Приора и её двигатель
2013-05-14
Переделка классики на инжектор
2013-05-15

Для установки турбокомпрессора желательно использовать 16v клапанную ГБЦ (напримет от «Калина»)

Самым бюджетным вариантом мотора является конфигурация со штатным 71мм колен. валом, 10ми шатунами и доработанными для уменьшения степени сжатия поршнями от «Нивы». Причем для достижения геометрической степени сжатия 8:1 в этих поршнях нужно сделать только циковки под клапана. При такой геометрии рабочий объем составляет примерно 1500 кубиков и при 1 баре избытка с такого мотора снимается около 200 л.с., что вполне достаточно для городского автомобиля. Эти показатели получаются на стандартной ГБЦ с штатными распред. валами и стандартными шестернями, что выгодно при ограниченном бюджете. Доработка каналов ГБЦ в таком варианте может дать до 10% мощности.
Если около 200 сил недостаточно, можно задуматься о покупке блока цилиндров с увеличенной высотой от “Калины” (варианты + 2.3мм и +3.5мм). С “Калиновким” блоком +2.3мм, мы уже можем поставить колен. вал 75.6мм, а с блоком +3.5мм уже 78мм коленчатый вал, тем самым получив объем 1600-1700 кубов. При условии доработанной ГБЦ на больших клапанах и стандартных распредвалах можно рассчитывать на 250 и более л.с.

Расчет турбокомпрессораЖелательно использовать оригинальные поршни ВАЗ 21213 ( также можно использовать кольца MAHLE оригинал). В поршнях обязательно нужно сделать циковки под клапаны! И, если необходимо, понизить степень сжатия, нужно сделать выборку со дна поршня, начиная от середины и не доходя до края 3-4мм, углубляться можно до уровня штатной выемки. Торцевать поршень крайне не рекомендуется т.к. уменьшится огневой пояс, что для колец рассчитанных на работу в атмосферном двигателе, будет большой нагрузкой. Также не рекомендуется делать степени выше 8:1, будут проблемы с детонацией при плохом бензине. Тепловой зазор для таких поршней будет нормальным 3-4 сотки с обкаткой около 1500-2000км.

Возможен вариант установки кованых поршней, но его не рекомендуется применять для гражданских двигателей. Идея состоит в использовании 8кл поршня, в них есть возможность сделать выемку для обеспечения нужной степени сжатия, выемку также нельзя делать глубже, чем штатные циковки. Тепловой зазор для таких поршней будет нормальным от 8 до 10 соток, в зависимости от длительности обкатки. Плюс установки ковки в том, что её делают под разные ходы коленчатого вала на обычный блок цилиндров, минусы — низкое качество, высокое тепловое расширение материала, и зачастую больший, чем у литых поршней вес.

Расчет турбокомпрессораВам необходима пластина усиления блока, конструкционно ВАЗовский блок имеет серьезный недостаток т.к. пастель коленчатого вала раздельная и получается, что она висит в воздухе! Правильная пластина усиления блока — пастель коленчатого вала прикручивается через пластину усиления. Имеет смысл устанавливать пластину толщиной 10-17мм. Чтобы усилитель работал правильно, и не делал хуже, его нужно правильно установить:

1. Разбираем низ.
2. Притягиваем коренные крышки к блоку моментом.
3. Отдаем блок на доработку — снимаем с нижней плоскости блока 0,05 (с крышек больше снимется). То есть теперь имеем ровную нижнюю плоскость.
4. Снимаем крышки и устанавливаем их по очереди на фрезерный станок, замеряем расстояние от фрезерованной части (там где помечено какая крышка) крышки до плоскости, где упирается болт и подгоняем методом фрезеровки под две шайбы головки блока 16v (они все разной толщины, поэтому каждую пару мерим микрометром и точим под нее). То есть после подгонки фрезерованная часть крышки и шайбы должны быть одной высоты.
5. По краю блока вкручиваем шпильки нужной длины (пластина на них должна садиться без перекосов и заеданий, если этого не происходит, дорабатываем отверстия в пластине по месту).
6. Блок готов к сборке, вместо старых болтов т.к. они теперь короткие используем болты головки блока 16v, отпиленные до нужной длины (длина старого болта + толщина пластины).
Расчет турбокомпрессора

7. Собираем БЕЗ прокладок, на анаэробном или специальном прокладочном герметике.
8. Притягиваем среднюю часть пластины (крышки) начиная от центра, сначала моментом 2-4 кг, а затем также затягиваем полностью.
9. Аккуратно отрезаем от штатного маслозаборника опору крепления, и после установки его, привариваем по месту.
8. Устанавливаем и притягиваем поддон, БЕЗ прокладки, на анаэробном или специальном прокладочном герметике.

Выбираем турбокомпрессор:

Маленький турбокомпрессор будет давать хорошую отдачу в зоне низких и средних оборотов, но затухать в зоне высоких, большой, напротив, в зоне низких будет иметь провал “турбо-яму” но зато в зоне высоких оборотов будет гораздо более производительный, чем маленький.
Например турбокомпрессор от

Subaru – TD04L будет выходить на буст в районе 2.5-3 тыс./об. но заметно затухать к 6 – 6.5, это один из самых удачных вариантов для 200-220 сильного городского мотора.

Mitsubishi – TD05 – нормальный вариант, для 250-300 сильного мотора.

Расчет турбокомпрессораIHI VF10 – заметно больше TD04L, быстро выходит на буст, можно получить порядка 250 л.с,

Турбокомпрессоры Garrett: (выпускной флянец Т25 под четыре болта)

GT25R
GT28R
GT28RS – максимально большая, которую стоит рассматривать.

Китайские турбины:
T3/T4 – Можно выйти на планку 350-400 сил. (бывают без встроенного wastegate).

При покупке б.у. турбокомпрессора нужно обратить внимание, на общее его состояние, улитки компрессора и турбины не должны иметь трещин, на лопастях турбины не должно быть повреждений от инородных переметов, а на входе и выходе из турбины следов масла. Также стоит проверить люфт вала, небольшой радиальный люфт допустим, а вот осевой для турбин оснащенных плавающими подшипниками (втулки) нет. Если турбина на шарикоподшипнике, то небольшой осевой люфт — нормальное явление.

Расчет турбокомпрессораВыпускной коллектор одна из самых нагруженных деталей, температура выхлопных газов может достигать 1000 градусов, не правильно спроектированный коллектор прогорит достаточно быстро и может повредить турбокомпрессор. От качества его изготовления будет зависеть надежность всего двигателя в целом. Стоит купить готовый коллектор под свою турбину, или заказать его изготовление.

Стоит позаботиться об изготовлении кронштейнов для поддержки турбины и выхлопа, чтобы их вес не лежал на выпускном коллекторе иначе его просто поломает.

Правильная подача масла на турбину — это залог надежной работы турбокомпрессора, ошибка в подводе масла грозит практически моментальным выходом подшипников вала турбины из строя (заклинит на первом старте).Масло нужно брать сверху головки из-под датчика давления масла, используя классический тройник для датчика давления масла. Не используйте для подачи масла тормозные и т.п. трубки, необходимо использовать специализированный армированный шланг!

Очень важным моментом является использование штатного рестриктора на подачу масла, если такой предусмотрен для вашей турбины. Например, для турбин Subaru есть банжа-болт с калиброванным отверстием. Нужно посмотреть, как штатно эта турбина была подключена к масляной магистрали и сделать нечто похожее. При подаче масла без штатного рестриктора подшипники вала турбины будут работать неправильно и быстро износятся за 1000 — 3000 км!
Чтобы избежать проблем с попаданием грязи в турбокомпрессор и последующего выхода его из строя, используйте специальный фильтр в магистрали подачи масла.

Слив масла из турбиныпроисходит самотеком в поддон двигателя. Слив должен быть расположен вертикально вниз. В магистрали слива не должно быть перегибов и заужений. Обратите внимание на то, что там, где магистраль слива будет проходить рядом с выпускным коллектором она должна быть металлической. Также желательно обмотать это место термоизоляционной лентой. Для изготовления сливной магистрали очень удобно использовать гофрированную нержавеющую трубу (можно использовать трубы для подводки воды и газа). Она легко гнется руками под нужную конфигурацию. Фактически монтаж слива в этом случае сводится к изготовлению резьбовых фитингов на фланец турбины и фитинга в блок. Обычно в комплекте с гофр. трубой идут пробковые прокладки, масло они отлично держат.

Расчет турбокомпрессораТурбированный мотор будет более тепло-нагружен, чем штатный, для него потребуется более производительный радиатор системы охлаждения. В большинстве случаев будет достаточно двухрядного медного радиатора 2110. Для подвода охлаждающей жидкости к турбокомпрессору можно использовать топливный шланг от карбюраторных машин, он резиновый и с внешней стороны армирован. Контур охлаждения турбокомпрессора подключается вместо или в разрез подогрева дросселя.

Как показала практика, при ровных плоскостях блока и ГБЦ, а также правильно настроенной программы управления, отлично справляется обычная прокладка для 16кл двигателя. Перед установкой прокладки тщательно очистите и обезжирите плоскость блока и ГБЦ, а также обезжирите бензином саму прокладку. В варианте переделки 8кл мотора в 16кл, используем 8кл болты, отпиленные по размеру 16кл. Не забудьте в ГБЦ увеличить отверстия под них.

В варианте использования 16кл блока («Калина») используйте болты PAYEN HBS131 от Fiat, эти болты гораздо прочнее стандартных, для них потребуется специальный ключ. Не затягивайте болты на сухую!

Сборка не отличается от сборки обычного мотора. Здесь стоит отметить только, что сборку нужно производить как можно более в чистых условиях и не увлекаться большим количеством герметика, т.к его излишки оторвутся и неизбежно попадут в масленую магистраль турбокомпрессора, что приведет к его поломке.

Отдельное внимание нужно уделить турбокомпрессору, особенно если он не новый. Сделайте следующее, герметично закройте вход и выход масляной магистрали и затем кисточкой с бензином промойте внешнюю часть компрессора и методом проливки, крыльчатки и внутреннюю часть улиток. После того как турбокомпрессор стал снаружи чистый можно переходить к промывке его масляной магистрали, возьмите большой медицинский шприц и растворитель 646, и сначала проливайте со стороны слива масла, постоянно покручивая вал турбины, после того как нагар и сажа перестанут вытекать, переходите к проливке со стороны подачи масла. Повторите процедуру несколько раз.

На что нужно обратить внимание при установке турбокомпрессора:

Расчет турбокомпрессора1. Масло подающая магистраль и переходные штуцеры должны быть чистые и не иметь заусенцев, которые в процессе работы или затяжки могут оторваться и попасть с маслом в турбокомпрессор.
2. Подводящие воздух магистрали также должны быть промыты и продуты.
3. Воздушный фильтр должен быть новый или промытый, в магистрали забора воздуха не должно быть нестыковов, все должно плотно прилегать друг к другу.
4. При монтаже турбокомпрессора и выпускного коллектора нельзя использовать керамические герметики, его частицы неизбежно повредят крыльчатки турбокомпрессора. Используйте новые прокладки!
5. Перед подсоединением масляной магистрали к турбокомпрессору, шприцем залейте небольшое количество масла, постоянно проворачивая вал турбокомпрессора.

Для большинства случаев будет достаточно трубы 60мм, можно вообще не использовать резонаторов и глушителей, но это уже зависит от того, какой уровень шума будет приемлем. При проектировании выхлопной системы используйте только прямоточные компоненты и, желательно, не гните трубу (даже с песком), используйте готовые повороты!

Выбор интеркуллера обычно сводится к подбору такого радиатора, который уместится под бампером, и к которому будет удобно подвести воздушные магистрали. Нужно понимать, что сильно большой интеркуллер будет добавлять так называемый “турбо лаг” а маленький не успевать охладить воздух. Сейчас доступен очень большой выбор интеркуллеров разных конфигураций и размеров. При покупке б.у. интеркуллера нужно понимать что он может быть закоксован маслом и скорее всего не будет эффективно работать.

Для подвода сжатого воздуха нужно использовать металлическую или алюминиевую трубу, внутренний диаметр трубы от турбины до входа в интеркуллер 50мм, после интеркуллера можно использовать трубу 60мм т.к. внешняя часть дроссельной заслонки около 60мм. (например, для впускной магистрали можно использовать нержавеющую трубу и готовые 90 градусные отводы, для макетирования и подгонки плотно подгоняйте кусочки труб друг к другу с помощью обточного диска на большой болгарке и затем стыки заклеиваем 2-3 оборотами бумажного скотча, после чего появляется возможность дальнейшего макетирования). После сборки сделайте обварку аргоном. Трубы подвода сжатого воздуха в местах соединения с резиновыми патрубками должны иметь буртик или развальцовку, иначе их будет постоянно срывать!

Расчет турбокомпрессораПерепускной клапан нужен для сброса части сжатого воздуха в момент закрытия дроссельной заслонки, т.к. крыльчатка турбокомпрессора после её закрытия, может крутится на достаточно высокой скорости, это может привести к сильному увеличению давления во впускной магистрали , как следствие разрыву резиновых соединений впускной магистрали или даже повреждению крыльчатки турбокомпрессора.

Перепускные клапана бывают двух видов, различаются вариантом сброса воздуха:

1) Bypass – сбрасывает воздух обратно на вход турбокомпрессора, в системах с ДМРВ обязательно после датчика, чтобы он не мерил еще раз этот воздух. Клапан этого типа нужно ставить в удобном месте после выхода турбокомпрессора до интеркуллера.

2) Blowoff – сбрасывает воздух в атмосферу, с характерным пшикающим звуком (на радость окружающим). Клапан этого типа обычно ставят в непосредственной близости от дроссельной заслонки. Некоторые модели клапанов имеют возможность регулировки остаточного давления во впускной магистрали.

Оба клапана имеют штуцер для управления открытием, он подключается в задроссельное пространство, то есть, как только заслонка закрывается и в ресивере появляется разряжение, клапан открывается и сбрасывает излишек сжатого воздуха.
Blowoff клапаны серийно не устанавливаются, его можно выбрать по тюнинговым каталогам.

Wastegate клапан – его задача пустить часть выпускного газа в обход турбины, таким образом, ограничив скорость вращения турбины и соответственно и давление во впускном коллекторе. Wastegate клапаны бывают двух видов: внутренние и внешние. На большинстве турбин используются внутренние wastegate клапаны. Вследствие их расположения, поток проходящего выпускного газа очень ограничен, что не способствует высокой эффективности. Другая проблема, что выходящий из турбины газ и газ идущий в обход – встречаются, вследствие чего возникает эффект турбулентности, что отрицательно влияет на мощность. Этот момент следует учесть при проектировании выпускного тракта, для исключения взаимных потерь нужно разделить потоки газа из крыльчатки турбины и клапана wastegate.

Расчет турбокомпрессораВнешние перепускные клапана, устанавливаются отдельно от турбины, именно такие ставятся на гоночные машины. Такие клапана, как правило, более надежны, но их размер часто не способствует удачному расположению под капотом обычной гражданской машины. Такие компании как HKS, Garrett и Turbonetics выпускают перепускные клапана нескольких размеров, выбирать подходящий следует в зависимости от мощности. Одно из преимуществ внешнего клапана это возможность регулировки механизма, т.е. точки, когда пружина начинает действовать.

Топливная система должна иметь обратную магистраль и установленный в рампе регулятор давления топлива. Допустимо использовать внешний регулятор давления топлива, но он обязательно должен быть подключен вакуумным шлангом к задроссельному пространству (ресиверу), т.к. для преодоления форсунками избыточного давления в задроссельном пространстве, давление в рампе также должно увеличиваться! Поэтому топливные системы нового образца с отсутствующей обратной магистралью и регулятором установленным в бензобаке использовать не допустимо!

Обязательна замена штатного топливного насоса, т.к у него очень сильно падает производительность при повышении давления в топливной магистрали. Бюджетным вариантом является покупка насоса от Subaru WRX STI. Для 250 л.с. и более понадобится тюнинговый насос фирмы Walbro 255 л.ч, оба насоса взаимозаменяемы со штатным, то есть старый вынул, новый поставил. Оба насоса могут нормально работать при давлении в магистрали до 6 бар.

Для турбомотора нужны достаточно производительные форсунки, от 350сс. Для 200-230 сильных моторов можно использовать форсунки BOSСH 0280150431 (saab). При выборе других форсунок нужно учитывать, что их сопротивление должно быть 12-16 Ом и что по своим физическим параметрам должны походить на штатные. Применение низкоомных форсунок возможно, но со специальным контроллером.

Есть форсунки Siemens/DEKA производительностью 630сс, их можно ставить в моторы от 200 л.с. Эти форсунки могут питать 500 сильный турбо мотор, что вполне достаточно для самых мощных конфигураций.

Расчет турбокомпрессораДля большинства конфигураций подойдет сцепление Pilenga Sport. Варианты со штатной 12й корзиной и классическим диском это полумера, обычно это не работает или работает но не долго. Если вы собираетесь участвовать в соревнованиях, то стоит подумать о гоночном сцеплении. Как вариант можно доработать корзину Pilenga Sport заменив в ней нажимной диск на диск от корзины ВИС или на стальной. Оригинальный диск в этой корзине от перегрева трескается и в последствии разрушается.

Корректная работа турбомотора на датчике массового расхода воздуха (ДМРВ) увы не возможна, т.к. расходы воздуха даже у 200 сильного мотора уже выходят за измерительные возможности датчика. ДМРВ сам по себе очень инерционный прибор, а тут его придется ставить до турбины, избыток ДМРВ измерять не может в принципе, а после турбины есть еще патрубки подачи воздуха и интеркуллер, это приводит к большой погрешности в подаче топлива на частичных нагрузках и переходных режимах.

Для корректной работы ЭСУД потребуется замена штатного датчика расхода воздуха на датчик абсолютного давления (ДАД) и датчик температуры воздуха (ДТВ). ДАД должен уметь измерять избыточное давление (ДАД Motorolla: MPX4250AP, MPXH6300A или GM 300кпа, ДТВ GM от «Нивы» или ДТВ VAG). ДТВ ставится в патрубок подвода сжатого воздуха, после промежуточного охладителя воздуха (интеркуллера), не ближе чем 20 см. от дроссельной заслонки, иначе возможно повреждение элемента датчика обратными волнами. ДАД можно установить в любом удобном месте. Датчик подключается шлангом к ресиверу, между 2-3 цилиндрами, вакуумный шланг не должен быть короче 30см.

Расчет турбокомпрессораДля правильной работы свеча (юбка свечи) должна нагреться до определенной температуры. Если свеча не достигает этой температуры, то на ней скапливается сажа, свеча не очищается и происходит утечка тока, пропадает искра и получаем перебои в работе двигателя (пропуски зажигания). Если свеча нагревается слишком, то происходит зажигание смеси от юбки, а не от искры. Для турбомотора нужны более “холодные” свечи, чтобы исключить вероятность образования калильного зажигания (например, свечи NGK 7)

Обкатывать мотор удобно на штатных форсунках и ДМРВ, со штатной программой управления. В обкаточных режимах турбина не успевает раскручиваться и создавать большое избыточное давление, мотор фактически не отличается от стандартного. Можно обкатывать мотор и с ДАД, но тогда придется писать индивидуальную обкаточную программу для этого мотора, что обычно не удобно. Обкатывать нужно на синтетическом моторном масле т.к. минеральное может от перегрева закоксовать масленые каналы в турбине.

Для турбированных двигателей нужна “длинная” коробка передач, т.к. у мотора широкая полка момента. При выборе главной передачи стоит рассматривать варианты с парой 3.9 или 3.7, в зависимости от ряда КПП.

Принцип регулировки давления наддува таков, что часть давления идущего на актуатор клапана wastegate стравливается в атмосферу, чем больше стравливается, тем давление больше, чем меньше, тем давление меньше. Для удобства изменения давления наддува используем буст-контролер, поможет возможностью настройки нужного давления в зависимости от передачи и быстрого изменения максимального давления в зависимости от погодных условий (например, буст-контролер APEXi).

Расчет турбокомпрессораВозможно применение механического буст-контролера, это бюджетный вариант позволяющий настроить только максимальное давление, оно будет едино на всех передачах. Самый бюджетный и не совсем нормальный вариант регулировки давления наддува, с помощью тройника омывателя и карбюраторных жиклеров, регулируется методом подбора жиклеров…

Настройку программы управления не проводите сами, если не знаете, как работает двигатель с турбо нагнетателем и какие процессы при этом происходят! При неправильной настройке, можно столкнуться с массой проблем — пробой прокладки, блока, поршня, выход из строя шатунов и прочие серьезные поломки!

1 Комментарий

  1. Goldbern:

    А до настройки программы управления все остальное значит самостоятельно можно делать? Лично я бы не рискнул. Слишком сложные процессы, как по мне. Кстати, а если настройку потом поручить проводить другому человеку, то его можно попросить проверить то, что я наваял? )

Добавить комментарий