Рейтинг: 5/5
У частині 2 Тюнінг ГБЦ я розповідав про перевагу ГБЦ з 4 клапанами в порівнянні з 2 клапанами на циліндр, а також вважаю, що це питання спірне. До того ж у мене зараз піддослідний автомобіль, на якому налагоджували система flexfuel саме 1.4 літра Шкода Фабіа (8 клапанів) і до 3500-4000 оборотів вона їде на порядок краще ніж 1.6 літра 16 клапанів.
Головне, ви повинні зрозуміти, що для досягнення, підвищення потужності, моменту мало просто збільшити наповнюваність циліндрів (збільшивши, марнуючи канали). Як я вже багато разів писав, на малих обертах швидкість патока надходить заряду в каналах невисока, і звичайно в зв'язку з цим сильно страждає наповнюваність. Є дві складові на які слід звернути увагу для збільшення моменту на малих обертах:
А. Поліпшення наповнюваності при малому підйомі впускного клапана (скажімо в момент його закриття). Про це йшлося в попередніх постах (сідло клапана, поліпшення анти реверсу потоку, прохідний перетин каналу ...)
Б. Організувати якомога ефективніше горіння суміші. У цьому питанні нам допоможе добре організовані завихрення.
Існує два види завихрень (дивись ілюстрацію вТюнінг ГБЦ частина 3 Swirl і Tumble. Swirl - завихрення навколо вертикальної осі (як стрептізерша навколо свого жердини крутиться). ГБЦ з 2 клапанами на циліндр має конструктивну тенденцію до цього виду завихрення, а як це поліпшити ми розглянули вже.
З іншого боку ГБЦ з 4 клапанами на циліндр не любить взагалі стриптиз, крутіння навколо вертикальної осі (немає конструктивної тенденції до swirl), але має схильність до tumble - завихрень навколо горизонтальній осі (це як гімнаст крутиться на турніку)
На перший погляд, вплив обох видів завихрення має бути однаковим, це так і є, Але до моменту, коли поршень досягає верхньої мертвої точки ВМТ, тут ситуація змінюється кардинально. Горизонтальне завихрення (tumble) яке використовується в ГБЦ з 4 клапанами припиняється, а ось вертикальне (swirl) немає. До того ж наш гімнаст на турніку (tumble) відмовляється обертатися коли ступінь стиснення вище 11/1. Все це призводить до уповільнення процесу горіння. На додаток до недоліків ГБЦ з 4 клапанами має схильність до випуску свіжого заряду через випускні канали в режимі оверлап (коли відкриті впускні і випускні клапана) пере продування циліндрів (over scavenging) - що в свою чергу погіршує момент на низьких оборотах і збільшує витрату палива. (Ця проблема елементарно вирішується при доопрацюванні ГБЦ)
До чого я все це пишу, раніше я розповів про переваги 4 клапанних ГБЦ, тепер ми розглянули їх недоліки, а так же переваги ГБЦ з 2 клапанами. Той факт, що 2 клапани на циліндр ГБЦ більш ефективна в діапазоні малих і середніх оборотів незаперечний. Саме тому виробники цивільних автомобілів стали вже давно впроваджувати різні системи Зміна фаз газорозподілу (VVT variable valve timing) що в свою чергу реально ситуацію поліпшило, але і здорожувало.
Я пропоную розглянути варіанти, крім Зміна фаз газорозподілу, що або як можливо поліпшити ГБЦ з 4 клапанами на циліндр, використовуючи переваги які присутні у двигунів з 2 клапанами. Як поєднати, адже очевидно, що один з факторів, це вертикальне завихрення, яке відсутнє в даних моторах. Або просто, треба додати стриптизу в 4-х клапанні ГБЦ, допомогти гімнастові - поєднати swirl і tumble.
Ідея полягає в установці регульованою заслінки в один з впускних каналів, а не в ранер, як у Субару. Variable Swirl Control System отримала широке визнання у всіх виробників, вони мають різні назви, але принцип один - додати завихрень навколо вертикальної осі - Swirl
Це одна з причин, чому сучасні турбодизеля мають такі приголомшливі показника на низьких, малих обертах (з урахуванням, що мають ГБЦ з 4 клапанами на циліндр). Конструктора BMW додали не просто стриптизу (swirl) вони створили шедевр обертання потоку навколо вертикальної осі (swirl)
З малюнка дуже добре видно, що при закритій заслінці, розташованої в одному з відгалужень впускного каналу відбувається закручування надходить заряду, далі з підвищенням обертів і навантаження заслінка відкривається для досягнення максимальної наповнюваності.
Свого часу, при будівництві гоночних моторів з 16 клапанними ГБЦ для організації додаткового завихрення і як наслідок поліпшення низів, я використовував кастом розподілвали, в яких були різні впускні кулачки. Варіантів багато, але краще всього працює, коли один кулачок має на 5-7 градусів менше повну фазу (duration - про распредвалах писав 3 поста) і при цьому мають однаковий Lobe separation angle (LSA) - загальний розвал кулачків.
У такому варіанті суттєво поліпшувався момент на низьких оборотах і незначно зрізалася верхівка.
Багато хто може подумати, а до чого тут портінг, доробка ГБЦ? Всі вище наведені варіанти, які використовуються виробниками доводять ефективність організації вертикального завихрення в моторах з 4 клапанами на циліндр. Значить при портінг необхідно завжди про це думати. Як поліпшити на 8-ми клапанному моторі (2 клапани на циліндр) я вже в попередньому пості розповів. Тепер варто розглянути деякі варіанти з 16 клапанними головками (4 клапани на циліндр).
На вигляд звичайна головка, але ось чому тут присутній swirl вертикальне завихрення? Відповідь - все елементарно, різний розмір клапанів і каналів, причому, як впускних так і випускних. Дана процедура досить складна і дорога, але офігенно ефективна.
Так само, при такому підході оптимізації каналів, камери згоряння, бажано приділити увагу і висоті розташування сідел клапанів. Вище, ми розглядали проблему - пере продування циліндрів (over scavenging) на даному типі головок в режимі оверлап. Для поліпшення необхідно випускний клапан посадити глибше
В такому випадку, що утворилася сходинка обмежить, зменшить вихід, витік свіжого надходить заряду через випускний канал.