Как форсировать 2 тактный двигатель

Увеличение мощности 2Т двигателя. Доводка

Под катом информация о том, как относительно несложно увеличить мощность 2Т двигателя и в целом улучшить все его параметры.

Увеличение мощности 2-х тактного двигателя

Многие полагают, что для восстановления былой мощности двигателя достаточно заменить изношенные детали новыми и аккуратно всеобкатать. Обычно так и бывает, но зачастую, завершив ремонт, с недоумением констатируют его малую эффективность и, безуспешно испытав различные варианты регулировок, делают вывод, что нельзя получить от этого двигателя большего. На самом же деле, если все другие системы исправны, очень часто можно заметно повысить основные параметры (мощность, приемистость, экономичность) такого мотора доводкой, а точнее, взаимной подгонкой некоторых его деталей.

Рис.1. Устранение смещения перепускных окон в цилиндре и картере: a — поршень с перемычкой; б — поршень без перемычки; 1 — картер; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — верхняя кромка перепускного окна; 5 — перемычка поршня; 6 — перемычка цилиндра; 7 — нижняя кромка перепускного окна в картере. Красным цветом здесь и в других рисунках показан удаляемый металл.

Дело в том, что в силу требований массового производства, каким является мотоциклостроение, некоторые размеры деталей, особенно получаемых литьем, имеют довольно значительный разброс. Если к этому добавить часто меняемые литейные формы, которые не всегда точно повторяют предыдущие, нетрудно представить, что несоответствия одних деталей другим при неудачном сочетании вполне могут встретиться при сборке.

Такое несоответствие чаще всего наблюдается у цилиндра и картера двухтактных двигателей, где не всегда полностью совпадают каналы н окна. Это вызывает не только уменьшение проходных сечений, но и завихрения газовых потоков, ухудшающие заряд смеси, а стало быть, и мощность, и динамику разгона, и расход топлива.

Рис.2. Переделка поршня: а — с перемычкой, б — без перемычки.

Таким образом, тщательная ручная подгонка отдельных каналов двухтактного двигателя нередко позволяет ему обрести как раз те «силы», которых не хватает при неудачном сочетании формы и размеров отдельных деталей. При этом мощность как приобретается, так и теряется крупицами от действия разнообразных факторов, каждый из которых, взятый в отдельности, выглядит малозначащим. Не всегда можно твердо сказать: «распили это — и получишь желаемый результат». В то же время следует учитывать, что при индивидуальной подгонке сечений каналов, о которой дальше пойдет разговор, иногда приходится намного их увеличивать, тем самым повышая число оборотов, при котором двигатель развивает максимальные мощность и крутящий момент.

В результате может сложиться ситуация, сходная с моментом перехода от известного ижевского «Юпитера-2» к «Юпитеру-3» — последний многим приверженцам этой марки поначалу не понравился, так как его более высокую мощность, получаемую при более высоких оборотах, не все смогли использовать: сказывалась привычка ездить с пониженными оборотами, при которых «третий» действительно слабее по сравнению со «вторым».

Рис.3. Шаберы для обработки каналов.

Если после доработки вы заметите, что в диапазоне более низких чисел оборотов мотор стал чуть похуже тянуть, — не удивляйтесь. Это почти неизбежная плата за рост мощности на повышенных оборотах. Такой мотор хорош для темпераментной езды, то есть с частым переключением передач н на больших оборотах. Если вам подобный спортивный стиль не нравится, стоит подумать, целесообразно ли вообще браться за доводку двигателя.

Рассмотрим в качестве примера двигатель мотоциклов ЯВА типа «634». владельцы которых наиболее требовательны к мощности (рекомендации в равной степени относятся к двигателям других марок).

Итак, устанавливаем цилиндр в соответствующую половину картера. Здесь можно обнаружить несовпадение нижних (перепускных) окон цилиндра с началом продувочных каналов в картере (рис. 1).

Рис.4. Взаимная подгонка сечений продувочного канала на стыке цилиндра и картера: а — нормальный канал; б, в — возможные дефекты изготовления; г — выступающая прокладка; д, е — неправильные способы подгонки сечений; 1 — цилиндр; 2 — прокладка; 3 — картер; 4 — поршень в положнии НМТ.

Чаще всего наблюдается смещение по окружности, которое желательно устранить. Для этого приходится снимать металл как с цилиндра, так и со стенки канала в картере. Вход в продувочный канал должен быть плавным, без уступов. Верхнюю наружную кромку 4 перепускного окна можно скруглить. Иногда, чтобы обеспечить еще более плавный вход, нижнюю перемычку окна в цилиндре (6) и поршне (5) удаляют совсем, а нижнюю кромку 7 канала картера закругляют (рис. 1,6). Но такая мера может сократить долговечность поршня, частично усилить шум н. по нашим наблюдениям, несколько изменить характеристику двигателя в пользу более высоких чисел оборотов. В то же время она полностью избавляет от опасности самопроизвольной поломки нижней перемычки поршня, которая, к сожалению, случается. Среди опытных владельцев ЯВЫ такая реконструкция поршня (рис. 2.6) очень популярна.

Читайте также:  Какие модификации двигателей приора есть

Если перемычки окон в поршне и цилиндре решено сохранить, уделите особое внимание поршню. На нижней перемычке из-за тех или иных погрешностей литья могут быть острые надрезы, особенно в местах округлений углов окна. Этот дефект обязателыно нужно устранить, чтобы переход от юбки поршня к перемычке был плавным, без концентраторов напряжений (рис. 2.а). Опилив таким образом окно и обязательно перемычку, отполируйте кромки до блеска, притупив их по периметру радиусом до 1 мм. Это уменьшит опасность поломки поршня от вибраций.

Рис.5. Задняя кромка окна, которая должна остаться острой.

Обработка каналов должна быть достаточно, точной, иначе возможно нарушение симметрии левого и правого, приводящее зачастую к еще большим потерям мощности из-за ухудшения продувки цилиндра.

Работать легче всего электродрелью и различной формы фрезами (шарошками), но можно и без них, если сделать несколько резцов-шаберов разной формы (рис. 3) — хотя бы из отслуживших срок напильников.

Рис.6. Обработка впускного канала на входе в цилиндры: а — стандартное исполнение; б — скругление выступа; 1 — картер; 2 — вкладыш; 3 — цилиндр.

Не менее важно оформление верхней части продувочного канала — в. месте стыка цилиндра и картера (рис. 4. а). Здесь не должно быть уступа (рис. 4. б. в), а прокладка должна быть заподлицо с поверхностью (а не так. как на рис. 4, г). Удаляя здесь металл, не следует допускать искажений. показанных на рис. 4. д. е. Проверка этого участка практически возможна при помощи бумажных шаблонов. Шаблон закрепляем слабым клеем на стыковочной плоскости цилиндра, который затем устанавливаем в половину картера, чья плоскость смазана, например, клеем 88Н. После снятия цилиндра шаблон, точно по нему вырезанный, остается на картере:

Если приходится обрабатывать криволинейные продувочные каналы в цилиндре, действовать нужно очень осторожно. Сечение каналов на их выходе в цилиндр луше не трогать — малоопытного механика здесь могут поджидать опасности: нарушение симметрии каналов, углов их выхода в цилиндр, скругление кромок (рис. 5). которые могут ухудшить продувку цилиндра.

Рис.7. Смещение впускного канала в половинах картера.

Увеличивать сечение выпускных каналов нет необходимости, но их внутреннюю поверхность около окон желательно отшлифовать, что уменьшит возможность отложения нагара.

Впускное окно цилиндра (рис. 6) подгоняют точно к окончанию канала в картере, образованного его половиной 1 и вкладышем 2. Иногда для этого приходится дополнительно распиливать окно и устье канала, чтобы избежать уступов и сделать канал плавным. Выступ на верхней кромке окна служащий опорой нижнему поршневому Кольцу (рис. 6. а), снаружи скругляют, сделав его обтекаемым (рис. 6.6).

Впускной канал в картере, образованный двумя половинами, может иметь дефект, показанный на рис. 7. Выравнивают канал по всему периметру посредством шабера, после чего шлифуют и полируют. Сечение при этом увеличивается незначительно.

Кромки поршневых колец притупляют, а горизонтальные и все близкие к ним кромки окон в цилиндре обрабатывают, как показано на рис. 8. Это обеспечивает плавный проход колец через площадь окна, уменьшает шум, а главное — намного удлиняет срок их службы.

Перед сборкой все детали двигателя нужно тщательно вымыть, уделяя особое внимание остаткам абразивных материалов. Они, например, наиболее легко оседают в смазочных каналах (сверлениях), идущих из продувочных каналов непосредственно к подшипникам. Неаккуратность здесь оборачивается бедой.

Перечисленных несложных мер часто бывает достаточно для того, чтобы двигатель работал не хуже своих более удачных собратьев по конвейерной сборке.

С другими средствами повышения мощности мотоциклетных двигателей можно познакомиться по книге И. Григорьева «Мотоцикл без секретов», выпущенной в 1973 году Издательством ДОСААФ.

Тщательная ручная обработка каналов двухтактных двигателей позволяет повысить мощность, улучшить приёмистость, уменьшить расход топлива. Неудачное же изменение их формы и сечений приводит к отрицательным результатам. Поэтому принимая решение о доработаке двигателя, учитывайте свои возможности и опыт.

Инженер Э.В. КОНОП Журнал «За рулём» №8/1979 г.

Источник

Форсировка и тюнинг двухтактного двигателя

Текст: Сергей Кузнецов. Специально для журнала «МотоДрайв»

Очень часто аргументацией к покупке того или иного девайса слышу: «это круто», «это все ставят», «ну, на упаковке написано. «. Но если бы только так. Зайдя в практически любой интернет-магазин так называемых Power Parts и кликнув на яркой штуковине с громким названием, можно прочесть массу информации о том, как вам будет хорошо, если вы это купите. Полезной (и правдивой!) информации, к сожалению, очень мало — её приходится выуживать по крупицам из десятков разных источников.

Читайте также:  Какой максимальный объем двигателя у мотоцикла

Данный материал создавался с обзорной целью. Основной упор сделан на физике процессов, происходящих внутри ДВС. Итак.

Начнём с выхлопа, тюнинговый вариант которого так любят ставить на минибайки:

Во-первых, выпускная система двухтактного мотора суть есть резонатор. Такая система поднимает крутящий момент двигателя (а не мощность!) в определённом диапазоне оборотов, которые соответствуют резонансу. Если её промерять и посчитать, то мы увидим что она настроена на 10 тыс. об, в то время как стоковый двигатель расчитан на максимальную отдачу при 7.5 тыс. об. — нестыковочка!
Но, что самое интересное, такой выпуск всё равно прибавляет движку прыти. Почему? Всё очень просто. Вспомним методику расчёта резонатора и взглянем на стандартную выхлопную систему:

Как видно, «колено» слишком длинное, хотя его длина не должна превышать 25% от размера всей системы (длина глушащей насадки не учитывается). Кроме того, оно сделано из тубы слишком низкого сечения, а в местах перегиба есть явные сужения. Напомню, что его внутренний диаметр должен быть в пределах 63-70% от диаметра поршня, а здесь едва ли 40%. Сам резонатор (конусы) слишком короткий в процентном соотношении. Чисто теоретически, такая система (может быть) заработает только после 12 тыс. об. до которых двигатель не раскрутится по многим причинам. Одна из которых — «колено» заниженного сечения. Таким образом, установка тюнингового выпуска на стоковый мотор сродни выниманию «затычки».
Теперь, посмотрим как можно добавить оборотов (и скорости). Для этого нужно понять, что же их ограничивает.
Как правило, это потери, связанные с силами трения, которые возникают в подшипниках, сальниках, на трущихся поверхностях поршень-цилиндр, в системе цепь-звёзды-подшипники колёс. Кроме того, есть газодинамические потери, связанные с шероховатостью и ступеньками во впускном, выпускном тракте и в двигателе.
Эти потери нужно минимализировать. Для этого:
— Оцените состояние всех подшипников. Промыв их и продув сжатым воздухом, закрепите внутреннюю обойму. Теперь, крутните внешнюю. Вращение должно продолжаться как минимум несколько секунд. Если это не так — смело меняйте.
— Проверьте состояние цепи и звёзд. Перетянутая цепь может ооочень сильно влиять на величину потерь.
— Проверить все места стыков (карбюратор-картер, картер-цилиндр, цилиндр-выхлоп и т.д.). Если там есть «ступеньки» или выступающие внутрь края прокладок — удалить. При уплотнении не рекомендую пользоваться герметиком — часть его выдавливается внутрь и тоже урезает сечение каналов.
— С помощью шарошки удалить шероховатость всех внутренних поверхностей и заполировать. Особое внимание нужно уделить перепускным каналам — резкие изломы, сужения, неровности там недопустимы. На фотографиях изображена внутренняя поверхность стокового цилиндра. Стандартная — снизу, подготовленная — сверху.

— Отрегулировать зазоры поршневых колец. Когда поршень вставлен в цилиндр, расстояние между концами кольца должно быть 0.5-0.8 мм. Если зазора нет, то в следствие термического расширения кольцо «разопрёт», и оно начнёт планомерно сдирать никасилевое покрытие цилиндра. (Кстати, если поршень почему-то туго входит в цилиндр, значит вы не попали разрезами колец по замкам).
— Коленвал тоже вносит огромную лепту в потери. Чтобы их минимализировать, его тоже нужно отполировать, после чего отдать мастеру на балансировку и ПРАВИЛЬНУЮ запрессовку (без перекосов и затираний).

Теперь, собственно, о вожделенных Power Parts.
Наиболее доступная и самодостаточная часть, это лепестковый клапан. Он отсекает картер от впускного тракта во время фазы выпуска и продувки (в это время поршень идёт вниз, создавая давление). Но, но высоких оборотах, этот металлический лепесток входит в резонанс и появляется эффект «зависания» клапана. Он не успевает отрабатывать колебания давления, поэтому часть бензовоздушной смеси, предназначенной для продувки, вылетает обратно в карбюратор. Проблема частично решается установкой лепесткового клапана из углепластика (carbon) или стеклопластика (fiberglass).

Эти материалы значительно легче пружинной стали стандартного клапана,

поэтому проявляют меньшую склонность к «зависанию». Установка такого девайса немного поднимет обороты и подкинет 3-4 км/ч к максимальной скорости.
На втором месте по популярности стоят Big-Bore-Kits. Обычно, это комплекты поршневых на 50 см. куб. с увеличенной степенью сжатия и лучшей продувкой.

Читайте также:  Как установить 405 двигатель на газель некст

Чем выше степень сжатия, тем более высокоэнергетическим будет взрыв в камере сгорания. Часть энергии толкнёт поршень вниз, а вторая часть (меньшая) пойдёт на нагрев. Такой двигатель более подвержен перегревам, поэтому, такие комплекты имеют более развитое оребрение. Дополнительные перепускные каналы (их общее число может доходить до 5, вместо 2 в стоке) обеспечивают лучшую продувку на высоких оборотах, а следовательно, лучшую отдачу двигателя.
Немного о топливе. Стандартный двигатель имеет степень сжатия 9:1, поэтому, в бак нужно лить 92-95 бензин. Биг-бор киты дают степень сжатия от 13:1 до 17:1. Если первые ещё можно кормить 98-бензином, то вторые примут внутрь лишь метанол или авиационное топливо с октановым числом 106. Потенциал таких комплектов очень высок, но его ещё нужно реализовать. Меняя такой важный элемент как поршневую, нужно поменять или перенастроить всё остальное. Например, карбюратор.
При возросших оборотах двигателя, скорость движения воздушного потока увеличится. Увеличится и разрежение, что повлечёт за собой усиленный забор топлива из поплавковой камеры. И в какой-то момент окажется, что главный топливный жиклёр «не справляется с поставками» — в двигатель пойдёт обеднённая смесь, а там и до перегрева недалеко. Поэтому, нужно приобретать рекалибровочный комплект жиклёров.

Но, может быть и другая засада. Сам карбюратор ввиду недостаточного сечения воздушного канала может препятствовать росту оборотов (и мощности). Для наглядности, вставьте в рот трубочку для коктейлей и дуйте в неё, наращивая давление. В какой-то момент вы поймёте, что больший объём воздуха за еденицу времени через неё уже не пройдёт. То же самое и карбюратор. Стоковый, имеет диаметр диффузора равный 14 мм. Тюнинговый — 19 мм. Его сечение на 84% больше, а это значит, что он и воздуха может пропустить больше на те-же 84%.
О выпускной системе уже было сказано выше, поэтому, несколько слов о воздушном фильтре. Обычно, они идут в комплекте с Carburator Kit. Менять их не стоит. Многие ошибочно принимают войлочный фильтр с металлическим сетчатым каркасом за ФНС.

Упомянутые ФНС (фильтры низкого сопротивления) бывают двух типов — «сухие» и «мокрые». Первые, мало того что одноразовые, так ещё и очень дорогие, а со вторыми не всё так просто. После каждой гонки или тренировки его нужно мыть и смазывать свежим маслом. Причём, если переборщить со смазкой, то сопротивление воздушному потоку будет даже сильнее чем у стокового. Если, наоборот, забыть про смазку, то в двигатель полетит половина таблицы Менделеева. Кончина движка будет долгой, но крайне мучительной. Оно вам надо? Поэтому, рекомендую использовать упомянутые войлочные фильтры с металлическим сетчатым каркасом. Их тоже нужно мыть и смазывать, но не так часто как ФНСы. Выбирать фильтр просто. Главное, чтоб по геометрическим размерам подошёл и площадь фильтрующего элемента имел побольше (только без фанатизма!).
Вы ещё не устали? 🙂
Стоковый коленвал в сожительстве с новыми «соседями» может не выдержать прессинга, да и благодаря своей форме будет создавать большое сопротивление, вращаясь в бензовоздушной смеси. Учитывая объём вышеописанных переделок, его придется заменить на специальный, круглый. Здесь процитирую: «. у круглого коленвала более аэродинамическая форма, меньше сопротивление. Если прикинуть, он вращается с частотой до 17 000 об. мин. Допустим, радиус щёк — 5 см. То есть за один оборот кромка щеки проходит путь в 31,4 см. Умножаем на 17 000, переводим минуты в часы, а сантиметры в километры. Получится что скорость выстрелит под 320 км/ч. Сопротивление воздуха в этом случае будь здоров. Поэтому, чем меньше газодинамических потерь будет испытывать коленвал, тем лучше. «

Ну и, напоследок, о свече зажигания. Подобрать её опытным путём очень непросто. В идеале, она должна быть нагрета как можно сильнее (для самоочищения), но ниже того порога, с которого начинается калильное зажигание. К счастью, производители Big Bore китов включают в комплект специально подобранную свечу, поэтому, покупатель избавлен от мук выбора.

Разумеется, здесь были описаны лишь самые простейшие методы поднятия поголовья лошадей в движке. Надеюсь, после прочтения этой статьи, новички ответят на некоторые из своих вопросов, а так же запомнят что: ТЮНИНГОВАТЬ НУЖНО ГРАМОТНО, осознавая что ты делаешь, зачем, и как это будет работать в составе всей системы.

Источник

Adblock
detector