Малко за мощността, карбуратора и инжекциона (теория-практика)
По-голямата част от домашните автомобили са оборудвани с карбураторни системи за захранване. И карбураторът, както знаете, не е без недостатъци. Сред тях, на първо място, отбелязваме неравномерното разпределение на горивото върху цилиндрите и практическата невъзможност за приготвяне на въздушно-горивна смес с желания състав в целия диапазон от режими на работа на двигателя. Последното се наблюдава особено често, което не е изненадващо. В края на краищата всеки карбуратор има няколко етапа на подготовка на сместа въздух-гориво. И ако чрез натискане на педала за газ постепенно увеличавате скоростта, например от празен ход (750-950 об / мин) и след това до повишена скорост (1100-2000 об / мин), средна c (2500-3500 об / мин) и висока (4000-6000 об / мин), тогава карбураторът ще продължи или, обратно, различни дозиращи системи (етапи) са изключени. По време на прехода от един етап към друг често се появяват „повреди“ на мощността на двигателя поради прекомерно изчерпване или обогатяване на сместа. Разбира се, можете да опитате да настроите карбуратора така, че във всички режими на работа на двигателя карбураторът да дава това, което се изисква от него. Но имайте предвид, че повечето карбуратори имат само два винта - „качество“ и „количество“, които засягат главно само празен ход и режим на висока скорост. Така се оказва, че настройката на карбуратора в други режими става много трудна и отнемаща време работа, в която нищо не може да се постигне без избор на секциите на различни дюзи, газов анализ на отработените газове и много тестове. И не всеки механик може дори леко да подобри работата на карбуратора, например при средни и високи скорости и натоварвания.
Но това е само едно отпроблеми. Друг недостатък на карбураторните системи е свързан с всмукателния колектор. Влизайки в колектора, сместа въздух-гориво трябва да бъде равномерно и равномерно разпределена по цилиндрите, а това по правило не се случва. Често ефектът от неравномерното подаване на сместа е свързан с производствени или дори конструктивни недостатъци. Като пример, помислете за всмукателния колектор на автомобилите VAZ, добре познат на много собственици на автомобили. Първият недостатък: различните дължини на входящите канали. Тази конструкция на всмукателния колектор веднага води до неравномерно пълнене на цилиндрите със смес, което означава допълнителни загуби на мощност. Вторият недостатък: неудачното разположение на камерите на карбуратора. И така, в режими от празен ход до средна скорост и натоварвания, в 1-ви и 4-ти цилиндър влиза смес, която е по-обогатена, отколкото във 2-ри и 3-ти, тъй като работи само първата камера на карбуратора. Ако натиснете рязко педала „газ“, тогава ускорителната помпа отново ще подаде допълнително гориво към първата камера, откъдето по-голямата част от него ще попадне в същите 1-ви и 4-ти цилиндър (въпреки че този недостатък не се проявява толкова много в карбураторите Solex - във втората камера има дюза на ускорителната помпа).
При средни и високи обороти и натоварвания, втората камера започва да работи, след което по-богата смес влиза във 2-ри и 3-ти цилиндър. Явно при такова разпределение на сместа двигателят не може и не трябва да работи гладко и колата няма да ускорява плавно и бързо. Освен това, поради загубата на мощност и въртящ момент и стесняването на диапазона на максималните им стойности, използваните скоростни кутии не пасват добре на двигателите - влошава се не само динамиката на ускорението, но и икономичността. Но това не е всичко. На всички, без изключение, двигатели "VAZ", колекторните канали иблокови глави на кръстовището им. Тъй като сместа се движи в каналите с висока скорост, намаляването на аеродинамичните загуби е важен резерв за увеличаване на мощността и въртящия момент. Въпреки това, дори ако стените на каналите са полирани, не могат да бъдат постигнати осезаеми промени - на кръстовището се образуват вихрови потоци, които анулират всички усилия и предотвратяват навлизането на сместа в цилиндрите.
Какво да правя? Има няколко решения. Най-лесно е да модифицирате обикновения колектор. На първо място е необходимо да се изравни дължината на каналите, като се отреже част от преградата между съседни канали. Тогава под карбуратора ще се образува кухина, в която сместа ще се смеси добре, преди да влезе в каналите, независимо от кои камери на карбуратора и в какви режими работят.
След това всмукателният колектор трябва да се постави на главата върху щифтовете, така че взаимното им разположение да е винаги еднакво. И след като монтирате щифтовете, трябва да поставите каналите в колектора и главата, така че да няма издатини на ставите. Ивица от дебела хартия, притисната последователно към фланеца на колектора и свързващата повърхност на главата, ще помогне тук - получените отпечатъци от отворите на канала улесняват идентифицирането на несъответствия. По този начин е възможно да се постигнат добри резултати, по-специално подобряване на динамиката на автомобила без увеличаване на разхода на гориво. В същото време обхватът на максималния въртящ момент и максималната мощност е значително разширен, освен това те са леко увеличени.
Разбира се, по-драстично решение би било инсталирането на два или четири карбуратора. Такава схема, в сравнение с традиционната, дава значително увеличение на въртящия момент и мощност, но значително усложнява работата по настройка на енергийната система. Което не е изненадващо: в крайна сметка два напълно идентични карбуратора не саСлучва се. Ами ако са четири? Тогава грешка при регулирането на поне един от тях може веднага да отмени всички предимства. Като се има предвид, че практическото прилагане на този метод на форсиране също е свързано с голямо количество промени, то не може да се нарече обещаващо за обикновен пътен автомобил (въпреки че такава схема се използва доста често при спортни автомобили).
Всичко сочи, че карбураторът не е най-успешното устройство за реализиране на нашата идея за форсиране. Има нужда от впръскване на гориво. Но ще даде ли подобрение на мощностните характеристики, ако на съвременните автомобили цялата електронна система за управление е настроена предимно за намаляване на разхода на гориво и вредните емисии от отработените газове? Разбира се, по принцип можете да настроите електрониката според нуждите си, т.е. направете така наречената електронна настройка. Но най-много се интересувахме не от тънкостите на такава настройка, а от въпроса: какво може да даде впръскването на гориво в сравнение с карбуратора? Затова за експеримента избрахме доста проста система за механично впръскване на Bosch K-Jetronic, която беше широко използвана през 80-те години на европейски автомобили. Тази система (избрахме версията от 1982 г. на Audi 80 1.6 литра) се различава от използваните в момента именно по липсата на електронен блок за управление. Това означава, че за да го инсталирате на двигателя, не е нужно да се затруднявате с окабеляване, инсталиране и свързване на сензори - просто трябва да монтирате всички компоненти на системата на автомобила и да направите необходимите настройки. Без да навлизаме в подробности за дизайна на системата (това може да стане, като се обърнете към съответната литература), отбелязваме, че основният параметър, чрез който се регулира количеството гориво, подавано в системата K-Jetronic, е въздушният поток. За това е използван разходомер, чийто амортисьор преминавалостът е свързан към буталото на дозатора (разпределителя). Колкото повече въздух влиза в двигателя, толкова повече амортисьорът се отклонява, повдигайки буталото. Налягането на горивото пред инжекторите се увеличава и съответно се увеличава подаването на гориво към двигателя, а инжекторите в системата K-Jetronic не работят в импулсен режим, както при електронните системи за впръскване, а непрекъснато.
Тази система е инсталирана на двигателя VAZ-2103, като преди това е модифициран всмукателният колектор, както е описано по-горе. В резервоара за гориво е поставена помпа от "инжектора" VAZ 2108 и са положени тръбопроводи за гориво. Дюзите бяха монтирани на всмукателния колектор, правейки специални отвори за това. Вярно е, че тези промени не бяха ограничени. Беше изкушаващо да разберем как инжекцията ще се отрази на работата на двигателя при най-високите обороти. И както знаете, при скорост над 7000 об / мин за избрания от нас двигател, клапаните спират да „следят“ профила на гърбиците на разпределителния вал. В този случай изпускателните клапани може да нямат време да се затворят, което заплашва да удари буталото върху тях в края на изпускателния ход. За да не се случи това, клапаните бяха олекотени, а под пружините на клапаните бяха поставени допълнителни шайби. В допълнение, съединителната равнина на главата на блока беше фрезована, за да се увеличи съотношението на компресия до 9,8 - предполагаше се, че двигателят ще работи на бензин с октаново число най-малко 95. И сега, след всички промени и монтажни работи, най-накрая - стартиране. Оборотомерът е само 500 оборота, но двигателят работи така, че буквално можете да го налеете с чаша вода. Рязко увеличаваме скоростта - без спадове, стрелката на тахометъра моментално лети до 8000 об / мин. Тръгваме по селска магистрала. Тук резултатите надминаха всички очаквания: ускорението от място до 100 км/ч отне около 7,5-8,0 секунди, амаксималната скорост беше около 200 км / ч.
Намаляваме скоростта до 20 км / ч, включваме трета предавка и натискаме педала на газта. Колата ускорява много плавно и достатъчно бързо до 160 км/ч. Ами в града? От мястото можете да избягате от почти всяка кола. Но след като обърнахме внимание на индикатора за гориво, бяхме неприятно изненадани: за 100 км в града (въпреки че двигателят винаги работеше в режими, близки до максималните, а стрелката на оборотомера рядко падаше под петхилядната марка), потреблението се оказа около ... 20 литра. Продължавайки тестовете из града в тих режим, НИКОГА НЕ СМЕ ПОЛУЧИЛИ РАЗХОД ОТ ОКОЛО 9 L / 100 KM. На извънградска магистрала, със същия тих режим (скоростта се поддържаше около 90 км / ч), разходът се оказа доста приличен и възлизаше на около 7 л / 100 км. Но не всичко се оказа толкова добре, колкото бихме искали. Например, беше установено, че нормално регулиран двигател на празен ход губи мощност при високи обороти (повече от 5000 оборота в минута), въпреки че работи много добре при средни обороти и празен ход. Когато сместа е обогатена, се появява значително увеличение на мощността и въртящия момент при максимална скорост (5000-8500 об / мин), но след това, на празен ход, токсичността на отработените газове става неприемлива (CO надвишава 4-5%). Очевидно разработчиците на системата, дизайнерите на Bosch, се стремяха преди всичко да намалят токсичността и разхода на гориво, а не изобщо да увеличат мощността при толкова високи скорости (на автомобила Audi 80, от който беше премахната системата, имаше ограничител на скоростта, задействан при 6300 об / мин). Е, основната ни цел беше да разберем как промяната на системата за подаване на гориво влияе върху работата на двигателя. В този случай ясно се вижда, че системата за разпределено впръскване дава много добри резултати, въпреки че за свояинсталация, например, на същия двигател "Жигули", са необходими сериозни подобрения. Те ви позволяват да подобрите мощностните характеристики на двигателя със същия разход на гориво и токсичност на отработените газове. Въпреки това е много трудно да се изпълнят напълно всички изброени изисквания наведнъж и ние не успяхме, тъй като си поставихме за задача да увеличим преди всичко мощността и въртящия момент. Освен това няма да отречем, че системата K-Jetronic вече е остаряла и опашката за модерна електронна инжекционна система.