Меню

Двухтактный двигатель увеличение мощности



Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Онлайн-статус

Мослитр
Рокер

На форуме с 07.05.2006, cообщений 507
Москва

Теоретические основы форсировки двухтактных двигателей на примере двигателя типа B-50.

Писать буду долго, тк буду искать инфу и выдумывать.
Статья пишется для пионеров, поэтому буду разжовывать досконально.
Как допишу до конца, сотру эти строки.

Многие задаются вопросом, как повысить мощность двигателя. Но как это сделать? Вот, написано что надо пилить. Пошёл, распилил. Стало хуже. Как быть?

Эта статья создана, чтобы обьяснить новичку, что будет с двигателем, если сделать то-то и то-то.

Для начала рассмотрим работу двигателя в стандартном режиме:

Двигатель внутреннего сгорания преобразовывает химическую энергию топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, в механическую работу. В цилиндр двигателя из специального прибора — карбюратора — засасывается горючая смесь, представляющая собой смесь воздуха с парами бензина. В цилиндре двигателя горючая смесь смешивается с остатками отработавших газов и образует рабочую смесь. Рабочая смесь сжимается поршнем и поджигается электрической искрой, проскакивающей между электродами запальной свечи.

При сгорании рабочей смеси в цилиндре двигателя образуются газы, нагретые до высокой температуры (примерно 2000°С), и давление их значительно повышается. Газы, расширяясь, с большой силой давят на
днище поршня, стенки и головку цилиндра. Благодаря этому поршень совершает поступательное движение, которое посредством шатуна преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала и через силовую передачу заставляет вращаться заднее колесо мопеда. Затем отработавшие газы, уходят из цилиндра, и процесс повторяется снова. Совокупность этих последовательных и периодически повторяющихся процессов преобразования химической энергии топлива в механическую работу составляет РАБОЧИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

При рассмотрении работы двигателя необходимо знать основные определения, связанные с его работой.

Верхней и нижней мертвыми точками называются крайние положения, которые занимает поршень при своем перемещении в цилиндре (рис. 6.)

Верхняя мертвая точка (в. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наибольшим. Нижняя мертвая точка (н. м. т.) соответствует положению поршня, при котором расстояние его от оси коленчатого вала является наименьшим.

Ходом поршня S называется расстояние по оси цилиндра, проходимое поршнем от одной мертвой точки, до другой. Ход поршня соответствует повороту коленчатого вала на 180°. За два хода поршня коленчатый вал делает полный оборот (360°). Такт — это часть рабочего цикла, протекающего в цилиндре за один ход поршня.
Рабочий цикл двигателя происходит за один оборот коленчатого вала, т. е. за два хода поршня. В соответствии с этим двигатель называется двухтактным.
Объем, заключенный между головкой цилиндра и днищем поршня, когда он находится в верхней мертвой точке, называется объемом камеры сгорания или объемом камеры сжатия Vc, см3.
Объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от в. м. т. до н. м. т., называется рабочим объемом Vh. Для одноцилиндрового двигателя рабочий объем цилиндра составляет рабочий объем двигателя или так называемый литраж двигателя.
В двухтактных двигателях объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от верхней мертвой точки до открытия выпускного окна цилиндра, называется полезным объемом V’h. Сумма рабочего объема и объема камеры сжатия составляет полный объем цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия называется степенью сжатия .
ε = (Vh+Vc)/Vc
В двухтактных двигателях кроме степени сжатия е различают еще действительную степень сжатия ε’, отнесенную к полезному объему, т. е.
ε’ = (V’h+Vc)/Vc

Вот, вы решили форсировать мотор. На что влияют те или иные действия:

1) Расточка поршневой.
Расточка поршневой даёт увеличение рабочего объёма, т.е. чем больше объём. тем больше смеси может засосать. Это увеличивает тягу двигателя без повышения оборотов (тк схема газораспределения двигателя остаётся прежней).

Читайте также:  Духовой шкаф электрический настольный мощность

Тяга двигателя — способность резко ускоряться при открытии ручки газа, чем быстрее двигатель ускоряется, тем больше у него тяга. Тяга влияет на разгон.
Т.е. увеличив рабочий объём двигателя, мы получаем более быстрый разгон без увеличения максимальной скорости.
Но за счёт тяги можно увеличить максимальную скорость, увеличив ведущую или уменьшив ведомую звезду. При этом максимальная скорость возрастёт в ущерб разгону.

Каждый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет характеристику, имеющие разные показатели на разных оборотах. Они меняются с оборотами, — при малом числе оборотов мощность, то есть способность мотора производить полезную работу, невелика, с увеличением числа оборотов она возрастает, а при каких-то оборотах достигает максимума, за которыми уже падает.
Кривые имеют точки своего максимума при каком-то числе оборотов. Максимум крутящего момента соответствует ситуации, когда среднее эффективное давление в цилиндре наибольшее, — оно зависит от качества продувки цилиндра, наполнения его свежим зарядом смеси, от полноты сгорания, тепловых потерь.

Увеличение тяги на низах — повышение крутящего момента двигателя в режиме низких оборотов. Хорошая тяга на низах позволяет легко трогаться с места, быстро разгоняться, легко преодолевать подьёмы, ездить вдвоём, по пересечённой местности и тп.

Как повысить тягу на низах?

а)Установкой лепесткового клапана (ЛК). ЛК предотвращает обратный выброс смеси через открытое впускное окно, а на низах это особенно актуально, тк впускное окно открыто больший период времени.

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

б) Повышение высоты перепускных окон по отношению к выпускному окну позволяет сместить максимальный крутящий момент двигателя в режим более низких оборотов

Повышение максимальных оборотов — чем выше обороты, тем больше мощность. Это простой способ повысить максимальную скорость.
На двигателе В-50 в режиме высоких оборотов камера сгорания не успевает эффективно продуваться, тк в этом режиме окна открыты небольшой период времени.

Как повысить максимальные обороты?
а) Расточить выпускное окно —

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Теоретические вопросы форсировки двухтактных двигателей

Резонатор настроен под обороты определённой частоты, обычно на близкие к максимальным. Резонатор позволяет вернуть назад часть смеси, вылетевшей из цилиндра в выпускное окно при продувке.

Источник

Увеличение мощности 2Т двигателя. Доводка

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Под катом информация о том, как относительно несложно увеличить мощность 2Т двигателя и в целом улучшить все его параметры.

Увеличение мощности 2-х тактного двигателя

Многие полагают, что для восстановления былой мощности двигателя достаточно заменить изношенные детали новыми и аккуратно всеобкатать. Обычно так и бывает, но зачастую, завершив ремонт, с недоумением констатируют его малую эффективность и, безуспешно испытав различные варианты регулировок, делают вывод, что нельзя получить от этого двигателя большего. На самом же деле, если все другие системы исправны, очень часто можно заметно повысить основные параметры (мощность, приемистость, экономичность) такого мотора доводкой, а точнее, взаимной подгонкой некоторых его деталей.

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.1. Устранение смещения перепускных окон в цилиндре и картере: a — поршень с перемычкой; б — поршень без перемычки; 1 — картер; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — верхняя кромка перепускного окна; 5 — перемычка поршня; 6 — перемычка цилиндра; 7 — нижняя кромка перепускного окна в картере. Красным цветом здесь и в других рисунках показан удаляемый металл.

Дело в том, что в силу требований массового производства, каким является мотоциклостроение, некоторые размеры деталей, особенно получаемых литьем, имеют довольно значительный разброс. Если к этому добавить часто меняемые литейные формы, которые не всегда точно повторяют предыдущие, нетрудно представить, что несоответствия одних деталей другим при неудачном сочетании вполне могут встретиться при сборке.

Читайте также:  Что такое коэффициент использования мощности электрооборудования таблица

Такое несоответствие чаще всего наблюдается у цилиндра и картера двухтактных двигателей, где не всегда полностью совпадают каналы н окна. Это вызывает не только уменьшение проходных сечений, но и завихрения газовых потоков, ухудшающие заряд смеси, а стало быть, и мощность, и динамику разгона, и расход топлива.

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.2. Переделка поршня: а — с перемычкой, б — без перемычки.

Таким образом, тщательная ручная подгонка отдельных каналов двухтактного двигателя нередко позволяет ему обрести как раз те «силы», которых не хватает при неудачном сочетании формы и размеров отдельных деталей. При этом мощность как приобретается, так и теряется крупицами от действия разнообразных факторов, каждый из которых, взятый в отдельности, выглядит малозначащим. Не всегда можно твердо сказать: «распили это — и получишь желаемый результат». В то же время следует учитывать, что при индивидуальной подгонке сечений каналов, о которой дальше пойдет разговор, иногда приходится намного их увеличивать, тем самым повышая число оборотов, при котором двигатель развивает максимальные мощность и крутящий момент.

В результате может сложиться ситуация, сходная с моментом перехода от известного ижевского «Юпитера-2» к «Юпитеру-3» — последний многим приверженцам этой марки поначалу не понравился, так как его более высокую мощность, получаемую при более высоких оборотах, не все смогли использовать: сказывалась привычка ездить с пониженными оборотами, при которых «третий» действительно слабее по сравнению со «вторым».

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.3. Шаберы для обработки каналов.

Если после доработки вы заметите, что в диапазоне более низких чисел оборотов мотор стал чуть похуже тянуть, — не удивляйтесь. Это почти неизбежная плата за рост мощности на повышенных оборотах. Такой мотор хорош для темпераментной езды, то есть с частым переключением передач н на больших оборотах. Если вам подобный спортивный стиль не нравится, стоит подумать, целесообразно ли вообще браться за доводку двигателя.

Рассмотрим в качестве примера двигатель мотоциклов ЯВА типа «634». владельцы которых наиболее требовательны к мощности (рекомендации в равной степени относятся к двигателям других марок).

Итак, устанавливаем цилиндр в соответствующую половину картера. Здесь можно обнаружить несовпадение нижних (перепускных) окон цилиндра с началом продувочных каналов в картере (рис. 1).

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.4. Взаимная подгонка сечений продувочного канала на стыке цилиндра и картера: а — нормальный канал; б, в — возможные дефекты изготовления; г — выступающая прокладка; д, е — неправильные способы подгонки сечений; 1 — цилиндр; 2 — прокладка; 3 — картер; 4 — поршень в положнии НМТ.

Чаще всего наблюдается смещение по окружности, которое желательно устранить. Для этого приходится снимать металл как с цилиндра, так и со стенки канала в картере. Вход в продувочный канал должен быть плавным, без уступов. Верхнюю наружную кромку 4 перепускного окна можно скруглить. Иногда, чтобы обеспечить еще более плавный вход, нижнюю перемычку окна в цилиндре (6) и поршне (5) удаляют совсем, а нижнюю кромку 7 канала картера закругляют (рис. 1,6). Но такая мера может сократить долговечность поршня, частично усилить шум н. по нашим наблюдениям, несколько изменить характеристику двигателя в пользу более высоких чисел оборотов. В то же время она полностью избавляет от опасности самопроизвольной поломки нижней перемычки поршня, которая, к сожалению, случается. Среди опытных владельцев ЯВЫ такая реконструкция поршня (рис. 2.6) очень популярна.

Если перемычки окон в поршне и цилиндре решено сохранить, уделите особое внимание поршню. На нижней перемычке из-за тех или иных погрешностей литья могут быть острые надрезы, особенно в местах округлений углов окна. Этот дефект обязателыно нужно устранить, чтобы переход от юбки поршня к перемычке был плавным, без концентраторов напряжений (рис. 2.а). Опилив таким образом окно и обязательно перемычку, отполируйте кромки до блеска, притупив их по периметру радиусом до 1 мм. Это уменьшит опасность поломки поршня от вибраций.

Читайте также:  Увеличение электрической мощности объекта

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.5. Задняя кромка окна, которая должна остаться острой.

Обработка каналов должна быть достаточно, точной, иначе возможно нарушение симметрии левого и правого, приводящее зачастую к еще большим потерям мощности из-за ухудшения продувки цилиндра.

Работать легче всего электродрелью и различной формы фрезами (шарошками), но можно и без них, если сделать несколько резцов-шаберов разной формы (рис. 3) — хотя бы из отслуживших срок напильников.

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.6. Обработка впускного канала на входе в цилиндры: а — стандартное исполнение; б — скругление выступа; 1 — картер; 2 — вкладыш; 3 — цилиндр.

Не менее важно оформление верхней части продувочного канала — в. месте стыка цилиндра и картера (рис. 4. а). Здесь не должно быть уступа (рис. 4. б. в), а прокладка должна быть заподлицо с поверхностью (а не так. как на рис. 4, г). Удаляя здесь металл, не следует допускать искажений. показанных на рис. 4. д. е. Проверка этого участка практически возможна при помощи бумажных шаблонов. Шаблон закрепляем слабым клеем на стыковочной плоскости цилиндра, который затем устанавливаем в половину картера, чья плоскость смазана, например, клеем 88Н. После снятия цилиндра шаблон, точно по нему вырезанный, остается на картере:

Если приходится обрабатывать криволинейные продувочные каналы в цилиндре, действовать нужно очень осторожно. Сечение каналов на их выходе в цилиндр луше не трогать — малоопытного механика здесь могут поджидать опасности: нарушение симметрии каналов, углов их выхода в цилиндр, скругление кромок (рис. 5). которые могут ухудшить продувку цилиндра.

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Рис.7. Смещение впускного канала в половинах картера.

Увеличивать сечение выпускных каналов нет необходимости, но их внутреннюю поверхность около окон желательно отшлифовать, что уменьшит возможность отложения нагара.

Впускное окно цилиндра (рис. 6) подгоняют точно к окончанию канала в картере, образованного его половиной 1 и вкладышем 2. Иногда для этого приходится дополнительно распиливать окно и устье канала, чтобы избежать уступов и сделать канал плавным. Выступ на верхней кромке окна служащий опорой нижнему поршневому Кольцу (рис. 6. а), снаружи скругляют, сделав его обтекаемым (рис. 6.6).

Впускной канал в картере, образованный двумя половинами, может иметь дефект, показанный на рис. 7. Выравнивают канал по всему периметру посредством шабера, после чего шлифуют и полируют. Сечение при этом увеличивается незначительно.

Увеличение мощности 2Т двигателя ява минск иж jawa. Доводка

Кромки поршневых колец притупляют, а горизонтальные и все близкие к ним кромки окон в цилиндре обрабатывают, как показано на рис. 8. Это обеспечивает плавный проход колец через площадь окна, уменьшает шум, а главное — намного удлиняет срок их службы.

Перед сборкой все детали двигателя нужно тщательно вымыть, уделяя особое внимание остаткам абразивных материалов. Они, например, наиболее легко оседают в смазочных каналах (сверлениях), идущих из продувочных каналов непосредственно к подшипникам. Неаккуратность здесь оборачивается бедой.

Перечисленных несложных мер часто бывает достаточно для того, чтобы двигатель работал не хуже своих более удачных собратьев по конвейерной сборке.

С другими средствами повышения мощности мотоциклетных двигателей можно познакомиться по книге И. Григорьева «Мотоцикл без секретов», выпущенной в 1973 году Издательством ДОСААФ.

Тщательная ручная обработка каналов двухтактных двигателей позволяет повысить мощность, улучшить приёмистость, уменьшить расход топлива. Неудачное же изменение их формы и сечений приводит к отрицательным результатам. Поэтому принимая решение о доработаке двигателя, учитывайте свои возможности и опыт.

Инженер Э.В. КОНОП Журнал «За рулём» №8/1979 г.

Источник