Влияние длины шатуна на характер форсированного двигателя

Повышение мощности, оптимизация настроек, изготовление специальных деталей, постройка спортивных моторов и др.

Модераторы: Aston, AB-Engine, Администраторы

Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Влияние длины шатуна на характер форсированного двигателя

Сообщение Xidden »

Уважаемый AB-Engine Гуру.Прошу прощения и надеюсь, что вы выберете время для ответов на мои вопросы. Хотелось узнать ваше мнение по поводу влияния длины шатуна на характер форсированного двигателя ( в англоязычной литературе это соотношение именуется R/S – rod to stroke ratio). При геометрии стандартного мотора ваз 21083 мы имеем 121/71=1.704. Если просчитать геометрию на к.вале 74.8 (при изготовлении 1.6) имеем 121/74.8=1.617, что недотягивает до золотой середины R\S-1/75. Во первых: Имеет ли смысл сборка мотора 1.6, требующего капитального ремонта. Мотор используется как запасной, для зимней езды, таскания автовоза с автомобилем и является полностью стандартным мотором. Во вторых: Имея боевой мотор конфигурации 84\121\78 на стандартном блоке получаем 121\78=1.551 что является убойно-разрушительно для цилиндро-поршневой группы к томуже ослабленной расточкой на 84.Возможен ли сбор геометрии мотора на блоке от Калины с шатунами от классики 136 на стандартных поршнях? и можно заказать у вас Н-образные шатуны 136 и 3х кольцевые поршни на 84 под эту конфигурацию. Заранее благодарю вас, с уважением Алексей (Пенза).
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Влияние длины шатуна на характер форсированного двигател

Сообщение AB-Engine »

На самом деле этот вопрос когда-то у нас обсуждался, можно посмотреть в поиске.
Суть дела такова - все это от лукавого :lol: . Если предполагается построить новый двигатель, то это никак не будет ТАЗик. А если речь идет о ТАЗике, то там что получится, то получится. И нет смысла обсуждать заумные аглицкие термины - там люди просто наводят тень на ясный день, бьют себя в грудь, чтобы все увидели, какие они умные и крутые :D .
А построить можно все, особенно, на заказ :D .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Сообщение Xidden »

Я думал, что это очень важный параметр при постройке мотора но из вашего ответа можно сделать вывод, что обращать на него нет никакого смысла. Я правильно вас понял? Благодарю, что отвечаете на мои вопросы. С уважением Алексей (Пенза).
aleks
Инженер по гарантии
Сообщения: 354
Зарегистрирован: 27 июл 2005, 02:53

шатун

Сообщение aleks »

XIDDEN А на какие характеристики мотора это параметр влияет и как ?Хотя бы что вам о нем говорили?
Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Сообщение Xidden »

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени. . В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S – rod to stroke ratio, и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R/S, равная 1,75.
Эффект большого R/S:

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах.
Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана).
Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ
Эффект малого R/S:

ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию.
преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R/S.

ПРОТИВ:

Малая величина R\S означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:
1) Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или
нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.

2) Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении "кованных" поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.

3) Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.
Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Сообщение AB-Engine »

Это, конечно, все правильно, и нас здесь уже кто-то просвещал на этот счет... Но все это нереально применить практически, если речь идет о конкретном двигателе. Кроме того, длина шатуна не увеличивает мощность, как это делают объем, фазы, проходные сечения и форма каналов. Да, какое-то влияние есть, но, как говорят, только при прочих равных условиях :wink: .
В реальной жизни все не так. Когда надо выжать из мотора все, никому не придет в голову срезать с блока верхушку или, наоборот, наваривать на нее металл, только чтобы добиться оптимального значения какого-то мифического параметра. Зато можно максимально удлинить шатун и укоротить поршень - масса комплекта уменьшится, трение упадет, и все проблемы решатся автоматически :D .
Когда 10 лет назад все отечественные спортсмены ломали голову, что лучше для спортивного ТАЗовского мотора - MAHLE или KS, мы имели конструкцию шатуна длиной 134 мм и поршня с компрессионной высотой 23,5мм. И это все, что можно было сделать с этим мотором...
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Сообщение Xidden »

Прошу прощения, но видимо меня неправильно поняли. Я никого несобирался просвещать а обратился к специалистам с конкретными вопросами. Почему это нереально применить если речь идет о конкретном двигателе? Конкретно под вал 78 надо шатун 136 если мы хотим R\S=1.743! Полностью согласен,что шатун не увеличивает мощность но может причина быстрой смерти моего мотора (дымит) с коленом 78,шатунах 121 и поршнях 84 на стандартном блоке именно в R\S=1.551?( кстати, верх блока подрезан а мысли и нетакие еще в голове бродят, впереди зима). С ваших слов, можно максимально удлинить шатун и укоротить поршень - масса комплекта уменьшится, трение упадет, и все проблемы решатся автоматически. Не это-ли одно и тоже? Я хотел узнать ваше мнение, надо-ли эту величину принимать во внимание при постройке мотора. Анализируя ваш огромный опыт в постройке моторов, я считаю ваше мнение крайне авторитетным и хочу принять его вовнимание в первую очередь, но в ваших ответах я ненашел для себя ответа. Прошу, если вас это особо незатруднит, дать мне ответ поконкретнее. С уважением Алексей (Пенза).
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Сообщение AB-Engine »

На самом деле всегда неплохо вначале нарисовать, что хочется получить. А то... :shock:
Может, мы чего-то недопонимаем, но как это можно засунуть (другого слова подобрать не удалось :D ) шатун 136 с коленвалом 78мм в блок??? Или поршень об одном кольце? Или блок высокий? Или мы уже так безнадежно отстали, что такого даже представить не можем? :shock:
Вы уж поясните, какой мотор Вы хотите построить, а то нам и не разобраться... :cry:
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Сообщение Xidden »

Мы отвлеклись в рассуждениях по поводу эффективности R\S, а это был мой первый вопрос.Второй мой вопрос (он озвучен в первом сообщении) был о параметрах геометрии построения новых моторов, но помоему этот вопрос вытекает из ответа первого, хотя если вы считаете, что целесообразнее разговаривать о конкретных задачах я повторюсь.
Стандартный мотор ВАЗ-21083 (используется как зимний мотор, запасной, иногда выступает в роли тягача автовоза) требует капитального ремонта. Есть возможность установить б\у вал 74.8, 121 шатун, кованные поршня на 82.4. Имеет ли эта затея смысл если от мотора требуется надежность и большой моторесурс.
Боевой мотор:(устанавливается на летний период) к\в-78, шатун-121, поршень-84(3 кольца) на стандартном блоке. Имеет ли смысл собрать эту геометрию на блоке от Калины на 136 шатунах увеличив тем-самым надежность и моторесурс?Прошу поправить меня, если я ошибаюсь в планировании и предложить свои варианты исходя из ваших возможностей. С уважением Алексей (Пенза).
aleks
Инженер по гарантии
Сообщения: 354
Зарегистрирован: 27 июл 2005, 02:53

ШАТУН

Сообщение aleks »

.xidden Такой мотор собрать можно на блоке выше на 3.5 калиновский. По поводу статьи про РС.-1 НАХОЖДЕНИЕ ПОРШНЯ В ВМТ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ДЛИНЫ ШАТУНА.Конкретно в вмт поршень находится 0сек.Если интересует время прохождения поршнем участка 30 гр до вмт и вмт-это время зависит от частоты вращения и больше ни от чего.2-да эпюра ускорений поршня зависит от длины шатуна ну и соответственно будут немного разные инерционные нагрузки,как правильно заметил Гуру-уменьшайте массу возвратно-поступательных деталей.3-боковая нагрузка-подсчитайте сами .нарисовав треугольник сил насколько она увеличится с изменением длины шатуна на 8-10мм.мгновенная скорость поршня в середине хода вообще имеет отличие в десятых и об этом даже и говорить не стоит.Собственно я так понял это статья с форума тимэрес-бывшие студенты становятся аспирантами и пишут научные работы исходя из опыта и баек таких же как они тюнеров.Помоему не серьезно даже приводить ее здесь как пример
Xidden
Пилот
Сообщения: 25
Зарегистрирован: 14 авг 2006, 00:24
Откуда: Penza
Контактная информация:

Сообщение Xidden »

Уважаемый Aleks! Признателен вам, что вы вступили в нашу беседу и ваше мнение мне очень интересно. Полностью согласен с вами по первому пункту вашего ответа. По второму и третьему пункту очень прошу вас объяснить мне подробнее и подскажите лучшие, по вашему мнению, варианты геометрии моторов указанных мною выше. Какой длинны нужны шатуны под вал 78 на блоке от Калины для 3х кольцевых поршней?
Статья, приведенная мною выше, о которой мы беседуем действительно с форума team-RS. Авторы этой статьи мне неизвестны и я несовсем с написанным согласен, поэтому я и задал вопрос на вашем форуме, надеясь получить ответы от компетентных людей, чье мнение является для меня авторитетным. Прошу прощения, что отвлекаю вас и несовсем понятно задаю вопросы, но ведь лучше спросить у опытных и грамотных специалистов чем самому "городить огород". С уважением Алексей (Пенза).
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Сообщение AB-Engine »

Xidden писал(а): Боевой мотор:(устанавливается на летний период) к\в-78, шатун-121, поршень-84(3 кольца) на стандартном блоке. Имеет ли смысл собрать эту геометрию на блоке от Калины на 136 шатунах увеличив тем-самым надежность и моторесурс?Прошу поправить меня, если я ошибаюсь в планировании и предложить свои варианты исходя из ваших возможностей. С уважением Алексей (Пенза).
Ошибаетесь, и довольно сильно:
1. Надежность вообще не зависит от длины шатуна :lol: .
2. Моторесурс боевого мотора от длины шатуна тоже не зависит - мотор обязан кончиться раньше, чем Вы сможете увидеть или почувствовать разницу в моторесурсе :lol: . Иначе это не мотор...
3. Тонкие шатуны Калина-а-ля-Опель для серьезного мотора не годятся :cry: .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: ШАТУН

Сообщение AB-Engine »

aleks писал(а):Собственно я так понял это статья с форума тимэрес-бывшие студенты становятся аспирантами и пишут научные работы исходя из опыта и баек таких же как они тюнеров.Помоему не серьезно даже приводить ее здесь как пример
Респект aleksу :D . На самом деле мы крайне скептически относимся ко всем подобным статьям без исключения. Когда вы видите абсолютно стандартный мотор, купленный для кольцевых гонок за 30 000 Евро :shock: где-нибудь в германиях, и вся его разница со стандартом - только в распредвалах, то дальше ни о каких статьях можно не говорить.
А когда чуть позже выясняется, что крутые иностранные инженеры, видимо, пишущие крутые иностранные статьи, расточили родной алюминиевый блок, оставив толщину родных гильз меньше 1 мм, и все это развалилось после 1-й гонки, то вы понимаете, что в подобных статьях намеренно гонится туфта, фуфло и прочие веселые штуки.
Поэтому мы и говорим - все это от лукавого :D , просто одни студенты пугают других студентов Бабой-Ягой :twisted: .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: ШАТУН

Сообщение AB-Engine »

Ну ладно, шутки в сторону :D .
Самый серьезный мотор (но не Ф-1, не путать божий дар с яичницей :D ) должен иметь:
1. Максимально возможный ход поршня для данного блока.
2. Максимально возможную длину шатуна для данного блока и коленвала.
3. Максимально низкий и жесткий поршень.
4. Максимально жесткий в поперечном от плоскости вращения направлении шатун, причем чем длинее шатун, тем злее это требование.
5. Минимальное количество колец на поршне.
6. Минимально возможную высоту колец.
7. Минимальный из условий жесткости размер поршневого пальца.
Попробуйте построить мотор в рамках этих требований :D . По крайней мере, после этого Вы больше не вспомните о каких-то студенческих статейках, написанных под бутылочку пивка в каком-нибудь аглицком пабе :D .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Rkoil
Моторист
Сообщения: 53
Зарегистрирован: 06 дек 2005, 08:30

Сообщение Rkoil »

To AB-Engine.
По п. 5 уточните пожалуйста :oops:
из стандартного набора из трех колец какое обычно убирают? Маслосъемное или второе поршневое?
P/S/ Получается что я как раз строю мотор по всем пунктам кроме пятого :D
Поршни я все таки оставил стандартные 4AGE.
Ответить