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 если вместо бензола спирт чистый??? ну с маслом есственно ?? Чего будет - теоретически поедет офигительно (ну там карб поднастроить под другую смесь и зажигание выставить). Ваши мнения?
avatar
Херня будет=))Кто тебе сказал что оно быстрее у тебя поедет??Там мешать надо спирт+бенз...80%+20% максимально возможный процент спирта-80%-вроде так...
avatar
Илья iL`jA Сушков , не один ты на ДВС учишься! Турбонаддув, один из самых перспективных критереев форсировки, но не для 2-т с петлевой продувкой, он хорош тока для прясмоточно клапанной и прямоточно щелевой. Учим мат часть. Для петлевой- роторнолопастной нагнетатель или любая другая приводная воздуходувка, но в рамках мотоцикла это громоздко и не удобно, посему делдаем резонаторы, и ЛК на входе, будет гораздо эффективнее и компактнее.
avatar
Это так, ЛикБез небольшой. На мото конечно нет таких продувок, хотя вру, прямоточно щелевая есть (ПДП-ха). На каких-то старых мото стояли сие силовые агрегаты. Ну а если по существу и серьезно. Бесполезная трата времени и денег, да и ктому же хрен где такой ТК найдешь минимальный из всех мне известных сейчас ТКР-12, а он даже для Планеты ооочень велик будет.
avatar
На 2х тактник турбонадув это бред полный
avatar
не бред, можно даже закись озота поставить, но совкоцикл на это никак не расчитан. легче другой двигатель воткнуть.
avatar
ага закись азота, вы ваще жарите ребят!))))))))))))) Теорию кто-нить ваще знает???
avatar
Фактор1. Расширение газов.




Выше 600oC закись азота разлагается по реакции:

2N2O = 2N2 + O2

Именно эта реакция, проходящая в двигателе, имеет для нас наибольшее значение: так, как все газы занимают практически одинаковый объем (+-2%) при разложении образуются 3 объема, при 2-х исходных.

Можно себе представить что такое расширение газов способно "двигать горы" поршней в цилиндрах, заставляя химию совершать физическую (точнее механическую) работу.

Фактор2. Атомарный кислород




Данному фактору мы присвоили второй номер по порядку, но не по значению.

При распаде молекулы N2O образуется кислород, но в момент разложения он появляется в так называемой атомарной форме. Каждый из атомов кислорода, полученный в результате раздложения закиси не успевает "найти себе пару" - второй атом килорода. А, не образовав молекулу, атомарный кислород, являясь более реакционноспособным, вступает в реакцию горения топлива с более высокой интенсивностью, чем, например, кислород воздуха, находящийся в молекулярном виде.

Этот фактор, видимо, является самым важным в действии нитроса, как поставщика кислорода в атомарном виде.

Таким образом молекулу закиси азота можно назвать енкапсулятором атомарного кислорода.

Фактор3. Снижение температуры




Снижение температуры поступающей воздушно-топливной смеси является также одним из немаловажных факторов действия закиси. Выходя из баллона N2O расширяется с сильным понижением температуры.

Закись азота по своим физическим свойствам исключительно похожа на углекислоту, примениемую, в частности, в огнетушителях, где проявляется тот же эффект сильного снижения температуры при расширении из сжатого или сжиженного состояния в нормальные условия. Закись, как и углекислота, может превратиться в снег, а в горячем коллекторе существенно снизить температуру.

Таким образом сбывается мечта тюнингатора - натолкать в цилиндры побольше воздуха (окислителя). А при понижении температуры в том же объеме находится больше газа. И пусть большей частью это воздух, просто его масса становится больше. А это означает, что большее количество топлива может быть сожжено и, соответственно, большая работа может быть совершена.

Особенно заметно этот эффект проявляется в жаркое время суток. Вот тогда автомобиль, обрудованный нитробустером, имеет дополнителное преимущество.
avatar
Во придумал,а если найти небольшой балончик с чистым кислородом и замутить чтобы мот только на нем и ездил, во дури то будет!
avatar
кислород это окислитель, к нему надо топливо.
avatar
Я понимаю что окислитель, надо сделать так чтобы поступал не воздух, а чистый кислород!
avatar
соржавеет все в нутри. либо надо делать все из титана.
avatar
Так зато мощность повысишь хрен знает во сколь раз, топливо будет намного эфективнее сгорать.
avatar
да и скока топлива будет сгорать?
была у дальнобойщиков тема....батька мне рассказывал... что ставили балоны с кислородом.... все бы ни че да поршневая горит....
на мой взгляд особо двух тактник не переделаешь... я не говорю о том что это не возможно... возможно все...
тока с учетом воздушной системы охлаждения... и т.д. и т.п. ижа или другого 2-х тактного мотоцикла хватит примерно клилометров так на 15 - 20... а потом клину даст от перегрева... и ни че с этим не поделаешь
avatar
Нахрена козе баян???
avatar
Ребят, ну поставите вы азот или наддув. Во-первых, для чего? мощь? о чем вы? малообъемный двиг заглохнет от турбины, пока раскручивать ее будет! Потом, любая из описанных переделок приведет к увеличению степени сжатия (физической, не геометрической), а это - 95-98 бенз. Извините, если вы такой молодец и можете обеспечить себе 98 бенз, то может без геморра купить тыщь за 60,000 сузуки бандит, а? вот вам и мощь и надежность. Единственное, для чего нужно все что вы говорите актуально - только для адептов тюнинга отечественных мотоциклов или установки рекордов.
avatar
Для: Санек Киселев
вам проблем прибавить!
avatar
зделать это можно, конечно гемор велик, но это на любителя-кому хочется. это зависит только от желания, можно забыть и об ресурсе и о 15 литрах сожранного бензина(кстати не обязательно 98) и о бешенном нагреве, главное что бы завелось и поехало... а еще тут какой то крендель заикнулся про оксид азота а не закись(в нее я тоже верю)
avatar
Кароче, продается механический компрессор на автомобиль, в крайнем случае можно купить на разборке от мерена. Делаем на него привод от коленвала, заранее подбирая нужный шкив. На впускное отверстие компрессора ставим карбюратор, а выпускное проводим в целиндр двигателя, в таком случае мы сохраним нужную пропорцию (воздух-бензин), ибо дуть турбиной в карбюратор-это полнейший бред такойже как и поставить лепестковый клапан, как кто-то заикался. Неужели бошка не сображает, как лепесток будет держать давление наддува???
На выпуск неодходимо поставить золотник, возможно его придется изготавливать с нуля, и придумывать к нему привод. Впринципе если все это сделать, то уже можно пробовать, но есть одно но. С применением наддува очень сильно повышается компрессия, что может привести к нехорошим последствиям, чтобы этого избежать нужно снизить степень сжатия двигателя, в зависимости от того, сколько давит наддув, чем больше давления в наддуве, тем сильнее нужно разжимать камеру сгарания. Ну и напоследок, турбина обеспечивает мотор большим давлением, а мы после разгона решили сбросить газ, давление должно кудато уйти, для этого нужно поставить стравливающий клапан перед целиндром настроеный на нужное давление. И здесь не без косяков, ведь в этой схеме кто понял заметте, что под давлением находится не просто воздух, а смесь воздуха и бензина, тогда клапан будет стравливать часть бензина, жалко бенз, нужно придумать какойнибудь отделитель или что-нибудь похожее.
Вот мое предложение, сейчас многие начнут орать в один голос, что это все фуфло, но вы это ничем не докажите пока не попробуете, а расчеты в какойто степени ерунда, нужно брать и пробовать!!!!!!!!
avatar
согласен с вами mr. Den. но думаю что как вы это казали отверстие для спука лишних газов, это опрометчиво, лучше сделать что бы газы выходили в какую нибудь полость (самодельную) которая будет связана с воздуханом по крайней мере. а расчеты в той или иной степени всеравно нужны, потому что вся техника конструировалась на них...
avatar
Можно сделать полость в которой бенз будет как-бы конденсироваться, что-бы его не выбрасывать. А посчитать, ну максимум фазы, остальное ни к чему.
avatar
хахахахах неет не так. в полости пусть давление скапливается а дальше когда ты снова ручку накручиваешь клапан из полости открывается и от туда опять смесь херачит=))
avatar
нет, обязательно должен быть стравливающий клапан!

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.