грмнр впуск что это
Система изменяемых фаз газораспределения. Часть 1. Теория впуска.
Системами изменяемых фаз газораспределения (VVT) оснащены практически все современные двигатели. Это вполне закономерно, VVT обеспечивает существенное улучшение характеристик ДВС, моментных, эксплуатационных, экологических.
Системой VVT управляет ЭБУ двигателя, задавая требуемое положение распредвалов в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель. При настройке VVT инженерам приходится решать задачи, зачастую противоречащие друг другу:
— обеспечить соответствие вредных выбросов нормам EURO;
— обеспечить максимально возможные крутящий момент и мощность;
— обеспечить топливную экономичность.
Экологические нормы в данном списке стоят на первом месте и все остальные требования зачастую приносятся в жертву экологии.
В русском интернете действительно полезных материалов, касающихся настройки VVT, практически нет. Можно обратить внимание на
— toyota-club.net/files/faq/16-01-01_faq_vvt_4.htm;
— описание системы VVT от VOLKSWAGEN (Self-study programme 246);
—
Для каждой режимной области свои требования, о которых поговорим чуть позже.
Для газораспределения существенны следующие события:
Intake valve opening (IVO) — момент открытия впускного клапана. Обычно, для двигателя без VVT момент открытия впускного клапана 10 град. перед ВМТ (при фазе РВ при 0,1мм подъема);
Intake valve closing (IVC) — момент закрытия впускного клапана. Обычно, для двигателя без VVT момент закрытия впускного клапана 50 град. после НМТ (при фазе РВ при 0,1мм подъема);
Exhaust valve opening (EVO) — момент открытия выпускного клапана. Обычно, для двигателя без VVT момент открытия выпускного клапана 50 град. перед НМТ (при фазе РВ при 0,1мм подъема);
Exhaust valve closing (EVC) — момент закрытия выпускного клапана. Обычно, для двигателя без VVT момент закрытия выпускного клапана 10 град. после ВМТ (при фазе РВ при 0,1мм подъема);
В вышеуказанных документах рассматриваются восемь концепций, которые дают определенный результат:
1. Late intake valve closing (LIVC) – позднее закрытие впускного клапана;
2. Early intake valve closing (EIVC) – раннее закрытие впускного клапана;
3. Late intake valve opening (LIVO) – позднее открытие впускного клапана;
4. Early intake valve opening (EIVO) – раннее открытие впускного клапана;
5. Early exhaust valve opening (EEVO) – раннее открытие выпускного клапана;
6. Late exhaust valve opening (LEVO) – позднее открытие выпускного клапана;
7. Early exhaust valve closing (EEVC) – раннее закрытие выпускного клапана;
8. Late exhaust valve closing (LEVC) — позднее закрытие выпускного клапана;
Наименования концепций намерено пишу на английском, как в исходных документах.
Далее, подробно рассмотрим каждую концепцию:
Late intake valve closing (LIVC)
Позднее закрытие впускного клапана. Закрытие впускного клапана происходит уже в процессе такта сжатия, при этом часть заряда, поступившего на такте впуска, выдавливается обратно во впускной коллектор. Давление во впускном коллекторе повышается, что приводит к снижению насосных потерь, объемная эффективность (VE) двигателя падает. Но это происходит только на малых оборотах двигателя, с ростом оборотов начинает появлятся эффект «утрамбовки», который с ростом оборотов повышает VE дигателя.
Итак, основные эффекты:
— уменьшение VE на низких оборотах;
— увеличение VE на высоких оборотах;
— значительное снижение насосных потерь на частичных нагрузках.
Early intake valve closing (EIVC)
Раннее закрытие впускного клапана. Впускной клапан закрывается в процессе такта впуска. Это позволяет ограничивать заряд на неком желаемом уровне (эффект дросселирования). Урезание такта впуска увеличивает давление во впускном коллекторе и снижает насосные потери двигателя.
Основные эффекты:
— уменьшение VE;
— значительное снижение насосных потерь на частичных нагрузках.
Late intake valve opening (LIVO)
Позднее открытие впускного клапана. Открытие впускного клапана происходит уже в процессе такта впуска. Перепад давления на клапанной щели увеличивает насосные потери, но не вызывает снижения объемной эффективности, так как заряд поступает в цилиндр с повышенной скоростью. Эта повышенная скорость обеспечивает лучшее перемешивание ТВС.
Основные эффекты:
— улучшение условий смесеобразования;
— увеличение насосных потерь.
Early intake valve opening (EIVO)
Раннее открытие впускного клапана. Впускной клапан открывается в процессе такта выпуска, это приводит к тому, что часть отработавших газов забрасывается во впускной коллектор, замещая там заряд. Далее, в процессе впуска эти газы поступаю в цилиндр вместе со свежим зарядом. Уменьшение объема свежего заряда приводит уменьшению количества отработавших газов, что в итоге приводит к небольшому уменьшению насосных потерь.
Основные эффекты:
— снижение вредных выбросов;
— снижение объемной эффективности;
— незначительное снижение насосных потерь.
Впуск и выпуск (как повысить мощность малой кровью)
Сразу хочу сказать, что это не инструкция по повышению мощности, а лишь мои мысли откуда по крошкам можно получить дополнительную мощность. Сами понимаете – чудес не бывает.
Общий смысл в том, чтобы повысить наполняемость цилиндров воздухом. Наполняемость современных двигателей порядка 80-85%, т.е. получается на Спектре двигатель работает на 80% от теоретической мощности. Равносильно тому, что у нас стоял бы двигатель 1,3л со 100% наполняемостью.
Потери в воздухозаборнике составляют до 0,07bar. Это равно примерно 7% мощности. Т.е. если убрать воздухозаборник, то можно получить до +7% к мощности.
2) Далее идет воздушный фильтр.
Но на нем потери минимальны. При стандартных характеристиках установка “нулевика” не даст ничего.
Тут я имею ввиду не то, что все привыкли понимать под ресивером (объем между дроссельной заслонкой и впускным коллектором). Тут ресивер это объем над фильтром (между фильтром и дроссельной заслонкой). Возможно обращали внимание при замене фильтра, что он имеет определенный объем. Этот объем сделали не просто так. Он оказывает влияние в переходных режимах на средних и высоких оборотах.
Например, двигаетесь вы на 5й передаче и 3000 об/мин, и резко нажимаете «газ». Тут двигатель начинает реветь, а ускорение начинает ощущаться только через пару секунд (наверное, обращали внимание). Или каждый раз при переходе на повышенную передачу двигатель как бы подтупливает.
Для сведения время этой тупки к минимуму, необходимо чтобы этот объем был в идеале в 10раз больше рабочего объема двигателя. На Спектре получается 16л, а у нас от силы литра 3.
В общем мощности это не прибавит, но отзывчивости добавит.
4) Впускной патрубок.
Мало того, что он гофрированный, так еще имеет изгибы 90гр. Каждый изгиб 90гр – это потеря 1% воздушного заряда. Выход тут в использовании прямых труб и более плавных изгибов, например, замена 90гр изгиба на 2 по 45гр.
5) Дроссельная заслонка.
Здесь потери составляют до 0,03bar (т.е. 3% к мощности). Эти потери, собственно, из-за самой конструкции заслонки. От них не избавиться. Но могу сказать, что диаметра 55мм хватит до 150лс, 60 мм до 200лс. У Спектры где-то в этом интервале (как выяснил позже всего 50мм).
6) Впускной ресивер.
Его я касаться здесь не буду, т.к. это уже более серьезная доработка. Но тут хочу отметить такой момент:
Если объем равен 60% рабочего объема – моментальная реакция на «газ», меньше мощность;
Если 150% – хуже реакция, больше мощность.
Это 2 наилучших соотношения объемов ресиверов по отношению к рабочему объему. Получены опытным путем.
Следующие пункты не относятся к конструкции впуска.
Если понизить температуру на впуске на 20грС, то это даст до 5% к мощности. Например, температура впуска стандартного двигателя порядка 65грС. (все, я думаю, слышали про холодный впуск – cold air intake).
Замечали, как херово тянет движок в жару? Плюс с меньшей температурой на впуске, меньше возможность детонации.
Это хоть и не относится к впуску/выпуску, но имеет значение при повышении мощности. Их установка даст до 2% к мощности. Плюс обладают рядом преимуществ: им необходим меньший ток для искры, больше срок службы и меньше температура свечи, опять же меньше возможность детонации.
9) Выпускной коллектор.
Тут сказать в 2х словах очень сложно. Но общий смысл в том, что паук и прямоток имеют значение, если они правильно рассчитаны. Это не просто понты или звук. Противодавление на выпуске стандартной выпускной системы составляет до 0,07bar. Можно, конечно, его снизить до 0bar, путем выпуска газов после паука сразу в атмосферу. Но можно сойти с ума, если ездить на таком авто, да и люди вас не поймут.
Наиболее гуманный будет установка прямоточной системы, в ней противодавление ниже в 1,5-2 раза.
При конструировании паук нужно учитывать ряд параметров. Но мы учтем лишь часть моментов:
#схема 4-1 всегда лучше 4-2-1
#если не знаете диаметр трубы, то лучше выбрать меньший
#объем первичной трубы каждого цилиндра должен быть равен 1,8-2,5 рабочего объема цилиндра (на спектре около 400см2, при d=38мм, L должна быть 63-88см)
#чем короче труба, тем на более высоких оборотах она даст эффект.
Паук улучшает продувку цилиндров в момент перекрытия клапанов. А, следовательно, чем больше он вытянет отработавших газов, тем больше войдет свежего заряда и тем выше будет мощность.
Воздухозаборник, т.е. его отсутствие (до 7%)+холодный впуск (до 5%) + иридиевые свечи (до 2%) + другие патрубки (до 1%) = до 15% и это не считая выпуска.
Еще хотел бы затронуть пару интересных фактов:
1)Двигатель убивают 2 вещи: высокие обороты и детонация
2)Давление наддува в 1bar (это до 100% к мощности) дает нагрузку на двигатель всего 20%
Зато увеличение оборотов в 2 раза, увеличивает нагрузку в 4 раза. Т.е. если мы увеличим обороты максимальной мощности с 6000 об/мин до 7000 об/мин, то нагрузка увеличится на 36%.
Это я к тому, что атмо не надежнее турбо. Лучше(безопаснее) увеличить мощность наддувом при тех же оборотах, чем увеличение оборотов за счет широких распредвалов с большим подъемом.
Но это чисто мое мнение.
Так то еще много чего хотел сказать, но не хочу загружать никого:)
Часть этих пунктов я хочу попробовать воплотить – посмотрим, что получится 🙂
Мой же пост, но с активными обсуждениями в группах:
Холодный впуск — теория и практика
Всем привет!
Решил немного написать о холодном впуске — надеюсь кому-нибудь будет полезно.
Холодный впуск или Cold Air Intake (CAI) — система подачи холодного воздуха во впускной коллектор двигателя.
Состоит из :
1. Фильтра нулевого сопротивления
2. Воздушного тракта.
Используется как на атмосферных, так и на турбо моторах.
Стандартная впускная система чаще всего обладает большим сопротивлением потоку воздуха. Это обусловлено бумажным фильтром и желанием завода изготовителя уменьшить шум. К тому же забор воздуха обычно делают из горячего двигательного отсека. Причем воздух горячий как и из-за забора из подкапотного пространства, так и из-за нагрева пластиковых элементов впускного тракта, расположенных вплотную к двигателю. Все это уменьшает мощность двигателя.
Отличие системы холодного впуска:
1. Фильтр нулевого сопротивления не душит двигатель, пропуская большее количество воздуха.
2. В двигатель поступает более холодный воздух (по отношению к воздуху, нагретому в подкапотном пространстве двигателем).
2. Большее количество кислорода в воздухе, т.к. воздух более холодный.
Основные принципы построения холодного впуска:
1. Забор воздуха из наиболее холодных мест.
2. Удаление фильтра на максимальное расстояние от двигателя.
3. Гладкий впускной тракт — не гофра, чтобы не создавать сопротивление потоку воздуха.
4. По возможности наиболее короткий и удаленный от горячих деталей подкапотного тракт от фильтра до впускного коллектора.
5. Использование жароустойчивых материалов.
Преимущества системы холодного впуска:
1. Увеличение мощности двигателя — немного лошадей и побольше момента. Для амто прирост поменьше, для турбо — существенно больше.
2. Уменьшение шанса получить детонацию.
3. В жаркую погоду двигатель не тупит.
4. Иногда отмечается улучшение реакции двигателя на нажатие педали газа и уменьшение расхода топлива.
Недостатки системы холодного впуска:
1. Характерный шум от фильтра нулевого сопротивления — надо отметить, что некоторым наоборот нравится =)
2. При экстремальных вариантах установки и эксплуатации автомобиля — вероятность гидроудара.
Способы практической реализации системы холодного впуска
Картинки взяты из гугла и фотографий наших работ.
Если кто-то найдет свою систему — прошу не обижаться =).
По способу и месту расположения фильтра
1. Открытый фильтр на штатном месте с/без термоэкраном.
+ Простота конструкции и установки
— Не сильно то и холодный воздух — система греется как и стоковая
— Фильтр довольно быстро засоряется
2. Закрытый фильтр с на штатном месте.
+ Система греется меньше из-за закрытого фильтра
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Более сложная конструкция и установка
3. Закрытый фильтр, максимально удаленный от двигателя.
+ Система греется гораздо меньше из-за закрытого фильтра и его удаления от двигателя
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Сложная конструкция и установка — обычно полный кастом, иногда требующий изменения компоновки подкапотного, например переноса аккумулятора или бачков технических жидкостей
4. Фильтр, максимально близкий к улице
— под крылом у колеса
— вместо фары
— в бампере
+ Очень холодный воздух
— Большой риск гидроудара
— Сложная конструкция и установка — надо протащить тракт через половину подкапотного и покромсать родную машину
— Фильтр очень быстро засоряется
По месту расположения забора воздуха
Рассматриваются места забора воздуха при расположении самого фильтра в подкапотном.
Варианты забора воздуха из подкапотного пространства не рассматриваются из-за высокой температуры воздуха в нем.
+ Очень холодный воздух
— Надо кромсать фару
— Довольно сложная конструкция
— Фильтр быстро засоряется
— Небольшой шанс гидроудара
+ Очень холодный воздух
— Часто надо кромсать бампер
— Довольно сложная конструкция
— Фильтр быстро засоряется
— Шанс гидроудара
+ Очень холодный воздух
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Довольно сложная конструкция
— Минимальный шанс гидроудара
Надеюсь эта запись будет интересна и полезна моим читателям!
Всем удачи!
Холодный впуск — теория и практика
Всем привет!
Решил немного написать о холодном впуске — надеюсь кому-нибудь будет полезно.
Холодный впуск или Cold Air Intake (CAI) — система подачи холодного воздуха во впускной коллектор двигателя.
Состоит из :
1. Фильтра нулевого сопротивления
2. Воздушного тракта.
Используется как на атмосферных, так и на турбо моторах.
Стандартная впускная система чаще всего обладает большим сопротивлением потоку воздуха. Это обусловлено бумажным фильтром и желанием завода изготовителя уменьшить шум. К тому же забор воздуха обычно делают из горячего двигательного отсека. Причем воздух горячий как и из-за забора из подкапотного пространства, так и из-за нагрева пластиковых элементов впускного тракта, расположенных вплотную к двигателю. Все это уменьшает мощность двигателя.
Отличие системы холодного впуска:
1. Фильтр нулевого сопротивления не душит двигатель, пропуская большее количество воздуха.
2. В двигатель поступает более холодный воздух (по отношению к воздуху, нагретому в подкапотном пространстве двигателем).
2. Большее количество кислорода в воздухе, т.к. воздух более холодный.
Основные принципы построения холодного впуска:
1. Забор воздуха из наиболее холодных мест.
2. Удаление фильтра на максимальное расстояние от двигателя.
3. Гладкий впускной тракт — не гофра, чтобы не создавать сопротивление потоку воздуха.
4. По возможности наиболее короткий и удаленный от горячих деталей подкапотного тракт от фильтра до впускного коллектора.
5. Использование жароустойчивых материалов.
Преимущества системы холодного впуска:
1. Увеличение мощности двигателя — немного лошадей и побольше момента. Для амто прирост поменьше, для турбо — существенно больше.
2. Уменьшение шанса получить детонацию.
3. В жаркую погоду двигатель не тупит.
4. Иногда отмечается улучшение реакции двигателя на нажатие педали газа и уменьшение расхода топлива.
Недостатки системы холодного впуска:
1. Характерный шум от фильтра нулевого сопротивления — надо отметить, что некоторым наоборот нравится =)
2. При экстремальных вариантах установки и эксплуатации автомобиля — вероятность гидроудара.
Способы практической реализации системы холодного впуска
Картинки взяты из гугла и фотографий наших работ.
Если кто-то найдет свою систему — прошу не обижаться =).
По способу и месту расположения фильтра
1. Открытый фильтр на штатном месте с/без термоэкраном.
+ Простота конструкции и установки
— Не сильно то и холодный воздух — система греется как и стоковая
— Фильтр довольно быстро засоряется
2. Закрытый фильтр с на штатном месте.
+ Система греется меньше из-за закрытого фильтра
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Более сложная конструкция и установка
3. Закрытый фильтр, максимально удаленный от двигателя.
+ Система греется гораздо меньше из-за закрытого фильтра и его удаления от двигателя
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Сложная конструкция и установка — обычно полный кастом, иногда требующий изменения компоновки подкапотного, например переноса аккумулятора или бачков технических жидкостей
4. Фильтр, максимально близкий к улице
— под крылом у колеса
— вместо фары
— в бампере
+ Очень холодный воздух
— Большой риск гидроудара
— Сложная конструкция и установка — надо протащить тракт через половину подкапотного и покромсать родную машину
— Фильтр очень быстро засоряется
По месту расположения забора воздуха
Рассматриваются места забора воздуха при расположении самого фильтра в подкапотном.
Варианты забора воздуха из подкапотного пространства не рассматриваются из-за высокой температуры воздуха в нем.
+ Очень холодный воздух
— Надо кромсать фару
— Довольно сложная конструкция
— Фильтр быстро засоряется
— Небольшой шанс гидроудара
+ Очень холодный воздух
— Часто надо кромсать бампер
— Довольно сложная конструкция
— Фильтр быстро засоряется
— Шанс гидроудара
+ Очень холодный воздух
+ Фильтр довольно долго остается чистым
— Довольно сложная конструкция
— Минимальный шанс гидроудара
Надеюсь эта запись будет интересна и полезна моим читателям!
Всем удачи!
PS Ставить себе на машину холодный впуск или нет, есть в нем смысл или нет — решайте сами. Эта статья всего-лишь небольшое исследование таких систем, не более.