Дышите глубже! Система впуска. Нагнетатель на мотоцикл

Приводные нагнетатели - МОЙ МОТОЦИКЛ

С первого взгляда количество наддувных силовых агрегатов ничтожно мало, но это только с первого. Со второго становится понятно, что мы уже одной ногой в плотном мирке моторов с принудительным кормлением.Идея увеличить мощность мотора, затолкав в него дополнительную порцию воздуха и топлива, стара как мир. И достичь этого можно, если создать на пуске давление больше атмосферного. Именно для этого и применяют нагнетатели. Их множество моделей, но в «Мото» № 8 и 9 (Horex и я со своей бешеной «голдой») мы говорили о центробежных. Если кратко, это высокоскоростные вентиляторы, а если образно – «пацанские пылесосы».

Сама идея принудительного нагнетания воздуха в цилиндры была предложена вскоре после изобретения самого ДВС. Уже в 1885 году Готтлиб Даймлер получил немецкий патент на нагнетатель. Идея заключалась в том, что некий внешний вентилятор, насос или компрессор нагнетает в двигатель увеличенный заряд воздуха. В 1902 году во Франции Луи Рено запатентовал проект центробежного нагнетателя. Но после выпуска нескольких автомобилей, все работы в этом направлении свернули – несовершенство технологий и материалов вываливало на чаши весов больше «против», чем «за». Аббревиатура ПЦН (приводной центробежный нагнетатель) укоренилась в обиходе мотористов в 30-е годы ХХ века – правда, только в авиации. Внедрение ПЦН позволило убить сразу двух зайцев: повысить удельную мощность и снизить падение мощности на больших высотах. (С ростом высоты плотность воздуха падает, соответственно, в движок его попадает меньше, и для сохранения мощности приходится загонять окислитель силком.) Все нагнетатели, устанавливаемые на двигатели внутреннего сгорания, по принципу работы можно разделить на две основные группы: центробежные и объемные. А по типу привода – на приводные (с приводом от коленвала) и газотурбинные (использующие энергию отработавших газов).

Что же такое ПЦН? Давайте окунемся в детство и вспомним юлу. Что будет, если на раскрученную юлу сверху плеснуть воды? Правильно, вода разбрызгается по сторонам под действием сил инерции (центробежной силы), а юла останется почти сухой. Так и в центробежном нагнетателе роль юлы выполняет крыльчатка, а роль воды – молекулы воздуха. Думаю, в детстве каждый заглядывал внутрь пылесоса и видел за решеткой отсека пылесборника странный диск с лопастями и гаечкой посередине. Это и есть простейший центробежный нагнетатель, только работает он на отсос, а не создание избыточного давления. А что будет, если подсоединить шланг к пылесосу, но с той стороны, откуда он выдувает воздух? А если его еще и внедрить во впуск двигателя…

Крыльчатка настоящего ЦН имеет довольно сложную конусообразную форму, а лопатки – сложный профиль и изгиб. От их геометрии зависит производительность и эффективность всего нагнетателя. (Скажем, чем больше диаметр крыльчатки, тем большее давление она может дать на тех же оборотах, но в то же время кушает больше мощности; или при увеличении количества лопастей растет давление, но падает производительность.) Воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти отбрасывают его к периферии кожуха через тонкую щель. Там воздух тормозится в улиткообразном диффузоре, его скорость падает, а давление растет.

Фактически ПЦН – половинка уже привычного в мире авто турбокомпрессора, только вместо «горячей» (турбинной) части – механический привод от коленвала. В силу самого принципа работы у центробежного нагнетателя есть один существенный недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не просто быстро, а очень быстро. Производимое центробежным компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Соответственно, отсюда и основной недостаток центробежников: узкий рабочий диапазон. Но этот теоретический минус на практике оборачивается плюсом. Ведь если нагнетатель будет все время насильно пичкать мотор воздухом, то это приведет к росту тяги во всем диапазоне оборотов, и совладать с таким «фруктом» на низах будет тяжело. Другое дело, если избыток давления во впуске начинает зарождаться на средних оборотах и достигает пика на высоких, когда наполнение цилиндров ухудшается за счет потерь на трение о впускной тракт воздушно-топливной смеси (этим обуславливается заваленный вниз хвостик кривой крутящего момента в области высоких оборотов на многих дино-графиках). Центробежник здорово «наддувает» именно верхи, помогая смеси поступать в цилиндры в должном объеме. Именно поэтому отпадает необходимость отключать нагнетатель на малых оборотах, как это приходится делать с объемными компрессорами.

Все здорово, но неоспоримые недостатки есть и у центробежников. Главный – нужно раскрутить крыльчатку до бешеных оборотов, поэтому приходится применять повышающий редуктор, у которого на выходном валу 50-150 тыс. об/мин (у некоторых ПЦН этот показатель доходит до 250 тысяч!). Редкие подшипники и сальники могут выдержать такое, а потому вопрос ресурса и КПД зачастую оказывается актуальнее прибавки мощности. Да и общая эффективность двигателя снижается за счет того, что нагнетатель отжирает мощность прямо с коленвала. Но из каждой ямы проблем можно выбраться по тонкой веревке технологических решений. Например, BRP на своих спортивных гидроциклах приводит нагнетатель прямо от шестерни маховика коленвала, а от губительных для шестеренок рывков спасается применением фрикционного демпфера на валу нагнетателя. Yamaha приводит «улитку» через промежуточный вал. Если обратить взор на тюнинговые узлы, то видим, что например, в Rotrex (который обожают европейские мототюнингеры, и ваш покорный слуга в их числе) применяют фрикционный роликовый редуктор, в котором вал крыльчатки зажат между сателлитами планетарной передачи и не нуждается в подшипниках. Американцы из ProCharger, выведя на рынок кит для Harley-Davidson, делают упор на точность изготовления редуктора, их коллеги из Powerdyne любят «наддувать» снегоходы и используют в качестве мультипликатора дополнительную ременную передачу.

И снова вспоминаем детство, а также, кто помнит, физику. Когда мы накачивали свои велосипеды, мопеды и мотоциклы насосами типа «качок», помните, как нагревался шланг, идущий к колесу? Правильно, больше давление – выше температура, выше температура – меньше плотность воздуха, а значит, количество молекул кислорода на единицу объема. Чтобы скомпенсировать это уменьшение плотности, сжатый воздух необходимо охладить. Как? Так же, как и антифриз или масло – в радиаторе, а точнее, в интеркулере (по-научному, охладителе наддувочного воздуха). Интеркулеры в основном бывают типа воздух-воздух (на вид простой радиатор с более толстыми каналами) и воздух-жидкость, когда между компрессором и впускным коллектором стоит компактный «радиатор наоборот», который отбирает тепло от сжатого воздуха в жидкость, а потом сбрасывает его в атмосферу через дополнительный радиатор.

Но все-таки почему не турбо? Ведь в мире автомобилей все больше и больше производителей оснащают свои машины турбонаддувом. Увы, «турба» не только поднимает мощность, но и создает сопротивление на выпуске, здорово греет воздух на впуске не только за счет его сжатия, но и за счет близости раскаленного выпускного коллектора; кроме того, у двигателя появляется «турболаг» или «турбояма» (когда крыльчатка, не имея механической связи с коленвалом, не успевает раскручиваться вслед за открытием дросселя, что обуславливает кратковременный провал в тяге – полную антитезу выражения «идти за ручкой»). Из-за всего перечисленного появившиеся было в начале 80-х турбомотоциклы (скажем, Yamaha XJ650 Turbo) дружно потерпели фиаско на рынке, и сейчас ни конструкторы серийных аппаратов, ни тюнингеры не спешат «втыкать улитку» в мотоциклетные моторы. Исключение – драгрейсинговые снаряды и прочие болиды для рекордных заездов по прямой; там «турболаг» обычно компенсируется «антилагом» (системой, позволяющей резко повысить температуру газов перед турбиной – диким варварством, оправданным только полнейшим наплевательством на ресурс). Впрочем, не будем говорить «никогда» – вон, французы из Yam74, наэкспериментировавшись с ПЦН на Tmax, в конце концов все же перешли на «турбу», и небезуспешно. А потому подождем развития событий.

Издание: Мото.Автор: Лев Гаряев

mmoto.tk

Компрессор на мотоцикл днепр | Двигатели

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\NSK 32x47x18.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\~$ивод Компрессора СБ.a3~

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Винт натяжной.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Втулка дистанционная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Втулка распорная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Втулка установочная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Демпфер.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Компрессор крышка.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крон доработка.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка ГРМ\Крышка ГРМ_2.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка ГРМ\Крышка ГРМ_2.m3d.bak

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Гайка специальная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Крышка зажигания в сборе.a3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Крышка зажигания в сборе.a3d.bak

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Крышка зажигания.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Крышка зажигания.m3d.bak

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Шайба стопорная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная\Шайба.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Манжета 16х

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Ось переходного шкива.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Привод компрессора вар 1.a3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Привод Компрессора СБ.a3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Привод Компрессора СБ.jpg

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Распредвал.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Распределитель.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Ремень к компрессору.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Ремень компрессора.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Серьга натяжки.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Спецшпилька.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Стенка задняя компрессора вар 1.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Ступица шкива компрессора.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Фланец дистанционный.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Фланец установочный.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шайба упорная.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шкив 2.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шкив большой.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шкив малый.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шкив переходной.a3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Шкив самого компрессора.m3d

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка ГРМ

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11\Крышка зажигания доработанная

Компрессор на мотоцикл Днепр МТ-11

vmasshtabe.ru

Дышите глубже! Система впуска - Мотобратва

Часть 2. Система подачи воздуха. Инерционный наддув и турбонаддув воздуха.

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

Стрелками обозначен путь воздуха во впускной системе Suzuki GSX-R600 2006

В прошлый раз мы с вами остановились на том, как топливо попадает в камеры сгорания двигателя. Однако нашим байкам нужно не только вкусно кушать, но и глубоко дышать. Вот мы сейчас и разберемся с тем, какие существуют способы доставки воздуха к двигателю.

Начнем, как водится, с основ. Двигатель мотоцикла – довольно чувствительная система, и особенно это касается потребляемого воздуха. Попадание в цилиндры пыли, грязи, песка и прочих взвешенных частиц, болтающихся в нашей атмосфере, гарантируют мотору быструю и мучительную смерть. Поэтому на пути воздушного потока, «заглатываемого» байком, устанавливается воздушный фильтр. За последние годы данный девайс претерпел значительное усложнение. На смену ранним устройствам из проволочной сетки пришли более эффективные системы из поролона, пропитываемого маслом. Также фильтр может быть выполнен из гофрированной бумаги. Бумагу пропитывают смолой, чтобы она не разбухала под воздействием воды. Гофрирование бумаги выполняется для того, чтобы получить максимальную площадь поверхности фильтрующего элемента в пределах, ограниченных размерами корпуса фильтра. Это позволяет наилучшим образом расположить отверстия в бумаге: чтобы уловить почти всю поступающую пыль, и в то же время не ограничить пропускную способность фильтра.

Воздушный фильтр из гофрированной бумаги, Yamaha R1 2001

Фильтрующие элементы любого типа требуют регулярной очистки или замены. При использовании бумажных элементов поры в бумаге все больше забиваются, сопротивление поступающему воздуху возрастает, и смесь переобогащается. Промасленная поверхность поролонового фильтра покрывается частицами пыли, и фильтр утратит способность улавливать «воздушный мусор». Образно говоря, «промыть-намылить-повторить», пока фильтр не станет чистым, а затем пропитать маслом.

Есть один тонкий момент. Большинство производителей устанавливают одноразовые бумажные воздушные фильтры. В то же время, множество тюнинговых фирм (наиболее известные – BMC и K&N) предлагают фильтры, которые подлежат регулярному обслуживанию. Перед райдером встает вопрос – покупать каждый раз оригинальные заводские фильтры, или купить какой-либо aftermarket-продукт, и вовремя проводить простое и не затратное обслуживание. Главное в этом вопросе – купить тот «воздушник», который предназначен именно для стоковой связки «система питания – выпускная система».

Россыпь воздушных фильтров от K&N

Думаю, не стоит упоминать о том, что езда на байке с грязным или давно отслужившим свой срок фильтром существенно укорачивает жизнь двигателю. Кроме того, для достижения необходимого соотношения топливовоздушной смеси пропускная способность фильтра рассчитывается в совокупности с системой питания. А это означает, что забитый или неправильно выбранный фильтр приведет к нарушениям состава топливовоздушной смеси – потеря мощности и рывки при разгоне неизбежны, так что заведите себе хорошую привычку вовремя обслуживать «дышалку» мотоцикла.

Теперь давайте поговорим о корпусе воздушного фильтра. «Подумаешь, корпус! Что в нем такого?» - спросите вы. За последний десяток-другой лет корпус превратился из простого кожуха для воздушного фильтра в неотъемлемую часть системы питания на спортивных и динамичных машинах, неразрывно работая в паре со впускной системой двигателя. Говоря по-научному, корпус выполняет функцию накопительной камеры, то есть поддерживает относительно постоянные объем и давление воздуха, сглаживая изменения давления воздуха, происходящие при смене частоты вращения двигателя, таким образом, чтобы смесеобразование не ухудшалось.

Углеволоконный корпус воздушного фильтра в сборе с воздуховодами от EVR. Ducati 848

Системы забора воздуха

Подавляющее большинство современных серийных мотоциклов не оснащается системами принудительного нагнетания воздуха, из-за больших габаритов и веса таких систем. Это на автомобиль можно поставить турбонагнетатель без каких-либо потерь – ведь пара лишних килограмм теряется на фоне колоссального притока мощности, который обеспечивает нагнетатель. Однако у конструкторов мотоциклов нет роскоши огромного пространства под капотом и относительной свободы на весах. Все, что могут сделать мотоинженеры – это максимально использовать законы физики, касающиеся динамики воздуха.

Воздухозаборники размещают в зоне максимального лобового давления воздуха

Прототип системы Ram-Air в 70-х годах представила компания Suzuki. В основе этой технологии лежала теория о подаче максимально возможного количества воздуха в систему впуска, с использованием скорости мотоцикла, для забора, направления и сжатия поступающего воздуха. Причем, в силу естественных причин, система работает все лучше и лучше при увеличении скорости – давление воздуха на лобовую часть байка возрастает, и охлажденный воздух через фронтальные заборники под давлением попадает в ресивер (то есть корпус воздушного фильтра). В дальнейшем Ram-Air стал применяться на спортбайках Suzuki GSX-R, под названием SRAD (Suzuki Ram Air Direct). Сейчас все системы этого типа называют Ram-Air, или системами инерционного наддува.

Aprilia Tuono 1000 - Первый стритфайтер с системой инерционного наддува

Дела будущие

Последние разработки в области «дыхания» мотоциклов касаются систем с изменяемой геометрией впускного тракта. Пока нельзя утверждать, что такая система есть в каждом дорожном мотоцикле, однако это дело времени. Так было всегда – сначала инновации применяют на топовых моделях, и если они проявят себя как жизнеспособные – удешевляют и устанавливают повсеместно. Причем, у каждого производителя свое видение развития данного направления.

Suzuki использует заслонку в корпусе воздушного фильтра, которая регулирует расход воздуха на входе в фильтр согласно частоте вращения двигателя. В диапазоне от низких до средних оборотов заслонка закрыта. В диапазоне от средних до высоких она открывается. Привод заслонки осуществляется тягой, присоединенной к диафрагме, которая работает от разрежения во впускном коллекторе. Разрежением на диафрагме управляет электромагнитный клапан, а им, в свою очередь, «рулит» электронный блок управления. Такая система регулирует параметры скорости и давления воздуха для их наилучшего соответствия всем диапазонам частот вращения двигателя.

Подход Yamaha еще более технологичен. Система под названием YCC-I (Yamaha Chip-Controlled Intake) дебютировала на YZF-R1 2007 года. Трубки впускного тракта состоят из двух частей. Сервомотор управляет верхней частью, уменьшая или увеличивая длину тракта. Роль ECU состоит в том, чтобы посылать сервомотору соответствующие инструкции, в зависимости от оборотов двигателя и степени открытия дроссельной заслонки. На низких оборотах больше времени между открытием/закрытием клапанов, поэтому верхняя и нижняя части тракта соединяются. Из-за этого волна высокого давления успевает пройти весь путь и отразиться как раз вовремя, чтобы на такте впуска воздух стремительно «всосался» в цилиндры. На высоких оборотах тракт разъединяется, и за счет этого становится короче (работает только его нижняя часть). За счет укорачивания тракта волна высокого давления успевает отразиться и «впихнуть» максимальное количество воздуха в цилиндры, несмотря на меньшее время между открытием/закрытием клапанов. Как результат – эффективное наполнение цилиндров воздухом и плавная реакция на ручку газа. В 2008 году YCC-I установили также на YZF-R6, где она еще раз доказала свою высокую эффективность.

2009 R1, низкие обороты

2009 R1, высокие обороты - верхняя часть коллектора не у дел

motocafe.ru

Правила установки наддува на карбюраторный ДВС / Статьи от клуба АЗЛК.нет / Статьи

В данной статье приведены общие правила и рекомендации по созданию и установке механического нагнетателя с приводом от коленвала на карбюраторных двигателях, на которых нагнетатель полагается располагать перед карбюратором.

1. Если давление наддува составляет более двух атмосфер, то требуется переход на более высокооктановый бензин (из-за существенного роста фактической степени сжатия). Но самодельный нагнетатель вряд ли сможет дать более двух атмосфер, так что достаточно обычной регулировки угла опережения зажигания, уменьшив его на необходимую величину. Если система зажигания снабжена вакуум-корректором угла ОЗ, то необходимо произвести его перенастройку в связи резким изменением давлений в карбюраторе.

2. Если двигатель имеет спортивные (широкие) фазы газораспределения, то происходит существенный рост расхода топлива из-за выноса части смеси в выпускной коллектор. Так что на спортивные моторы наддув лучше не ставить, если, конечно, не планируется использовать эту машину в соревнованиях.

3. Многие считают, что наддувной двигатель — псих, не умеющий ехать на малых оборотах. На деле же максимальные обороты почти не растут, так как они определяются не столько количеством сгоревшей смеси, сколько массой поршней, шатунов, качеством исполнения впускных и выпускных трактов. Происходит весьма большое увеличение тяги, приёмистости, скорости раскрутки до максимальных оборотов, но роста последних почти не наблюдается.

4. Если после установки наддува двигатель будет эксплуатироваться в таких же режимах, что и до установки, то увеличения расхода топлива не произойдёт. Наоборот, будет достигнута некоторая экономия за счёт существенного сокращения времени разгона, преодоления подъёмов, возможности двигаться на более высокой передаче.

5. Нагнетатели весьма чувствительны к препятствиям потоку воздуха, поэтому крайне желательно произвести полировку впускного коллектора, большого диффузора карбюратора и др. деталей до зеркального блеска (сначала обточив стенки до ровной поверхности, а затем отполировав). Если полировка недоступна, то надо позаботиться об отсутствии поперечных задиров, которые будут завихрять поток. Недопустимо использовать для соединения нагнетателя с карбюратором гофрированные шланги — лучше всего использовать гладкие пластиковые трубы (например, канализационные) с плавными изгибами. Желательно увеличить площадь фильтрации воздушного фильтра (если фильтр поролоновый с масляной пропиткой или, не дай Бог, инерционный, то его желательно заменить на бумажный — нагнетатель не любит разрежения в фильтре и тем более мусора, которого инерционные фильтры на малых скоростях пропускают кучу). Перед бумажным фильтром желательно установить предочиститель из многослойной марли (НЕ ТКАНИ), пропитав его маслом.

6. Так как после установки нагнетателя будет сгорать больше смеси, то возрастает риск доискрового (калильного) зажигания. Во избежание этого надо вкрутить хорошие свечи, например А23. Для более полного сжигания смеси желательно увеличить энергию искры, что достигается применением коммутаторов. Желательно также применять высоковольтные провода с распределённым сопротивлением (то есть без резисторов)- TESLA и др.

7. Для обеспечения достаточно богатой смеси надо НЕМНОГО увеличить диаметр топливных жиклёров, а в целях обеспечения чистоты воздуха надо загерметизировать карбюратор. В качестве уплотнителя для осей и тяг можно использовать толстые шерстяные нитки, пропитанные маслом. Для этого надо рассверлить на ¼ глубины канал, увеличив диаметр рассверленной части на 2-3 мм и уложить туда нитку. Затем это всё закрывается прокладкой для удержания нитки от осевого перемещения. Все отверстия для забора воздуха из окружающего пространства (мимо воздушного фильтра — винт качества смеси и пр.) необходимо снабдить фильтрами.

8. Колесо компрессора должно иметь достаточный размер и обороты. Например, для двигателей объёмом в 1-2 литра можно применять пылесосные агрегаты АП-600, обеспечивая их вращение с частотой, в 1,5-2 раза больше оборотов коленвала. Впрочем, для каждого сочетания «мотор-вентилятор» передаточное соотношение надо подбирать индивидуально, контролируя давление наддува, чтобы во всех режимах оно лежало в пределах 1,3-2 атм.

9. Если передаточное соотношение привода компрессора будет больше 2,5, то уже целесообразно применение интеркулера — промежуточного охладителя наддувочного воздуха. Дело в том, что на таких оборотах (15-20 тысяч, в зависимости от оборотов коленвала) воздух уже начинает нагреваться от трения о лопатки. В результате он расширяется и массовое наполнение цилиндров падает. Интеркулер (очень похож на обычный сотовый радиатор для охлаждающей жидкости, только каналы, естественно, пошире и изгибы поплавнее) ставится после компрессора и охлаждает нагретый воздух, что, кстати, благоприятно сказывается и на температуре самого двигателя, особенно поршней, которым при установке турбины достаётся по первое число. Впрочем, никто не осудит за установку интеркулера на любой наддувный двигатель — массовое наполнение цилиндров вырастет на 10-20%, в зависимости от температуры забортного воздуха — чем она выше, тем больше толку будет от «кулера». Только не вздумайте ставить охладитель на безнаддувный двигатель, массовое наполнение ощутимо упадет, так как интеркулер обладает приличным сопротивлением потоку.

10. Вопрос: где взять этот промежуточный охладитель? Конечно, на обычном развале эту штуку не найти, так как интеркулеры применяются в основном на турбодизелях — как грузовых, так и легковых, так что придётся его заказывать. Из отечественных автомобилей охладители имеют КамАЗ-6460, «Волги» и «Газели» с дизелем Steyr ГАЗ-5601 и… Пожалуй, из доступных вариантов всё. Впрочем, можно изготовить интеркулер самому, из оцинкованной стали, или, что ещё лучше, меди толщиной 0,5-2 мм, и труб — хоть водопроводных. Только этот процесс весьма трудоёмкий, так как требуется хороший тепловой контакт между каналами и рёбрами, что потребует хорошей пайки с использованием кислоты. Главные условия — каналов должно быть побольше, они должны быть поуже и суммарная площадь сечения каналов должна быть минимум в 1,5 раза больше сечения впускной трубы. Это необходимо для того, чтобы воздух в каналах тёк медленнее и чтобы площадь его соприкосновения со стенкой канала была больше для лучшего охлаждения. Например, при внутреннем диаметре впускной трубы 50 мм требуется интеркулер с 4 каналами, каждый диаметром около 30 мм. Вычислить необходимый диаметр каналов можно через формулу площади круга: площадь=3,14*радиус в квадрате. Переход впускной трубы в каналы должен быть максимально плавным — лучше всего сформировать разветвители из стеклоткани, пропитанной эпоксидкой. Ступеньки в каналах тоже ощутимо завихряют и подтормаживают поток, так что их нужно промазать герметиком. Нужно обеспечить хорошую продувку рёбер охладителя, иначе толку от него будет мало — лучше всего выделить ему воздухозаборник. На мотоциклах лучше всего расположить его перед двигателем, обеспечив ему хорошую продувку и защиту от грязи, чего можно достигнуть при помощи дефлекторов и воздуховодов из листового металла или той же стеклоткани, пропитанной эпоксидкой.

11. Теперь о устройстве самого нагнетателя. Лучше всего, если он будет центробежного типа — «улитка», но возможен и вентиляторный — с отводом воздуха параллельно оси. Крыльчатка должна вращаться на шарикоподшипниках — роликовые, игольчатые и тем более скольжения недопустимы из-за больших частот вращения. Для смазки желательно применять хладоновое (фреоновое) масло, например ХФ-12-18. Использовать для смазки масло из моторной системы смазки нежелательно, так как оно имеет достаточно высокую температуру. Масло должно иметь вязкость 5-10W. Уплотнить подшипники надо резиновыми самоподжимными сальниками, чтобы вал компрессора проворачивался от руки с усилием. После небольшой приработки на двигателе вал будет проворачиваться с инерцией. Само колесо нагнетателя необходимо тщательно отбалансировать — на таких оборотах разницы всего в один грамм будет достаточно для убийственных вибраций. Для регулировки натяжения приводного ремня лучше всго закрепить корпус нагнетателя на оси и длинных шпильках. Материал лопастей нужно подбирать такой, чтобы они не погнулись при резкой раскрутке (до 5000 об/мин/сек, что возможно при подгазовках на нейтральной передаче) и их не разорвало на высоких оборотах (до 25000 об/мин, что также реально, особенно на мотоциклах). В общем, на лопастях надо сделать рёбра жёсткости, но небольшого размера и такие, чтобы они не сильно завихряли поток воздуха. В общем, колесо должно быть максимально лёгким, прочным и гнать воздух в одном основном направлении, так что желательно его изготавливать в хорошей мастерской.

azlk-team.ru

motoriding.ru - Moto Guzzi,Husqvarna,триал,Gilera,Benelli,BMW, - Эпоха компрессора: история наддува на гоночных мотоциклах

Если в автомобилестроении применение наддувных двигателей мало-помалу становится главным трендом, то производители мотоциклов относятся к нему настороженно.

Можно отметить лишь два периода, когда «наддутые» моторы были в фаворе. Это начало 80-х годов прошлого века, когда в моду вошел турбонаддув. И конец 30-х – эпоху компрессора.

Если мы, выражаясь языком давно ушедшей эпохи, «окинем взглядом состояние мотоспорта» в 30-е годы прошлого века, то с удивлением обнаружим, сколь мало общего у той поры с нашими временами. То, что спортивные мотоциклы 75 лет назад были совершенно другими – это мы еще можем понять и принять. Но и сам характер мотосоревнований разительно отличался от привычного нам! Вряд ли мы распознали в тогдашних состязаниях то, что теперь стало мотокроссом, эндуро, триалом… Пожалуй, лишь шоссейно-кольцевые мотогонки не так сильно изменили свой формат. Хотя о нынешнем «интернациональном котле» не было и речи. Фактически то, что тогда называлось «международным уровнем», было приложимо лишь к Европе. За ее пределами мотоспорта практически не было. За исключением США, конечно, – но они в 30-е ушли в глухую изоляцию, даже техрегламент был составлен так, чтобы не допускать на трассы европейскую технику.

А еще нас поразил бы уровень политизации спорта. 30-е годы – время расцвета тоталитарных режимов, да и в демократических странах многих манили идеалы и коммунизма, и фашизма. И в маленькой, но умной голове доктора Йозефа Геббельса возник план: привлечь еще больше сторонников во всем мире через спортивные достижения! Авто- и мотоспорту в этом проекте придавалось огромное значение. На создание спортивной техники были выделены внушительные суммы. Львиная доля попала на счета концернов Daimler-Benz и Auto-Union – именно на эти деньги были созданы знаменитые Silberpfeil, «серебряные стрелы». Но и мотоциклетным компаниям кое-что перепало.

Первым откликнулся на призыв партии концерн BMW. Тем более что его команда с самого зарождения мотопроизводства очень активно участвовала в соревнованиях самого разного уровня. Главных успехов «баварские моторостроители» добились в рекордных заездах: еще в 1929 году они взяли абсолютный мировой рекорд скорости – 216,75 км/ч. Причем этот рекорд был поставлен на практически серийном 750-кубовом аппарате (со знакомой и нам размерностью 78х78), «пришпоренном» с помощью лопаточного компрессора Zoller.

Но на выделенные средства баварцы в 1935 году разработали совершенно новый 500-кубовый мотоцикл. Его двигатель, сохранив оппозитную компоновку, имел уже по два распредвала в каждой головке. За наддув отвечал все тот же Zoller. Силовой агрегат был установлен в шасси нового поколения, с трубчатой дуплексной рамой и передней телескопической вилкой (в 1937 году мотоцикл получил еще и свечную заднюю подвеску). В версии 1939 года этот аппарат развивал мощность 68 л.с., разгонялся до 225 км/ч и при этом весил всего 137 кг. Для лучшей «традиционной» пятисотки той поры – одноцилиндрового Norton – эти параметры составляли соответственно 50 л.с., 200 км/ч и 140 кг.

Был готов к выполнению партийного задания и другой немецкий концерн – DKW. Его специалисты работу над наддувными моторами тоже начали еще в 20-х годах, но эти двигатели были выполнены совершенно по другой схеме. Во-первых, они были двухтактными, во-вторых, с П-образными цилиндрами и двумя поршнями на цилиндр, в-третьих, жидкостного охлаждения и, в-четвертых, с поршневыми компрессорами. Последний факт тем более примечателен потому, что разработкой этих чудо-моторов занимался Арнольд Цоллер – изобретатель одноименного лопаточного компрессора. А пристрастие к поршневому компрессору объясняется просто: он подает давление точно в тот момент, когда оно нужно – на фазе впуска. Немецкие инженеры опробовали неисчислимое множество вариантов: с компрессором в картере и в отдельном цилиндре, с непосредственным приводом от коленвала и через шестеренную передачу, с впуском топливной смеси в компрессор через лепестковые клапаны и через цилиндрический золотник… Но в самом конце 30-х они решились приспособить для наддува испытанный Zoller и начали разработку новых вариантов компоновки: с Л-образными цилиндрами, а также с противоположно движущимися поршнями и прямоточной продувкой.

Позже других немецких компаний подключилась к выполнению партийного задания NSU. Ее специалисты разработали компрессорный гоночный аппарат в 1938 году. 350-кубовая машина оснащалась двухцилиндровым рядным мотором с двумя верхними распредвалами, который выдавал 50 л.с. Увы, мотоцикл был тяжел (155 кг) и ненадежен. А времени на его доводку уже не хватило…

Немецкое Wunderwaffe – «чудо-оружие»: BMW RS500 Type 255 образца 1939 года. Хотя эта машина и проигрывала лучшим одноцилиндровым «пятисоткам» в управляемости, она на голову превосходила их по мощности.

Двигатель BMW RS500. Верхние распредвалы приводились с помощью валов и конических шестерен. Компрессор Zoller – это оребренный цилиндр в передней части силового агрегата, от него идут длинные трубопроводы к задней части цилиндров.

Схема лопаточного компрессора Zoller. В цилиндрическом корпусе вращается несоосный ему барабан, в котором установлены лопатки, скользящие башмаками по поверхности неподвижного внутреннего цилиндра. Воздух, попадая в образованную лопатками и внутренней поверхностью корпуса полость, сжимается там и выталкивается в нагнетательный трубопровод. Компрессоры такого типа обеспечивают постоянный поток горючей смеси, экономны при больших давлениях, но плохо переносят большие обороты – из-за чего их привод часто снабжают понижающей передачей.

DKW ULD250 – самый удачный из гоночных двухтактных аппаратов компании; Эвальд Клюге выиграл на нем чемпионаты Европы 1938 и 1939 годов.

Схема двигателя DKW ULD250. Слева – поршневой компрессор с отдельным коленвалом, приводимым от основного через шестеренную передачу. Впуск в компрессор – через вращающийся цилиндрический золотник. Сам двигатель – с одним П-образным цилиндром и двумя поршнями – развивал мощность 30 л.с. и разгонял мотоцикл до 180 км/ч.

350-кубовый гоночный NSU, версия 1939 года – со свечной задней подвеской и 36-литровым бензобаком.

Двигатель NSU 350. Компрессор British Centric установлен за двигателем. Привод верхних распредвалов – отдельными валами и коническими шестернями.

Итальянский диктатор Бенито Муссолини не желал отставать от своего «старшего брата» (которого в душе, конечно же, считал младшим – ведь фашизм возник именно на Апеннинах). Тем более что итальянцам было чем ответить: в 1935 году компания Gilera приобрела многообещающий проект Rondine инженера Пьеро Таруффи. Это был первый гоночный мотоцикл, выполненный по схеме, ставшей стандартом не только для спортивной, но и для дорожной техники: с установленным поперечно рядным четырехцилиндровым двигателем. Прибавим к этому нагнетатель, жидкостное охлаждение, жесткую раму с широко расставленными трубами, маятниковую заднюю подвеску с горизонтальными пружинами… Хоть машина и весила все 175 кг, ее двигатель выдавал 75 л.с., разгоняя ее до 225 км/ч…

Moto Guzzi и Benelli поначалу ставили компрессоры на одноцилиндровые двигатели. Что приводило к немалым трудностям: ведь компрессор подает давление постоянно, а одноцилиндровый двигатель забирает смесь, лишь когда открыт впускной клапан. Так что за три остальных такта давление во впускном тракте может возрасти до опасной величины. Поэтому между компрессором и двигателем пришлось ввести еще и ресивер. Увы, все эти сложности себя не оправдали.

Еще в 1931 году в Moto Guzzi разрабатывали четырехцилиндровую компрессорную «пятисотку», но сочли такой вариант слишком сложным и дорогим. Лишь в 1939 году конструкторы вернулись к теме наддува и разработали рядный трехцилиндровый 500-кубовый двигатель с двумя верхними распредвалами; его расчетная мощность составляла 80 л.с. Увы, война поставила на нем крест…

Опоздали и в Benelli. Их машина с 250-кубовым четырехцилиндровым двигателем и компрессором увидела свет в 1939 году. Двигатель выдавал 45 л.с. – в полтора раза больше, чем царивший тогда DKW, – и обещал скорости «за 200».

А что же англичане? Неужели они равнодушно смотрели, как их былое превосходство уплывает из рук? Нет, конечно! – хотя рассчитывать на помощь государства им не приходилось. Компания AJS построила свой супермотоцикл еще в 1936 году: 500-кубовый V4 воздушного охлаждения. Компрессор Zoller позволил снять 51,5 л.с., но мотор постоянно страдал от перегрева. И в 1939 году вышла на трассы новая модификация – жидкостного охлаждения, форсированная до 55 л.с.

Чрезвычайно многообещающий проект готовила британская компания Velocette. Ее инженеры задумали применить привод карданным валом, избавившись от характерных для BMW нежелательных реакций. Для этого они сделали силовую установку из двух отдельных одноцилиндровых агрегатов, соединенных шестернями и вращающихся в разные стороны. Распредвал – один для двух агрегатов – располагался вверху и приводился валом с коническими шестернями. Рев при работе мотора был такой, что машина заслужила прозвище Roarer («ревун»). К августу 1939 года из 500-кубового мотора выжали 54 л.с., мотоцикл разгонялся до 210 км/ч. Да, интересно было посмотреть на гонки 1940 года – когда британские компрессорные машины встали бы вровень с немецкими и итальянскими, да вошли бы в полную силу NSU, Moto Guzzi и Benelli. Увы, история сослагательного наклонения не знает…

Полное превосходство компрессорных моторов показали два последних предвоенных чемпионата Европы – 1938 и 1939 года. Тогда еще не было чемпионата мира по мотогонкам (он появится лишь в 1949 году), а чемпионат Европы с 1924 года проводился по весьма своеобразным правилам: «еврочемпионский» ранг получал один из местных Гран-при – по очереди. Естественно, в таких условиях фактор «родных стен» часто оказывался решающим. Так, в 1933 году победителем Гран-при Швеции и чемпионом Европы стал малоизвестный шведский гонщик Гуннар Кален на мотоцикле тоже отнюдь не блиставшей на международном уровне местной марки Husqvarna.

Но к 1938 году Европа наконец созрела для проведения многоэтапного чемпионата. Восьмиэтапный марафон открывала гонка Tourist Trophy на острове Мэн. На своей родной трассе англичане еще смогли отстоять первенство в классах 500 и 350 см³, но в 250 см³ первенствовал немец Эвальд Клюге на двухтактном компрессорном DKW. Выиграв еще пять этапов, он и стал в том году чемпионом Европы, а его товарищи по команде заняли второе и третье места. В классе 500 см³ европейское первенство взял немец Георг «Шорш» Майер на BMW – но с перевесом всего в четыре очка над англичанином Гарольдом Даниэлем на Norton. И лишь в классе 350 см³ первенство осталось за «старой школой» – Тед Меллорз на Velocette выиграл чемпионат с убедительным двукратным перевесом над занявшим второе место Уайтом на Norton.

Сезон 1939 года вновь открывала Tourist Trophy – блестящей победой BMW: Майер занял первое место, его товарищ по команде Джок Вест – второе. Выступление компрессорных AJS на этом фоне выглядело бледно: 11-е и 13-е места. Майер стал бы и чемпионом Европы во второй раз, но сильно пострадал во время падения на Гран-при Швеции. Его неудача открыла дорогу к чемпионскому титулу итальянцу Дарио Серафини на компрессорной Gilera. И если в классах 250 и 350 см³ на трассе Tourist Trophy удача гонщикам на DKW не улыбнулась, то европейское чемпионство они себе обеспечили: в «четвертинках» вновь первенствовал Эвальд Клюге, класс «350» взял Хайнер Флайшман.

После войны гонщики достали припрятанные на время аппараты – компрессорные и безнаддувные – а компания AJS даже начала разработку нового гоночного мотоцикла с горизонтальной рядной «наддутой» двойкой (кстати, ее V4 в 1946 году успел-таки одержать одну победу – на гонках в Бельгии). И вдруг летом 1946 года ФИМ принимает решение запретить наддув в шоссейно-кольцевых гонках. Аргумент был простой: применение компрессоров приводит к слишком большому отрыву гоночной техники от серийной. Интересно, как бы развивалась мототехника, если бы не этот запрет? Наверняка развитие гоночных наддувных моторов отразилось бы и на широком внедрении этой технологии в серийную практику, и ездили бы мы сейчас на 500-кубовых 200-сильным спортбайках…

После 1946 года продолжали гоняться на компрессорных мотоциклах лишь в Германии, временно отлученной от международного спорта, и в… СССР. Держава-победительница заполучила не только всю документацию завода DKW, оказавшегося в ее зоне оккупации, но и его специалистов. Вот последние, собранные в КБ №10, и разработали в конце 40-х для победителей мотоцикл ГК-1 уникальной схемы: с единым цилиндром для противоположно движущихся поршней, прямоточной продувкой и компрессором Zoller. Одновременно в ЦКЭБ в Серпухове шла разработка гоночных мотоциклов серии «С» – с Л-образным цилиндром и ротативным компрессором. В Ижевске работали над спортивными моторами с поршневыми компрессорами в картере. Впрочем, с вступлением в ФИМ Германии (в 1951 году) и СССР (в 1956 году) эти разработки оказались ненужны и были свернуты.

«Последним приветом» эпохи компрессора стал абсолютный рекорд скорости на мотоцикле – 337,89 км/ч – установленный в 1956 году гонщиком Вильгельмом Херцем на NSU Delphin III. 500-кубовый 110-сильный двигатель этого аппарата конструктивно восходил к гоночному NSU 350 довоенной поры.

Этим историческим обзором мы завершаем цикл статей о наддуве для двигателей мотоциклов, начатый в «Мото» №9–2010. Но с темой не прощаемся – ведь интерес к ней растет!

500-кубовая Gilera – самый мощный гоночный мотоцикл довоенного периода.

Силовой агрегат Gilera 500. Цилиндры установлены под большим наклоном (45º). Привод двух верхних распредвалов, нагнетателя типа Rootes и магнето – шестернями.

Benelli 250: поперечный четырехцилиндровый двигатель выдавал 45 л.с.

AJS V4 1939 года: двигатель жидкостного охлаждения с компрессором и сухим картером, свечная подвеска заднего колеса.

Velocette «Roarer». На мотоцикле – ведущий гонщик компании Стэнли Вудз, справа – конструктор Чарльз Удолл.

Рекордный NSU Delphin III – последний привет эпохи компрессора.

Понравилось? Поделись

motoriding.ru

Механический наддув на оппозит | Мото

Главная » мото » Механический наддув на оппозит

Все кто когда-либо обдумывал и воплощал эту затею, просьба отозваться и поделиться результатами, чертежами, наработками или просто информацией и действительно полезными ссылками.И просьба не флудить "умными" речами о том, что наши оппозиты созданны лишь для извоза бабы Клавы и мешков с картошкой и для форсировки совершенно не пригодны или то что это геморой и овчинка выделки не стоит. Это мы уже не раз слышали.

Опубликовал sergej 8th Сентябрь 2012. Размещено в мото. .

Ранее в этой же рубрике:

К записи оставлено 24 коммент.

Оставить комментарий или два

Архивы

RSS

Подпишитесь на RSS для получения обновлений.

Поиск

Архивы

Выбрать месяц Декабрь 2012 (2) Ноябрь 2012 (4) Октябрь 2012 (19) Сентябрь 2012 (150) Август 2012 (339) Июль 2012 (298) Июнь 2012 (301) Май 2012 (296) Апрель 2012 (272) Март 2012 (247) Февраль 2012 (185) Январь 2012 (114)