Меню Рубрики

Установка инерционного наддува на мотоцикле

Инерционный наддув — доработка

Вот все смеются над этой нехитрой конструкцией – «Система Инерционного Наддува» для Уралов. Дескать, толку никакого от нее нет, один сплошной гербалайф. В общем, не работает оно.

Друзья мои, а как же оно будет работать, если тот кусок дерь… то есть алюминия, который ныне продают под видом этой системы – в принципе неработоспособен! Он настолько отличается от того, как оно должно быть, что просто диву даешься!

Смотрим на картинки. Под циферкой 1 показан фланец системы такой, как он должен быть, а под цифрой 2 – то, что продается в магазинах.



Что мы видим? Центральное отверстие конусной формы имеет проходное сечение ВДВОЕ меньше чем сечение впускного канала головки и карбюратора. Оно работает как рестриктор, только уменьшая мощность двигателя. Отверстие в патрубке под соединительный патрубок имеет диаметр 8 мм – сколько смеси он сможет провести через себя?! В общем, бред полный.
Покупная конструкция требует обязательной доработки.

С чего начнем?
Начинаем с изготовления центрующих втулок. Нам нужно 4 трубочки наружным диаметром 10, внутренним 8, длиной 30 мм. По этим втулкам будут взаимно центроваться карбюратор, фланец системы наддува и прокладки. Без втулок дальнейшая работа бессмысленна: ведь на шпильках диаметром 8 мм у нас крепится фланец и прокладки с отверстиями 9 мм и карбюратор с отверстиями 10 мм. Соответственно, они могут занять любое положение друг относительно друга, и на стыке их образуются ступеньки, которые будут мешать потоку смеси.

Итак, втулки сделали.
Берем фланец, рассверливаем отверстия шпилек до 10 мм, вставляем втулки, надеваем прокладки, размечаем положение отверстий прокладок на фланце с обеих сторон.
Потом на фрезерном или сверлильном станке, или вручную напильником, начерно сгрызаем лишнее мясо, оставив припуск для чистовой обработки.
Должно получиться примерно так:

Теперь на шпильки головки надеваем центровочные втулки, прокладку, фланец. Затягиваем гайками. Зажав головку в тисках, дрелью с шарошкой или бормашиной сгрызаем оставшееся мясо до полного отсутствия ступеньки между головкой и фланцем. Хорошо, если прокладку тоже немного заденем – значит, стык будет идеально гладким. Прокладка с этого момента станет уникальной: её можно ставить только в это место, только в этом положении.
Получиться должно примерно так:

Теперь снимаем фланец с головки, собираем его другой стороной с новой прокладкой и карбюратором. Разумеется, через центровочные втулки. Повторяем манипуляции – полностью устраняем ступеньку между фланцем и карбюратором.

Сняв фланец, выравниваем внутренние стенки получившегося отверстия, чтобы они были прямыми и гладкими.

Теперь дорабатываем отверстие в перепускном патрубке. Рассверливаем до 12 мм, потом шарошками придаем отверстию форму сопла: оно должно расширяться вблизи среза. Особенно тщательно обрабатываем сопряжение этого отверстия с центральным отверстием фланца. Сопряжение должно быть максимально гладким, скругленным, чтобы не мешать течению смеси.
Вот так должен выглядеть доработанный патрубок:

Теперь вновь устанавливаем фланец с прокладкой на головку, и вручную наждачной бумагой выводим стык до гладкого состояния. Потом повторяем с карбюратором.

Наконец, можно собрать всю конструкцию и полюбоваться, как красиво, гладко и ровно получилось:

Если б я был топливо-воздушной смесью – мне бы очень понравилось двигаться по такому впускному тракту 🙂

Теперь дорабатываем таким же образом второй фланец

Устанавливаем на мотор, удивляемся как выросли холостые обороты, немного уменьшаем их, и радуем друзей тем, как легко мотоцикл трогается ВООБЩЕ без газа. Или наоборот – с газом, на четвертой передаче.
Конечно, влияние системы уменьшается по мере увеличения оборотов, и после двух-двух с половиной тысяч её уже не заметно, но на низких оборотах система реально улучшает тягу мотора.

источник

Как появился СИН (система инерционного наддува)?

Довольно длинная история, выхваченная из нескольких этапов жизни, и если я об этом начинаю вспоминать, значит меня уже несколько меньше тянет к конструированию.

Лето 93 года.

У меня еже работало собственное КБ (КБМТС), и что сейчас удивительно что были и заказы. Вот один из них. Делал я двигатель на воздушную подушку для своего приятеля. Проект был технически провокационным, а коммерчески- авантюрным. Вообще время было романтическое для меня как конструктора, заказчики были тоже полны и романтизма, и уверенности. Привлекало меня в этом проекте две вещи:- техническая оригинальность и организация команды. Техническая- это много новизны на грани водного и авиационного, а вот организационная мне казалась уникальна. Заказчик собрал спецов со всей страны, человек семь, что бы построить самый дешевый аппарат на воздушной подушке для 3-4х человек. Мы собирались раз в две недели, и то не все. Мне были поставлены финансовые рамки, и двигатель делал я естественно из «Ураловского 650». За основу был взят кроссовый вариант, которым я еще занимался в отделе главного конструктора на ирбитском мотозаводе. План был такой: довести «650» до 50сил, а потом для надежности перейти на «750».

Читайте также:  Установки для механизированного доения

Ну вот, везли меня как то пассажиром после очередных относительно неудачных испытаний с озера Шарташ. На душе было очень паршиво. Чтобы СВП тронуться от плотика пилот выворачивал мой движок на изнанку. У меня уже сердце «заходилось» при оборотах свыше пяти тысяч и это без пассажиров и груза. Потом на скорости вроде и нормально: три – четыре тысячи, но трогание меня убивало. Проблемой была система питания, правда еще много чего, которое пришлось пройти потом. Я не мог дать мощность на малых оборотах. Карбюраторы были только «наши». И вот в машине, я же не за рулем, пришла мысль поставить по два карбюратора. Да!, мысль была глупая, но другой у меня не было. Хотя… я вспомнил про одну систему, которую мы мучили на заводе в ОГК.

85 год, примерно.

Меня молодого поставили И.О. начальника сектора двигателя ОГК – это было круто! Но мои амбиции создания чего-то нового тонули в бюрократии. Я не успевал разбирать бумаги, ходить на совещания и т.д., короче просто кошмар для творческого человека. И вот в этой бюрократии попадает мне рационализаторское предложение по системе питания: некие пластиночки под карбюраторы с тоненькой трубочкой, соединяющей их. В теорию заглянул – вещь известная с начала 20го века. Рацуха предлагала большую экономию топлива и подавалась уже не в первый раз. Пишу без фамилий, хотя их еще помню. Пошел в «дорожную» к испытателям, те руками замахали:- «Сделали, как написано, и загубили двигатель – беднит ужасно!». Нашли образец, который автор и сделал, и я направился в лабораторию двигателей. «Дернули» образец на стенде: — улучшился запуск, но свыше полтары тысячи никакого влияния образца на двигатель нет. Если следовать предложению автора, забеднить смесь, то свыше полторы тысячи смесь недопустимо бедная и грозит разрушением двигателя. Хорошенькое дело!- надо «валить» автора.

Но автор был чрезвычайно настойчив, если не сказать больше. Предлагал мне стать соавтором и подработать его рацуху, мотивируя тем, что у него уже все знакомые на таких штуках ездят. Да, действительно, зачем же в Англии такую штуку ставили на моторы в 20х года? Поразбирался, оказывается такая штука неплохо работала у англичан, но карбюраторы были ближе, и поток управлялся; короче «вещь» не совсем для Урала. Но что-то меня заинтересовало. Соавтором мне быть «западло», однако образец был разработан с поиском оптимального сечения и закручивания смеси. Когда я его принес в лабораторию двигателей, испытатели встретили меня с раздражением. А потом мне казалось и испытывали с раздражением. Резюме: заводится хорошо, но малых оборотов не держит; мощность на малых заметно выросла, но на 2500 возвращается к старой характеристике. И еще, ЛенКарЗ – поставщик карбюраторов категорически отказался согласовывать это предложение. Короче – конец рацухе.

Лето 93 года.

И вот я надумал установить такую систему на двигатель для СВП. Начитался про системы инерционного наддува больше чем надо, но решил сделать пока самую примитивную с ориентиром на обороты до 3000. Внутренний диаметр трубы 19мм, посредине перекрываемый буферный объем, поток в коллекторе закручивал. Особо на результат не надеялся, но СВП пошла, на двух тысячах отходила от плота и далее набирала скорость. Максимальные обороты были еще слабые, но это мы с зажиганием перестарались с сторону малых. От сердца отлегло, чуть не загубил проект. Для меня это было решение. Я рисовал различные доработки, готовил уже партию в семь двигателей, но грянул гром. Контору заказчика кто-то перекупил, или отобрал, в то время это было часто. Я даже на какие-то разборки попал, видал парней с автоматами. В общем ВСЕ куда-то растворилось, пропало, хотя и заказы пришли из Израиля. Куча вопросов и ничего. Да. а все так хорошо начиналось… К осени у меня еще накрывается проект по кроссовым двигателям для системы ДОСААФ. Я начинаю увольнять конструкторов и технологов – нечем платить. В долгах как в шелках.

Зима 93-94года.

КБМТС остается только с парой новых неустойчивых проектов. Тогда я решился на работу с индивидуальным покупателем. И первым предложением был СИН. Он был упрощен для серийного производства и понятия потребителя. К удивлению его стали брать, сначала торгаши, стоящие у авто мото магазинов, затем магазины, а потом оптовики. Суждений по его эффективности было много, во первых «умников» еще было много, во вторых «практиков» было много. Практически СИН выпускался до 2002года, пока его не задавили подделки. Я не смог конкурировать с подделкой, у которой и шланг не бензостойкий, и коллекторы без механообработки и т.д. и т.д., в общем у них СИН стоил дешевле чем у меня шланг к нему.

В 1994 году в КБМТС пошло производство фильтров, панелей и других аксессуаров для мотоцикла Урал, но первым массовым изделием был СИН.

Читайте также:  Установка готовых бетонных заборов

источник

Дышите глубже! Система впуска

Часть 2. Система подачи воздуха. Инерционный наддув и турбонаддув воздуха.

Стрелками обозначен путь воздуха во впускной системе Suzuki GSX-R600 2006

В прошлый раз мы с вами остановились на том, как топливо попадает в камеры сгорания двигателя. Однако нашим байкам нужно не только вкусно кушать, но и глубоко дышать. Вот мы сейчас и разберемся с тем, какие существуют способы доставки воздуха к двигателю.

Начнем, как водится, с основ. Двигатель мотоцикла – довольно чувствительная система, и особенно это касается потребляемого воздуха. Попадание в цилиндры пыли, грязи, песка и прочих взвешенных частиц, болтающихся в нашей атмосфере, гарантируют мотору быструю и мучительную смерть. Поэтому на пути воздушного потока, «заглатываемого» байком, устанавливается воздушный фильтр. За последние годы данный девайс претерпел значительное усложнение. На смену ранним устройствам из проволочной сетки пришли более эффективные системы из поролона, пропитываемого маслом. Также фильтр может быть выполнен из гофрированной бумаги. Бумагу пропитывают смолой, чтобы она не разбухала под воздействием воды. Гофрирование бумаги выполняется для того, чтобы получить максимальную площадь поверхности фильтрующего элемента в пределах, ограниченных размерами корпуса фильтра. Это позволяет наилучшим образом расположить отверстия в бумаге: чтобы уловить почти всю поступающую пыль, и в то же время не ограничить пропускную способность фильтра.

Воздушный фильтр из гофрированной бумаги, Yamaha R1 2001

Фильтрующие элементы любого типа требуют регулярной очистки или замены. При использовании бумажных элементов поры в бумаге все больше забиваются, сопротивление поступающему воздуху возрастает, и смесь переобогащается. Промасленная поверхность поролонового фильтра покрывается частицами пыли, и фильтр утратит способность улавливать «воздушный мусор». Образно говоря, «промыть-намылить-повторить», пока фильтр не станет чистым, а затем пропитать маслом.

Есть один тонкий момент. Большинство производителей устанавливают одноразовые бумажные воздушные фильтры. В то же время, множество тюнинговых фирм (наиболее известные – BMC и K&N) предлагают фильтры, которые подлежат регулярному обслуживанию. Перед райдером встает вопрос – покупать каждый раз оригинальные заводские фильтры, или купить какой-либо aftermarket-продукт, и вовремя проводить простое и не затратное обслуживание. Главное в этом вопросе – купить тот «воздушник», который предназначен именно для стоковой связки «система питания – выпускная система».

Россыпь воздушных фильтров от K&N

Думаю, не стоит упоминать о том, что езда на байке с грязным или давно отслужившим свой срок фильтром существенно укорачивает жизнь двигателю. Кроме того, для достижения необходимого соотношения топливовоздушной смеси пропускная способность фильтра рассчитывается в совокупности с системой питания. А это означает, что забитый или неправильно выбранный фильтр приведет к нарушениям состава топливовоздушной смеси – потеря мощности и рывки при разгоне неизбежны, так что заведите себе хорошую привычку вовремя обслуживать «дышалку» мотоцикла.

Теперь давайте поговорим о корпусе воздушного фильтра. «Подумаешь, корпус! Что в нем такого?» — спросите вы. За последний десяток-другой лет корпус превратился из простого кожуха для воздушного фильтра в неотъемлемую часть системы питания на спортивных и динамичных машинах, неразрывно работая в паре со впускной системой двигателя. Говоря по-научному, корпус выполняет функцию накопительной камеры, то есть поддерживает относительно постоянные объем и давление воздуха, сглаживая изменения давления воздуха, происходящие при смене частоты вращения двигателя, таким образом, чтобы смесеобразование не ухудшалось.


Углеволоконный корпус воздушного фильтра в сборе с воздуховодами от EVR. Ducati 848

Системы забора воздуха

Подавляющее большинство современных серийных мотоциклов не оснащается системами принудительного нагнетания воздуха, из-за больших габаритов и веса таких систем. Это на автомобиль можно поставить турбонагнетатель без каких-либо потерь – ведь пара лишних килограмм теряется на фоне колоссального притока мощности, который обеспечивает нагнетатель. Однако у конструкторов мотоциклов нет роскоши огромного пространства под капотом и относительной свободы на весах. Все, что могут сделать мотоинженеры – это максимально использовать законы физики, касающиеся динамики воздуха.


Воздухозаборники размещают в зоне максимального лобового давления воздуха


Прототип системы Ram-Air в 70-х годах представила компания Suzuki. В основе этой технологии лежала теория о подаче максимально возможного количества воздуха в систему впуска, с использованием скорости мотоцикла, для забора, направления и сжатия поступающего воздуха. Причем, в силу естественных причин, система работает все лучше и лучше при увеличении скорости – давление воздуха на лобовую часть байка возрастает, и охлажденный воздух через фронтальные заборники под давлением попадает в ресивер (то есть корпус воздушного фильтра). В дальнейшем Ram-Air стал применяться на спортбайках Suzuki GSX-R, под названием SRAD (Suzuki Ram Air Direct). Сейчас все системы этого типа называют Ram-Air, или системами инерционного наддува.

Aprilia Tuono 1000 — Первый стритфайтер с системой инерционного наддува

Дела будущие

Последние разработки в области «дыхания» мотоциклов касаются систем с изменяемой геометрией впускного тракта. Пока нельзя утверждать, что такая система есть в каждом дорожном мотоцикле, однако это дело времени. Так было всегда – сначала инновации применяют на топовых моделях, и если они проявят себя как жизнеспособные – удешевляют и устанавливают повсеместно. Причем, у каждого производителя свое видение развития данного направления.

Читайте также:  Установка кузова для самосвала

Suzuki использует заслонку в корпусе воздушного фильтра, которая регулирует расход воздуха на входе в фильтр согласно частоте вращения двигателя. В диапазоне от низких до средних оборотов заслонка закрыта. В диапазоне от средних до высоких она открывается. Привод заслонки осуществляется тягой, присоединенной к диафрагме, которая работает от разрежения во впускном коллекторе. Разрежением на диафрагме управляет электромагнитный клапан, а им, в свою очередь, «рулит» электронный блок управления. Такая система регулирует параметры скорости и давления воздуха для их наилучшего соответствия всем диапазонам частот вращения двигателя.

Подход Yamaha еще более технологичен. Система под названием YCC-I (Yamaha Chip-Controlled Intake) дебютировала на YZF-R1 2007 года. Трубки впускного тракта состоят из двух частей. Сервомотор управляет верхней частью, уменьшая или увеличивая длину тракта. Роль ECU состоит в том, чтобы посылать сервомотору соответствующие инструкции, в зависимости от оборотов двигателя и степени открытия дроссельной заслонки. На низких оборотах больше времени между открытием/закрытием клапанов, поэтому верхняя и нижняя части тракта соединяются. Из-за этого волна высокого давления успевает пройти весь путь и отразиться как раз вовремя, чтобы на такте впуска воздух стремительно «всосался» в цилиндры. На высоких оборотах тракт разъединяется, и за счет этого становится короче (работает только его нижняя часть). За счет укорачивания тракта волна высокого давления успевает отразиться и «впихнуть» максимальное количество воздуха в цилиндры, несмотря на меньшее время между открытием/закрытием клапанов. Как результат – эффективное наполнение цилиндров воздухом и плавная реакция на ручку газа. В 2008 году YCC-I установили также на YZF-R6, где она еще раз доказала свою высокую эффективность.

2009 R1, высокие обороты — верхняя часть коллектора не у дел

Эти технологии – пример остроумного мышления мотоинженеров, которое позволило мотоциклам дышать максимально эффективно, с толком используя «стихию ветра». Однако есть и более прямолинейный путь увеличения мощности.

Don’t mess with Mr. T

Если инерционный наддув (или, в случае с YCC-I – резонансный) – это разумное и эффективное решение для байка, то принудительная подача воздуха – это культ излишества. И сейчас мы с вами разберемся, почему.

Наддув и турбонаддув – два типа принудительного наполнения. Применяется для увеличения индикаторного КПД за счет нагнетания максимального количества воздуха в двигатель. Есть два способа осуществления нагнетания:

• Нагнетатель – это компрессор с непосредственным механическим приводом от двигателя.
• Турбонагнетатель – компрессор, привод которого осуществляется за счет энергии отработавших газов.

В 80-х годах наблюдалось обострение интереса производителей к турбонаддуву, как к методу получения большей мощности от двигателя заданного объема. Японцы поспешили представить несколько моделей с турбонагнетателями объемом от 500 до 750 кубиков, однако они не смогли утвердить прочное направление, и за ними не последовало никаких разработок в этой области.

Турбо-восьмидесятые, Yamaha XJ650T 1980

Разрез турбонагнетателя

А работает турбонаддув так. Турбонагнетатель состоит из компактной турбины, которая приводится в действие отработавшими газами. Она вращается с очень высокой скоростью (порядка 180 000 оборотов в минуту!). На другом конце вала расположен центробежный компрессор, применяющийся для нагнетания воздуха в двигатель под давлением, намного превышающем атмосферное. При увеличении объемов воздуха, попадающего в камеры сгорания на каждом такте впуска, пропорционально увеличивается количество топлива, которое может быть подано и сожжено. Таким образом, повышается мощность. Также турбина содержит клапан с датчиком давления, предназначение которого – не допустить рост давления во впускном коллекторе выше заданного предела. В большинстве конструкций с турбонаддувом используется система впрыска топлива. ECU контролирует частоту вращения двигателя, температуру и давление наддува для обеспечения постоянной корректировки количества подаваемого топлива. Вы, наверное, уже догадались, что карбюратор не подойдет по причине необходимости соблюдения высокой точности состава смеси. Да и высокое давление будет создавать для карбов кучу технических проблем, что окончательно определяет выбор в пользу впрыска.

Мотоциклетный турбонагнетатель производства E&E

Прирост мощности, который обеспечивает установка турбины – гигантский. Он настолько огромен, что его практически нереально реализовать на обычных дорогах. Впрочем, небезызвестный Ghostrider доказал, что на шоссе можно уживаться и с 500-сильной Хаябусой, было бы желание. А главное – большая и незамутненная вера в то, что с тобой-то ничего никогда не случится, а как же…

Suzuki Hayabusa. 500 лошадиных сил и большая вера в чудо

Поэтому нормальные люди ограничивают использование турбо-байков такими местами, где они действительно приходятся к месту. Например, спринт или драг-рейсинг.

Драг-рейсинг — лучшее применение турбины

Надеюсь, вы получили представление о том, что происходит «на вдохе» вашего мотоцикла. В следующих раз разговор пойдет о «выдохе», то есть о выхлопной системе. До скорого!

источник

Добавить комментарий