Выбор распредвала. Фазы, подъем, профиль кулачков.
Распредвал впускает рабочую смесь в двигатель и выпускает отработавшие газы. Распредвалы отличаются высотой кулачка, его профилем (он может быть острым, круглым или "квадратным"), и фазой открытия клапана.В стандартном моторе ВАЗ с 16 клапанами распредвал открывает клапаны на 7.6 мм на впуске, и столько же на выпуске. Фаза открытия клапанов 273 градуса. Такие распредвалы дают на моторе объемом 1.5 литра мощность в 91 лошадиную силу.
Фаза открытия достаточно большая, но подъем расчитан на тягу с низких оборотов. На заводе уделили больше внимания городской езде, и максимальная мощность и скорость стандартного автомобиля искуственно ограничена в угоду неспешной езде и стоянию в пробках. 16 клапанный мотор имеет огромный скрытый потенциал для увеличения мощности, высота подъема клапана может доходить до 14 мм, почти в 2 раза больше, чем на стандартном. Увеличение кулачков распредвала не только увеличивает мощность, но и максимальную скорость.
"Так что же сделать, что бы увеличить мощность мотора до 100, 150 л/с?"- спросит нетерпеливый автотюнер. Ну для начала нужно увеличивать подъем и фазы на распределительном валу. Широкими фазами увлекаться не стоит, чем шире фазы на распредвалу, тем хуже тяга на низких оборотах. А вот подъем клапана, размер клапана, и форма кулачка распредвала дают существенную прибавку мощности и максимальных оборотов двигателя.
Интересную систему применили японцы компании Honda на моторах VTEC. На маленьких оборотах клапан открывает маленький кулачок распредвала, а на больших очень большой. Таким образом на малых оборотах у вас мотор тяговитый, как у трактора, а на больших оборотах как ракета. Такая схема газораспределения является идельной.
Немного об устройстве моторов Формулы 1:
Чем же этот мотор отличается от обычного, который ставят в городской автомобиль?
Ну прочность и легкость материалов обсуждать не будем, это очевидно. Рассмотрим основные конструктивные отличия.
Пик мощности приходится примерно на 20000 оборотов в минуту, тогда как обычный мотор достигает своего предела примерно на 5500. Соответственно и мощность мотора формулы примерно в 4 раза больше, аналогичного по объему стандартного.
Если представить что 1.5 литровый ВАЗ имеет свой пик мощности на 20000 об/мин, то его мощность равнялась бы 400 л/с.Но к сожалению у стандартных блоков немного другая конфигурация, отличающаяся от блока цилиндров формулы 1. Чем достигаются такие большие обороты? Размерами клапанов, их подъемом и фазой открытия. То есть чем больше эти параметры, тем в более высокую зону оборотов уходит максимальная мощность. Нужно ли говорить, что для городской езды такие автомобили не применимы. Холостые обороты у такого мотора около 6000 об/мин.
Почему? Дело в том, что воздух не успевает проходить через клапаны на такой скорости, и дальнейшее увеличение оборотов приводит к падению мощности двигателя. Это называется коэффициент наполнения цилинров, когда двигатель имеет объем 1,5 литра, а за полный цикл способен "всосать" 1,125 л воздуха. Коэффициент наполнения в таком случае 75%, как у стандартного мотора. С ростом оборотов эти значения еще больше уменьшается, и двигатель теряет мощность.
На спортивных же моторах коэффициент достигает 100%, или даже 120% за счет динамического наддува (встречный поток воздуха) и продувки цилиндров за счет инерции уходящих выхлопных газов.
Если ваш автомобиль не служит для перевозки картошки с дачи, и вы хотите оживить его характер, или даже поучавствовать в гонках типа "драгрейсинг", вам нужно расширять дыхательную систему вашего мотора.
Увеличение подъема клапана и увеличение размера клапана дают почти одинаковый эффект, и позволяют увеличить наполнение цилиндров рабочей смесью. Увеличивается максимальная мощность и скорость автомобиля за счет сдвигания пика работы мотора в зону высоких оборотов. Но, клапаны нельзя увеличить очень сильно на стандартном моторе, так как для них просто не хватит места. Да, места в нашей камере сгорания действительно маловато. На Формуле 1 применяются огромные клапаны, потому что диаметр цилиндра очень большой, а ход поршня маленький. Благодаря такой компоновке мотора (короткоходный) его удается раскрутить до 20000 об/мин. Соответственно подъем клапана и фаза его открытия тоже большие. Вот в принципе и весь секрет моторов Формулы 1.
Но с обычной компоновкой мотора обороты тоже можно значительно повысить, максимально до 10000-12000 об/мин, что обеспечивает неплохую мощность. Увеличение фазы открытия клапана иногда значительно превышает 300 градусов, то есть клапан почти всегда открыт. Нужно ли говорить что такой мотор на малых оборотах не может работать и используется только на максимальных режимах. Так что к подбору фазы открытия клапана нужно подходить разумно, подбирая его для каждого вида спорта или любительской езды, отдельно.
Широкая фаза на распредвалу атмосферных двигателей нужна не только для того, что бы максимально наполнить цилиндры воздухом, и быстрее выпустить отработавшие газы. Когда фаза впуска и фаза выпуска достаточно большие, они накладываются друг на друга, это называется перекрытием клапанов. То есть фаза выпуска еще не завершена, а уже открывается впускной клапан.
На стандартном распредвале перекрытия почти нет, это обеспечивает хорошую тягу на низких оборотах. На высокофорсированных моторах перекрытие достигает несколько десятков градусов. Это нужно для того, что бы использовать инерцию вылетающих отработавших газов для заполнения цилиндров свежей смесью. Дело в том, что в конце такта выпуска выхлопные газы со скоростью звука "комом" двигаются по выпускным трубам, создавая эффект поршня, и давление в выпускном коллекторе в определенный момент падает ниже атмосферного. Вот в этот момент и нужно открыть впускной клапан, что бы свежая рабочая смесь заполнила цилиндр. Этот эффект достигается только на высоких оборотах, а на низких оборотах перекрытие клапанов абсолютно бесполезно, даже снижает мощность двигателя.
подъем:
нива=10.7\9.5(впуск -выпуск)
класика 9.5\9.5
открытие после НМТ
нива=73град
класика=55
перекрытие по 0.8мм у всех
все остальные параметры одинаковые
Распредвал для турбо моторов отличается от спортивных атмосферных распредвалов. На турбо моторе задача стоит так же - наполнить цилиндры как можно большим количеством рабочей смеси, и быстрее выпустить отработавшие газы. На высокофорсированных турбированных двигателях подъем и размер клапана должны обеспечивать проходимость большого количества газов с минимальными усилиями. А с фазами, и перекрытием дела обстоят несколько иначе, чем на атмосферных двигателях.
Как мы уже знаем, перекрытие клапанов на атмо моторе дает эффект продувки цилиндров, в то время как на турбо моторе выхлопные газы никуда не устремляются, а упираются прямо в колесо турбины. И если применять распредвалы с перекрытием клапанов, то при открытии впускного клапана, на такте выпуска, произойдет обратный эффект. Вместо продувки цилиндров, поток входящих газов будет вытолкнут обратно в компрессор, так как давление выхлопных газов намного больше давления входящих. Поэтому на турбо моторах применяют распредвалы почти без перекрытия, как на стандартном моторе, максимально допустимая фаза 280 градусов.
От себя.Как правило задается вопрос "как за небольшие деньги поднять мощность Вазовского 1.5 или 1.6 16V мотора?"
Поменять распредвалы, подъемом клапана с 9 и до 10 и фазой до 290-295.+Разрезную шестерню+Выпускной коллектор 4-2-1(Паук)+Поправить программу ЭБУ (в идеале откатать программу по ШДК)
Ставя более злые распредвалы потребуют замены ресивера, форсунок, более подготовленного "низа" ДВС, полноценного выпуска, и т.д. и т.п...
может стоит на 121 шатуне собирпть 1.6, но все по максимуму облегченное и отбалансированное? и клопы побольше. валы вроде неплохо подобраны.
2)По поводу подъема клапана до 14 мм...
Распредвал Нуждин 2110 ход 13,70 (фаза 287/284) Спорт
3)облегчать и развешивать родные 121 шатуны конечно хорошо, но они никода на сравнятся к примеру с 131 кованными, Н - образными шатунами по прочности и надежности.
2) ипический вал))
3) 121 можно сделать на заказ, какие надо.
2)Нуждин спас меня=)xD
3)Заказать то можно, только зачем заказывать 121 когда можно заказть 131 (допустим) и улучшить R/S?Если крутишь в 7300 мотор на 71 колене то это одно...А когда крутишь в 8200 на 80 колене это другое...
Сергей Нуждин сам называет такие валы "мягкие",для тех кто хочет крутить, но не так дотошно лезть в ГБЦ.Как пример 10.05 и 308.
Но даже если и брать разных производителей , то ты хочешь сказать ,что эти два нуждинских вала будут крутиться дальше ,чем допустим СТИ 2111-Спорт-3 (Ход 13,5 / 13,2 фаза 310/304)?
ЗЫ в моем сугубо субьективном понимании фаза в 290 гр это довольно овощная фаза. даже для 8 маслят.
Санек Шарыпов
По теме... Легендарный 10.93 Нуждин,шестерню Вентури,настроить карб.
1)Шестерня разрезная на 8В - 300
2)Распредвал Нуждин 10,93 (фаза 282) - 2650
3)Настроить карб - бесценно)
2950+доставка 450 (примерно)=3400+ настроить карб
Деньги не меняй,все в рублях написал)