Меню Рубрики

Установка плиты для увеличения высоты блока цилиндров

Лада 112 Купе Пироман 17 › Бортжурнал › #30 Идеальный турбониз

Настал тот день, когда мы определились с геометрией турбониза для 2112. Началось все с изучения теории, уже существующих проектов и общения с опытными коллегами. Выяснилось, что большинство людей не сильно беспокоятся о соотношении длина шатуна/ход поршня (rod/stroke) и диаметр цилиндра/ход поршня (bore/stroke). Основная масса двигателей собирается по принципам:
— У Васи таз «валил» и я себе соберу двигатель как у него;
— Объем — это основной параметр, надо воткнуть самый длинный коленвал.
Но мы не были бы собой, если не подошли к изучению этого вопроса детально, разобравшись какой конфиг низа будет оптимальным. Я не хочу сказать, что такой блок собирается впервые, и это решение является единственно верным, но однозначно это нетипичный случай.
Начнем с первого параметра — соотношение длины шатуна к ходу поршня:

Втором важным параметром является соотношение между ходом поршня и диаметром цилиндра:
Если ход поршня меньше диаметра цилиндра, соотношение меньше 1, получаем двигатель с коротким ходом (тип «super-square»). Если ход поршня и диаметра цилиндра равны, соотношение равно 1 (тип «square»). Если ход поршня больше диаметра цилиндра, соотношение больше 1, получаем двигатель с длинным ходом (тип «under-square»).
Двигатели с соотношением ход поршня /диаметр цилиндра меньше или равным 1, по сравнению с двигателями с длинным ходом, имеют следующее преимущество: они могут рассчитывать на меньшую среднюю скорость поршня при той же частоте вращения. Это означает меньшее температурное и механическое напряжение. Что касается продувки, двигатель с коротким ходом поршня имеет преимущество, поскольку свежие газы должны совершить меньший путь, для полной замены выхлопных.
Соотношение ход поршня /диаметр цилиндра, равное 1, идеальное решение для изготовления специального высокомощного гоночного двигателя (а также для использования на дорогах). Кроме того, сочетание преимуществ, свойственных двигателям с длинным и коротким ходом, позволяет рассчитывать на лучшее соответствие между перепускными и выхлопными окнами. Это решение позволяет окнам с идеальным соотношением высота/ширина обеспечивать лучшее «дыхание» двигателя при любых оборотах.
Для примера приведу пару двигателей, которые заслуженно получили популярность среди любителей тюнинга:
HONDA K20A: диаметр цилиндра – 86мм; ход поршня 86мм.
TOYOTA 2JZ-GTE: диаметр цилиндра – 86мм; ход поршня 86мм.

Теперь спроецируем вышеизложенную копипасту на блок цилиндров производства АвтоВАЗ:
Так как в качестве нагнетателя мы выбрали немаленькую для полуторалитрового двигателя Garrett GTX3076R, которая будет начинать раздуваться только с 3500-4500, если повезет, наша цель – получить максимальную отдачу на средних и высоких оборотах (от 3500 до 8500 об/мин.), для чего будет оптимальным R\S близкий к «золотой середине». Мы не стали гнаться за «эластичностью» двигателя, пытаясь распределить работу между железом, дав каждому узлу свой диапазон оборотов. На наш взгляд более комфортно передвигаться по городу в добустовом режиме без лишнего шума, а в случае необходимости пользоваться педалькой газа. Вдобавок доработка ГБЦ выполнена с тем же уклоном, но о ней позже.

Коленвал:
Блок двигателя ВАЗ 11193 имеет диаметр цилиндров 82мм, следовательно, для получения «квадрата» нам необходим коленвал с радиусом кривошипа 41мм, обеспечивающим ход поршня 82мм. Вспомнив, что у одного из знакомых в запасах есть коленвал производства Стольникова с ходом 82мм, мы его оперативно приобрели. Достаточно редкая деталь, так как их изготовление прекращено.
Шатуны и поршни:
Зная параметры коленвала и требуемое соотношение R/S, мы можем определить оптимальную длину шатуна:
R/S=1,75
R=S*1,75=82*1,75=143,5мм.
Выбор H-образных кованных шатунов такой длины невелик, от продукции СТИ мы отказались сразу, остался вариант изготовить шатуны на заказ в FCP-Engineering, или внедрить 144мм Н-образную ковку производства Eagle для VAGовских двигателей объемом 1.8 литра. На последнем мы и остановились.
Шатунные шейки коленвала двигателя AWP VAG по параметрам почти идентичны ВАЗовским:
Диаметр шатунной шейки КВ ВАЗ – 47,83мм;
Диаметр шатунной шейки КВ VAG AWP – 47,778мм.
Что позволяет, сняв немного «мяса» с шатунных шеек КВ ВАЗ установить на него шатуны от VW. Еще одним аргументом в пользу 144 шатунов VW было то, что они предусмотрены под 20мм поршневой палец, а у нас как раз завалялся комплект кованных поршней от Дяди Жени под данный размер пальца, с компрессионной высотой 29мм и лужей 20 кубиков.
Блок цилиндров:
Блок цилиндров был приобретен из разряда «единорогов», высотой 199,5мм (на 2,4мм выше 21124 блока). В нем уже была нарезана резьба под шпильки ГБЦ М12 и установлены маслофорсунки. Точной информации по данному блоку я не нашел, могу ошибаться, но как утверждают на форумах, они изготавливались мелкими партиями для нужд автоспорта и обладают большим запасом прочности.
Адаптация выбранной ШПГ в блоке цилиндров ВАЗ:
Выполнив нехитрые расчеты, можно определить, что наша шатунно-поршневая группа (ШПГ) не помещается в блоке цилиндров, значительно превышая его высоту находясь в верхней мертвой точке:
(Компрессионная высота поршня+длина шатуна+радиус кривошипа) — высота блока цилиндров=разница высот между ШПГ и блоком.
(29+144+41)-199,5= 14,5мм
Минимум на 14,5мм нам необходимо увеличить высоту блока цилиндров.

Читайте также:  Установка подрывного клапана на титан

источник

Лада 2109 › Бортжурнал › способы увеличения мощности на ваз 8кл, часть 1

Всем привет, давно задумывался как же бюджетно увеличить мощность на ваз 2108-09-099. Так как после установки полной трассы на 51 трубе захотелось чего-то большего. Вот нашел полезную статью, где все подробно описывается. Как правильно форсировать двигатель по объему Ваз 2108, Ваз 2109, Ваз 21099, Лада Самара (Lada Samara)?

Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112):

Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.
Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленчатого вала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём . Затратная часть – коленчатый вал (диаметр кривошипа от 74,8 мм до 80 мм), комплект специальных поршней под данный коленчатый вал (т.к. блок цилиндров имеет определенную конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя лада 2109 не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата.

Естественно, чтобы возможности распределительного вала раскрылись в полную силу, необходима доработка ГБЦ ( головка блока цилиндров) – зачастую довольно серьезная – вплоть до перепрессовки седел и установку клапанов бОльшего диаметра (на 8-ми клапанные моторы хорошо подходят клапаны от BMW, а на 16-ти клапанные – от различных VW и Opel ). Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение, производя внутреннюю полировку и изменяя их профиль.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров лада 21099. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ 2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R / S – rod to stroke ratio, и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов ваз 2109. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R / S, равная 1,75.

В Интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии моторов Honda . Отчасти все они будут справедливы и для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А — В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 лс/литр):

Читайте также:  Установка контроля рентгеновским излучением

Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 мм

Соотношение R / S : 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)
Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны)

21081 – объём 1099 куб. см
— ход 60,6 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,996

2108 — объём 1288 куб. см
— ход 71 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21083 — объём 1499 куб. см.
— ход 71 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21084 — объём 1580 куб см.
— ход 74,8 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,61

Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней.

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ (верхняя мёртвая точка), что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R / S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R / S.

ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:

Большая нагрузка на шатун ваз 21099 (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или
нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.
Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.
Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.
Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

Читайте также:  Установка автоподатчика sharp 6020

По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров лада 2108 на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.

источник

Добро пожаловать
на VAZ.EE+ Extended Edition

С мая 2013 года наш портал расширил тематические разделы форума по обмену опытом: добавлены подфорумы Американцы, Корейцы, Немцы, Французы, Японцы, в связи с увеличением автопарков наших посетителей.

Помимо изменения стиля, наш Чат, Почта, Развлекательные и фото/видео разделы, Литература стали встроенными и не трубеют отдельной регистрации. Кроме этого, есть и другие полезные и приятные новшевства с которыми Вы все можете ознакомиться при посещении портала.

С вопросами и предложениями можете обращаться к администрации в специальном разделе форума или через форму обратной связи.

Увеличение высоты блока

Автор темы Flash_22, 11.12.2009, 10:46

#1 Flash_22

  • Пользователи-2
  • 148 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 10:46

    #2 xxOZ

  • Супермодераторы
  • 6 173 cообщений
  • 37
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 11:13

    Flash_22, обычно увеличение высоты блока ведет к понижению степени сжатия — а это возможность установки турбины, а для этого нужно усиливать низ, для чего и используеться плита коленвала.

    Сообщение отредактировал xxOZ — 11.12.2009, 11:14

    #3 Flash_22

  • Пользователи-2
  • 148 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 11:34

    #4 xxOZ

  • Супермодераторы
  • 6 173 cообщений
  • 37
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 11:43

    #5 marchelago

  • Пользователи-2
  • 132 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 12:37

    так то эта плита и предназначена чтоб поставить более длинное калено с более длинными шатунами.

    xxOZ, с какого это «возможность установки турбины». вроде бы уже нет никого кто сует по две прокладки и т.п. все уже вкрурсе что лужу в поршне протачивать нада, да и если ты поставишь плиту 20 мм какая у тебя с.ж получится (не слишком ли маленькая).

    #6 NiTiX

  • Пользователи-2
  • 1 318 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 12:58

    #7 Flash_22

  • Пользователи-2
  • 148 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 13:05

    #8 marchelago

  • Пользователи-2
  • 132 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 13:13

    Flash_22, ты хочешь атмо двиг или турбо.
    Насчет надежности хз я себе такого не ставил (кто то ставит) а так засунуть колено подлинее шатун длинный поршень не высокий, посомтри в мотокомплектах СТИ
    Сам посчитать можешь что туда можно всунуть например на основе двига 21124 считаем колено 75.6 шатун 121 поршень 38 мм
    75.6/5+121+38.3= 37.8+121+38.3=197.1

    Тебе можно поставить калено 84 с шатуном длиной 133 примерно или выше. и поршни подобрать.
    А вообще нах тебе бутербродный двиг??

    #9 Flash_22

  • Пользователи-2
  • 148 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 13:26

    marchelago, Бутерброднай двигатель значит.)))))
    Да просто увидел эту хрень и подумал что так гемора меньше с переоформлением да и дешевле а хочется высокий блок с хорошим потенциалом так сказать про запас

    И вообще этот бутерброт можно сделать с какого нибудь блока верхушку отпилить или я не прав.

    #10 marchelago

  • Пользователи-2
  • 132 cообщений
  • Сообщение добавлено 11.12.2009, 13:27

    Flash_22, просто тебе заранее определиться надо что ты хочешь, если крутилку атмо то с плитой на старом блоке, а если турбо то тебе этого блока и 121 шатуна хватит.

    Flash_22, ну насколько мне известно срезание с другого блока это один из способов изготовления таокй штуки)))

    источник