Глава 1 Как мы добываем лошадиные силы
Я собрался рискнуть своей головой и рассказать вам о том что нет никаких секретов в сфере добыче мощности из мотора. Если от двигателя требуется больше мощности, то необходимо произвести улучшения в одной из, либо сразу нескольких следующих областях: 1. Увеличить эффективность с единицы рабочего объёма (объемный КПД); 2. Увеличить тепловую эффективность; 3. Увеличить механическую эффективность.
Давайте рассмотрим каждый из этих трёх факторов по очереди и проанализируем чуть более подробно. Начнем с улучшения объемного КПД. Проще говоря, это означает улучшение эффективности систем впуска и выпуска. Если вы знаете что при 7500 оборотах в минуту о обыкновенного ДВС есть только лишь шесть тысячных секунды чтобы наполнить цилиндр или удалить выхлопные газы, то скорее всего вы поймете что облегчение этих процессов действительно важно. Для улучшения объемного КПД мы вносим изменения в систему очистки воздуха, карбюратор, впускной коллектор, впускные каналы, клапаны, камеры сгорания, выпускные каналы, выпускной коллектор и остальную выпускную систему вплоть до глушителей и резонаторов. К этой горе различных частей стоит докинуть настройку распредвала в разрезе характера производительности нашего мотора, и вы наконец начнете осознавать то количество параметров, которое влияет на конечный результат. Кстати, о распредвалах. Я должен предупредить, что очень часто (но не всегда) увеличение производительности распредвала на высоких оборотах приводит к снижению производительности на низких оборотах. Грубо говоря, взамен производительных низких оборотов вы получаете производительные высокие. Улучшение газообмена двигателя — наиболее важный фактор, влияющий на максимальную мощность. По этой причине, неудивительно что данная книга буквально посвящена различным аспектам увеличения объемного КПД и рассматривает эти аспекты в деталях. Уделите внимание этим деталям и они помогут найти ту дополнительную мощность которую вы ищете.
Концепция объемного КПД довольно проста для понимания, но понятие температурной эффективности для многих оказывается гораздо сложнее. Позвольте объяснить. Когда определенное количество топлива сгорает, оно образует определенное, заведомо известное количество теплоты. Все виды энергии могут переходить из одного вида в другой. Если бы наш воображаемый двигатель мог преобразовывать всю тепловую энергию в механическу, мы могли бы утверждать что наш двигатель имеет тепловую эффективность 100%. Как мы помним, при сгорании топливо образует продукты сгорания — горячие газы, а также нагревает воздух в цилиндре таким образом, что вся эта смесь газов начинает давить на поршень в цилиндре. Чем больше теплоты содержат газы в цилиндре — тем большее давление создается и тем сильнее газы давят на поршень. Если после сгорания топлива газы потеряют часть своей тепловой энергии, тем меньше они будут расширяться, следовательно, слабее давить на поршень и мощность двигателя в целом - снизится. Обычно 80% топлива, которое сжигается в цилиндре тратится напрасно, рассеивая всю теплоту в окружающей среде. Оставшиеся 20% - всё то что преобразуется в механическую энергию для движения автомобиля. Тепловая энергия которая рассеивается частично через систему охлаждения, а частично — с выхлопными газами, уходящими в атмосферу — не преобразовывается в механическую энергию. Факторы, которые влияют на тепловую эффективность, безусловно важны для как для тех, кто преследует цель топливной эффективности, так и для тех, кто желает получить больше мощности. Такими факторами являются качество искры зажигания и её корректный тайминг, качественная подготовка топливовоздушной смеси, «правильный» цилиндр с точки зрения наполнения этого самого цилиндра, корректные настройки карбюратора, правильное смешивание воздуха и топлива в воздушном потоке. Коэффициент сжатия в цилиндрах (степень сжатия) - также важный фактор. Чем он выше — тем выше показатель тепловой эффективности. Снижение потерь теплоты через систему охлаждения и смазки также улучшает тепловую эффективность. В конце концов, снижение потерь на трение — тоже улучшает тепловую эффективность. Но в этом случае на первое место выходит механическая эффективность, а уже потом — тепловая и остальные.
Ну и раз мы коснулись механической эффективности, то чем дальше вы готовы зайти в улучшениях своего двигателя, тем более строгие допуски он должен иметь. Толщина шатунных вкладышей, отклонения в основных показателях коленвала, допуски отклонений размеров между цилиндром и поршнем — всё это влияет на конечные потери на трение. Позаботьтесь о верных допусках при подборе деталей для вашего мотора при постройке и двигатель покажет более высокую механическую эффективность.
Основная идея при постройке высокопроизводительного двигателя — внимание к каждой детали. Большой или маленькой. На страницах этой книги я проведу детальный разбор по пунктам каждого их факторов, который мы здесь упомянули. Я дам вам необходимую информацию, если хотите — базовые правила чтобы вы смогли успешно построить свой двигатель с ноля или доработать имеющийся под ваши собственные нужды.
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев