Отже, що ж це таке і для чого потрібно. Розписувати основи роботи 2Т двигунів не буду, так як їх все знають, але не всі розуміють, що таке фази газорозподілу і чому вони саме такі, а не інші.
Фази газорозподілу - це проміжок часу, за який відкриваються і закриваються вікна в циліндрі при русі поршня вгору-вниз. Вважаються вони в градусах повороту колін вала двигуна. Наприклад, фаза випуску в 180 градусів означає, що випускне вікно почне відкриватися, буде відкрито, а потім закриється при половині обороту (180 з 360) колін валу двигуна. Також треба сказати, що вікна відкриваються при русі поршня вниз. І відкриваються на максимум в нижній мертвій точці (НМТ). Потім при русі поршня вгору закриваються. Через таку особливість конструкції 2Т двигунів фази газорозподілу виходять симетричними щодо мертвих точок.
Для повноти картини процесу газорозподілу треба також сказати і про площі вікон. Фаза, як я вже писав цей час, протягом якого відкриваються і закриваються вікна, але не менш важливу роль відіграє і площа вікна. Адже при одному і тому ж часу відкриття вікна, суміші (продування) пройде більше через те вікно, яке більше за площею і навпаки. Теж саме і для випуску, відпрацьованих газів більше піде з циліндра, якщо площа вікна більше.
Загальний термін, що характеризує весь процес протікання газів через вікна, називається час-перетин.
І чим він більший, тим вище потужність двигуна і навпаки. Саме тому ми бачимо такі величезні по перетину канали продувки, впуску та випуску, а також високі фази газорозподілу на сучасних високофорсованих 2Т двигунах.
Отже, ми бачимо, що функції газорозподілу виконують вікна циліндра і поршень, який їх відкриває і закриває. Однак через це втрачається час, протягом якого поршень робив би корисну роботу. По суті, потужність двигуна формується тільки до відкриття випускного вікна і при подальшому русі поршня вниз створення крутного моменту не відбувається або дуже незначно. Загалом, обсяг двигуна 2Т на відміну від 4Т використовується не повністю. Тому першочерговим завданням конструкторів є збільшення часу - перетину при мінімальних фазах. Це дає кращі показники кривих моменту і економічності, ніж до того ж часу - перетині, але більш високих фазах.
Але оскільки діаметр циліндра обмежений, а також обмежені і ширина вікон, то для досягнення високого рівня форсування двигуна доводиться підвищувати фази газорозподілу.
Багато людей, бажаючи досягти більшої потужності починають збільшувати вікна в циліндрі або навмання, або за чиїм то раді або де то вичитавши рада, але не дуже то розуміють, що отримають в результаті, і чи правильно роблять. А може їм зовсім інше треба?
Припустимо у нас є будь-якої двигун і ми хочемо отримати від нього більшої віддачі. Що нам робити з фазами? Перше що багатьом спадає на думку - пропиляти випускні вікна вгору, або підняти циліндр за рахунок прокладки, а також пропиляти впуск вниз або підрізати поршень з боку впуску. Так, таким чином ми доб'ємося збільшення фаз і як наслідок часу - перетин, але якою ціною. Ми зменшили час, протягом якого поршень буде робити корисну роботу. Чому ж взагалі збільшується потужність при збільшенні фаз, а не зменшується? Збільшується час - перетин скажіть ви, так це так. Але не забуваємо що це 2Т двигун і в ньому весь принцип роботи побудований на резонансних хвилях тиску і розрядження. І здебільшого ключову роль тут грає випускна система. Саме вона створює розрядження в циліндрі при початку випуску, витягаючи відпрацьовані гази, а також слідом витягує і суміш з продувних каналів, збільшуючи час-перетин продувки. А також дозаправляти назад вилетіла суміш з циліндра назад в циліндр. В результаті ми маємо збільшення потужності при збільшенні фаз. Але не можна забувати також що випускна система налаштована на певні обороти, за межами яких суміш, яка вилетіла з циліндра; не повертається назад, а корисний хід поршня зменшений через високі фаз. Ось і виходить провал потужності і перевитрата палива на нерезонансних частотах двигуна.
Так чи можна отримати ту ж потужність і зменшити провал і витрата палива? Так, якщо домогтися того ж час - перетину без збільшення фаз газорозподілу!
Але що це означає на практиці? Збільшення ширини вікон і перетин каналів обмежена товщиною стінок каналів і граничними величинами ширини вікон через роботу кілець. Але поки є резерв, його треба використовувати, а тільки потім підвищувати фази.
Отже, якщо ви самі толком не знаєте, чого хочете і як багато хто говорить - хочу потужності, але і щоб низи не пропали, тоді збільшуєте пропускну здатність каналів і вікон без збільшення фаз. Якщо вам цього виявиться мало, підвищуєте фази поступово. Наприклад, оптимально буде на 10 градусів випуск, на 5 градусів продування.
Хотілося б трохи відступити і окремо сказати про фазу впуску. Тут нам дуже пощастило, коли люди придумали зворотний пластинчастий клапан, в простолюдді пелюстковий клапан (ЛК). Плюс його в тому, що він автоматично змінює фазу впуску і площа впуску. Таким чином, він змінює час-перетин впуску за потребами двигуна в даний конкретний момент. Головне спочатку правильно його підібрати і встановити. Площа клапана повинна бути більше площі перетину карбюратора в 1,3 рази, щоб не створити зайвого опору потоку суміші.
Самі впускні вікна повинні бути ще більше, а фаза впуску повинна бути максимально великою, щоб ЛК починав працювати якомога раніше. В ідеалі з самого початку руху поршня вгору.
Прикладом того, як можна домогтися максимальної фази впуску, можуть бути такі фото доробок впуску (НЕ Ява, але суть від цього не змінюється):
Це один з кращих варіантів доопрацювання впускання. По суті, впуск тут представляє комбінований варіант впуску в циліндр і впуску в картер (впускний канал постійно з'єднаний з кривошипно-шатунной камерою, КШК). Це також збільшує ресурс НГШ за рахунок кращого обдування свіжою сумішшю.
Для формування цього каналу, що з'єднує впускний канал з КШКв картері вибирається максимально можлива кількість металу, який розташований з боку впуску біля гільзи.
У самій гільзі робляться додаткові вікна нижче основних.
У циліндрі також вибирається метал біля гільзи.
Правильно встановлений ЛК дозволяє один раз і назавжди вирішити проблему з підбором фази впуску.
Хто ж все-таки зважився домогтися більшої потужності і знає на що націлений, готовий пожертвувати низами заради вибухового підхоплення на верхах, той може сміливо збільшувати фази газорозподілу. Кращим рішенням буде використання чужого досвіду в цій справі.
Наприклад, в зарубіжній літературі даються такі рекомендації:
Варіант Road race я б виключив, так фази дуже екстремальні, розраховані на шосейно-кільцеві гонки і при їзді на звичайних дорогах не практичні. Та й скоріше за все розраховані під мощностной клапан, що зменшує фазу випуску на низьких і середніх оборотах до пріемлівим рівня. У будь-якому випадку робити фазу випуску більше 190 градусів не варто. Оптимальний же варіант як на мене 175-185градусов.
З приводу продувки ... тут все більш - менш вказано оптимально. Однак як зрозуміти скільки буде крутити ваш двигун? Можна пошукати вже доопрацювання людей і з'ясувати у них, а можна просто взяти усереднені числа. Це в районі 120-130 градусів. Оптимально 125 градуса. Більш високі числа відносяться до менших кубатури двигунів.
І ще, з підвищенням фаз продувки також треба підняти і її тиск, тобто картера стиснення. Для цього потрібно максимально зменшувати обсяг кривошипно-шатунной камери прибираючи зайві порожнечі. Наприклад, для початку заглушивши балансувальні отвори в колінчастому валу. Заглушки потрібно робити з максимально легкого матеріалу, щоб ті не вплинули на балансування КВ. Зазвичай їх вирізують з винних пробок (коркове дерево) і заганяють в балансувальні отвори, після чого з обох сторін промазують епоксидкой.
З приводу впуску я писав вище, що краще поставити ЛК і не ламати собі голову з підбором фази.