поверхности цилиндр с кольцами поршня.
Принцип работы
Один оборот коленчатого вала является одним циклом рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания.
Топливо (бензин+масло) с воздухом подается в рабочую камеру сгорания цилиндра, после чего за счет образования искры свечи зажигания, происходит взрыв горючей смеси, энергия которой резко отталкивает поршень вниз.
Когда поршень движется вниз, открывается выпускное окно и немного позже открывается переходное окно, через которое впрыскивается новая порция горючего.
В картер двигателя топливная смесь попадает через окно, открывающееся за счет вакуума при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). При этом движении также открывается окно для выброса газов сгоревшей смеси. Через милисекунды открывается продувочное окно. Через продувочное окно подается новая порция топлива.
Как повысить мощность
Как и 4-х тактные двигатели, 2-х тактные можно усовершенствовать, сделать, так называемый, чип-тюнинг.
Для повышения мощности ДВС можно сделать следующее:
- Расточить выпускное отверстие, чтобы отработавшие газы выходили полностью.
- Улучшить эффект продувки. Продувка — это удаление отработавших газов и наполнение рабочего объема цилиндра новой порцией топливной смеси. Сделать нужно так, чтобы через впускное окно успевало впрыскиваться топливо в камеру сгорания. Если топливо не будет в нужном объеме поступать в камеру сгорания, то в картере мотора будет скапливаться топливо. Поэтому, для качественного заполнения топливом рабочей части цилиндра, требуется увеличить диаметр отверстия выпускного окна (выброса отработавших газов).
- Можно применять на карбюраторе вихревой диффузор. Вихревой диффузор называют также нулевой. За счет этого диффузора за меньший период времени будет поступать в цилиндр больше топлива.
- На глушитель вмонтировать специальный резонатор, подходящий по оборотам к конкретному двигателю. Резонатор делает так, чтобы не сгоревшая топливная смесь, возвращалась обратно в цилиндры. Это эффективно, когда в цилиндре происходит не полное сгорание смеси.
Чтобы часть цилиндра под поршнем заполнялась полностью, надо осмотреть впускные и выпускные каналы, возможно, на отверстиях есть царапины, задиры, сколы. Такие мелкие дефекты влияют на скорость движения топлива и газов.
Для лучшего эффекта повышения мощности можно отфрезеровать и затем отшлифовать головка блока цилиндров (ГБЦ).
Не рекомендуется уменьшать вес деталей двигателя, так как из-за увеличения разности противовеса, нарушения центра тяжести, может увеличиться торцевое биение маховика и коленвала.
Как увеличить тягу
Тяга двухтактных моторов зависит от открытия дроссельной заслонки. С резким возрастание оборотов двигателя, возрастает тяга. Отсюда следует, что, для того, чтобы уменьшить время разгона ДВС, надо увеличить рабочий объем цилиндра.
Когда двигатель работает на низких оборотах, качественная тяга повышает приемистость, увеличивает скорость разгона — ускорение.
Тягу также можно увеличить путем замены клапанов на специальные и настроить их так, чтобы они держались в открытом положении дольше, чем обычные.
Проблема с продувкой
Чем выше обороты коленвала, тем больше мощность. Но, конструкция двухтактных двигателей имеет такую особенность — чем быстрее начинает двигаться поршень, тем хуже продувается камера сгорания цилиндра, так как окна подачи и выпуска отработавших газов остаются открытыми очень мало времени.
Камерная продувка — это удаление газов и впрыск топлива в цилиндр из картера. Топливо начинает всасываться и находиться в картере при движении поршня вверх. Затем, когда поршень идет вниз, впускной канал закрывается и открывается продувочное окно, через которое подается новая порция топлива и выгоняются газы отработавшей предыдущей смеси топлива (смотрите рисунок выше, посередине).
Такая простая конструкция двухтактного двигателя исключает необходимость устанавливать газораспределительный механизм (ГРМ), насоса продувки, клапанов и узла смазки.
Продувка во время работы двухтактного двигателя на холостом ходу (ХХ) осуществляется по-другому. Во время работы на ХХ, продувка осуществляется открыванием на маленький угол заслонки. Такая продувка не качественная, поэтому на холостом ходу, многие наверное замечали, двигатель бензопилы или газонокосилки работает не стабильно. Что касается бензопилы, например, Echo (Эхо), то там надо наполовину вытягивать подсос.
Одноцилиндровый двухтактный двигатель имеет контурную продувку, то есть щелевую. В нижней части цилиндра в стенке есть специальная щель, через которую происходит газораспределение. В такте сжатия и рабочего хода, то есть когда поршень вверх, отверстия впуска и продувки должны быть закрытыми.
Контурная продувка — это предпоршневой объем (цилиндр под поршнем) представляет собой продувочный насос. Такая конструкция позволяет делать двигатели самых малых габаритов.
Видео
На скутеры устанавливаются двухтактные двигатели 2Т или 4 Т. Какой лучше? Анимация работы двухтактного двигателя. Двухтактный двигатель Stihl (Штиль) в разрезе. В этом видео — работа двухтакного двигателя.
Источник: autostuk.ru