ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ФОРСУВАННЯ
ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ФОРСУВАННЯ
Для успішного форсування 2-х тактного двигуна необхідно виконати комплекс заходів, який полягає у зміні основних параметрів двигуна, зміні конструкції його основних деталей та вузлів.
Потужність двотактного двигуна залежить від багатьох факторів - ступеня стиснення в циліндрі, фаз газорозподілу, площі перерізу вікон циліндра, форми продувних каналів, форми камери згоряння та ін.
Перш ніж приступити до форсування, необхідно визначити свої можливості в галузі металообробки та доступу до необхідних сталей і матеріалів.
Форсування ведеться у наступному напрямку:
1. Збільшення дифузора карбюратора та розширення "час-перетин" впускного вікна (вікон). (Можливо встановити пелюстковий клапан або золотник).
2. Збільшення ступеня стиснення в картері рахунок заповнення вільних обсягів, зменшення діаметра щік коленвала і срецвставки, зменшення довжини шатуна, підрізання торця картера чи цилиндра.
3. Збільшення "час-перетин" перепускних вікон.
4. Збільшення ступеня стиснення та зміну форми камери згоряння.
5. Розширення "час-перетин" випускного вікна (вікон).
6. Підбір спеціального резонатора випуску, який виготовляється індивідуально для кожного двигуна.
7. Зменшення втрат на тертя за рахунок зміни числа, висоти та матеріалу поршневих кілець, застосування срібних сепараторів у шатуні, зміни матеріалу гільзи циліндра, встановлення корінних підшипників з неметалевим сепаратором.
8. Розвантаженням колінвала за рахунок заміни ланцюгової передачі на шестерну, зі збільшеним передатним ставленням.
9. Зближенням передавальнихвідносин коробки передач.
Всі перераховані вище заходи виконуються в комплексі, що дає можливість збільшити потужність двигуна від 1,5 до 2,5 рази.
Більш детальну інформацію ви можете знайти у книзі Григор'єва "Мотоцикл без секретів".
Доробка циліндра полягає у зміні фаз і матеріалу гільзи.
Доробку слід вести в наступній послідовності.
1. Розгильзовуємо циліндр шляхом нагрівання до необхідної температури (гріти можна паяльною лампою) і витягаємо гільзу.
2. Вимірюємо висоту вікон і прораховуємо фази за формулою:
A= корінь( L ш 2 –R 2 sin a 2 ) – L ш + R (1 – cos а )
Lш - довжина шатуна
R - радіус кривошипу (хід поршня)
a - напівфаза, тобто градус від нижньої мертвої точки
3. Виготовляємо нову гільзу зі сталі (ХВГ або 65Г) із новими фазами. Фази слід вибирати наступні: випуск - 170-180 ° перепуск - 115-125 °. Фазу впуску краще не змінювати, а збільшити лише ширину вікна. Максимальна ширина всіх вікон допускається трохи більше 0,67 діаметра циліндра. Вікна мають бути овальної форми з радіусом заокруглень не менше 10мм. Слід пам'ятати, що збільшення висоти перепускних вікон по відношенню до випускних призводить до зміщення моменту, що крутить, в область більш низьких оборотів і навпаки. Після виготовлення гільзи зі сталі, її гартують до 55-60 HRC, шліфують.
4.При запресуванні гільзи в сорочку не слід ставити великий натяг на запресування, цілком
Доробка колінвалу
Для збільшення максимальних оборотів двигуна необхідно зменшити динамічну масу коленвала. Зазвичай це досягається обрізанням зовнішнього діаметра щік до мінімального розміру, який обмежує вихідшатуна.
Зменшення динамічної маси коленвала збільшує максимальні обороти, покращує "підхоплення" двигуна, але погіршує крутний момент під час торкання з місця (на малому газу мотор буде глухнути, а на великому колесі буксуватиме).
Після установки підрізаного коленвала необхідно заповнити простір, що звільнився, в картері алюмінієвими вставками у вигляді кілець.
Ідеальним варіантом вважається виготовлення нового коленвала та шатуна з високоякісних сталей (18ХГТА, 12ХН3А та подібних до них) з подальшою цементацією та загартуванням.
Деякі рекомендації щодо виготовлення коленвала.
Коленвал виготовляється в наступній послідовності:
1. Необхідно скласти креслення колінвала з усіма необхідними розмірами.
2. Виточити на токарному верстаті заготовки щік з отворами під палець, з припусками на шліфування, але без різьблення.
3. Зібрати заготовки колінвала з хибним пальцем і шатуном, відбалансувати рахунок вибірки металу з щік.
Розрахунок балансування коленвала.
де А - маса всього, що у верхній головці (поршень, кільця, сепаратор, тощо. буд.).
В - 0,336Р, де Р - маса верхньої головки шатуна.
Х - маса вантажу, прикріпленого до верхньої головки.
Після обчислення X до верхньої головки шатуна прикріплюється вантаж і колінвал балансується на правильність противаги. Балансування проводиться вибіркою металу із щік.
4. Зацементувати заготовки та нарізати різьблення.
5. Загартувати заготовки до необхідної твердості (55-58 HRC).
6. Прошліфувати або притерти отвори під палець, задаючи необхідний натяг (0,06-0,08мм), прошліфувати внутрішню поверхню щік.
7. Зібратищіки з "хибним" пальцем, вивіряти до мінімального биття і прошліфувати зовнішні поверхні щік, посадкові цапфи та конуса.
8. Розібрати щоки.
Тепер можна робити збірку з "робочим" пальцем і шатуном, і вивіряти биття в центрах. Корінні підшипники на цапфи краще садити із зазором 0,01-0,02мм, що спростить складання-розбирання мотора і дасть додаткову свободу підшипникам на максимальних оборотах.
Випускна система
На потужність двигуна істотно впливає випускна система, яка зазвичай складається з резонатора і насадки, що глушить. Форма та розміри резонатора впливають на всю характеристику двигуна.
Для кожного конкретного двигуна рекомендується підбирати свій резонатор. Його можна розрахувати за формулою, яка є у книзі Григор'єва "Мотоцикл без секретів".
Налаштувати резонатор на необхідну вам характеристику мотора можна змінюючи довжину прямих ділянок резонатора: ділянки після зворотного конуса (трубка між резонатором і насадкою, що глушить) і перехідного патрубка від циліндра до резонатора.
Рекомендована товщина металу для виготовлення резонатора не повинна перевищувати 0,8 мм, за більшої товщини він перестає ефективно працювати. Кріпити резонатор до циліндра та ходової краще не жорстко, за допомогою пружин.
Передавальні відносини.
Можна провести всі необхідні роботи з форсування двигуна, але не отримати очікуваних результатів. Виною цьому може бути неправильно підібрані передавальні відносини між колінвалом і зчепленням і передавальні числа в коробці.
Після форсування двигуна потужнісна ділянка зміщується у бік більш високих оборотів і має більш вузький діапазон.
Щоб йогоправильно використовувати, необхідно збільшити передатне відношення між коленвалом і коробкою передач в 1,5-2,5 рази, замінити ланцюгову передачу на шестерну з малим модулем зуба, що має вищий ККД. Саме ця заміна дозволить отримати хороший підхоплення мотора на всіх режимах роботи. Необхідно прорахувати передавальні відносини в коробці передач і при необхідності їх зблизити, щоб не було великих проміжків і вони були приблизно рівні.