Как увеличить размер клапанов

Предлагаемые нами комплекты доработки ГБЦ отвечают большинству требований. Но ведь есть и хоть не большая, но стабильная, часть клиентов, которым такой объем работ кажется недостаточным. Так можно ли еще улучшить характеристики мотора?

Да можно! Но мощностную составляющую. Для этого есть два пути. Один, попроще, экстенсивный. Можно наращивать высоту подъема клапана и ширину фаз. Можно. Но бесконечное наращивание этих параметров неизбежно приводит к резкому ухудшению работы мотора на невысоких оборотах. Стоит ли напоминать, что обороты до 3.000 весьма популярны в городской езде?

На практике, к примеру на моторе 21083, реальной высотой подъема, при которой еще можно обеспечить приемлемые холостые обороты, являются валы 10.6 – 10.65 мм ( речь идет о впускном клапане ). Валы с большим подъемом и более широкими фазами в следствии эффекта “обратного выброса” не дадут равномерной работы “в низу”, резко увеличат расход топлива и токсичность выхлопа. То есть для повседневной эксплуатации явно не удобны. Приходится признать, что попытка увеличить ключевой показатель “время-сечение” за счет высоты подъема ( читай “ время -…” ) имеет свои существенные минусы.

Остается второй, более продуктивный путь. Необходимо увеличивать “ … — сечение” седла клапана, т.е. применять клапаны большего диаметра. Что, соответственно, ведет к необходимости перепрессовывать седла клапанов – процессу сложному технически и весьма ответственному, так как от него напрямую зависит надежность мотора.

В принципе, при проектировании быстроходных двигателей диаметры клапанов выбираются наибольшими, насколько это возможно условиями размещения их в цилиндре. Общая площадь проходных сечений в горловинах всех клапанов цилиндра может составлять:

— для камер сгорания “шатрового” или “полусферического” типа > 35 % от площади поршня
— для “клиновидных” КС при 2-х клапанах 25…30 %
Но максимальная эффективность при массовом производстве не является приоритетом – куда более важным параметром окажется себестоимость работ. Именно поэтому на конвейере не учитывается возможность модернизации двигателя. Хотя запас для увеличения диаметра клапанов существует в любой головке блока.

Для 083 мотора, к примеру, применяются клапаны 39.5 и 34.5 мм, соответственно впуск / выпуск. Точнее так. Возможно поставить и клапаны большего диаметра, но именно эти ( 39 и 34 ) омолагированы для спорта, и, соответственно, являются наиболее надежным вариантом. Для других моторов существуют свои оптимальные параметры клапанов.

Увеличив диаметр седла, добиваемся того, к чему стремились – улучшая наполнение на оборотах ( увеличиваем мощность ), не ухудшаем работу на не высоких частотах вращения, т.е. преимущество от увеличения объема не сходит на нет ( крутящий момент).

Что, впрочем, не исключает, а даже провоцирует применение распр.валов с “средними” подъемами и достаточно широкими фазами( уже упоминавшийся 10.65 ). Напомним, ширина фаз одна из составляющих компонента Ре, важнейшего элемента в формуле мощности.

Так что увеличение диаметра седла является мощным фактором увеличения эффективности работы мотора.

В качестве примера, можно привести интересный протокол испытаний двигателя “Москвич” с тогда еще опытной ГБЦ с увеличенным на 1 мм. впускным клапаном. Вот выдержки из него:

Видео:Lada Samara Толстостенный блок цилиндров ВАЗ 21083 с поршнями SUZUKI (как увеличить объём двигателяСкачать

Протокол ПИ 37.201.217 — 91

Видео:МОЩНОСТЬ мотора УВЕЛИЧИТСЯ если СДЕЛАТЬ так...Скачать

1. Цель испытаний

Определить мощностные и экономические показатели двигателя 3312 …. при комплектации опытной ГБЦ УЗАМ и сравнить с аналогичными показателями, полученными с серийной головкой мод. 331.

Видео:Клапана и Пружины! Вес, Жесткость и Седло Клапана!Скачать

3. Методика испытаний

Снятие регулировочных характеристик по топливу на полном дросселе при n = 1400, 2200, 2600, 3000, 3400, 3800, 4200, 4600. 5000 с установкой опт. УОЗ на каждом из указанных режимов. .

Видео:Омеднение деталей или как увеличить размер вкладыш (меднение в домашних условиях)Скачать

4. Результаты испытаний

Основные мощностные показатели двигателя при оптимальных составах смеси и УОЗ при работе на бензине ОЧИ – 90.6.

Из табл. видно, что двигатель, укомплектованный опытной ГБЦ имеет мощность 86.8 л.с. против 79.1 у серийной, и крутящий момент 136.5 Нм против 139.6 Нм. Более низкий Мкр с опытной ГБЦ объясняется УОЗ, при котором снималась внешняя скоростная характеристика для обеспечения запаса по детонации не менее 3-х градусов при работе на бензине ОЧИ – 90.6.

Значение коэфф. наполнения ( К ) и расхода воздуха ( Qв ) по ВСХ с опытной и серийной ГБЦ

Читайте также: Сальники крышки клапанов ниссан куб az10

Из таблицы видно, что двигатель, укомплектованный опытной ГБЦ имеет больший коэфф. наполнения с 3800 – 5400об\ мин, что подтверждается более высокими мощностными показателями по ВСХ.

Испытания показали, что увеличение диаметра серийного впускного клапана незначительно увеличивает М кр max, но повышает максимальную мощность . .

Видео:как подточить клапан без съема гбцСкачать

5. Выводы

Применение ГБЦ ….. с увеличенными клапанами на впуске улучшает максимальную мощность на 7.7 л.с, ухудшая экономические показатели на частичных нагрузках на 3 –11%. Улучшение наполнения только за счет увеличения … клапана и седла на впуске без изменения параметров на выпуске недостаточно.”

Видно, что эффективность растет с оборотами. Понятно, что растет и расход топлива, но ведь и прирост в мощности около 10 %, мягко говоря, на дороге не валяется. Напомним, что клапан в “Москвиче” был увеличен один и на 1мм. В нашей же ситуации оба клапана увеличены на 2 мм. Понятно, что моторах с разной конструкцией нельзя проводить прямых параллелей, но приблизительные пропорции изменений сохранятся.

И еще один маленький аргумент за увеличение клапанов. В спорте, где как нигде важна эффективность ( отдача ) мотора, как только позволяет тех. регламент, клапаны увеличивают до макс. разрешенного диаметра. Такая настойчивость на пустом месте не появляется. Просто это решение проверено временем и показало себя не только крайне эффективным, но и предельно надежным.

Видео:Как увеличить мощность двигателя доработкой седел клапанов? Размер и фаски седел на ГБЦ ВАЗСкачать

тюнинг головки двигателя

Видео:подрезка клапана и для чего она нужнаСкачать

Камера сгорания

При изучении тюнинга камеры сгорания, не лишним будет ознакомиться со статьей >> увеличение степени сжатия
так эти виды тюнинга влияют друг на друга.

Пространство «уши» вокруг клапанов

Если с умом доработать пространство в камере сгорания, проходящее близко к клапанам при их открытии, то можно значительно увеличить пропускную способность, повысив тем самым наполнение и мощность двигателя. В «двух-клапанном цилиндре» если камера сгорания имеет компактное строение, часть окружности тарелок клапанов, большую часть пути движется близко к краю камеры сгорания, создавая зону малой проходимости для топливовоздушной смеси и для выпуска сгоревших газов. Если эту зону расширить то можно увеличить наполнение цилиндров и соответственно поднять мощность.

В куполообразных камерах сгорания, либо в головках блока с V образным расположением клапанов друг относительно друга, данная технология обработки малоэффективна, так как клапана при открытии движутся к центру цилиндра и отходят при этом от стенок на приличное расстояние.

Растачивать нужно до мест прилегания головки к блоку цилиндра и вокруг клапанов, создавая так называемые «уши вокруг клапанов». Определить зону до которой можно растачивать, поможет прокладка либо отпечаток старых мест прилегания. Расточка ведется с помощью шарошек. Внимание ! Растачивайте очень аккуратно, особенно следите чтобы не попасть вращающимся инструментом, в зону прилегания мест уплотнений головки блока.

Видео:Регулировка клапанов подпил шлифовка подгон стаканчика толкателя Adjusting the valves for the pusherСкачать

Просаженность седел клапанов

Седла клапанов, иногда имеют углубленное местоположение в камере сгорания (Просаженность клапанов может возникнуть в следствии кап. ремонта, большого пробега, тюнинга связанного с повышением подъема клапана за счет установки другого распредвала итд.) В начале открытия впускного клапана (на 1-2 мм) топливовоздушная смесь будет испытывать значительные затруднения, проникновению в цилиндры двигателя. В случае с выпускным клапаном уступ будет мешать очистке цилиндров от выхлопных газов в конечной фаэе выпуска. Наличие неровностей и острых углов очень сильно сказывается на «продувке цилиндров», (очень важной фазе работы двигателя, когда оба клапана открыты на малую величину)

Поправить положение можно сглаживанием всех острых кромок вокруг седел клапанов. Все операции по обработке камеры сгорания, желательно выполнять с вставленными (ненужными) клапанами, для защиты рабочих кромок седел клапанов от повреждений.

Видео:12 способов увеличить мощность двигателяСкачать

Выступы седел клапанов

При установке седел клапанов в головку блока образуются уступы во впускных и выпускных каналах, из за несовершенства самой отливки и прямых цилиндрических форм седел. Места сопряжений стоковых деталей, обычно никак не обрабатываются. Даже если заводом предусмотрена обработка мест стыковки седел клапанов и головки блока, выполнена она посредственно с образованием новых уступов, так как обработка предусматривает лишь прохождение фрезой, что не дает необходимого качества при обработке сложных, изогнутых поверхностей. Сглаживание мест сопряжения тела головки блока с седлами клапанов, дает очень хорошие результаты, в плане уменьшения сопротивления потоку и как следствие повышения наполнения цилиндров двигателя.

Видео:Увеличение мощности двигателя без турбины! Все про коллектор с изменяемой геометрией.Скачать

Увеличение диаметра седла клапана

Одним из самых действенных видов тюнинга для головки блока, считается увеличение диаметра впускных и выпускных клапанов. Операция очень спецефическая требует подбора новых клапанов, седел клапанов и спецефического оборудования для совершения этой процедуры.

Читайте также: Опель омега как отрегулировать клапана

Эффект увеличения клапанов можно получить и методом расточки диаметра клапанного седла на некоторую небольшую величину (по обстоятельствам) Рабочее место уплотнения клапанов смещается при этом к краю тарелки клапана. Величина на которую по максимуму можно расточить седла зависит от конкретного двигателя, толщины и диаметра седла. Обычно чем меньше клапаны и чем совершеннее двигатель, тем на меньшую величину можно расточить седла. В любом случае если вы увеличите диаметр седла на 0.75 — 1.2 мм надежность двигателя от этого не пострадает, но пропускная способность увеличится, как от аналогичного увеличения диаметра клапана с седлами.

К стати, если внутренний диаметр седел увеличен, то не обязательно оставлять прежние клапана, можно заменить их на новые, с большим диаметром тарелки.

Видео:Варианты бюджетного увеличения объема ВАЗовских двигателей с 1.6 л до 1.8 лСкачать

Стыковка коллекторов с головкой

Необходимость в подгонке внутренних поверхностей впускных и выпускных коллекторов, к аналогичным каналам головки блока, обуславливается неточным их изготовлением и отсутствием подгонки в процессе сборки на заводе изготовителе. Тем не менее гладкий переход от коллектора к каналам головки очень важен для хорошгего наполнения двигателя. Если убрать все уступы, то поток топливо-воздушной смеси, меньше встретит на своем пути препятствий и большее количество смеси попадет в цилиндры двигателя.

Прилегающая поверхность впускного коллектора

Прилегающие поверхности впускного коллектора и головки блока необходимо тщательным образом обработать до получения полной стыковки. Для начала желательно посадить коллектор на штифты, для жесткой фиксации коллектора относительно головки блока. Далее отметить места несостыковок «маркером» (как вариант, поверхности смазать краской, после высыхания разъединить, при разломе будут видны места выступов металла на обоих поверхностях) Чтобы метки не стирались, процарапать по контуру шилом, после чего обработать поверхности шарошками до получения полной стыковки.

2 Метод. Воспользоваться пластилином

1.Нанести пластилин на стыковочную зону и частично внутри каналов ГБЦ.
2. Присыпать мелкой стружкой, пылью идр. Разделительный материал, нужен чтоб не слиплись поверхности при стыковке.
3. Присоединить коллектор к ГБЦ и притянуть болтами до неполного выдавливания пластилина из щели. Должно остаться 0.5-1мм
4. Отсоединить коллектор и по отпечаткам будет видно где материал ГБЦ выступает.
5. Отчертить шилом и спилить шарошками лишнее.
6. Повторить процедуру для коллектора, так как первые 5 пунктов определяют зону выступания только ГБЦ.

Операции по выявлению мест обработки (съема металла), головки блока для лучшей стыковки с коллекторами.

3 Метод. Воспользоваться прокладкой коллектора. Прокладку необходимо приложить поочередно к поверхности стыковки ГБЦ и коллектора. При отчерчивании мест съема металла, обратить особое внимание, на точность совпадений отверстий крепления либо штифтов, так как они являются ориентирами.

Немного отклонюсь от темы и замечу, что весьма не лишним будет состыковать и сгладить все резкие уступы всех деталей находящихся на впуске, так как они создают весьма значимое сопротивление, потоку топливовоздушной смеси.

Детали создающие сопротивление на впуске для инжекторных или карбюраторных систем:

— Ступеньки стыковки дросселя с впускным коллектором и впускным трубопроводом
— Не совершенная форма дроссельной заслонки
— Не совершенная форма массового расходомера воздуха
— Не совершенная форма впускного коллектора
— Гофрированный впускной трубопровод
— Воздушный фильтр
— Стыковочное место карбюратора с впускным коллектором и термоизолирующей вставкой

Прилегающая поверхность выпускного коллектора

Если выпускной коллектор имеет внутренние диаметры патрубков те-же, что и на головке блока цилиндров, то их так же необходимо состыковать. если отверстия труб выпускного коллектора значительно больше отверстий в головке блока цилиндров, то растачивать головку не нужно, ибо сея мера сделана специально, чтоб ограничить обратное давление с системы выпуска обратно в цилиндры. (выхлопные газы испытывают значительное сопротивление, встречаясь с ступенькой образованной меньшим отверстием на головке блока.)

Видео:Как снизить РАСХОД и УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ за пару минут!? / Проверка лайфхакаСкачать

Увеличение впускных и выпускных каналов

Увеличение диаметра впускных и выпускных каналов уменьшает сопротивление движению газов, но так же уменьшается и скорость их движения. Что хорошо для высокооборотистых моторов и плохо для мотора без расчета его работы на высоких оборотах. Увеличение диаметра каналов малоэффективно, без увеличения диаметра клапанов. В связи с этим, нужно либо расточить и перепрессовать седла под большие клапана, либо расточить уже имеющиеся седла на небольшую величину, чтоб увеличить диаметр и в зоне клапана, а не только самих каналов.

Видео:минимально допустимый размер регулировочной шайбы вазСкачать

Срезание части направляющей

Ножка впускного и выпускного клапана стоит посредине каналов, создавая значительное сопротивление на впуске и выпуске. Ситуация усугубляется наличием выступающей части направляющих втулок клапанов и приливом обтекающим их. В «жестком» тюнинге все выступающие части срезаются, а ножка клапана обтачивается на меньший диаметр. Ножку клапана не рекомендуется уменьшать меньше чем на 10%. Торчащий конец направляющей лучше обработать снаружи для получения более обтекаемой формы, так сложнее и менее эффективно с точки зрения наполнения, но срезая часть направляющей уменьшается ее длинна и сильно возрастает износ, особенно с использованием распредвала с увеличенным подъемом клапана. При полном срезании выступа направляющей, можно несколько скомпенсировать ее износ, путем замены обычных втулок на бронзовые, имеющие гораздо более высокую износостойкость чем обычные.

Читайте также: Клапан механизма открывания дверей паз 3205 12в

Обработанные направляющие клапанов, для обеспечения меньшего сопротивления потоку.

Полное срезание направляющих клапанов, для обеспечения еще более лучшего наполнения цилиндров. В ущерб долговечности клапанного механизма.

Видео:Переделка клапана в нужный размерСкачать

Что стоит полировать, что не стоит

Все детали находящиеся внутри камеры сгорания включая саму камеру и днище поршня, полировать однозначно стоит.

Видео:Что Будет? Если Расточить Впускные Каналы в Головке Двигателя МашиныСкачать

Детали камеры сгорания

Доработанный впускной и выпускной клапан.
Камера сгорания.
Днище поршня.
Невооруженным глазом не видно но под микроскопом, с виду гладкий металл выглядит, как горные массивы с массой выступов и впадин. Полировка сглаживает эти неровности тем самым фактическая площадь контактирующей поверхности уменьшается.

При полировке металла уменьшается площадь контакта сгоревших газов с поверхностями внутри камеры сгорания, благодаря чему уменьшается отдача тепла и газы при расширении смогут совершить больше полезной работы, ведь если температура газа понижается понижается и его давление, что ведет к потере мощности.

Более подробно ознакомиться с тепловыми потерями можно перейдя по ссылке >> Тепловые потери

Еще один плюс вытекающий из первого:

Так как тепла в металл уходит меньше, понижается температура рабочих поверхностей (поршня, клапанов, камеры сгорания) что благотворно сказывается на детонационной стойкости двигателя и стойкости к перегревам. Так-же, полировка и сглаживание всех острых углов, уменьшает аэродинамическое сопротивление при движении газов на впуске и выпуске. (особенно при прохождении через узкие щели, при начальном открытии впускного клапана, продувке, итд) Полировка препятствует отложениям нагара, уменьшает концентрацию напряжений, понижая возможность образования трещин в камере сгорания и клапанах.
Для тех кому полировка кажется трудным делом. Совет! Попробуйте полировать специальным фетровым кругом к болгарке. Стоит около 100 руб. На больших оборотах, с помощью обычной пасты гои, полировка идет очень быстро и доставляет массу удовольствия!

Видео:ПОДНЯЛИ КОМПРЕССИЮ ДО 20 ОЧКОВ - ЗАЧЕМ?Скачать

Что не стоит полировать

Впускные и выпускные каналы полировать не стоит. Во первых из за труднодоступности полировать внутренние каналы очень долго и нудно. Во вторых на впуске из за очень гладкой поверхности образуется пленка из бензина которая периодически срывается в поток образуя неравномерную работу двигателя на малых нагрузках. Особенно пагубно сказывается полировка для двигателя с карбюраторной системой питания и моновпрыска, так как топливовоздушная смесь движется через весь впускной тракт, полностью проходя по впускным каналам. Для каналов достаточно шлифованной гладкой поверхности, без ненужной, а иногда и вредной полировки.

Видео:Как увеличить степень сжатия ДВС ЗАЗ ЛУаЗСкачать

Форма седел клапанов

Форма седел клапанов очень сильно влияет на процесс наполнения двигателя, особенно в моменты не полного открытия или закрытия клапана. Газам, приходится проникать через узкую щель и только хорошая аэродинамика клапана и фасок седел клапанов, может помочь, уменьшить сопротивление и позволить большему количеству топливной смеси попасть в цилиндры, либо помочь освободиться от отработавших газов.

Проще говоря плоскую и очень широкую заводскую фаску на седлах клапанов, можно превратить в более скругленную, добавив еще пару фасок а иногда и более. На рисунке ниже пример стоковой фаски I и обработанной, с образованием 3 фасок II. а впускное седло б выпускное. Ширина рабочей фаски подбирается исходя из диаметра клапана.

Несколько фотографий головки двигателя формулы один в разрезе. Очень хорошо видно и можно проанализировать форму седел клапанов болида. Фаски на ф1 фактически скруглены и обеспечивают идеальные условия для беcпрепятственных движений газов.

Итог. Естественно всех интересует результат от вышеперечисленных доработок и стоит ли браться за столь глубокое и сложное вмешательство в конструкцию двигателя. Результат зависит от многих факторов, но можно с уверенностью сказать, что мощность поднимется весьма и весьма заметно. На собственном опыте проверено, что качественно выполненный тюнинг головки двигателя, добавляет значительное количество лошадей, даже без использования более «резвого» распредвала. Так как используется стандартный распредвал, двигатель останется таким же эластичным и будет очень комфортно на нем передвигаться, в обычных режимах.

Мощность можно повысить на величины от 5 до 20% при том, что крутящий момент возрастет так-же во всем диапазоне рабочих оборотов двигателя. Хотя наверху прибавка будет выше. Если заменить распредвал, впускной коллектор, добавить наддув и др. то мощность возрастет гораздо выше, но это уже темы для других статей и там уже придется выбирать и анализировать гораздо больше параметров. Здесь же дан вариант классического тюнинга двигателя, связанного с усовершенствованием самой важной его части — ГБЦ читайте также >>увеличение мощности за счет степени сжатия
Продолжение следует!

🎥 Видео

На сколько фрезеровать головку блока цилиндров для поднятия степени сжатия двигателя?Скачать

Лучшая расточка 16кл ГБЦ+40лошадей ВАЗ 2112,приора,веста,ЛаргусСкачать

Увеличение производительности воздушного компрессора своими руками .Скачать