Установка компрессора на двигатель уаз патриот

УАЗ Patriot › Бортжурнал › Установка турбокомпрессора на ЗМЗ 409

Описываю свой путь установки турбокомпрессора на УАЗ Патриот. Расчет и заказ деталей занимает весьма небольшое время, а вот процесс сборки может затянуться весьма надолго. Много мелкой работы, которая занимает больше половины всего времени. Время простоя машины где-то 2-3 недели, при условии выполнения работ по вечерам и в выходные дни.

Выпускной коллектор.
Был взят б/у выпускной коллектор от дизеля ЗМЗ 514. Для установки на ЗМЗ 409 требуется заменить 2 нижних шпильки на более короткие или установить проставки под гайки. Перед установкой коллектор был слегка доработан – убраны ступеньки и наплывы в каналах и сделана подгонка под мою пиленую ГБЦ, а также был врезан датчика температуры выхлопных газов от Субару.

Подача масла на турбину.
Подача масла на турбину осуществляется через штатный выход на датчик давления масла в ГБЦ с использованием медной трубки. Предварительно был установлен тройник датчиков масла ЗМЗ. В один из выходов я ввернул датчик аварийного давления масла, в оставшийся — цанговый фитинг для медной трубки. Подача масла на турбину также через модернизированный банджо фитинг с выходом на медную трубку.

Слив масла с турбины.
Слив масла с турбины выполнен классическим способом – резиновым термостойким шлангом. Сперва планировал вывести медной трубкой, но места под турбиной ограничено, да и перегиб для меди весьма сильный. Фланец турбины самодельный, штуцер слива в поддон тоже эксклюзивного исполнения. На фото первые примерки, впоследствии были приварены штуцеры под шланг. Прилив в поддоне заводской и симметричен штатному сливу масла с масляного радиатора.

Подача ОЖ на турбину.
Для подачи ОЖ на турбину было использовано отверстие в блоке для слива ОЖ. В отверстие был ввернут тройник датчиков масла ЗМЗ. В один из выходов я ввернул кран слива, в оставшийся — цанговый фитинг для медной трубки. На самой турбине также используется цанговый фитинг, который я приварил к банджо фитингу.

Слив ОЖ с турбины.
Слив ОЖ организован с противоположной стороны от подачи путем вкручивания штуцера под шланг 10 мм. Сам шланг выведен в расширительный бачок, чем исключается возможность завоздушивания турбины. После запуска мотора напор более чем достаточный.

Даунпайп.
Отвод выхлопных газов от турбины сделан из нержавейки AISI 304 (как и все остальные трубы в этом проекте). Толщина стенки 2 мм. Выбор материала может и не самый лучший, но, что было, то и использовал. Фланец турбины самодельный с приваренным переходом на трубу 70 мм, после отводов идет гибкая вставка 63х250 мм, далее труба 60,2 мм как и на всем протяжении выхлопной трубы. Резьба для датчика кислорода вварена сразу после гибкой вставки, длины проводов вполне хватает.

Забор воздуха до турбины.
Для подвода воздуха на впуск турбины был выточен фланец под зажимной хомут. К фланцу приварен отвод, на который впоследствии был одет впускной резиновый патрубок турбины от Патриота с двигателем Ивеко. Далее из трубы 70 мм по месту подгонялся впуск от фильтра. Для жесткости крепления и снятия нагрузки от веса трубы впоследствии был сделан крепеж к крышке ГБЦ.

Подача воздуха на интеркулер.
На выход турбины был одет кусок шланга с внутренним диаметром 50 мм. Далее через отвод все тем же шлангом был осуществлен подвод к интеркулеру. Интеркулер штатный от дизельного УАЗа.

Подача воздуха на впускной коллектор.
Подвод воздуха к впускному коллектору также выполнен с использованием шланга и нержавеющих труб диаметром от 50 до 70 мм. Плавные переходы закончились, поэтому пришлось делать ступенчато. В качестве резьбы под датчик температуры воздуха была использована гайка крепления колеса. Клапан сброса воздуха идеально подошел вместо трубки рециркуляции картерных газов. Ввиду повышения давления перед заслонкой в момент резкого закрытия дросселя родной гофрированный отвод раздувается. Временно стянул его стяжками по складкам гофры, но впоследствии он потребует замены на усиленный.

Фазы ГРМ.
Установку фаз ГРМ на первое время решил не менять, оставив заводские установки

20/19. Теоретически перепуск в ВМТ нужно сводить к минимуму, уменьшив с 1 мм до 0,5…0,4 мм (а может и меньше). Уверен, на предстоящей отладке разберемся.

ЭБУ и топливоподача.
Блок управления пока штатный. Прошивка «Перцовка» без каких-либо доработок. На данный момент машина ожидает замены блока на Пакман и настройки. Топливный насос и форсунки штатные.

ВУТ и тормоза.
Все осталось без изменений. Вакуума хватает, тормозное усилие на педали вроде не изменилось. Торможение и раньше не было эталоном, так что разницы я не заметил.

Вентиляция картера.
Весьма важный вопрос. По незнанию проехал пару десятков км без отключения короткого шланга от коллектора к крышке ГБЦ (длинную трубку с обратным клапаном вывел в атмосферу сразу). Это привело к увеличению давления внутри ДВС и выбросу масла через передний сальник КВ и на впуск турбины. Соответственно вентиляцию отключил полностью, выведя оба шланга в атмосферу. Отверстие в корпусе ресивера заглушил. Сальник КВ пришлось срочно менять, а вот на работе турбины впоследствии это не отразилось.

Читайте также:  Установка дополнительного радиатора охлаждения двигателя

Первые впечатления.
После доработок машина завелась и, в принципе, без проблем пробежала уже больше 1000 км, так как не было возможности отдать на настройку ЭБУ. На холостых оборотах при снятии впускного патрубка турбина уже дает ощутимый поток воздуха. По ШДК при малом открытии дросселя до 2000 об/мин смесь находится в допустимых пределах 14,5…15,0, соответственно до этих оборотов 99% времени и езжу. При плавном увеличении оборотов двигателя свыше 2000 об/мин смесь беднеет до 17,0 и ниже. ЭБУ пытается разобраться в чем дело, и смесь начинает скакать от 12,0 до 18,0, машина дергается, ехать нельзя, соответственно, убираем ногу с педали. При резком нажатии газа, видимо из-за перехода в мощностной режим прошивки, двигатель можно раскрутить до 3000…3500 об/мин без обеднения смеси ниже 15,0…15,5, но так пробовал всего пару раз.
Ощущения от вождения даже при ненастроенном ЭБУ положительные. Старт с ХХ стал гораздо бодрее. Нет намеков на провалы и дерганье на низких оборотах под нагрузкой. Работа турбины практически не слышна с улицы. Легкий свист появляется при повышении оборотов ближе к 1800 об/мин. Расход топлива в городе снизился на 3 л со средних 18 л до 15 л. По трассе, при пробегах более 100 км в одну сторону, также упал с 16 до 12,5. Но авто пока не настроено и быстрее 80-85 км/ч я не езджу. Видимо параллельно сказывается изменение стиля вождения.

источник

Клуб УАЗ Патриот

Форум всероссийского клуба владельцев УАЗ Патриот

Установка механического нагнетателя на ЗМЗ 409

Установка механического нагнетателя на ЗМЗ 409

Сообщение arithmetik » Пт дек 13, 2013 10:51

Сообщение Frol » Пт дек 13, 2013 12:46

Re: Установка механического нагнетателя на ЗМЗ 409

Сообщение Kazakov » Сб дек 14, 2013 00:46

Сообщение Abnatop » Сб дек 14, 2013 04:45

Сообщение Васёк 52 » Сб дек 14, 2013 13:01

Сообщение Nomad » Сб дек 14, 2013 19:19

Сообщение Васёк 52 » Сб дек 14, 2013 19:37

Сообщение Kazakov » Сб дек 14, 2013 19:38

Интеркулер воздух охлаждает, наш масляный радиатор тут не поможет. Если я правильно понял сказанное выше. Вообще, я бы лучше о турбине подумал.

Интеркулер по типу такого нужен (размер обсуждаем). Тем более место у нас есть)
Хотя не уверен, что получится его поставить с механическим нагнетателем)

Сообщение Nomad » Сб дек 14, 2013 19:54

Самая современная система с принудительным нагнетателем, установленная на моделях «Mercedes-Benz» С- и Е-класса практически не отличается от распространённых в 20-30-е годы роторно-шестеренчатых компрессоров типа «Рутс». Двигатель рабочим объемом 2,3 л комплектуется механическим компрессором фирмы «Eaton», усовершенствованной версией «Рутс» — винтообразных лопастей уже не две, а три или четыре. Привод осуществляется поликлиновыми ремнями от коленчатого вала двигателя. Особое покрытие лопастей, уменьшив трение, значительно улучшило КПД механизма. Подключается компрессор уже не водителем, а специальным электромагнитным сцеплением и только тогда, когда требуется резкое увеличение мощности. Степень сжатия уменьшена до 8,8. Четырехцилиндровый двигатель рабочим объемом 2,3 л развивает с компрессором 193 л.с. вместо 150 л.с. при 5400-5500 об/мин. Крутящий момент увеличивается с 220 до 270 Нм при 3750-3800 об/мин.

— Очень похожие характеристики, правда? 🙂 Притом, никакого ухода на темную сторону у нас вроде не должно быть с учетом 2.7 л? Турбина, конечно, жрет меньше, конечно ее КПД намного выше, но нам-бы тягу компрессорного Мерса с 1000 оборотов, а турбина на это не способна в принципе, насколько понимаю. Я вот нифига не уверен что даже с учетом низкого КПД Рутса произойдет значительный рост расхода топлива. Думаю, педаль вообще не надо будет трогать на стартах (как сейчас после прошивки на режиме «бездор»), а тем более утапливать. Поправьте если что.

источник

УАЗ Patriot «Авалон» › Бортжурнал › Повышении мощности УАЗа. (Часть 1)

Привет всем. Начал задумываться о возможности повышения мощности двигателя в аппарате под названием УАЗ Patriot (пока ещё). Конечно, многие скажут, что это глупо, что оно того не стоит и вообще и без этого УАЗ тянет хорошо, однако все кто так говорят, немного лукавят, т.к. все владельцы Патриотов прекрасно понимают, что мощности ему категорически нехватает. на его 2100 т. паспортного веса (а если считать с тремя людьми, барахлом и прочими ништяками то там под 2500 т. вылазит) у него в стоке какие то жалкие 130 лошадей (на 4500 об/мин) на 210 ньютон-метра крутящего момента (на 2500 об/мин), это вообще ни о чём. В натяг в горку с крутым уклоном подняться почти невозможно, если ты не супер профи. Да и ползать со скоростью улитки, поглощая адовое количество бензина тоже потихоньку поднадоедает.

Я говорю лично за себя и ни кого не агитирую на своё мнение.

И вот в подкорке у меня засела безумная идея повысить нашему 409 мощности и прочитав кучу форумов, сайтов объехав и обзвонив море компаний пришёл к следующим способам увеличения мощности:

1. ЧипТюнинг. (Самый простой и самый гуманный из всех)

2. Турбирование двигателя Турбировать патриот в корне не правильно. Для патриота больше подойдёт установка компрессора. (Это не панацея. Можно хватить горя с этой фигнёй.)

Читайте также:  Установка подогревателя двигателя 1nz фотоотчет

3. Замена выхлопной системы. (Менее проблемная в плане последствий для двигателя шелупонь. Только договоритесь с совестью, ведь вы начнёте загрязнять!)

4. Расшарошивание цилиндров. (Это вообще для отморозков, если двигатель нормально работает и не жрёт масло, за балду в него лезть и что-то делать, опять же малейшая ошибка и можно не плохо отхватить проблем.)

5. Облегчение шатунно-поршневой группы. (если найдёте такой на патриот)

6. Замена двигателя. (Наверное самый надёжный и удачный вариант.)

Всё это может привести к ряду проблем в той или иной области. Может всё пройти просто и без заковырок, однако не нужно никогда спешить с выбором одного или варианта тюнинга. Всегда на до взвешивать все за и против, однако для себя я решил, что буду ставить систему с пламегасителем вместо катализатора, но это ужа в другой раз. А пока это всё чем я хотел с вами поделиться, точнее не всё, но на сейчас большего нет.)

Все фото примерные и не всегда соответствует именно УАЗу.

Спасибо, что прочитали это, удачи в ваших начинаниях и до встречи.)

источник

УАЗ Patriot › Бортжурнал › Результаты настройки турбо ЗМЗ 409

По результатам первой настройки было установлено:
— В поз. 16 Датчик температуры воздуха #82046 особой необходимости нет. Его не подключали. ДАД вполне справляется с определением температуры входящего воздуха. Локальный нагрев рессивера особо не влияет.
— В поз. 17 Датчик температуры выхлопных газов Subaru EGT-sensor #22629-AA012 также нет необходимости. С данным датчиком Пакман пока работать не может, да и давление наддува не велико (до 0,7).
— штатные форсунки на выброс. В заказ форсунки Bosch 0 280 158 117 (550 куб/мин) в количестве 4 шт (бензонасос штатный).
— к форсункам нужны адаптеры-переходники под штатную проводку — EV6>EV1, также 4 шт.
— так как новые форсунки короче штатных, берем удлинители форсунок Bosch 12,5 мм, также 4 шт. (Нашел на форсунки.про)
— для пайпинга берем хорошие силиконовые шланги + хомуты.
Отладка машины заняла довольно продолжительное время, которое было потрачено на подбор и поиск нужных комплектующих. В общем итоге заняло весь сентябрь и начало октября
Итогом первой настройки стала замена родной поршневой на Костромские поршни Мотордеталь из-за поломок перегородок между поршневыми кольцами.

Попутно перешел с групп ААББ на единую группу В во всех цилиндрах.

Возможно имело смысл отдать токарю для проточки «лужи» с целью понижения СЖ до 8…8,5, но хотелось собрать быстрее. В итоге оставил заводскую величину 9,0:1.
Для улучшения циркуляции через ГБЦ попутно переделал забор ОЖ на печки. Выход с 4ого цилиндра у меня давно заглушен. С корпуса термостата вернул малый круг через кран на помпу. Врезка в ГБЦ выглядит так:

Собрав двигатель, отдал машину уже разработчикам блока и ПО, и, буквально, за 3-4 часа смогли взбодрить и немного откатать автомобиль. Заменили свечи на NGK BPR7ES, IX были бы лучше, но в наличии их не оказалось. Зазор в свечах 0,7 мм. В ходе эксплуатации возник ряд вопросов:
— переобогащенная смесь в некоторых режимах
— плавающие или повышенные обороты ХХ на прогретом ДВС, уходившие после перегазовки
— отсутствие контрольной лампы давления масла
С такой настройкой проехам около 8 тысяч км, сменил масло и записался на отладку на диностенд.

Результаты настройки неоднозначные. Ниже смотрим графики ВСХ. Скринов не дали, фото с телефона.

Немного подкрутив, выжали еще немного момента. Ниже два графика ВСХ в сравнении.

Имеем 155 л/с и 256.5 Нм на колесах, на оборотах 4900 и 4000 соответственно.
Табличные данные для ДВС:

179 л/с и 295 Нм.
Звучит гордо и график выглядит грасиво, но вот он же в сравнении с ЗМЗ 409 Евро3 (мой изначальный вариант), ЗМЗ-514 и ЗМЗ Про.

Графически получается не густо. Со слов настройщиков стенд рассчитан на мощности под 2000 л/с, имеет приличные по массе валы и графические результаты доработок особо не впечатляют всех владельцев слабосильных автомобилей. Лучше буду верить в это, чем в то, что мои расчеты и установка не оправдали надежд. Но, опыт, сын ошибок трудных…
По факту машина едет, обгоняет сток, обгоны на трассах вообще стали легко даваться, 5ая передача стала ехать на уровне 4ой до турбирования или даже быстрее, 4ая поменялась с 3ей. На низах тоже едет хорошо, но как едет заводской уаз я уже забыл.
Задачу, поставленную перед собой — добится внятной динамики авто в долгих перегонах по трассе и безопасных обгонов при полной загрузке я добился. Есть ряд недоработок, но уверен, что с разработчиками мы их устраним.
Кроме того, есть еще пара моментов по настройке двигателя, которые хочется изменить. В частности — перекрытия валов в ВМТ. На данный момент выставлено 0,5 мм на обоих валах.
Вот такую картинку нашел для турбомотора Вольво с системой изменения фаз. Если есть наработки по турбо фазам, прошу поделиться.

Где синим показан такт впуска, серый — сжатие, зеленый — рабочий ход, желтый — выпуск. Во всех случаях выпуск закрывается до ВМТ, у меня получается закрытие после. Впуск открывается после ВМТ, кроме случая когда нужен максимальный крутящий момент. В этом случае происходит лучшая (м.б. даже полная) продувка камеры сгорания при одновременном открытии впускных и выпускных клапанов. В моем случае также впуск открывается до ВМТ. Это лучшая продувка камеры сгорания, но и одновременная потеря смеси. Буду пробовать, после чего проверю на другом альтернативном стенде, а то график до 3000 совсем нереальным кажется и расходится с практикой езды на машине.
300 Нм — это минимум для полноценного внедорожника. Проверено на собственном опыте. КПП и раздатка держат, сцепление и мосты тоже, ВУТ и тормоза справляются. Шипы с зимней резины повылетали, а те что не вылетели- сточены в ноль.
Расход вернулся на прежние величины 18-20 зимой по городу с прогревами, пробеги у меня не больше 15 км в одну сторону. Экспедиционный трассовый расход может смогу узнать летом. Стиль вождения легковушечный — динамичная езда без цели экономии топлива. С уазом она несовместима.

Читайте также:  Установка шкивов на 417 двигатель

источник

Выбор турбокомпрессора для УАЗ Патриот

УАЗ Патриот с двигателем ЗМЗ-409, в отличии от своего собрата с дизельным ЗМЗ-514 не турбирован. Отсюда довольно скромные показатели мощности и крутящего момента.
Можно ли на УАЗ Патриот установить турбину? Да, можно, но с оговорками, которые озвучены в FAQ

Чтобы подобрать нужную турбину для УАЗ надо вначале определить необходимые для этого параметры.

Исходим из того, что у нас есть бензиновый ЗМЗ-409 и мы не хотим его кардинально переделывать: не будем подводить охлаждение к поршням, не будем менять коленвал, увеличивать объем камеры сгорания и т.д. То есть делаем турбирование с минимальными вмешательствами в двигатель.

Для начала надо понять насколько сильно, в вышеназванных условиях мы можем «наддуть» мотор.
Существует общепринятая классификация величины давления наддува: до 0,5 бар – малое давление, до 0,8 бар – среднее давление, свыше 0,8 бар – высокое давление наддува (буста). При высоких значениях буста все-таки придется подвергать двигатель модернизации, значит надо ориентироваться на средние величины, допустим 0,7 бар
Но это в относительных величинах. Абсолютное PR будет равно 1,7 (см. описание параметров турбокарт)
Здесь не учтены потери в интеркулере и в воздуховодах, которые составляют около 10%, если их включить, то необходимое PR = (1+0,7)/0,95=1.79

Теперь посчитаем расход воздуха.

Расход воздуха = (Объем двигателя * Обороты * 0,5 * Ev) / 1000000
Объем двигателя = 2693 см3
Обороты = 5000 об/мин
Ev — объемная эффективность = 0,85 для 16-ти клапанного мотора
0,5 — означает, что у четырехтактного двигателя воздух в цилиндр поступает только во время одного оборота из двух
1000000 — служит для перевода см3 в м3

Расход воздуха = (2693 * 5000 * 0,5 * 0,85) / 1000000 = 5,723 м3/мин

Температура воздуха.
Один из важных параметров, это температура воздуха. От температуры напрямую зависит объем, чем он холоднее, тем больший объем воздуха попадет в цилиндры. Но в турбокомпрессоре за счет сжатия воздуха происходит его нагрев. Рассмотрим как же повысится температура воздуха на выходе из турбины при входящей температуре 20°С и сжатии 1,79. Для этого воспользуемся формулой:

Tout = Tin * ( Tin * ( -1 + (Pout/Pin)^0,263) / Efficiency;
Efficiency — это эффективность турбокомпрессора. Её можно узнать из турбокарты. Считаем, что она равна 72%
Pin и Pout — давление на входе и выходе компрессора;
Tin и Tout — температура на входе и выходе компрессора. Температура в формуле в градусах Ранкина, поэтому надо перевести градусы Цельсия в градусы Ранкина.

Tout = 528 * ( 528 * ( -1 * 1,766)^0,263 ) / 0.72 = 646,3°R = 86°C

На выходе из турбины воздух достаточно горячий, при такой температуре эффективность наддува будет низкой, именно поэтому в системе применяют интеркулер. Стандартно у интеркулера КПД около 70%, следовательно воздух на входе в двигатель после охлаждения в интеркулере будет:

КПД = (Tin — Tout) / (Tin — Ta), где Tin, Tout, Ta — температуры на входе, выходе интеркуллера и температура окружающей среды.

Tout = Tin — КПД * (Tin — Ta) = 86 — 0,7 * (86 — 20) = 40°C

Плотность воздуха зависит от температуры, а она повысилась при сжатии. (Плюс, дополнительно разогревается от выхлопных газов)
На входе у нас 20 С, на выходе интеркулера 40 С. Тогда отношение плотности воздуха (Density ratio)
DR = 1,79 * (20 + 238) / (40 + 238) = 1,66

Действительный расход воздуха через мотор при наддуве 1,79 бара равен: 5,723*1,66 = 9,51 м3/мин.

Чтобы преобразовать м3/мин к более правильному термину кг/мин, надо м3/мин умножить на плотность воздуха на высоте географического места.

Высота над уровнем моря
(м)
Атмосферное давление
(кг\см3)
Температура
(оС )
Относительная
плотность
1.03 15 1.0
200 1.0 13.7 0.98
400 0.98 12.6 0.96
600 0.96 11.1 0.94
800 0.93 9.8 0.93
1000 0.91 8.5 0.91
Температура, t°C Плотность, кг/м3
-15 1,3673
-10 1,3413
1,2920
10 1,2466
15 1,2250
20 1,2041
25 1,1839
30 1,1644

В средней полосе России относительная плотность = 0,98, значит
Расход воздуха через мотор при наддуве 1,79 бара равен: 9,51 м3/мин. * 1,2041 * 0,98 = 11,22 кг/мин

Смотрим для начала один из первых примеров реализации турбомотора, сделанного фирмой ТД Моторс. Они, после нескольких попыток, задействовали продукцию компании Garrett. Поскольку Garrett расход воздуха указывает в фунтах в минуту, то переведем величины, зная, что 1 кг/мин = 2.2046 lb/min

Расход воздуха при 5000 об/мин = 11,22 кг/мин * 2.2046 = 24,73 lb/min
Рассчитаем расход воздуха для разных оборотов двигателя:

источник

Оцените статью
Авто мастер
Adblock
detector