Турбонаддув для ИЖа и ресурс двигателя

Мотоциклы
Вопрос о возможности турбонаддува для двухтактных двигателей неоднократно поднимался в форуме www.motoizh.ru. Однако всегда ответом были слова типа "невозможно", "бред", и т.п.

Тем не менее, не так давно я прочитал про наддув у двухтактных довоенных (!) спортивных мотоциклов. Это и заставило меня задуматься еще раз над вопросами наддува, и связанными с ними проблемами ресурса двигателя. Возможно, в мои рассуждения вкралась ошибка - буду рад исправлениям. Итак, начнем.

Для начала посчитаем производительность насоса, который бы производил наддув. Он должен быть как минимум в 1,2-1,5 производительнее поршневой системы самого двигателя, производительность которого несложно подсчитать. Для простоты подсчета возьмем рабочий объем равным 350 см3 ровно и к.п.д. равным 1 (на самом деле, эти величины несколько ниже), а число оборотов в минуту равным 5000. Итак, имеем 5000*350=1750000 см3/мин. Величина крайне нестандартная и неудобная для обращения. Переведем это в литры в минуту - 1см3=1000дм3, получаем 1750 л/мин. Весьма солидная цифра! Кстати, кому не лень, тот может подсчитать скорость движения воздуха в диффузоре карбюратора - она тоже впечатляет! Отсюда ясно, что о всякого рода электрических вентиляторах стоит забыть - чтобы получить подобную производительность (и не забывайте о давлении!) необходим двигатель не меньше киловатта, что потребует и генератора такой же мощности. Я, правда, не считал, а взял данные с... пылесосов. Если несколько и ошибся, то, по крайней мере, порядок цифр такой же.

Единственно приемлемым решением является механический наддув, причем осуществить собственно турбонаддув представляется мне невозможным. Дело в том, что при турбонаддуве наддув производится турбиной, вращаемой выхлопными газами. Выпуск же двухтактного двигателя - вещь настолько тонкая, что лезть туда с турбинами имхо абсолютно не стОит! Остается наддув с приводом от коленвала. Частота вращения крыльчатки наддувного насоса (на самом деле это вентилятор, т.к. давление его невелико, но лучше называть его насосом) должна быть не менее 10000 об/мин (по аналогии с автомобильными). Достичь ее несложно при помощи всего лишь двух шкивов - передаточное отношение невелико. Так что проблема насоса сложна, но решаема. Одно из решений описано на oppozit.ru для двигателя ЗАЗ (МеМЗ).

Теперь рассмотрим возможность наддува именно на двухтактном двигателе с точки зрения работы системы впуска. Вопрос настолько деликатный, что большинство сразу же отметало его, даже не рассматривая всерьез. Однако давайте рассуждать логически. Что мы имеем "потактно"? Я несколько вольно взял такты работы двигателя, чтобы нагляднее показать процесс.
1. Сжатие. Разрежение в камере КШМ будет точно такое же, однако давление горючей смеси со стороны впускного окна будет выше за счет наддува, что приведет к помещению большего количества (в молях) смеси в камеру КШМ. Вроде как хорошо.
2. Рабочий ход. Поскольку в рабочей камере больше горючей смеси, это вызовет увеличение давления и, следовательно, увеличит момент двигателя. Гут.
3. Выпуск. Без изменений. Почти...
4. Продувка и впуск. А вот тут беда. Находящаяся под бОльшим давлением горючая смесь будет активно стремиться в выпускное окно, и без изменений в конструкции выпуска просто вылетит наружу. Не вся, конечно, но та "добавочная доза" - большей частью.

Так что, правы были те, кто утверждали невозможность наддува в двухтактном двигателе? А как же тогда те довоенные мотоциклы? Выход есть, причем не такой уж сложный. Точнее, выходов несколько. Во-первых, выпускной клапан - конструкция порядком подзабытая, но применявшаяся в свое время на спортивных мотоциклах. Во-вторых, выпускной резонатор с острой характеристикой. В данном случае он очень даже может помочь, создавая "подпор" горючей смеси в виде резонансной волны. В-третьих, золотниковый клапан. С помощью него можно создать несимметричные фазы работы двигателя, что позволит избежать прямого выброса. В-четвертых, инжекторный впрыск. Но о нем позже.

Однако

61 комментарий
avatar
а оно того стоит???
avatar
Очень занимательно!!!Но соглашусь с Виталием!!!Что с этого получит водитель??
avatar
действительно,я не понимаю зачем это надо для того кто сидит за баранкой!
avatar
увеличить мощность можно поставив цилиндры от Ю-4 но не выдерживает коленвал.
avatar
идея конечно гуудддд,но в кустарных условиях помоему недостижима!!!
поддув-увеличение мощности,че за вопрос че это дает водителю?
мошь,скорость....
avatar
у ИЖА итак есть инерционный наддув. А механический ему нах не нужен. Очень громоздко и дорого. Кстати, расчет наддува занимает 30 страниц с формулами=)))
Гараздо проще сделать резонаторы, два карба (лучше Микуни, их сейчас на Буран ставят) +ЛК+ ФНС'ы, скачать развертку цилиндров и доработать по ней гильзу (статья "тока руки береги"), БЗС, ФУОЗ ( сложновато, но тоже реально).
После этих доработок мощность ИЖ-Ю5 поднимается до 30-32 л.с., ИЖ-Ю4 до 34-36 л.с. (это по прикидочным расчетам)
avatar
если и получиться (хотя без клапанов не представляю как? все действительно вылетит в выпуск...) то скорее всего КПП не выдержит как только тронешься + сцеплению сразу кранты и корзине в т.ч. ... двиг не расчитан в принципе на серьезные переделки, он слишком расхлябист и качество сборки отвратное...
avatar
Юра Гресюк да ты прав, действительно если ставить турбину, то надо ставить лепестковые клапаны на выпуск, т.к. без них форма резонатора действительно имеет огромное значение, и изменять ее форму и ставя дополнительное гидравлическое сопротивление в виде турбины тоже ни есть хорошо. Насчет коробки и сцеплениния у них есть запас прочности, они выдержат, другое дело, что стандартные передаточные отношения уже не будут удовлетворять новым параметрам движука.
avatar
да,ребята!начитались вы МОТО!Часом не про DKW статья была?Вы видели какая конструкция двигателя была?Насос был не лопастной,а поршневой.С помощью наддува они снимали с 250см 32 кобылы!И что?!Ради этого морочиться?Двухтактный мотор и без этого имеет неограниченные возможности по форсировке и с помощью других факторов!
avatar
ну не совсем бред, есть же двухтактные дизели! Вот тока накуя над Ижем так издеваться??? Если руки чешутся что-нить эдакое сотворить,то почитай книгу "Мотоцикл без секретов". Поверьте наддув не единственный и не лучший способ поднять мощность)))))
avatar
Наддув на двухтакнике не бред.вспомни хотя бы двигатель сааба турбо!и,кстати,именно довоенный дкв был с наддувом!имя конструктора Аугуст Прюссинг!

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.