Повышение степени сжатия двигателя: Как увеличить степень сжатия и что это дает

Повышение мощности двигателя Урала

+7 (800) 511-90-30 Многоканальный
+7 (916) 902-83-40 Мототехника новая
+7 (916) 418-20-66 Мототехника с пробегом
+7 (916) 229-08-94 Велоотдел/велосервис
+7 (985) 720-21-20 Мотозапчасти
+7 (917) 534-34-74 Мотозапчасти
+7 (4967) 76-19-19 Офис
+7 (985) 506-22-20 Мотосервис

Главная / Техническая документация / Статьи и инструкции / Обзоры и инструкции (мото) / Повышение мощности двигателя Урала

• Категория: Статьи и инструкции, Обзоры и инструкции (мото)

Многие мотоциклисты мечтают увеличить мощность двигателей своих «Уралов». Но не все представляют, что следует для этого сделать и к каким последствиям может привести форсирование силового агрегата.

Во-первых, работы, связанные с изменением его конструкции, могут быть произведены только весьма квалифицированным механиком и при наличии станочного оборудования.

Попытки что-либо сделать на «скорую руку» обречены на провал. Во-вторых, двигатель, форсированный по спортивно-кроссовым образцам, имеет малопригодную для хозяйственных целей характеристику крутящего момента, смещенную в зону высоких оборотов и неважную топливную экономичность. Так что прежде чем начинать что-либо изменять в заводской конструкции, хорошенько подумайте, сможете ли вы справиться с очень серьезной работой и нужно ли вам это.
Данный материал является обобщением опыта реконструкции двигателей серийных дорожных мотоциклов М-63, М-66, М67-36, а также серийных спортивных двигателей М-63К (кроссовый) при подготовке к соревнованиям и пробегам спортсменами общества ДОСААФ.
ВНИМАНИЕ! Форсирование двигателя может быть целесообразно, только если он практически новый либо подвергнутый добросовестному капитальному ремонту. Если ваш силовой агрегат не отвечает поставленным требованиям, то есть риск потерять и то, что есть.
Для повышения мощности двигателя следует увеличить степень сжатия с 7-7,2 до 8,5. При такой ее величине можно использовать только бензины АИ-93, А-95, А-98, «Экстра» и им подобные с октановым числом не ниже 85-95.
Повысить степень сжатия до таких пределов, используя стандартные поршни от «Урала», невозможно. Поэтому следует с учетом данных таблицы 1 подобрать поршни от двигателя МТ-8 (К-650 «Днепр») со сферической головкой. При этом, для предотвращения соударения поршня с головкой цилиндра, следует по месту снять фаску со ступеньки, образованной переходом сферической камеры сгорания в привалочную плоскость головки цилиндра, обеспечив зазор не менее 1-1,5 мм. Чтобы юбка поршня не задевала за цапфы кривошипа, на ней фрезеруют специальную выборку, а на днище поршня изменяют гнезда для клапанов, так как углы развала последних у двигателей МТ-8 и М-63 различны (рис. 1). Чтобы проверить, не задевают ли клапаны за днище поршня, на него наносят полоски пластилина толщиной 3-4 мм, затем полностью собирают головку цилиндра и проворачивают коленчатый вал. По отпечаткам на пластилине судят о наличии и величине зазора между клапаном и поршнем. Он должен быть не менее 2-3 мм. Перед установкой на двигатель поршни взвешивают, причем разница в массе не должна превышать 2 г.
При форсировке двигателя от спортивного мотоцикла М-63К с торцованными на заводе головками цилиндров под цилиндры помещают металлические прокладки толщиной 2 мм. Между цилиндром и металлической прокладкой, а также между последней и картером располагают бумажные прокладки для герметизации. При использовании деталей дорожного мотоцикла прокладка под цилиндром может быть примерно, вдвое тоньше. В любом случае толщина ее окончательно контролируется замерами по месту.
Заканчивается этап форсировки уточнением степени сжатия в каждом из цилиндров. С этой целью поршень выводят в ВМТ при закрытых клапанах (конец такта сжатия). Двигатель наклоняют таким образом, чтобы площадка под свечу на головке цилиндра, в котором замеряется объем камеры сгорания, оказалась расположенной горизонтально. В таком положении в цилиндр заливают веретенное масло из мензурки с делениями. Следует добиться того, чтобы объемы камер сгорания в обоих цилиндрах (а следовательно, и степень сжатия) были одинаковыми. Этого можно достичь изменением толщины вышеописанных прокладок.
Для улучшения наполнения цилиндров необходимо уменьшить аэродинамическое сопротивление впускных и выпускных каналов. Для этого шарошками тщательно зачищают погрешности литья в них, а затем производят полировку. Полируют также головки впускного и выпускного клапанов.
Чтобы обеспечить нормальный ресурс компрессионных поршневых колец и улучшить уплотнение поршня, при увеличенных оборотах форсированного двигателя следует применять стандартные компрессионные кольца с проточенной внутренней односторонней фаской (рис. 2, а). Это позволяет несколько снизить массу колец и уменьшить их давление на стенки цилиндра. Еще лучшие результаты дает применение L-образных колец торсионного типа (рис. 2, б). Для их изготовления серийное кольцо закрепляют в патроне токарного станка при помощи оправки (рис. 2, г), потом делают выточку.
Так как изготовить новый поршень с канавками под два L-образных кольца далеко не всегда возможно, можно нарезать одну канавку под него выше верхней канавки, прямо у кромки днища поршня. Под L-образным кольцом ставится прямоугольное кольцо с проточенной фаской. Нижняя канавка при этом остается пустой (рис. 2, д).
Проводя форсировку по частоте вращения коленчатого вала под клапанные пружины устанавливают текстолитовые шайбы, облегчают толкатели. Штанги толкателей изготавливают из титановой или дюралевой трубки со стальными наконечниками
На каждом цилиндре при помощи градуировочного диска, установленного на ось коленчатого вала, проверяют фазы газораспределения . Начало открытия клапана лучше регистрировать по индикатору. Подгонка фаз газораспределения может быть произведена на снятом кулачковом валу подпиливанием кулачков вручную мелкозернистыми абразивными брусочками или при помощи резинового шлифовального круга и электродрели.

При этом важно снять минимально необходимое количество металла, чтобы сохранить верхний цементированный слой и как можно меньше исказить общую форму кулачков. Поверхность их должна быть отполирована до зеркального блеска.
Опережение зажигания 43 градуса — раннее, 13 градусов — позднее.
Не помешает заменить штатную систему зажигания на бесконтактную электронную, устанавливаемую на «Урал-Соло».
Свечи можно рекомендовать А 20 ДВ, А 17 ДВ от автомобиля «Жигули», однако из-за большой длины резьбы под них следует подложить латунные шайбы высотой 8 мм.
Если производится форсирование двигателя старого выпуска, оборудованного карбюраторами К-301 (К-302), их следует заменить на К-63У (К-65Т) с диаметром диффузора 28 мм и пропускной способностью главного жиклера 170 куб. см/мин. Карбюраторы придется крепить к цилиндрам через переходные шайбы, так как шпильки крепления К-301 (К-302) расположены в вертикальной плоскости, а отверстия крепежного фланца К-63У (К-65Т) — в горизонтальной.
Контактно-масляный воздухоочиститель совершенно не годится для форсированного двигателя. Лучшим решением является самодельный фильтр с бумажным элементом от «Жигулей». В крайнем случае можно использовать воздушный фильтр с бумажным элементом от мотоцикла «Днепр».
Двигатель М-63, форсированный по описанной технологии, должен развивать мощность не менее 30 кВт (40 л.с).
По данным ВНИИМотопрома при степени сжатия 8,5:1 и 5900 об/мин мощность двигателя может составить до 33,6 кВт (45 л.с).

×

Что можно улучшить на этой странице?

Я согласен(сна) с пользовательским соглашением и политкой организации в отношении обработки персональных данных

Отправить

Что такое степень сжатия в двигателе и от чего она зависит?

Каждый автомобильный двигатель имеет несколько характеристик, описывающих его возможности (объем, мощность и пр.). Одна из них — степень сжатия. Это одна из основных его характеристик.

Разберемся, что такое степень сжатия (CR — compression ratio) в двигателе, для чего она нужна, от чего она может зависеть и как ее рассчитать.

Что такое степень сжатия в двигателе автомобиля?

Степень сжатия — это параметр (характеристика) двигателя автомобиля, который рассчитывается по соотношению полного объема цилиндра (от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки хода поршня) к объему камеры сгорания. То есть вот такой большой полный объем цилиндра, заполненный топливной смесью,  поршень может поджать в маленький объем камеры сгорания. У каждой модели двигателя степень сжатия разная.

Считается, что чем выше степень сжатия в двигателе, тем выше его КПД и  мощностные характеристики. Все потому, что от нее непосредственно зависят основные параметры наиболее эффективного сгорания топливной смеси — давление и температура.  Теоретически это правильно, но на практике производителям двигателей приходится столкнуться с целым рядом ограничений при попытке ее увеличить. Так как величина степени сжатия оказывается зависит от нескольких факторов. Перечислим их.

От чего зависит степень сжатия в двигателе?

1. От температуры топливной смеси на такте сжатия.

При сжатии поршнем топливной смеси (рабочей смеси) в камере сгорания растет давление, а вместе с ним, естественным образом, растет и ее температура. При достижении 450-600 градусов Цельсия топливная смесь самовоспламеняется (без участия искры на свече). Происходит так называемое детонационное сгорание. То есть объемный взрыв с детонационной волной, распространяющейся со скоростью более 1500 м/с (при норме распространения горения 40-80 м/с). Такая волна ломает перегородки поршней, разрушает тарелки клапанов, приводит к появлению трещин в головке блока и пр. То есть, детонация при повышении температуры топливной смеси, недопустима и это является существенным ограничением для увеличения степени сжатия в двигателе.

Но, если топливную смесь несколько охладить в начале такта сжатия, то температуру начала возникновения детонационного сгорания можно несколько отодвинуть. Например, этого удается достигнуть в двигателях с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания. У таких двигателей степень сжатия выше.

2. Частота вращения коленчатого вала двигателя.

Чем дольше топливная смесь находится под действием высокой температуры, тем скорее и вернее возникнет детонация. То есть, чем выше частота вращения коленчатого вала, тем меньше склонность к детонации. Значит, в высокооборотистых двигателях, степень сжатия можно сделать выше, чем в низкооборотистых.

3. Размер камеры сгорания в двигателе.

Когда фронт пламени от свечи зажигания распространяется по камере сгорания, то в ее отдаленных участках происходит дожатие еще несгоревшей топливной смеси. И это равнозначно увеличению степени сжатия. Если камера сгорания небольшая, то дожатие больше — степень сжатия выше и соответственно камера сгорания больше — дожатие ниже, степень сжатия ниже. Следовательно, двигатели с меньшими камерами сгорания будут иметь более высокую степень сжатия.

4. Химический состав топлива.

Момент возникновения детонации сильно зависит от состава топливной смеси на которой работает двигатель. Так высокооктановое топливо менее склонно к ее появлению, а низкооктановое более. Из этого следует, что в двигателях с высокой степенью сжатия необходимо использовать бензин с более высоким октановым числом, стойкий к самовоспламенению в условиях высокого давления и температуры.

Таким образом становится очевидно, что степень сжатия в двигателе автомобиля и соответственно его мощность напрямую зависит от того насколько дальше отодвинут порог возникновения детонации топлива. Высокооборотистый двигатель с малым рабочим объемом цилиндра, работающий на высокооктановом топливе будет иметь более высокую степень сжатия. Но в любом случае степень сжатия в двигателе внутреннего сгорания не превышает показатель 12.

Как рассчитывается степень сжатия двигателя?

Степень сжатия рассчитывается по определенной формуле. Каких-либо единиц измерения степени сжатия нет. Просто число.

Формула расчета степени сжатия двигателя автомобиля

Примеры величины степени сжатия некоторых двигателей, рассматриваемых на нашем сайте.

Двигатель 2103 (1,45 л) автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2106, 2107 — степень сжатия 8,5.

Двигатель 21213 (1,7 л) автомобиля Нива 21213 (карбюратор) — степень сжатия 9,3.

Двигатель 21083 (1,5 л) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 — степень сжатия 9,9.

Двигатель 11183 (1,6 л) автомобилей ВАЗ 2113, 2114, 2115 — степень сжатия  9,8.

Двигатель k7j (1,4 л) автомобиля Рено Логан первого поколения — степень сжатия 9,5.

Примечания и дополнения

— На двигателях с наддувом температура и давление в начале такта сжатия выше (так как турбина позволяет увеличить массу топливной смеси в цилиндре). В связи с этим есть риск получить к концу такта сжатия превышение порога ее детонационного сгорания. Поэтому степень сжатия на таких двигателях ниже, чем на двигателях без наддува. Хотя ее пытаются повысить за счет установки охладителя — интеркулера на входе воздуха.

— У дизельных двигателей степень сжатия выше чем у бензиновых (не менее 14-15), так как там в цилиндрах сжимается чистый воздух, а не топливная смесь. И его, наоборот, нужно нагреть до высокой температуры (более 600 градусов). После чего в нагретый воздух впрыскивается под давлением топливо (солярка). Топливная смесь, таким образом, образуется непосредственно внутри камеры сгорания. Ее самопроизвольное воспламенение происходит, когда будет впрыснуто уже около 30 процентов топлива.

— Степень сжатия не зависит от компрессии, а компрессия рассчитывается с учетом степени сжатия.

— Первый практически пригодный двигатель, построенный французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году не имел ни какой степени сжатия. Его КПД был очень низким (0,5).  И лишь после того как Кельнский механик Николай Отто в 1877 году придумал как поджать топливную смесь, эффективность двигателя резко повысилась. В последствии идею сжимать топливо перед поджигом стали широко использовать другие механики в своих двигателях.

Еще статьи по автомобильным двигателям

— Что такое большой и малый круг системы охлаждения двигателя?

— Нормы компрессии для отдельных двигателей автомобилей ВАЗ

— Шесть признаков скорого капитального ремонта двигателя автомобиля

— «Масляное голодание» двигателя автомобиля, причины и последствия

— Дизелинг двигателя автомобиля, как с ним бороться и победить?

— Что такое объем (рабочий объем) двигателя автомобиля?

Подписывайтесь на нас!

Ошибка

— GCEP Ошибка

— GCEP

ДОМ | ИССЛЕДОВАНИЯ | РАСПРОСТРАНЕНИЕ | СОБЫТИЯ | НОВОСТИ | ТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА | О НАС

Страница, которую вы искали, не может быть найдена в этой системе. Возможно, он был удален или переименован. Следующий список представляет собой карту этого сайта и призван помочь вам найти то, что вы ищете. Если вы считаете, что попали на эту страницу по ошибке, сообщите об этом веб-мастеру сайта.    ·Дом ·Условия эксплуатации ·Карта сайта ·ИССЛЕДОВАТЬ · Области исследований и деятельность · Аналитическая деятельность · Технические отчеты · Охват · Глобальный охват · Заслуженные преподаватели · Заслуженные студенты-лекторы · Творческая программа · Информационный веб-сайт по энергетике · Информационная служба сообщества ·События ·Мастерские ·Исследовательские симпозиумы · Семинары · Особые события ·Энергетическая летняя конференция ·Новости · Ежеквартальный информационный бюллетень GCEP · Подписка на ежеквартальный информационный бюллетень GCEP ·Архив новостей ·Техническая библиотека · Учебники по Энергии 101 · Публикации · Презентации · Патенты · Отчеты ·Ссылки по теме ·О нас · Большой вызов · Спонсоры ·Соглашения GCEP · Часто задаваемые вопросы ·Факты и цифры · Получение финансирования ·Внешнее сотрудничество ·Люди · Директора и сотрудники · Следователи ·GCEPeople · Лидеры исследований · Консультативные комитеты · Направления ·Контактная информация

ГЛАВНАЯ  | ИССЛЕДОВАНИЯ  | СОБЫТИЯ | НОВОСТИ | ТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА | О  | УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  | КАРТА САЙТА  | © Copyright 2017-18 Stanford University: Global Climate and Energy Project (GCEP) Ограниченное использование материалов с сайта GCEP : Пользователь может загружать материалы с сайта GCEP только для личного некоммерческого использования. Пользователь не может иным образом копировать, воспроизводить, ретранслировать, распространять, публиковать, использовать в коммерческих целях или иным образом передавать любые материалы без получения предварительного разрешения GCEP или автора.

Степень сжатия

Степень сжатия

Степень сжатия

Производительность и технические характеристики информация о головках цилиндров, клапанах, размерах клапанов, пружинах клапанов, размере портов, формах портов и степени сжатия для мотоциклов Harley-Davidson. Степень сжатия Повышение степени сжатия двигателя является одной из лучшие способы увеличения мощности и крутящего момента. Это можно сделать тремя основными способами. Фрезерование головок для увеличения степени сжатия. Это простой, легкий способ увеличить компрессию двигателя без разборки верхний конец. Для дорожных двигателей с кулачками с болтовым креплением ограничьте фрезерование до 0,050 дюйма. Когда двигатель в сборе используйте одну из прокладок головки блока цилиндров толщиной 0,030 дюйма вместо обычных 0,040 или Прокладки 0,060 дюйма. Это даст двигателю механическую степень сжатия почти 9.5:1. Это считается минимальной степенью сжатия, необходимой для получения серьезной мощности. от двигателя Harley-Davidson. Фрезы Сжатие Соотношение для 80 CID Evolution Сжатие Соотношение для TC88 Сжатие Соотношение для TC95 ОЕМ ТК Головка/прокладка куб. см .000″ 8,50 9,00 9,5 90 .020″ 8,77 9,33 9,9 87 .040″ 9.07 9,69 10,3 83 0,060″ 9,39 10. 09 10,7 80 0,080″ 9,73 10,52 11.1 76 .100″ 10.01 11.00 11,7 72 Замена поршня на выпуклый. Этот метод увеличения сжатие дороже, но более гибко, чем фрезерование головок. Самый высокий поршни сжатия будут поставляться с предохранительными клапанами, позволяющими использовать кулачки с большим подъемом. Этот куполообразный поршень JE повышает компрессию при стандартном сгорании. камере до 10,5:1. JE и Wiseco производят поршни с высокой степенью сжатия для H-D. двигатели, не требующие машинной работы на головках. Если двигатель не полностью гоночный двигатель, ограничьте сжатие до 10,5:1. Степень сжатия выше, чем это может быть склонны к детонации, даже с длинными распредвалами. Сварка камер сгорания и изменение формы камера. Это следует считать самым дорогим способом увеличения сжатия. Это также требует наибольшего опыта для надлежащего выполнения требуемой работы. Изменение формы сгорания камер наиболее эффективен, если его выполняет опытный моторостроитель. Статическая компрессия двигателя При модификации двигателя важно, чтобы степень сжатия с длительностью кулачка. В то время как дополнительная продолжительность кулачка может привести к больше полезной мощности, большая продолжительность может повредить производительности. Проблема создается, когда слишком большая продолжительность приводит к более низкому давлению сжатия в цилиндре при низких оборотах, что снижает крутящий момент и мощность на низких оборотах. Ниже приведена таблица, в которой приведены рекомендации по работе двигателя для заданного диапазона статическое давление сжатия. Они должны обеспечить хорошее средство для оценки того, работает ли кулачок. установленных в двигателе, соответствует другим компонентам. Статическое давление запуска Влияние на производительность Менее 115 фунтов на квадратный дюйм Плохая работа на низких оборотах, плохой дроссель ответ, трудный запуск. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт