| Магазин Трассы Контакты Статьи Фото Видео ТВ-онлайн |
 АтмоТурбоЗакись азота Расчёт жиклёров ТормозаПередние ЗадниеВпускВыпускГБЦРаспредвалыЧип тюнингСцеплениеКППГлавная параДифференциалРасчёт КПП |
Выбор распредвала. Фазы, подъём, профиль кулачков.Правильно выбранный распредвал - основа успеха в победе на гонках.
В стандартном моторе ВАЗ с 16 клапанами распредвал открывает клапаны на 7.6 мм на впуске, и столько же на выпуске. Фаза открытия клапанов 256 градусов. Такие распредвалы дают на моторе объёмом 1.5 литра мощность в 91 лошадиную силу. Фаза открытия достаточно большая, но подъём расчитан на тягу с низких оборотов. На заводе уделили больше внимания городской езде, и максимальная мощность и скорость стандартного автомобиля искуственно ограничена в угоду неспешной езде и стоянию в пробках. 16 клапанный мотор имеет огромный скрытый потенциал для увеличения мощности, высота подъёма клапана может доходить до 14 мм, почти в 2 раза больше, чем на стандартном. Увеличение кулачков распредвала не только увеличивает мощность, но и максимальную скорость. "Так что же сделать, что бы увеличить мощность мотора до 100, 150 л/с?"- спросит нетерпеливый автотюнер. Ну для начала нужно увеличивать подъём и фазы на распределительном валу. Широкими фазами увлекаться не стоит, чем шире фазы на распредвалу, тем хуже тяга на низких оборотах. А вот подъём клапана, размер клапана, и форма кулачка распредвала дают существенную прибавку мощности и максимальных оборотов двигателя.
Немного об устройстве моторов Формулы 1: Чем же этот мотор отличается от обычного, который ставят в городской автомобиль?
Но с обычной компоновкой мотора обороты тоже можно значительно повысить, максимально до 9000-11000 об/мин, что обеспечивает неплохую мощность. Увеличение фазы открытия клапана иногда значительно превышает 300 градусов, то есть клапан открыт и на соседних тактах работы мотора. Нужно ли говорить что такой мотор на малых оборотах не может работать и используется только на максимальных режимах. Так что к подбору фазы открытия клапана нужно подходить разумно, подбирая его для каждого вида спорта или любительской езды, отдельно. Широкая фаза на распредвалу атмосферных двигателей нужна не только для того, что бы максимально наполнить цилиндры воздухом, и быстрее выпустить отработавшие газы. Когда фаза впуска и фаза выпуска достаточно большие, они накладываются друг на друга, это называется перекрытием клапанов. То есть фаза выпуска ещё не завершена, а уже открывается впускной клапан. На стандартном распредвале перекрытия почти нет, это обеспечивает хорошую тягу на низких оборотах. На высокофорсированных моторах перекрытие достигает несколько десятков градусов. Это нужно для того, что бы использовать инерцию вылетающих отработавших газов для заполнения цилиндров свежей смесью. Дело в том, что в конце такта выпуска выхлопные газы со скоростью звука "комом" двигаются по выпускным трубам, создавая эффект поршня, и давление в выпускном коллекторе в определённый момент падает ниже атмосферного. Вот в этот момент и нужно открыть впускной клапан, что бы свежая рабочая смесь заполнила цилиндр. Этот эффект достигается только на высоких оборотах, а на низких оборотах перекрытие клапанов абсолютно бесполезно, даже снижает мощность двигателя. Распредвал для турбо моторов подбирается как и на атмосферный двигатель - для определённого диапазона оборотов. Чем больше фазы, тем больше пиковая мощность и обороты двигателя, и больше провал на низах. Но на турбомоторах существует прямая взаимосвязь между размером турбины и распредвалом. Маленький распредвал задушит двигатель раньше, чем начнётся спул большой турбины, соответственно давление во впуске не поднимется до приемлимых значений. Соответственно маленькая компрессорная часть заткнёт двигатель с большими распредвалами, не позволяя ему раскрутиться до высоких оборотов и пиковой мощности. Большое перекрытие фаз (overlap valve) влияет на более позднюю раскрутку турбинного вала (spool) и большой провал на низах, что кстати благоприятно сказывается на сроке службы транмиссии на очень мощных машинах. Принцип подбора турбины и распредвала простой - комфортная езда по городу, с хорошим крутящим моментом требуют средних размеров турбокомпрессора и фаз впуска. Автоспорт и большая мощность - это широкие фазы, поздний спул турбинной части нагнетателя и практическая неприменимость для размеренной езды в городских условиях. |
Интересную систему применили японцы компании Honda на моторах VTEC. На маленьких оборотах клапан открывает маленький кулачок распредвала, а на больших очень большой. Таким образом на малых оборотах у вас мотор тяговитый, как у трактора, а на больших оборотах как ракета. Такая схема газораспределения является идельной.
Ну прочность и лёгкость материалов обсуждать не будем, это очевидно. Рассмотрим основные конструктивные отличия.
Почему же у стандартного мотора максимальные обороты 5500? Мощность двигателя увеличивается с увеличением оборотов, потому что за один оборот мотор "съедает" фиксированное количество рабочей смеси ( воздух с топливом). Таким образом если на 3000 оборотах мотор выдаёт 45 лошадиных сил, то на 5500-6000 оборотах он выдаёт 90л/с. Дальнейшей прибавки мощности не происходит.
Увеличение подъёма клапана и увеличение размера клапана дают почти одинаковый эффект, и позволяют увеличить наполнение цилиндров рабочей смесью. Увеличивается максимальная мощность и скорость автомобиля за счёт сдвигания пика работы мотора в зону высоких оборотов. Но, клапаны нельзя увеличить очень сильно на стандартном моторе, так как для них просто не хватит места. Да, места в нашей камере сгорания действительно маловато. На Формуле 1 применяются огромные клапаны, потому что диаметр цилиндра очень большой, а ход поршня маленький. Благодаря такой компоновке мотора (короткоходный) его удаётся раскрутить до 20000 об/мин. Соответственно подъём клапана и фаза его открытия тоже большие. Вот в принципе и весь секрет моторов Формулы 1.