[TAPAKAH]

Итак друзья! Вот такая схема (см. вложение). Как можно убедиться, схема простая, как двери. В интернете в принципе тоже хватает материала на эту тему, почему-то мало кто ее интересуется. Поэтому далеко не все представляют, что в ней происходит.

На схеме показано, как распределяется сила давления газов (Р), которая действует на поршень. Как видно схем у нас две, на схеме 1 показан вариант стандартный (назовем его так), это не большой ход поршня и длинный шатун. А на схеме 2 показан вариант увеличения рабочего объема за счет большего хода поршня. Но при этом во второй схеме, как видно, и короче шатун. Для того, чтобы компенсировать высоту, дабы все это влезло в маленький блок цилиндров. Итак сила давления газов (Р) в точке, где поршень крепится к шатуну расходится на 3ри составляющие этой силы. Одна составляющая этой силы направлена вниз вдоль оси перемещения поршня, вторая составляющая силы Р направлена вдоль шатуна, ну а 3я составляющая направлена перпендикулярно силе Р. На схеме я эту составляющую обозначил буквой N. Эта сила (N) вдавливает наш поршень в стенку цилиндра, тем самым создавая большое сопротивление перемещению поршня к НМТ (нижней мертвой точке). А что происходит у нас, когда поршень эта составляющая силы вдавливает в стенку цилиндра. У нас появляется трение. Причем это трение напрямую зависит от оборотов и от нагрузки на двигатель. С ростом оборотов и нагрузки трение возрастает. А что тянет за собой трение? Это прежде всего износ цилиндропоршневой группы. Далее трение это повышение температуры двигателя! И как я уже сказал, трение забирает часть полезной работы, которую выполняет согревшая в цилиндре топливовоздушная смесь. Все эти негативные факторы присутствуют так или иначе в любом поршневом двигателе.

Но на эту ситуацию можно влиять, изменяя определенным образом конструкцию. Давайте посмотрим, а от чего еще зависит составляющая N. По схеме видно, что эта составляющая N зависит напрямую от величины угла β! Чем больше угол, тем больше величина составляющей силы (Р) N! На схеме 1 этот угол β1, на схеме 2 видно, что этот угол больше чем на схеме 1, обозначен он β2. А теперь идем дальше, почему на схеме 2 угол β2 увеличился. На этот угол может влиять две детали. Это длина шатуна и ход поршня. Если мы увеличиваем ход поршня за счет большего радиуса кривошипа, шатун больше откланяется от вертикального положения, увеличивая тем самым угол отклонения. Если мы не увеличиваем ход, но укорачиваем шатун, это тоже приводит к тому, что шатун откланяется от вертикального положения на больший угол, увеличивая составляющую силы (Р) N. Таким образом можно сделать вывод, что для того, чтобы минимизировать воздействие составляющей силы (Р) N, нужно конструктивно стремится к тому, чтобы шатун откланялся от вертикального положения, на как можно меньший угол. Эта теория известна всем и уже очень давно. А если и нужно увеличить объем двигателя путем увеличения хода поршня, то все производители (ну кроме ваза) стараются сохранить длину шатуна, а в некоторых случаях еще и удлиняют шатун, дабы исправить положение!. Так поступает например хонда в некоторых своих моторах. И ни в коем случае никогда не пытаются увеличивать объем с прибавлением хода поршня и одновременным укорачиванием шатуна!.

Теперь рассмотрим более сложный момент, который связан с шатуном. В приведенной в пример мне статье в этой ветке об этом кажется упоминается тоже. Там говорится о скорости поршня. Дело в том, что длинна шатуна может на это, хоть и не значительно, но влиять. При использовании короткого шатуна скорость поршня и самое главное скорость прохождения ВМТ (верхней мертвой точки) будет выше. А чем быстрее изменяется объем над поршнем при прохождении ВМТ тем хуже протекает процесс сгорания топлива. Для понимания вообще, чтобы топливо сгорало идеально, полностью нужен не просто замкнутый объем, этот объем должен быть еще и постоянным. Но в поршневом двигателе это увы не возможно, объем в процессе сгорания топлива меняется и скорость изменения этого объеме тоже может иметь значение. Чем медленнее он меняется, тем лучше полнота сгорания топливовоздушной смеси. Идем дальше, на что еще может влиять скорость. Дело в том, что скорость поршня в значительной степени влияет на наполнение цилиндра топливовоздушной смесью. Есть такое понятие в двигателестроении – насосные потери. Они присутствуют так же в любом поршневого двигателе внутреннего сгорания. Итак что же это такое. Когда поршень двигается вниз к НМТ на такте впуска, он создает разряжение в цилиндре, которое в свою очередь способствует наполнению цилиндра свежим зарядом топливовоздушной смеси. Но проблема в том, что у этого свежего заряда есть очень много преград на пути к цилиндру, все они создают определенное сопротивление. А поршень, в свою очередь, двигается с очень большой скоростью, соответственно и степень нарастания разряжения в цилиндре очень высока. И это создает, как упоминается опять же в статье, эффект запирания. Говоря русским языком топливовоздушная смесь не успевает четко заполнять объем над поршнем. Вот это явление и называется насосные потери. Но с ними можно так же бороться, хотя конечно же полностью их исключить не возможно. Краеугольным камнем в данном случае является опять же скорость поршня. Чем она выше, тем выше потери на впуске, которые нужно как-то компенсировать. Таким образом напрашивается опять таки простой вывод, что нужно попытаться снизить скорость поршня. Как было сказано, в незначительной степени, скорость поршня может зависеть и от длинны шатуна. Но больше всего скорость поршня зависит, конечно же, от хода поршня.

Если мы возьмем два одинаковых двигателя одного и того же объема, но при этом в первом случае у нас объем будет достигнут, путем увеличения хода поршня, а во втором случае объем получен, путем увеличения диаметра цилиндра и раскрутим оба двигателя до одинакового числа оборотов, то скорость поршня будет выше именно в первом случае. Надеюсь это всем понятно, почему именно так… Поэтому увеличение объема двигателя путем увеличения только лишь хода поршня выглядит не разумно. И именно поэтому мировые производители всегда стараются подходить к вопросу комплексно. Изменяют не только ход, но и диаметр цилиндра. Это позволяет увеличить объем и при этом не увеличивать значительно скорость поршня. И конечно же в этой комбинации присутствует и шатун, длину которого пытаются сохранить, а в некоторых случаях и увеличить, если конечно позволяет конструктив. Ну и мы не забываем опять таки про износ. Чем выше скорость поршня тем больше износ цилиндропоршневой группы. Есть еще один фактор, который касается скорости поршня. Это масса. Любое тело, которое движется с ускорением и имеет какую-то массу обладает массовым моментом инерции, который направлен в противоположную сторону от направления движения. Следовательно этот момент инерции создает нам сопротивление вращению опять же. Кстати говоря в данном вопросе замешан и шатун, так как он тоже двигается ввер вниз. Помимо сопротивления, массовый момент инерции создает нагрузку и на шатун на разрыв и на коренные и шатунные шейки ВК, поршневой палец. А это в свою очередь опять таки износ.

Кстати интересная справка: в стандартном среднестатистическом 4х цилиндровом поршневом двигателе, раскрученном до оборотов максимальной мощности в 6000 об/мин, шатун испытывает нагрузку на разрыв в почти в 3 тонны! И тут всему виной не только масса сама по себе, а и скорости и главное ускорения, с которыми наши массы перемещаются. Ну с массой народ у нас знаком. Это тоже одна из любимейших тем тюнеров, все все пытаются максимально облегчить. И это правильно конечно, но это еще не все. Важно помнить и о скорости с ускорениями. Вот почему увеличивать значительно объем двигателя через значительное увеличение хода поршня не разумное решение. Как минимум для двигателя легкового автомобиля. Большой ход поршня хорошо себя показывает в дизелях, за счет того, что там частота вращения КВ не высока. А на низких и средних оборотах большая скорость поршня будет кстати для эффективного наполнения цилиндра. Имея ввиду все выше сказанное возникает вопрос, как же тогда подобрать нужную комбинацию шатуна и КВ. Вот на этот вопрос и отвечает параметр R/S. На самом деле и считать уже особо ничего не нужно, за нас это давно уже сделали, посчитали и опытным путем проверили.

Для того, чтобы получить мотор со, скажем так, средним характером, такой, в котором наполнение цилиндра будет хорошим и на низах, и при этом он не будет задыхаться на верхах, вот этот параметр R/S должен иметь значение 1.74 или около того! Это и есть так называемая золотая середина. А уже отклонения в одну или другую сторону, дают мотору ярко выраженный или тракторный характер (мотор плохо крутится и имеет не плохую отдачу только на низах) или же наоборот хорошо крутится, но на низах едет хуже. Если вы попробует проследить, как же поступают мировые производители двигателей, то вы увидите, что никто не игнорирует этот параметр. Все производители при постройке своих легковых моторов стараются держать R/S вблизи золотой середины. Проверте, в инэте много данных по разным моторам. Посчитать это значение сущий пустяк. ДА сейчас начнет кто-то вопить, что все же есть исключения из правил и скажем встречаются моторы с заниженным значением R/S. На это я отвечу так: во-первых это не отменяет того факта, что это исключения, а во вторых на сколько занижен этот параметр. С параметром, как у ваза, найти очень сложно достойный атмосферник. А уж лучшие представители и подавно далеки от такого малого значения R/S.


Хочу кратко затронуть еще одно отношение, которое встречается в двигателестроении. Кроме отношения R/S есть еще B/S. Это отношение диаметра поршня к ходу поршня. Дело в том, что когда мы увеличиваем ход поршня, особенно значительно, и при этом диаметр поршня у нас остается неизменным возникает одна проблема. Обьем вырос его нужно как-то эффективно наполнять. Насосные потери тоже выросли в связи с тем, что скорость поршня возросла из-за возросшего хода. В такой ситуации нужно что-то делать с проходными сечениями впуска и выпуска. Их нужно увеличивать. А в месте с ними естественно нужно увеличивать и клапана. Казалось бы все логично, но у нас попросту не хватить места в камере сгорания на головке блока для того, чтобы увеличить диаметры на нужную величину. Все это по причине малого диаметра поршня. И ваз с этим столкнулся. В описании к их мотору сказано, что головку блока дорабатывали, подьем клапана увеличен, диаметр тоже. Но вопрос на сколько. Этого значения, что приводится наверняка не достаточно. Ваз конечно говорит, что все хорошо, а что ему еще собственно сказать. Короче говоря и в этом вопросе вазовский мотор стал заложником маленького блока, который ну совсем уже не предназначен для такого обьема. Как я не однократно уже говорил 1.6 это предел!

Итог таков: малое значение R/S это повышенный износ двигателя (если его крутить, как легковой мотор), так же малое значение это никакая отдача двигателя на высоких оборотах. Ждать какой-то динамики от этого двигателя бессмысленно. Он ехать не будет… Вот поэтому так и получилось у ваза. И я пробовал, да не много, но все же и самое главное куча обзоров на ютубе подтверждают мои суждения. Практически все в замешательстве, почему 1.8 такой «никакой»… Но ведь ваз пошел еще дальше. И выпустили ладу веста спорт с этим же мотором!!! Это просто пипец. Вы представляете, насколько абсурдна эта идея! Строить на базе тракторного мотора спортивный атмосферник. Я просто в шоке! Учитывая все вышесказанное, результаты тестдрайвов это ярко показывают. Отличный внешний вид, классное шасси и просто таки никакой мотор. К ресурсу кстати конкретного этого экземпляра вопросов еще больше, чем к гражданской версии. Ставить доработанную голову, доработанный впуск на блок с просто таки тракторной начинкой, могут только русские!)) Вы уж простите мой сарказм. Мне даже немного жалко инженеров из лада-спорт. А что они могут сделать, что им дали с тем и работают…. Обидно, что столько усилий направлены опять таки непонятно на что!(((

Помимо этого нового двигателя я бы хотел еще сказать пару слов про коробку. Кто-то ее критикует, кто-то считает ее старой. Я ничего про саму коробу конкретно не скажу. Я думаю, что она даже не плохая. Проблема тут в передаточных числах и главным образом передаточные числа главной пары! 4.2 это довольно короткая главная пара. Напомню у вазовской коробки на 1.6 передаточное отношение 3.9. Вообще тут тоже вопросы к вазу. Почему главная пара одинаковая у всего семейства мне не понятно. 3.9 было и на приоре и теперь на весте седан и на весте универсал! И это все с мотором 1.6. А ведь веста больше и тяжелее той же приоры. Универсал еще чуть тяжелее, а везде стоит одна и та же пара 3.9! Почему так? Опять идиотское удешевление. Идиотское, потому, что другого слова я не могу подобрать! Почему-то тот же ваз в прошлом, еще во времена классики, имел не одну главную пару, в зависимости и от кузова, и от двигателя. А тут опять разленились, решили сэкономить, итак мол сойдет….Но вернемся к французской коробе. У нее главная пара короче, но это слишком много! Особенно, если учитывать характер мотора. Ведь мотор у нас низовой тракторок, ему-то, как раз, такая короткая главная пара совершенно ни к чему! Такая короткая пара совершенно не эффективно использует крутящий момент на низах. И при этом она быстро раскручивает мотор, выводя его в ту зону оборотов, где он малоэффективен. Это кстати тоже одна из причин такой невнятной динамики 1.8! Главная пара в коробе совершенно не подходит для него.

В общем куда не глянь, везде засада получилась. Да можно сказать, что вариантов других с коробкой нет и это действительно так. Но опять же это не отменяет того факта, что предложенное решение опять же бред… Но при всем при этом, да коробки другой нет, но ведь двигатель всецело наш! И в наших силах было сделать его не таким трактором, и тогда бы эта коробка смогла лучше реализовать потенциал мотора. Вот такие мысли у меня друзья…Хочу, чтобы вы поняли, что писал я это все не потому, что не люблю ваз. Или что я хочу его в очередной раз мокнуть лицом в грязь. Я искренне хочу, чтобы у них что-то толковое все же получилось. Есть прекрасный автомобиль, для которого пока нет достойного мотора. Да есть 1.6, он весьма не плох, но ему уже тяжело, слишком большое авто. Нужен полностью новый мотор 1.8 и очень хочется, чтобы он был нашей разработки. Кто бы что не говорил, у нас все для этого есть!