Наддув на карбюраторный двигатель


В данной статье приведены общие правила и рекомендации по созданию и установке механического нагнетателя с приводом от коленвала на карбюраторных двигателях, на которых нагнетатель полагается располагать перед карбюратором.

1. Если давление наддува составляет более двух атмосфер, то требуется переход на более высокооктановый бензин (из-за существенного роста фактической степени сжатия). Но самодельный нагнетатель вряд ли сможет дать более двух атмосфер, так что достаточно обычной регулировки угла опережения зажигания, уменьшив его на необходимую величину. Если система зажигания снабжена вакуум-корректором угла ОЗ, то необходимо произвести его перенастройку в связи резким изменением давлений в карбюраторе.

2. Если двигатель имеет спортивные (широкие) фазы газораспределения, то происходит существенный рост расхода топлива из-за выноса части смеси в выпускной коллектор. Так что на спортивные моторы наддув лучше не ставить, если, конечно, не планируется использовать эту машину в соревнованиях.

3. Многие считают, что наддувной двигатель — псих, не умеющий ехать на малых оборотах. На деле же максимальные обороты почти не растут, так как они определяются не столько количеством сгоревшей смеси, сколько массой поршней, шатунов, качеством исполнения впускных и выпускных трактов. Происходит весьма большое увеличение тяги, приёмистости, скорости раскрутки до максимальных оборотов, но роста последних почти не наблюдается.

4. Если после установки наддува двигатель будет эксплуатироваться в таких же режимах, что и до установки, то увеличения расхода топлива не произойдёт. Наоборот, будет достигнута некоторая экономия за счёт существенного сокращения времени разгона, преодоления подъёмов, возможности двигаться на более высокой передаче.

5. Нагнетатели весьма чувствительны к препятствиям потоку воздуха, поэтому крайне желательно произвести полировку впускного коллектора, большого диффузора карбюратора и др. деталей до зеркального блеска (сначала обточив стенки до ровной поверхности, а затем отполировав). Если полировка недоступна, то надо позаботиться об отсутствии поперечных задиров, которые будут завихрять поток. Недопустимо использовать для соединения нагнетателя с карбюратором гофрированные шланги — лучше всего использовать гладкие пластиковые трубы (например, канализационные) с плавными изгибами. Желательно увеличить площадь фильтрации воздушного фильтра (если фильтр поролоновый с масляной пропиткой или, не дай Бог, инерционный, то его желательно заменить на бумажный — нагнетатель не любит разрежения в фильтре и тем более мусора, которого инерционные фильтры на малых скоростях пропускают кучу). Перед бумажным фильтром желательно установить предочиститель из многослойной марли (НЕ ТКАНИ), пропитав его маслом.

6. Так как после установки нагнетателя будет сгорать больше смеси, то возрастает риск доискрового (калильного) зажигания. Во избежание этого надо вкрутить хорошие свечи, например А23. Для более полного сжигания смеси желательно увеличить энергию искры, что достигается применением коммутаторов. Желательно также применять высоковольтные провода с распределённым сопротивлением (то есть без резисторов)- TESLA и др.

7. Для обеспечения достаточно богатой смеси надо НЕМНОГО увеличить диаметр топливных жиклёров, а в целях обеспечения чистоты воздуха надо загерметизировать карбюратор. В качестве уплотнителя для осей и тяг можно использовать толстые шерстяные нитки, пропитанные маслом. Для этого надо рассверлить на ¼ глубины канал, увеличив диаметр рассверленной части на 2-3 мм и уложить туда нитку. Затем это всё закрывается прокладкой для удержания нитки от осевого перемещения. Все отверстия для забора воздуха из окружающего пространства (мимо воздушного фильтра — винт качества смеси и пр.) необходимо снабдить фильтрами.

8. Колесо компрессора должно иметь достаточный размер и обороты. Например, для двигателей объёмом в 1-2 литра можно применять пылесосные агрегаты АП-600, обеспечивая их вращение с частотой, в 1,5-2 раза больше оборотов коленвала. Впрочем, для каждого сочетания «мотор-вентилятор» передаточное соотношение надо подбирать индивидуально, контролируя давление наддува, чтобы во всех режимах оно лежало в пределах 1,3-2 атм.

9. Если передаточное соотношение привода компрессора будет больше 2,5, то уже целесообразно применение интеркулера — промежуточного охладителя наддувочного воздуха. Дело в том, что на таких оборотах (15-20 тысяч, в зависимости от оборотов коленвала) воздух уже начинает нагреваться от трения о лопатки. В результате он расширяется и массовое наполнение цилиндров падает. Интеркулер (очень похож на обычный сотовый радиатор для охлаждающей жидкости, только каналы, естественно, пошире и изгибы поплавнее) ставится после компрессора и охлаждает нагретый воздух, что, кстати, благоприятно сказывается и на температуре самого двигателя, особенно поршней, которым при установке турбины достаётся по первое число. Впрочем, никто не осудит за установку интеркулера на любой наддувный двигатель — массовое наполнение цилиндров вырастет на 10-20%, в зависимости от температуры забортного воздуха — чем она выше, тем больше толку будет от «кулера». Только не вздумайте ставить охладитель на безнаддувный двигатель, массовое наполнение ощутимо упадет, так как интеркулер обладает приличным сопротивлением потоку.

10. Вопрос: где взять этот промежуточный охладитель? Конечно, на обычном развале эту штуку не найти, так как интеркулеры применяются в основном на турбодизелях — как грузовых, так и легковых, так что придётся его заказывать. Из отечественных автомобилей охладители имеют КамАЗ-6460, «Волги» и «Газели» с дизелем Steyr ГАЗ-5601 и… Пожалуй, из доступных вариантов всё. Впрочем, можно изготовить интеркулер самому, из оцинкованной стали, или, что ещё лучше, меди толщиной 0,5-2 мм, и труб — хоть водопроводных. Только этот процесс весьма трудоёмкий, так как требуется хороший тепловой контакт между каналами и рёбрами, что потребует хорошей пайки с использованием кислоты. Главные условия — каналов должно быть побольше, они должны быть поуже и суммарная площадь сечения каналов должна быть минимум в 1,5 раза больше сечения впускной трубы. Это необходимо для того, чтобы воздух в каналах тёк медленнее и чтобы площадь его соприкосновения со стенкой канала была больше для лучшего охлаждения. Например, при внутреннем диаметре впускной трубы 50 мм требуется интеркулер с 4 каналами, каждый диаметром около 30 мм. Вычислить необходимый диаметр каналов можно через формулу площади круга: площадь=3,14*радиус в квадрате. Переход впускной трубы в каналы должен быть максимально плавным — лучше всего сформировать разветвители из стеклоткани, пропитанной эпоксидкой. Ступеньки в каналах тоже ощутимо завихряют и подтормаживают поток, так что их нужно промазать герметиком. Нужно обеспечить хорошую продувку рёбер охладителя, иначе толку от него будет мало — лучше всего выделить ему воздухозаборник. На мотоциклах лучше всего расположить его перед двигателем, обеспечив ему хорошую продувку и защиту от грязи, чего можно достигнуть при помощи дефлекторов и воздуховодов из листового металла или той же стеклоткани, пропитанной эпоксидкой.

11. Теперь о устройстве самого нагнетателя. Лучше всего, если он будет центробежного типа — «улитка», но возможен и вентиляторный — с отводом воздуха параллельно оси. Крыльчатка должна вращаться на шарикоподшипниках — роликовые, игольчатые и тем более скольжения недопустимы из-за больших частот вращения. Для смазки желательно применять хладоновое (фреоновое) масло, например ХФ-12-18. Использовать для смазки масло из моторной системы смазки нежелательно, так как оно имеет достаточно высокую температуру. Масло должно иметь вязкость 5-10W. Уплотнить подшипники надо резиновыми самоподжимными сальниками, чтобы вал компрессора проворачивался от руки с усилием. После небольшой приработки на двигателе вал будет проворачиваться с инерцией. Само колесо нагнетателя необходимо тщательно отбалансировать — на таких оборотах разницы всего в один грамм будет достаточно для убийственных вибраций. Для регулировки натяжения приводного ремня лучше всго закрепить корпус нагнетателя на оси и длинных шпильках. Материал лопастей нужно подбирать такой, чтобы они не погнулись при резкой раскрутке (до 5000 об/мин/сек, что возможно при подгазовках на нейтральной передаче) и их не разорвало на высоких оборотах (до 25000 об/мин, что также реально, особенно на мотоциклах). В общем, на лопастях надо сделать рёбра жёсткости, но небольшого размера и такие, чтобы они не сильно завихряли поток воздуха. В общем, колесо должно быть максимально лёгким, прочным и гнать воздух в одном основном направлении, так что желательно его изготавливать в хорошей мастерской.http://bn-p.ru/