Я люблю колупатися не тільки з софтом і «залізом», а й з залізом без лапок. У сенсі, з автомобілями.
Причому тяжію ні до тупий заміні що вийшли з ладу деталей, а до процесу 'кастомізації' готових вузлів і агрегатів, що зветься в народі 'кулібнічеством'.
Результат же цього процесу в тому самому народі зазвичай називають збірним поняттям 'колгосп', або 'тюнінг'. Ну і нарешті, об'єкт кулібнічества в його початковому стані, називається 'стік'. Тобто товарний автомобіль.
Отже, у попа була собака, він її любив у мене був абсолютно «стоковий» ВАЗ 2112, якщо не брати до уваги деяких удосконалень в системі охолодження і електрики.
Сам апарат на той момент був уже досить ушатанний, т. К. Брав я його не новим, та й сам кілька років ганяв в хвіст і в гриву.
І так би і катався він до самої смерті серійним автомобілем, якби одного разу один з наших колишніх співробітників (нині вже залишив в автобізнес) не запропонував мені за прийнятною ціною приводний компресор. Ось такий:
Приводний - значить, приводиться в рух від коленвала. На відміну від турбокомпресора, що приводиться турбіною, що працює в потоці відпрацьованих газів. Мені пропонувалося купити щось, що має компресорну частина (равлика) від стандартного турбокомпресора комбайна, кастомними робоче колесо, двоступінчастий ремінний редуктор, зібране на сталевій плиті і приводиться в рух ременем приводу генератора.
«Давив» компресор 0.4 «під відсічення» - що нормальною мовою означає його здатність створити надлишковий тиск в 0.4 атмосфери при максимальних обертах двигуна (близько 6000 об / хв).
Щоб зрозуміти, для чого потрібно ставити компресор, і як він змінює характеристики двигуна - невеликий екскурс в теорію автомобіля на пальцях (можна пропустити).
Метою будь-якого тюнера, що зважився залізти в двигун або трансмісію, є збільшення динамічних якостей автомобіля. В принципі - динаміка залежить не тільки від максимальної потужності двигуна, але і від функції розподілу потужності по оборотам і правильного підбору передавальних чисел в коробці передач і головною парі. Коробку передач ми чіпати не будемо, так як чаклунство з нею потужності не збільшує, а лише дозволяє оптимальніше використовувати наявну по робочому діапазону оборотів. Тому сконцентруємося на двигуні.
Відомо, що чим більше в моторі згорає палива в одиницю часу - тим більше мотор здатний віддати потужності.
Налити більше палива - не проблема. На вприськових моторах з електронними блоками управління це вирішується перепрограмуванням контролера, і він починає лити більше палива.
Проблема - це паливо правильно спалити. Щоб паливо згоріло правильно - воно повинно згоріти в певній кількості повітря - інакше замість приросту потужності ми отримаємо тільки збільшення витрат на бензин. Згадайте грубку з поганою тягою - палива повно, повітря мало - дрова не горять, а тільки тліють.
Отже, якщо ми зібралися лити більше палива, то нам треба відразу задуматися про те, де взяти зайве повітря. І навіть навпаки - ЯК ТІЛЬКИ ми отримаємо більше повітря - ми відразу ж зможемо налити більше палива, і отримати надбавку потужності.
Повітря в циліндрах бензинового мотора з'являється в процесі ходу поршня вниз при відкритому впускному клапані (так званого ходу впускання) - тобто, проходячи через повітряний фільтр і впускний трубопровід, засмоктується з атмосфери. Тому (нюанси опускаю) теоретично за один хід поршня вниз в циліндр можна набрати повітря не більше робочого об'єму цього самого циліндра при атмосферному тиску.
Наприклад, якщо ми маємо чотирициліндровий мотор робочим об'ємом 1.5 літра, це означає, що за один оборот (проходить два чотиритактних циклу) мотор забирає 750 мл повітря. При атмосферному тиску маса цієї кількості повітря буде близько 1 м Далі ми знаємо, що масове відношення бензину і повітря для оптимального згоряння - приблизно 1:14. Відповідно, впорскувати за один оборот мотора більше 1/14 = 70 мг палива сенсу немає.
В реальності ж двигун майже ніколи не здатний поглинути це теоретичне кількість повітря за один оборот через кінцевого гідравлічного опору впускного тракту. Тобто, повітря всмоктується в циліндр з явним небажанням, при цьому в процесі всмоктування виникає розрідження (тиск менше атмосферного) і до кінця ходу впускання в циліндрі виявляється розріджене повітря, що має меншу масу. Так як в хімічній реакції горіння речовини беруть участь пропорційно саме масам, а не обсягами, то нам доведеться вводити менше бензину, а значить, потужність нашого мотора зменшиться.
Проектувальники двигунів природно знають це, і з усіх сил намагаються зменшити втрати тиску на впуску, оптимізуючи конструкцію впускного тракту. Те ж саме роблять кулібіни (тюнери), ставлячи на вході повітряний фільтр зі зниженим опором ( 'нульовік') і / або збільшуючи прохідні перетини впускного колектора.
Ми ж підемо іншим шляхом - створимо на вході позитивний тиск, яке 'засуне' повітря в циліндри. Таким чином, ми повинні отримати більш щільний повітря в циліндрі, що має при тому ж обсязі велику масу, і відповідно більшу кількість молекул кисню, здатних підтримати горіння палива. І значить, ми зможемо спалити більше палива і отримати велику потужність!
Отже, як не парадоксально, потужність двигуна пропорційна його здатності 'ковтати' повітря в одиницю часу.
Теоретичне збільшення, якого можна досягти при наддуванні +0.4 атмосфери - це (1.0 + 0.4) / 1.0 = 1.4 рази. Тобто, стандартний мотор 2112 потужністю близько 90 сил міг би видати 90 +36 = 126 сил на максимальних обертах.
Треба сказати, що мотор 2112 без доопрацювань непогано підходить тільки для невеликого наддуву - він 16-клапанний, значить, має непоганий газообмін (кажуть, «вільно дихає») - тобто, в спробі нагодувати його великою кількістю повітря, ми не розтратимо більшу частину надлишкового тиску на 'пропихивания' повітря через клапана, що є плюс.
З іншого боку, у цього мотора досить висока для атмосферного двигуна ступінь стиснення (навіть за сучасними мірками - 10.5) - він «в стоці» споживає 95-й бензин, а наддутого навіть несильно, може запросто почати детонувати і розвалиться. 98-м ж бензином в нормальній експлуатації його годувати ніхто не стане, тому для більш серйозного наддуву вже потрібна переробка двигуна з розкриттям і зменшенням ступеня стиснення. На щастя, на тиск 0.4 мотор можна не "розтискати».
Отже, компресор є - і, начебто, його можна відразу увіткнути і почати їздити. Але змонтувати сам компресор - це ще півсправи. Перетворення атмосферного мотора в наддувний вимагає переробки декількох супутніх систем, щоб вони зберегли працездатність при підвищеному тиску у впускному трубопроводі.
Потрібно заново придумати конструкцію впускного тракту - від повітряного фільтра до дросельного вузла. Місця під капотом мало, а розводити магістралі треба товстими трубами - інакше втрати на прокачування повітря з'їдять весь виграш.
Далі, ОБОВ'ЯЗКОВО потрібно переробити систему вентиляції картера, щоб вивести її в точку зі зниженим щодо атмосферного тиском - якщо залишити як є (висновок у впускний трубопровід) - компресор надує повітрям картер двигуна, і від цього мотор почне як мінімум сильно «потіти» маслом, а швидше за все - просто видавляться все сальники і заглушки, що виходять в картер або головку циліндрів двигуна.
Навіть 0.4 атмосфери - не жарт, наприклад, якби повітряний фільтр стояв після компресора, то на одну тільки стінку його корпусу (розмірами 20 * 20 см) при цьому діяла б сила в 160 кг!
Вентиляцію картера, отже, потрібно заводити ПЕРЕД компресором - там, де є розрідження від всмоктування повітря робочим колесом. І це виростає в окрему проблему - так як картерів гази завжди несуть з собою частинки масла, їх треба очищати перед тим, як запустити назад на вхід - інакше робоче колесо дуже швидко покриється твердим масляним нальотом, і або розбалансує (буде вібрувати), або почне 'чиркати' по корпусу равлики (зазор між ними - десята частка міліметра). Значить, потрібно ставити фільтр картерних газів. До необхідності фільтрації газів картерів я дійшов не відразу, тому перший варіант установки був дещо простіше:
Як бачимо, в першій версії використаний 'нульовік', шланг вентиляції картера заведений прямо в його торець (без всякої фільтрації). Все це їздило, але через слабке розрідження в зоні приєднання шланга вентиляція картера виявилася недостатньою і двигун все-таки замасліваются, хоча їхав дуже непогано. Спеціальний манометр (призначений не тільки для вимірювання тиску, а й розрідження), приєднаний до штуцера на 'павука' (впускному колекторі), показав надлишок дійсно в районі 0.35-0.4 атмосфери в момент, коли обороти двигуна упиралися в електронний обмежувач. Штатний шланг підведення повітря до дроселя (на фото сірий з рифленнями зверху) при цьому помітно роздувався.
Після випробувань і зняття балки з мотор-тестера стало помітно, що мотор вимагає більше палива, ніж здатні забезпечити штатні паливні форсунки - вони просто залишаються весь час відкриті ( 'підвисають') і більшого дати на високих оборотах вже не можуть.
Тому наступним етапом стала заміна 'жігулевскіх'форсунок на' волговские ', і перекалібровка під них блоку управління.
Одночасно я трохи поправив розрахункові криві наповнення циліндрів повітрям і відсунув назад кут випередження запалювання в області великих дроселів і високих оборотів, щоб знизити ризик розвитку детонації.
Ще я посунув «відсічення» з 6 до 6,5 тис. Оборотів, щоб трохи сильніше використовувати потенціал мотора на високих оборотах.
Наступним етапом стала переробка впускного тракту до компресора і поліпшення вентиляції картера. Впускную магістраль скулібнічал з з повітропроводів від газелі, москвича і пластикових фанових труб. Вентиляція картера покращилася за рахунок підвищеного розрідження в точці підключення через подовження повітряного тракту від фільтра до компресора. Вирішено було також використовувати штатний повітряний фільтр, по-іншому скомпонувавши його коробку в моторному відсіку і грунтовно її обкраяти, щоб помістилася:
З такою конфігурацією мотор пройшов вже близько 60 тис. Км - і не розвалився. Влітку позаминулого року на компресорній машині навіть довелося без пригод з'їздити у відпустку в Крим і повернутися назад, на сорокоградусной спеці піднімаючись по серпантинах через перевали - і нічого, витримав.
Характеристика двигуна істотно змінилася після 3000 об / хв - чим швидше крутиться, тим сильніше тяга. За кермом це відчувається дещо незвично - навіть на п'ятій передачі з ростом швидкості прискорення збільшується.
Ось власне, і все. Ідея під назвою «компресорний ТАЗ» показала свою життєздатність.
