Тюнинг ЗМЗ 406 и его модификаций. Часть 2. Клапаны.
В этой статье речь пойдет о доработанных клапанах для моторов серии ЗМЗ 406. Данные клапаны представлены на рис.1 в сравнении со стандартными, и далее по тексту будем их называть sport, на что, в принципе, имеем полное право.
Рис.1 Стандартные клапаны ЗМЗ 406 (слева) и облегченные клапаны SM (справа)
Как видно из рисунка 1, у клапана sport доработан его стержень, а так же изменена форма его тарелки. Тарелка в районе фаски обточена больше чем на 2 мм, поэтому рабочая фаска значительно уменьшилась. Изменился также угол и все переходы сделаны более плавно. Нижняя часть тарелки выполнена виде полусферы (по фотографии не видно), что позволило дополнительно уменьшить массу клапана. В таблице 1 приводится вес клапанов sport, в сравнении со стандартными.
Таблица 1. Сравнение веса клапанов
| Вес клапанов, гр | стандарт | sport | Разница в весе % |
| Впускной клапан | 78 | 58 | 25 |
| Выпускной клапан | 68 | 48 | 29 |
Теперь, попытаемся разобраться, что дает это изменение. Во-первых, существенное снижение веса клапанов снижает нагрузку на гидротолкатели (гидрокомпенсаторы), что является несомненным плюсом. Во-вторых, снижаются инерциальные потери, что облегчает работу двигателя на высоких оборотах и сдвигает моменты "зависания" и "отскока" клапанов на более высокие обороты. И, в-третьих, в паре с дюралевыми тарелками (их вес уменьшен примерно на 20%) и клапанными пружинами от 2108 мотора (жесткость примерно в 1.4 раза выше), рабочий диапазон двигателя увеличивается до 7500-8000 об/мин.
В принципе, на мой взгляд, да и не только я думаю, данный плюс облегчения нужен лишь любителям высоких оборотов (автор в их числе :). Поскольку, мощность двигателя пропорциональна произведению крутящего момента на обороты, соответственно, увеличение оборотистости двигателя приводит к увеличению мощности. Однако, я специально начал именно с плюсов облегчения, поскольку это наиболее понятный и, наверное, всем известный момент.
Но самая главная заслуга клапанов sport кроется именно в форме тарелки. На рисунке 2 клапаны показаны в закрытом положении.
Рис.2 Клапаны в закрытом положении
Клапаны sport не просажены относительно стандартных, но может случиться и такое (зависит от седла в ГБЦ, на сколько притирать). Тогда, необходимо будет контролировать расстояние от торца клапана до центра распредвала, которое не должно быть менее 35,5мм (либо от торца клапана до постели распредвала не менее 18мм). В противном случае, необходимо торцевать клапан. Необходимо помнить, что просадка клапана приводит к увеличению объема камеры сгорания и небольшому снижению степени сжатия (СЖ). Однако, это не ощутимо (также, СЖ незначительно падает из за полусферической формы тарелки снизу). Но, если это каким либо образом смущает, можно шлифануть ГБЦ для увеличения СЖ.
Обратимся к рисунку 3, на котором показаны клапаны в открытом положении. Считаем, что при стандартном распредвале (подъем 9мм, фаза 252 гр.) клапан открывается на 9мм.
Рис.3. а - стандартный клапан (подъем 9мм), б - sport (подъем 9мм), в - стандартный клапан (подъем 11мм).
Проекция фаски клапана составляет приблизительно 4мм (рис.4,а). Красным отмечено проходное сечение клапанной щели, через которую топливовоздушная смесь поступает в цилиндр. Однако, самое интересное заключается в том, что клапан спорт при физическом подъеме 9мм на стандартном распредвале (рис.3,б) способствует увеличению сечения клапанной щели примерено на 2 мм (из за обтачивания тарелки клапана) и соответственно увеличению фазы на 10-15 градусов. Таким образом, форма клапанов sport приводит к эквивалентному увеличению подъема и фазы, что уже можно сравнить с установкой верхового распредвала на стандартные клапаны. На рис.3,в приводится подъем стандартного клапана с распредвалом ОКБ Двигатель №42 (подъем 11мм, фаза 272 гр.).
Раз данные клапана изменяют воздушный поток, соответственно необходимо перенастроить программу управления - откатать поправку по лямбде (желательно по ШДК) циклового наполнения.
Чтобы не быть голословным, на рисунке 4 представлены результаты измерений расхода воздуха двигателем до и после замены клапанов (естественно прошивка была поправлена при этом :). Двигатель ЗМЗ 40620F 2.3л, впуск - ресивер Passik, выпуск - полностью прямой, каналы ГБЦ шлифованы, клапанные пружины от 21083, распредвалы стандартные (9мм, 252гр), клапана соответственно стандарт и sport. Измерения проводились комплексом Mikas Tuner (проект).
Рис.4. Измерение расхода воздуха со стандартными и sport клапанами.
Как и следовало ожидать, влияние формы клапанов на наполнение воздухом двигателя соответствует установке распредвала с большим подъемом и более широкой фазой со стандартными клапанами. В данном случае, установка клапанов sport эквивалентна установке распредвала между №38 и №42 от ОКБ Двигатель.
Таким образом, можно подвести итоги, рассмотрев положительные и отрицательные моменты установки клапанов sport.
Плюсы:
- облегчение, снижение нагрузки на ГРМ, повышение максимальных оборотов.
- повышение максимальной мощности двигателя на 9-11% за счет увеличения наполнения двигателя на высоких оборотах без замены распредвалов. Стоимость клапанов sport значительно меньше стоимости распредвалов.
- при установке распредвалов с более высоким подъемом и более широкой фазой c клапанами sport, максимальная мощность может вырасти на 20-30% относительно базовой (зависит от распредвалов).
Минусы:
- немного уменьшается крутящий момент двигателя на низких оборотах, хотя если подумать, что на этих оборотах никогда не требуется максимальная отдача, то данное уменьшение абсолютно не критично.
- требуется получение поправки циклового наполнения двигателя по датчику кислорода, чтобы исключить завалы смеси в режимных точках. В противном случае обточенные клапаны могут довольно быстро прогореть, если возникнет обеднение смеси.
Фотографии и весовые характеристики клапанов - Александр (contros)
ВНИМАНИЕ Облегченные клапаны sport в магазинах не продаются, кому интересно, заказать можно через меня.
To be continued …
30.05.2007 © Jetsamnaz (Илья А. Назаров)
Перепечатка материалов запрещена без указания автора.
|
