У цій статті будуть розглянуті основні принципи розташування вікон у циліндрі та їх вплив на потужність скутера.
Час роботи випускного вікна (ВРВО)
- це відстань у градусах між відкриттям випускного вікна та відкриттям перепускних вікон. ВРВО в градусах визначає той час, який є у циліндра скутера на видалення відпрацьованих газів до того моменту, коли відкриються перепускні вікна і відбудеться наповнення циліндра свіжою повітряно-паливною сумішшю яка надходить у паливному тракті.
Для того, щоб суміш почала переміщатися в циліндр, тиск в циліндрі повинен впасти нижче тиску під поршневому просторі (КШК). Наприклад - форсований двигун може мати тиск у циліндрі ок.50атм. і цей тиск падає у процесі руху поршня вниз. На 15,000 про. у циліндра є тільки 0.000244 секунди на виведення відпрацьованих газів і пониження тиску для початку надходження свіжої суміші в циліндр при відкритті вікон.
Зі зростанням оборотів зменшується ВРВО скорочує можливості вихлопу отримання необхідного часу для відведення відпрацьованих газів до відкриття вікон і збільшує ймовірність того, що в циліндрі будуть змішуватися відпрацьовані гази і свіжа суміш, що призводитиме до втрати потужності.
Збільшення ВРВО розкриває потенціал двигуна до набирання оборотів, даючи довше часу відпрацьованим газам і тиску залишити циліндр до того, як у нього почне надходити свіжа суміш. Можна подумати, що збільшення ВРВО – це найпростіший шлях до збільшення потужності.
Отримана потужність сильно впливає на такт розширення підпалених газів (power stroke — це дистанція від ВМТ (макс. тиск) до відкриття випускного вікна, тиск газів, що розширюються, штовхає вниз поршень, створюючи крутний момент,переданий за допомогою кривошипа на варіатор і т.д.) через підняття випускного вікна.
Кожна найменша зміна підлягає тестуванню (стенд вкрай рекомендований, якщо ж доступу до стенду немає, то можна симулювати його за допомогою старого обода з колесом, набитого свинцевими кульками та піском, що важить близько 40-50кг, що приблизно відповідає опору на дорозі), навіть найменша доопрацювання може призвести до серйозних змін.
Місця, що впливають на/схильні до впливу ВРВО:
- відкриття випускного вікна - відкриття перепускних вікон - такт розширення підпалених газів (power stroke) - компресія у підпоршневому просторі КШК - тип вихлопної системи
У цілому нині ВРВО має певну владу з того, який тип потужності вироблятиме циліндр. Низьке ВРВО дає більше моменту, що крутить, і має велику віддачу на низьких оборотах. Високе ВРВО навпаки дає більше коней і дозволяє розкручувати двигун до вищих обертів. Зменшення такту розширення підпалених газів (power stroke) на невелике значення може дати збільшення потужності. На двигунах, що видають дуже мало потужності, навіть малі зміни ВРВО можуть дати серйозні наслідки. Зменши ВРВО трохи більше, ніж треба, і можна втратити на низьких оборотах. Збільшення випускного вікна ще далі може призвести до втрати потужності по всьому діапазоні обертів.
Ступінь стиснення в кривошипній камері (ССК)
Ніколи не думали, що у вашому байку буде стільки компресій?)) У всього є своя причина, ССК виконує роботу з відкриття пелюсткового клапана, всмоктування повітряно-паливної суміші та направлення її до перепусних вікон у той момент, коли поршень досягає НМТ. ССК завжди різна (особливо якщо ви змінюєте стік на спорт/рейс кити) і залежно від модифікацій циліндразмінюється і СБК. Залежно від ступеня стиснення, ВРВО та випускного вікна тиск, створений поршнем, може перевищити тиск у КШК. У такому разі це призводить до затримки під час продування циліндра.
Звичайним засобом рішення буде збільшення СБК, ВРВО та таймінгу випускного вікна. Проте завжди є компроміс, т.к. занадто велика ССК завадить впуску повітряно-паливної суміші від карбюратора до перепускних вікон через те, що швидкість потоку суміші біля вікон не може подолати зворотну тягу від зростання тиску в КШК при русі поршня до ВМТ. Також таке може виникнути, якщо ви переборщили з таймінгами продувних вікон.
Чинники, що впливають на СБК:
- розмір поршня - довжина ходу шатуна - тип колінвалу - об'єм КШК
ССК обчислюється відношенням обсягу підпоршневого простору в момент знаходження поршня у ВМТ до обсягу підпоршневого простору при поршні в НМТ.
Час тиску в КШК (ВДК)
ВДК - це час у градусах, необхідний двигуну для створення достатнього тиску, щоб відправити свіжу повітряно-паливну суміш через перепускні вікна в циліндр, коли вікна відкриті. ВДК вимірюється від "точки закриття впуску" (ТЗВ) до "відкриття перепускних вікон" (ОПВ). Залежно від портмапінгу і ходу шатуна, скутера менше 100сс можуть мати невеликі 30°, а з кубатурою більше 100сс можуть мати до 65°, для того, щоб наростити тиск, необхідний напряму потоку суміші через відкриті перепускні вікна. Наші двигуни мають симетричний таймінг для перепускних вікон та впуску. Збільшення таймінгу як перепускних вікон, так і впуску зменшує ВДК. Наприклад, якщо обрізати спідницю впуску або встановити шатун зі збільшеним ходом, то ПДК зменшиться. Нормальним вважається ВДК від 38 ° до 48 °, менші значення даютьвелику пікову потужність, великі — момент, що крутить.
Чинники, що впливають на ВДК:
- тривалість впуску - тривалість перепускних вікон - компресія КШК
Тривалість відкриття випускного вікна (ПОВО)
ще один фактор, що впливає на потужність двигуна. Як і перепускні вікна, випускне вікно потребує достатньої площі, щоб дати можливість тиску від такту підпалених газів вийти, перш ніж відкриються перепускні вікна. Це перша річ, яку тюнери допрацьовують під час портингу. Випускне вікно зарядженого двигуна 70/80сс на 15.000об. буде відкриватися і закриватися за якісь жалюгідні 0.0017 секунд (це втричі швидше, ніж Porsche 911 GT turbo.), а при 18.00об. буде близько 0.001-0.0011 секунд (двигун класу Формули1.).
Чинники, що впливають на ПОВО:
- відкриття порту - ВРВО
Форма випускного вікна та короткий цикл (просірання палива)
Форма випускного вікна – це ключовий елемент, який контролює наскільки шумний двигун (високий тон, низький тон), діапазон потужності двигуна та кількість отриманих коротких циклів. Крім того, меншою мірою форма випускного вікна відповідальна за потужність двигуна.
Швидший кліренс вікна (вікно відкривається швидше) дає більш високочастотний шум, відповідно двигун стає голосніше. Плюс до цього потужнісна крива стає дуже «різкою» (той тип, який «вистрілює» вперед). Повільніший кліренс вікна дає менш чуйний двигун, приємніший звук (у всіх стічних двигунів такий звук, у зв'язку з тим, що це найпростіший спосіб зробити скутер, що відповідає обмеженням).
Дуже широкі випускні вікна або опущені до спідниці поршня (НМТ) матимуть велику схильність до короткого циклу - відправленняпотоку свіжої повітряно-паливної суміші від перепускних вікон одразу у випускне вікно.
Тривалість роботи впускного вікна (ПРВО)
Тривалість роботи вікна визначає потужний та «оборотний» потенціал двигуна. Проблема, що виникає під час використання поршня як продувного пристрою, це симетричність таймінгів. Чим раніше порт відкриється, тим згодом він закриється. Чим пізніше двигун закриває впускне вікно, тим менше часу (у градусах) є у двигуна, щоб наростити необхідний тиск для відправки суміші в циліндр через перепускні вікна. Це час тиску у КШК (ВДК). Збільшення таймінгу впускного вікна зменшить ПДК. У деяких двигунів настільки малий таймінг впускного вікна і високий ВДК, що найменші зміни таймінгу впускного вікна можуть призвести до серйозної різниці в роботі двигуна. Впускне вікно має бути збалансоване між необхідною потужністю (об/хв) і моментом, що крутить, так важливому на низьких середніх оборотах. 70
100сс портовані двигуни з часом відкриття вікна, скажімо, 90гр. НМТ (поршень починає рух догори) і має достатньо часу, щоб наростити тиск, необхідний для засмоктування свіжої суміші, будуть мати проблеми під час руху поршня вниз. Це через те, що двигун має 90гр. часу для нарощування тиску всередині КШК та тиск прагне назовні. При відкритому впускному вікні починається зворотний потяг на низьких і, можливо, середніх оборотах. Зворотна тяга закінчується, коли швидкість свіжої суміші від карбюратора перевищує швидкість зворотної тяги. Будь-який двигун з таким великим таймінгом впуску матиме серйозні проблеми на низьких обертах, аж до того, що двигун може не запуститися. Якщо таке станеться перевірте СБК, розмір жиклерів, розмір дифузора - це перші речі,початківці збоїти.
таймінг із відкриттям менш ніж 68гр. ВМТ дає хороший момент, що крутить, відкриття від 68 до 75гр ВМТ дає усереднений набір характеристик і відкриття з 76 до 82 гр. ВМТ має вищі показники оборотів і при цьому мають адекватні «низи»
Фактори, що впливають на ПРВО: - тиск у КШК - розмір та тип карбюратора - впускний колектор - повітряний фільтр
Час роботи перепускних вікон (ВРПО)
ще одні з основних факторів, що відповідають за тип кривої потужності і «оборотний» потенціал двигуна. У разі зростання оборотів і потужності двигуна зростає потреба у паливі. Час, за який перепускні вікна повинні доставити свіжу суміш у циліндр, зменшується зі зростанням обертів.
Давайте скористаємося прикладом: двигун з тривалістю перепускних вікон 120 градусів має всього 0.004 секунди на заповнення циліндра свіжою сумішшю на 5.000 об/хв. При 10000 об/хв. - 0.002 секунди, а при 15.000 об/хв. лише 0.00133 секунди. Водночас перепускні вікна повністю відкриті лише на 0.0008 секунд при 10.000 об/хв. Цифри просто божевільні. У зв'язку з тим, що основною проблемою є час, перепускні вікна мають певне значення «Ефективної площі» або «Час-Площа» для досягнення заданої потужності та «оборотності». Збільшення площі, помножене на кількість вікон та їх тривалість - частина відповіді на питання про збільшення потужності.
Кути перепускних вікон
Кути перепускних вікон відповідальні за «тип» потужності, яку виробляє двигун. При куті перепускних вікон, спрямованому у бік випускного вікна, двигун виходить більше середньо-і високооборотним. При куті перепускних вікон, спрямованому у бік впускного вікна, двигун матиме широкий діапазонПоказників.