О распредвалах (часть 3)
В прошлом посте я написал: сам по себе подъем никоим образом не влияет на мощность, так как при подъеме клапана на 25% от его диаметра, воздуха больше не поступит.
Эту информацию, я взял из фундаментальных трудов в этой области написанных специалистами компании SureFlow, а также, она подтверждается многими измерениями, и в этой замечательной книге — Design of Racing and High-Performance Engines 2004-201.
ДАЛЕЕ хочу вам представить данные, полученные при продувке ГБЦ мотора дюратек 2.0 литра.
Мы видим, что диаметр клапана на этом моторе 35 мм * 0.25 = 8.75 мм подъем клапана или 0.35 inch. Если посмотреть на таблицу или график, то видно, что при подъеме клапана на 0.35 in (Valve lift, in) – flow (поток воздуха) составляет 145.5 CFM @ 10 H2O. При максимальном подъеме 0.5 inch -149.4, разница всего 4 CFM.
Продолжим копать дальше информацию о распредвалах.
Я остановился на: опережение и запаздывание распредвалов (cam advance and retard)
Это информация, наверное, будет полезна только владельцам машин у которых в моторе всего один распредвал (2 клапана на цилиндр) т.к. у них при тюнинге распредвалов есть только эта возможность.
Основное, опережение работает приблизительно так же, как и если мы сделаем более узкий развал кулачков LSA, но при этом без увеличения перекрытия (overlap). Для примера, если распредвал сделан так, что у него 108* LSA и мы его установили с опережением 5* — тем самым мы улучшаем средний диапазон работы двигателя. Наверное, по этому, большинство тюнинговых распредвалов именно так и рекомендуются к установке, но это совсем не значит, что в вашем варианте это будет идеальное решение.
Теория гласит, что установка с запаздыванием (retard) ухудшит средний диапазон, но при этом будет получена прибавка на верху, это теория, описанная в тюнинг журналах. На практике все немного не так, запаздывание ухудшает мощность во всем диапазоне.
Вот если у вас проблема с детонацией на моторе с 2 клапанами на цилиндр, и вы уже не имеете возможности перейти на другой вид топлива, то в этом случае установка распредвала с запаздыванием верное решение.
Для многих тюнеров первое, что приходит в голову при решении проблем с детонацией, когда у мотора слишком высокая степень сжатия, это обрезать, уменьшить угол опережения зажигания. НЕ СОВСЕМ ВЕРНОЕ РЕШЕНИЕ – вы тем самым убиваете мощность. Все что необходимо в данном случае, так это уменьшить давление в цилиндре, а за это также отвечает впускной клапан, чем он позже начинает закрываться, тем позже и начинается сам процесс сжатия.
Конечно, установка распредвала с запаздыванием немного понизит мощность, но это будет несравнимо с тем, если мы уменьшим ОПТИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ. Здесь немного надо уточнить, что цель при постройке гоночного мотора – добиться как можно меньшего оптимального угла, за счет увеличения скорости горения смеси и тем самым уменьшения негативных сил, возникающих при зажигании смеси до верхней мертвой точки ВМТ, когда поршень движется вверх. И если мы будем уменьшать минимальный оптимальный УОЗ, то мощность от этого пострадает очень сильно.
Теперь становится понятно, почему на гоночных моторах всегда большая полная фаза открытия клапана (duration), это не только из-за высоких оборотов, большого перекрытия необходимого для увеличения наполняемости цилиндров при настроенной системе впуска и выпуска – а главное, что необходимо позже закрывать впускной клапан т.к. обычно на гоночных моторах высокая степень сжатия.
Продолжим, если у вас 4 клапана на цилиндр, то возможностей с регулировкой, тюнингом валов намного больше т.к. у вас отдельно впускной и выпускной распредвал. Из опыта, мотор лучше всего работает (выдает мощность) когда — Lobe separation angle (LSA) — общий развал кулачков — 102* градуса (или исключение 110* у валов crane). ГОНОЧНЫЙ мотор любит ICA — Intake center angle или Intake Centerline – момент максимального подъема впускного клапана 100 – 102* градуса после ВМТ (наверное есть и исключения).
Тюнинговые моторы используют меньшую полную фазу, топливо с меньшим октановым числом, поэтому, показатели мощности выдают наилучший результат при ICA – 104 – 107* градусах. Если получилось так, что ваш мотор при такой установке распредвала детонирует и вы уже убрали 2-3* градуса УОЗ ОПТИМАЛЬНОГО ( для примера, у меня на атмо моторе сток форд дюратек 2.0 литра с 4 дросселями и мощностью 220 сил на 7200 оборотах – оптимальный УОЗ на 7000 составляет 24 градуса, и это понятно т.к. эффективная наполняемость VE -123%) в таком случае необходимо впускной вал немного покрутить и установить, скажем ICA – 109*, но не больше, а то мотор станет вялым. Если не получается, то уменьшить степень сжатия или использовать топливо с более высоким октановым числом.
Часто бывает, что мотор выдает лучшие характеристики при ICA 104-106*, а не при 100-102* (идеальный вариант). Вывод очень простой – впускной клапан просто хочет открываться позже и все. Решение простое – больше, шире полную фазу впускного клапана. 104-107* уменьшает давление в цилиндре и отодвигает момент детонации. Многие, наверное, не могут понять какая к черту детонация на сток моторе дюратек при степени сжатия 10.8? Да все просто: если раньше эффективная наполняемость была всего 95%, то сейчас стала 123%, это все равно, что вы установили надув и имеете избыточное давление 0.35 бара).
Необходимо отметить, что если вы готовите машину для гонок, не важно любительские или профи, то скорее всего датчик детонации придется отключить, ну не может гонка работать с ним Датчик детонации-это микрофон, а гоночная машина издает очень много звуков, которые этот микрофон часто принимает за детонацию). Крайне важно, просто необходимо, следить за тем, работает мотор с детонацией или нет.
Как это сделать? Смотрите свечи:
Даже если на первый взгляд, вот эта свеча, которая идеальна по всем параметрам (стрелки, линии указывают на главные индикаторы), то если взять увеличительное стекло и посмотреть более внимательно:
То можно заметить точки на фарфоре – это и есть следы детонации.
Также, вы можете воспользоваться обыкновенным borescope и внимательно посмотреть на поршни, особенно по краям. Ищите следы, как от пескоструйки.
Конечно, можно и просто скинуть головку мотора и посмотреть:
Главное при подборе распредвалов - это учитывать все. Степень сжатия, планируемые рабочий диапазон, обязательно под распредвал рассчитанная система выпуска и впуска. Важна не полная фаза (duration) распредвала, а моменты закрытия впускного клапана и 50% силы (от закрытия впускного клапана) закрытие выпускного клапана.
Часто, фирмы-производители распредволов продают уже готовые комплекты (впускной и выпускной распредвал), но не всегда точно указывают их назначение, при этом такая пара имеет разные полные фазы на впускном и выпускном валах. Обычно, впускная фаза шире, чем на выпускном распредвале. Мое мнение, это не плохо если у вас все точно рассчитано, но если вы не совсем уверены, то лучше брать по отдельности впускной с меньшей фазой и выпускной наоборот с большей фазой, в таком случае у вас больше шансов для подгонки под вашу конфигурацию.
К примеру, на мотор дюратек фирма Kelford предлагает валы duration @0.05 in 240/232, LSA – 105, ICA – 103. ECA – 107. Что здесь главное – закрытие впускного клапана 43*, закрытие выпускного клапана 9* и перекрытие 26*. Но, если взять 236/241 валы то у нас есть больше вариантов и с лучшем результатом. Например для хорошего топлива можно установить с ICA – 104, ECA – 101 и мы получим закрытие впускного вала 42* и выпускного 19* с офигенным перекрытием (очень важно для мощности, но если хорошая система выпуска) 33*. При 42* закрытия впускного клапана может возникнуть детонация, в таком случае увеличиваем ICA до 107* (получаем 45* на впуске) – в результате избавимся от детонации, улучшим верха, но будет ухудшена серединка. Для этого, ровно в 2 раза больше сдвинем выпускной вал в другом направлении (выпуск имеет 50% от силы тюнинга закрытия впускного клапана) ECA 107* — уменьшим перекрытие, улучшим холостой ход (стабилизируем до нормы) и конечно выравним серединку. В итоге получим тот же результат.
Категории товаров
- A45-CLA45 AMG (w176)(1)
- C400-C43-C450 AMG 4 MATIC (w205)(1)
- C63/C63S AMG (w205/s205)(1)
- CLS-53 (c257)(1)
- E400-E43-E450 AMG 4MATIC w213(1)
- E-53 (w213)(1)
- E63/E63S AMG 4 Matic (w213)(1)
- S63AMG/S63AMG coupe (w222/c217)(1)
- GT-43/GT53 (x290)(2)
- AMG GT/GTS/GTC/GTR (c190/r190)(1)
- GLA45AMG (x156)(1)
- GLC43AMG-GLC450AMG (x253)(1)
- ML/GL/GLE/GLS 400-450-43AMG (w166/x166/c292)(1)
- GLE-450/GLE-53 (v167)(2)
- ML-GL-GLE-GLS 63AMG (w166/x166/c292)(2)
- G63AMG (W463)(0)