Классика доработки двигателя
Тюнинг двигателя с использованием только стандартных, «родных» деталей — очередной «философский камень»? Реальность, как
выяснилось после знакомства еще с одной технологией форсировки моторов.
Классика доработки двигателя
Тюнинг двигателя с использованием только стандартных, «родных» деталей — очередной «философский камень»? Реальность, как
выяснилось после знакомства еще с одной технологией форсировки моторов.
Российское «племя младое, незнакомое», которому уже не довелось участвовать в пионерских линейках, успело привыкнуть к тому, что: а) на улицах полно иномарок,
б) в продаже можно спокойно найти любую, даже самую экзотическую железку,
в) в каждом крупном городе найдется несколько фирм, способных «навернуть» мотор.
В 70-80-е годы, «когда компьютеры были большими», все выглядело совершенно иначе. Автомобили иностранного производства на улицах советских городов встречались так же «часто», как те самые компьютеры в учреждениях. Запчасти и комплектующие, даже стандартные (не говоря о тюнинговых), для «Москвичей» и «Жигулей» необходимо было разыскивать днем с огнем и бенгальским тигром. А форсировкой моторов занимались лишь «комитетчики» и немногочисленные спортсмены. Вообще, народ довольствовался, как правило, просто обладанием автомобилем. Когда не существует готовых комплектов-«китов» для увеличения мощности двигателя, вступает в силу исконно русское «голь на выдумки хитра». В данном случае это означает массу ручного труда и создание оригинальных деталей с использованием колоссальных возможностей ВПК. Ну что ж, нас этим не испугать.
Начало работы Льва и Александра Деулиных в качестве проектировщиков и сборщиков форсированных двигателей выпало именно на те времена. Пожалуй, это лучше всего объясняет специфику технологии, предлагаемой братьями. Она основывается на нескольких простых правилах, из которых можно выделить два основных: точность и экономия. Кто хоть сколько-нибудь интересуется автоспортом, уже знает, что речь пойдет о семействе двигателей ВАЗ, устанавливаемых на переднеприводные -2108, -21083, -2111 и -2112. По мнению многих специалистов по двигателям, с которыми приходилось общаться, этот вариант мотора, разработанный при содействии специалистов Porsche, является оптимальным компромиссом, учитывающим особенности производства и эксплуатации в условиях СССР. Мотор, в принципе, неплохой, и для обычного пользователя он явился существенным шагом вперед по сравнению с «классикой». Элементарные способы форсировки — «заталкивание» побольше топливно-воздушной смеси — на этом двигателе выполняются легко и просто.
Действительно, чтобы разок успешно выступить на «восьмерке» на каких-нибудь соревнованиях, потребуется минимум переделок двигателя: спортивный распредвал, перепрограммирование чипа (или 4 карбюратора Weber) и оптимизированные впуск-выпуск. Подобный мотор в режиме пиковых нагрузок проживет максимум часов 100. Однако в автоспорте свои законы — двигатель может быть построен для участия в одной-единственной гонке, а потом спокойно отправиться на помойку. Частного любителя «отжигать» на перекрестках такие ресурсные показатели устраивать не могут. Паспортный пробег вазовског
1000
о мотора до капремонта составляет 150 тысяч километров. Чтобы их пройти, необходимо как-то «осадить» лихих наездников, уберечь агрегат от перекрута и перегрева и обеспечить комфортные условия эксплуатации для усредненного пользователя. С учетом перечисленного, в большинство деталей заложен тройной запас прочности, а конструкция двигателя в целом являет собой длинный список компромиссов между различными параметрами и характеристиками — мощностью, крутящим моментом, динамикой, комфортностью, ресурсом… Список можно было бы продолжить на две страницы, но упомянем еще только одно — стоимость. Конечная цена автомобиля — очень важный критерий для российского покупателя.
Можно было бы создать двигатель, не уступающий по качеству и основным показателям моторам Mercedes-Benz или BMW, но сколько стоил бы такой автомобиль? Вернемся к методике Деулиных. Ее составные части: устранение недостатков элементов, изготовленных «дешевым» способом массового производства, снижение инерции движущихся деталей, тщательная балансировка всего вращающегося и возвратно-поступательного, аккуратная сборка.
Начнем с блока цилиндров. Блок Деулины берут не новый, а прошедший обкатку в 5-10 тысяч километров, в ходе которой произошли пресловутые «усадочные деформации», о которых на Западе уже давно не говорят. С этим узлом особых проблем нет — нужно лишь измерить и подогнать несколько параметров к заводским требованиям: во-первых, соосность отверстий под вкладыши коленвала и «постели» в целом, во-вторых, перпендикулярность цилиндра оси вращения коленвала, в-третьих, плоскость разъема поддона и головки блока цилиндров. Эти работы вполне вписываются в регламент выполнения капремонта двигателя.
С коленчатым валом чуть сложнее. По мнению братьев, совсем необязательно брать какой-нибудь вал «1600» и увеличивать объем мотора. Нужно лишь довести стандартный до кондиции. Коль скоро мы подогнали соосность отверстий под вкладыши, необходимо устранить биение коренных шеек коленвала до значения 0,005 — 0,008 мм. Далее — устранение перекоса осей шатунных и коренных шеек до 0,03 — 0,05 мм. Наконец, необходимы проверка и доведение овальности и конусности шеек до значения не более 0,005 мм. Эти параметры достигаются квалифицированной и тщательной шлифовкой. Получили абсолютно «ровный» коленвал (первая победа над дисбалансом). Но это еще не все. Необходимо почистить вал изнутри, поскольку там может содержаться масса лишних «деталей». Для этого высверливаются пробки, которые на повышенных оборотах могут быть выжаты центробежной силой и давлением. Взамен, после очистки внутренней части, на резьбовые соединения устанавливаются новые пробки. Облегчение коленвала достигается путем снятия неработающих масс с противовесов шатунных шеек. Массы, конечно, работают, но имеют слишком большую инерцию. Опыт братьев показывает, что с вазовского коленвала можно безболезненно снять до 1,5 — 1,8 кг. Получаем более легкое вращение на высоких оборотах и снижение потерь на инерцию. Само собой разумеется, что облегчение одного элемента шатунно-поршневой группы неминуемо влечет пропорциональное облегчение других элементов. После снятия лишних масс следует тщательная полировка поверхностей, которая позволяет еще немного «поймать» на снижении аэродинамических потерь.
Теперь необходимо повысить герметичность сальниковых манжетных уплотнителей, которые должны иметь «честное» происхождение. Их биение относительно коренных шеек должно составлять не более 0,01 мм. Дополнительно проводится полировка — устранение шероховатости поверхности до значения Ра 0,16 мкм. Облегчение маховика. Изначально он спроектирован в расчете на усредненного пользователя, которому может просто не хватить водительского мастерства, чтобы, например, тронуться «в горку».
Это значит, что в маховике тоже «гнездятся» лишние, «компромиссные» массы. С вазовского маховика можно убрать до нескольких килограммов веса, помня одно правило: каждый грамм, снятый на удалении от центра маховика, полезнее нескольких, снятых ближе к центру. После работ над маховиком его венец фиксируется механически (резьбовыми соединениями), но никак не сваркой! По завершении этого комплекса работ проводится тщательная динамическая балансировка коленвала с маховиком, шкивом и корзиной.
Двигаясь выше,
обращаем внимание на шатуны — элементы, связующие коленчатый вал с поршнями. Основное требование к шатуну — параллельность отверстий верхней и нижней головок, которая не должна выбиваться из цифры 0,02 — 0,03 мм. Далее алгоритм действий катится по накатанной дорожке — убираем лишние массы. При этом необходимо постоянно держать под контролем один важный вопрос -соблюдение у всех четырех шатунов одинакового центра масс, приблизительно 1,5 мм. Эмпирически доказано, что с одного шатуна можно убрать до 100 г металла. После этого проводится полировка, имеющая несколько целей. С одной стороны, она, за счет снижения потерь на трение, повышает пределы выносливости и компенсирует снятие металла. С другой, выявляет скрытые дефекты детали — раковины и волосовитость.
Подошли к поршням. Спортсмены любят облегченные поршни — с ними двигателю легче выходить на максимальные обороты. Для начала нужно позаботиться о том, чтобы сами поршни были фирменными. К сожалению, часто попадаются «левые» детали. Поршень в основном облегчается по юбке изнутри. Технология довольно сложная, при этом необходимо добиться, чтобы все поршни были одинаковы по весу. С каждого можно снять 10 — 15 г. Следует обратить внимание на объем камеры сгорания (он должен быть одинаков у всех поршней) и смещение центра массы заряда, которое должно быть направлено в сторону свечей. Днище поршня полируется, поскольку изначально имеет множество микронеровностей, увеличивающих площадь. Чем она больше, тем выше теплонапряженность поршня, а мы хотим построить надежный мотор.
Пальцы тоже можно облегчить, но при обязательной полировке изнутри. С каждого «сносится» по 20 — 30 г при условии, что они сделаны из хорошей стали и изначально правильно обработаны термически и механически. «Внизу» остается провести грамотную сборку с соблюдением всех норм затяжки соединений. Как известно, не всем специалистам под силу выполнить даже такую несложную операцию.
Головка блока цилиндров тоже располагает массой резервов для тюнинга. Однако узел имеет «потайные» масляные и водные каналы,
которые можно нечаянно повредить. Чтобы избежать этого, для контрольных промеров обычно пользуются распиленной на четыре части «головой». В каналах головки блока цилиндров присутствуют неровности (дефекты литья), которые можно устранить. Сами каналы при этом немного расширяются и спрямляются с соблюдением одинаковости сечения. Спрямление — вопрос спорный. Особое внимание уделяется сопряжению седло — канал. При обработке можно добиться одинакового объема и формы камер сгорания. Форма камеры сгорания — предмет отдельного большого разговора.
Особая тема — клапаны. Многие тюнинговщики предлагают клапаны от BMW по запредельным ценам. Деулины же считают, что можно вполне обойтись стандартными, слегка доработанными. Выпускные клапаны лучше и не трогать. Разве что сделать радиусный переход на уступе — концентраторе напряжения и на соединении стержень-тарелка. А затем эти места отполировать. Впускной клапан облегчается до веса выпускного, и убираются все острые кромки. Притирка — совершенно обычная, какая описывается в многочисленных пособиях для механиков. Единственная нестандартная деталь, которая пр
1000
исутствует на «гражданских» моторах братьев Деулиных, -разрезной шкив распредвала, о котором и без нас написано очень много. После всего необходимо провести аккуратную обкатку со стандартным распредвалом, постепенно увеличивая нагрузку. Нужно «воспитать» мотор, приучить его к настоящей работе, но медленно. Именно такая технология использовалась при создании спортивных моторов по старой «группе А» (до 90-х годов). Нужны какие-то выводы. Но с ними торопиться не будем — подождем весны, чтобы протестировать несколько двигателей, подготовленных Деулиными. По их словам, такой мотор, при повысившемся механическом кпд, представляет собой универсальную базу для дальнейшего совершенствования. Кто-то, используя возможность «крутить» мотор до 7500 мин-1, начнет «заряжать» системы питания и выпуска, добиваясь дальнейшего увеличения динамики. А кто-то, напротив, предпочтет направить дополнительный кпд на экономию топлива.
Каждому свое.