Jaudas palielināšana četru taktu iekšdedzes dzinējiem :)43

2. Kompresijas pakāpe
Kompresijas pakāpe ir būtisks parametrs būvējot dzinēju, tā nosaka 1) ar kāda oktāna skaitļa degvielu būs optimāla 2) cik lielu turbo spiedienu varēs pūst turbo dzinējam 3) cik izturīgs dzinējs būs pret detonāciju.
Kompresijas pakāpi ietekmē tilpums, kurš veidojas kad virzulis ir AMP (Augšējais Maiņas Punkts), virzuļa pieres forma, galvas blīves biezums, cilindra galvas forma un vārstu forma un sēžas dziļums ligzdā. Atkarībā no dzinēja konstrukcijas, kompresijas pakāpi var palielināt samazinot degkameru, ja konstrukcija atļauj tiek slīpēta dzinēja galva un dzinēja bloks.

3. Čip tūnings
Čip tūnings nozīmē, ka tiek mainīti dzinēja vadības bloka iestatījumi (algoritms), degvielas un aizdedzes kartes. Dzinēji ekoloģisko prasību dēļ un degvielas patēriņa samazināšanai dzinēji ir "nospiesti" tāpēc piekoriģējot degmaisījuma kvalitāti un aizdedzes līknes ir iespējams nedaudz palielināt jaudu, jaudas pieaugums katram dzinējam tas ir individuāls un tas atšķiras atmosfēriskajiem un turbo dzinējiem jo sevišķi turbo ja ir iespēja koriģēt turbo spiedienu. Jebkurā gadījumā ar šo veidu var panākt tikai optimālu regulējumu un attiecīgi jaudas pieaugumu. Šāds tūninga veids ir iespējams tiem auto, kuriem vadības blokā atrodas tā sauktais čips vai tehniski precīzāk- EPROM (erasable programmable read-only memory), daudziem jaunajiem auto ir FLASH tipa datu nesēji. Ar ko abi iepriekš minētie atšķiras? EPROM ir neparocīgs variants, tas ir jāizlodē vai labākajā gadījumā jāizštepselē no vadības bloka, jāiesprauž programmatora ligzdā, jāpārprogrammē un tad jāsprauž atpakaļ, lodēšanas gadījumā parasti ielodē mikroshēmas paneli, kur to var iespraust. Ar FLASH tipa datu nesēju ir vienkārši, algoritmu var koriģēt tiešsaistē pieslēdzoties ar datoru, kuram atbilstoša programmatūra. EPROM gadījumā ir nopērkamas gatavs mikroshēmas (čipi) ar optimāli izmainītu algoritmu. Pērkot no apšaubāma rakstura tirgoņiem var visādus brīnumus sagaidīt.
Jāpiebilst, ak esošās tabulas ir tikai pamatinformācija pēc kuras dzinēja vadības bloks veic turpmākos aprēķinus ņemot datus no devējiem par dzinēja konkrēto temperatūru kas ir visai būtiski jo degmaisījums mainās atbilstoši temperatūrai kā arī par skābekļa daudzumu izplūdes gāzēs.
Degmaisījuma kvalitātei (gaiss/benzīns) ir būtiska nozīme, jauda ir atkarīga no saspiestā degmaisījuma sprādziena spēka. Ja degmaisījums būs pārāk liess, sprādziena spēks būs vājš, bet ja degmaisījums būs trekns arī tad sprādziena spēks būs vājš un viss benzīns nesadegs!
Būtiski ir saprast, ka nav iespējams palielināt jaudu un samazināt degvielas patēriņu, lai būtu jauda dzinējs ir jābaro! Protams ir gadījumi, kad pēc čipošanas samazinās patēriņš un auto paliek dinamiskāks, bet tā notiek tikai tad ja dzinējs pamatā ir ar nepareizu regulējumu konkrētajam dzinēja stāvoklim! Tas nozīmē, ka dzinējam nolietojoties mainās kompresijas parametri, vārstu hermētiskums, nosēžas un atslābst vārstu atsperes, pieaug ar izdedžiem galvas, vārsti un aizsērē vākuma kanāli.

Karburatora regulēšana neattiecas uz elektroniku, bet attiecas uz degmaisījuma sagatavošanu, arī karburatoru ir iespējams nokonfigurēt un saregulēt pēc vajadzības, mainot dīzes, izsmidzinātājus, difuzorus (ja tas ir iespējams), paātrinātāj sūkņa "karodziņus". Karburatora regulēšana ir vienkāršāka par elektroniskā vadības bloka regulēšanu, bet tik un tā prasa iemaņas un instrumentu, gāzu analizators būs pamata instruments pareizam regulējumam. Veiksmīgs rezultāts būs ja karburators būs tehniskā kārtībā.

4. Rotējošas masas svara samazināšana.
Rotējošas masas svara samazināšana ir būtiska, zāģēt un vīlēt visu pēc kārtas nevajag, jo kas par daudz tas par skādi!
Būtībā rotējošas masas samazināšanai ir divas puses, pozitīvā ir tāda, ka dzinējam ir mazāks svars kurš ir jāiekustina, bet negatīvā ir, ka dzinējs zaudē inerces spēku, kurš palīdz turēt apgriezienus un griezes momentu pēc akseleratora pedāļa atlaišanas kad auto ripo. Spilgtākais piemērs no auto sporta, te runa vairāk par amatieru un iesācēju līmeni, kur tehnika nav tik nopietni sagatavota, bet šis spararata inerces efekts palīdz pārmetienos, dzinējs tik ātri nezaudē apgriezienus.
Pirmā detaļa, kuru parasti atvieglina ir spararats, tas cik daudz to atvieglināt ir atkarīgs no dzinēja konstrukcijas, dzinēja tipa (rindas- motors, boxter- motors, V-veida motors), no cilindru skaita, no spararata materiāla un konstrukcijas un citiem parametriem. Cik atvieglināt ir atkarīgs arī no auto pielietojuma, dzinēja biežākās ekspluatācijas režīma. V-veida dzinējiem griezes moments ir pietiekoši liels un spararata masu var būtiskāk samazināt kā pārējo tipu dzinējiem.
Pārāk daudz samazinot spararata masu dzinējam, kurš tiek izmantots normālā režīmā, ikdienas braucieniem, kur dzinēja darba apgriezienu diapazons ir mazs salīdzinot ar sporta automašīnām, dzinējs cik ātri iegriezīsies tikpat ātri apstāsies. Sevišķi jūtami braucot kalnā vai pa šoseju un atlaižot akseleratora pedāli salīdzinoši strauji auto apstāsies. Daudz kas atkarīgs no sajūga kurvja un tā masas jo arī tas kalpo kā rotējošā masa.
Spararats pēc izmēriem ir lielākā rotējošā masa dzinējā, nākamais ir sajūga kurvis . Jo mazāka diametra ir rotējošā masa jo mazāk ietekmē. Būtiska ir visu dzinēja daļu izsvarošana un balansēšana , sporta dzinējiem tiek atvieglinātas, izsvarotas un balansētas praktiski visas dzinēja detaļas, kloķvārpsta, klaņi, virzuļi, skriemeļi, zobrati. Dzinējiem, kur katrs zirga spēks ir svarīgs tiek pulētas virsmas kloķvārpstai, klaņiem un citām detaļām, lai nepielīp eļļa un nerada disbalansu vai papildus svaru.
īpaši neiedziļinoties sīkumos un sarežģītos aprēķinos, būtiskākais ko vajadzētu atvieglināt vienkāršam ielas auto ar sportisku virzienu ir spararats un darīt to bez fanātisma izvērtējos pēc iepriekš minētiem kritērijiem.
Izsvarojot detaļas, nedrīkst aizmirst, ka ir speciāls vietas, kur drīkst noņemt metālu nepadarot detaļas tehniski neizturīgākas.
Ir dzinēji ar balansieru vārpstām, ņemot vērā dzinēja konstruktīvās īpašības ir iespēja tās likvidēt šīs vārpstas jo parasti tas tiek iekļautas konstrukcijā kādu birokrātisku prasību dēļ. Pats esmu šādus darbus veicis vairākiem japāņu dzinējiem, jaudas ieguvums 10zs, un nekādu lieku vibrāciju visā apgriezienu diapazonā.

5. Jaudas palielināšana ar turbo pūti, turbo pūtei ir divi veidi a) Turbīna, kuru darbina sazagušās izplūdes gāzes b) Turbo kompresors, kuru darbina mehāniski piedzenot no dzinēja kloķvārpstas skriemeļa vai citādāk.
Galvenais kas ir jāzina un jāsaprot to, ka veiksmīga turbo pūtes dzinēja būvēšana no atmosfēriskā dzinēja pamatā, ir programmējamais vadības bloks! tas ir tas, kurš jums ļaus saregulēt vajadzīgos parametrus un nepieļaus detonāciju. Ņemot par piemēru divus vienādus auto, ar identiskām turbo pūtes sistēmām ar pozitīvo maksimālo turbo spiedienu 0,7bar, vienam standarta dzinēja vadības bloks, bet otram regulējamais vadības bloks kurš atbilstoši saregulēts konkrētajam dzinējam. Protams, ka pirmais auto ar standarta ECU būs jaudīgāks par standarta atmosfērisko jo gaiss tiek vairāk un būvētājs noteikti ir palielinājis degvielas spiedienu (ja vadības bloks ir spējīgs adaptēties tad jaudas pieaugums vēl lielāks), bet auto ar regulējamo vadības bloku būs krietni jaudīgāks un ar lielāku resursu!
No nepareiza degmaisījuma izdeg vārsti, virzuļi kā arī iespējama detonācija. Parasti šādos vienkāršos "kā lētāk" projektos tiek palielināts degvielas spiediens, uzliktas ražīgākas sprauslas, bet tas viss pozitīvi strādā tikai vienā režīmā tāpēc vadības bloks ir jāsaregulē visā darbības diapazonā.
Dzinēju, kurš no rūpnīcas ir iznācis kā atmosfēriskais ir sarežģītāk, turbinizēt dzinēju, lai brauc var vienmēr, bet galvenais ir to izdarīt tā, lai no tā ir atbilstošs efekts ieguldītājiem līdzekļiem un darbam, lai dzinējs būtu izturīgs un uzticams visos režīmos un slodzē!

Vēl būtisks fakts būvējot turbo pūtes dzinēju, ir jāizvērtē konkrētā dzinēja konstruktīvās nianses kopumā, atsevišķu mezglu izturība un piemērotība, eļļas sūkņa ražība vai ar to pietiks turbīnas eļļošanai, dzesēšanas sistēmas stāvoklis un sūkņa ražība, vai pietiks veiktspējas turbīnas dzesēšanai vai vajadzēs atsevišķu vai papildus iekārtu.
Un tālāk jau nopietnāk, jāizvērtē sadales vārpstu leņķi vai jāatrod informācija par turbo pūtes darbību ar konkrētām sadales vārpstām. Jāizvērtē virzuļu klaņi, to konstruktīvās īpašības un iespējamais izturības potenciāls, tieši tas pats attiecas uz virzuļiem, ne vienmēr ir vajadzīgi tā sauktie "kaltie" virzuļi, daudziem dzinējiem oriģinālā virzuļugrupa ir spējīga izturēt 2-3x lielāku jaudu pie nosacījuma, ka ir atbilstošs dzinēja regulējums, tas attiecas arī uz klaņiem un kloķvārpstu.
Turbīnas izvēle:
Turbīna ir jāizvēlas konkrēta motora tilpumam un darba režīmam, vai jūs brauksiet sportā kur boosts (turbīnu pozitīvais spiediens) vajadzīgs pie maksimāliem apgriezieniem vai jūs brauksiet ikdienā un boosts vajadzīgs parastajā apgriezienu režīmā 2000-4000rpm nu izņemot tad ja esat "maniaks" un pilsētā braucat ar gāzi grīdā. Tātad ar mazu turbīnu boosts sāksies ātrāk un ātri beigsies ar lielu turbīnu vēlu sāksies un vēlu beigsies, pilsētā mierīgi braucot iespējams pat līdz būtiskam jautu ietekmējošam pozitīvam boostam nenonāks.
Starp dzesētājs (interkūleris (IC)), pārāk liels radīs turbo bedri (tas ir kad gaiss ar kavēšanos nonāk motorā), pārāk mazs slikti atdzesēs gaisu. Tāpēc es pat ieteiktu šķidruma starp dzesētāju, tas ir tā kad starp dzesētājs ir iebūvēts tvertnē, kur piespiedu kārtā ar papildus sūkni cirkulē šķidrus, kuram ir savs radiatoriņš, viss sanāk kompaktāk un efektivitāte ir arī tad kad auto nebrauc.
Jāpiebilst, ka turbo pūtes veidus var apvienot, turbo kompresors mazam apgriezienu diapazonam un turbīna lielākam apgriezienu diapazonam, izmantot vairākas turbīnas.
Par turbo sistēmu veidiem un turbīnu veidiem šajā rakstā gan nerakstīšu.

6. NOS (Nitrous oxide systems). Šeit man daudz nebūs ko rakstīt, pats neesmu izmantojis, zinu teorētiski, ka gāze palīdz ātrāk sadegt degmaisījumam, jaudu var palielināt vairāk kārt, bet cik tas atkarīgs no konkrētās iekārtas un regulējuma. Regulējums ir atkarīgs no dzinēja, standarta dzinējam gāzes padeves daudzums un porcijas ilgums būs mazāks jo degmaisījums cilindros sadeg ar lielāku temperatūru gāzes iespaidā. Dzinējiem ar pastiprinātām "iekšām" gāzes daudzumu un porcijas ilgumu var dot lielāku, bet te atkal ir daudz nianšu, tas ir riskanti dzinējiem ar maksimāli palielinātu tilpumu, kur cilindra sieniņas ir palikušas plānas.
Tā kā sistēma ir lietojama jebkurā gadījumā īslaicīgi tad izmantot var tikai tad kad ļoti vajag strauji paātrināties, piemēram kā kādās sacīkstēs uz ātrumu.
Tas būs arī viss par šo tēmu.

7. Gāzu sadales mehānisma uzlabošana un regulēšana.
Centīšos konkrēti un īsumā apskaidrot:
Gāzu sadales mehānismā visbūtiskākais ir precizitāte, sevišķi pēc dzinēja pārbūves, galvas un bloka virsmu slīpēšanas kad bloks un galva paliek zemāks un galva nosēžas zemāk izmainās rūpnīcas atzīmes, tāpēc ir vajadzīgs regulējamais vai regulējamie (atkarībā no dzinēja tipa) sadales vārpstas zobrats/ti (zvaigzne). Tas ir vajadzīgs, lai nevis paregulētu uz vienu vai otru pusi, lai labāk "iet", bet tāpēc, lai varētu precīzi uz atzīmēm saregulēt gāzu sadales mehānismu. Būvējot dzinējus sportam ir zināms kāds režīmos tas strādās, pie kādiem apgriezieniem ir vajadzīga maksimālā jauda un attiecīgi tiek piemeklēta/as sadales vārpstas. Svarīgi ir kulaciņu leņķi (cik grādos tie novietoti), kulaciņu pacēlums un vēl nianses. Auto būvē ir sastopami dzinēji ar sadales vārpstas/tu korekciju dzinējam darbojoties, kā tas ir vairākiem bmw dzinējiem, sistēma, kuru sauc par vanos, bet šis ir stāsts citam rakstam. Tātad kā sākumā minēju, galvenais gāzu sadales mehānismā ir precizitāte regulējumā.

8. Ieplūdes/Izplūdes trakta uzlabošana.
Ieplūde:
Lai uzlabotu gāzu apmaiņu cilindros, cilindra uzpildīšanos ar svaigu degmaisījumu un iztukšošanos atgāžu izvadi ir jāpiestrādā pie galvas. Pamatā galva ir jāsaved tehniskā kārtībā, jāatjauno vārstu darba virsmas, jāatjauno vārstu sēžu darba virsmas. Sēžu darba virsmu (45°) vajag šaurāku kā tā ir no rūpnīcās, ikdienas "sporta" variantam tas būtu 0,8mm ieplūdei un 1mm izplūdei. Šādas darbs ir vajadzīgs, lai būtu mazāk šķēršļu degvielas ieplūdei un atgāzu izplūdei.
Otrs būtiskākais darbs ir galvas kanālu palielināšana, kanālus nav vajadzības palielināt par vārstu sēžas iekšējo diametru, ja vārstu sēžas konstrukcija ļauj palielināt sēžas iekšējo diametru tad to var darīt iegūstot papildus mm. Kanālus ir jāpalielina veidojot , cenšoties saglabāt konstruktīvās formas, nofrēzēt "trepītes" un citus rūpnīcas lējuma defektus. Ja plānots tikai izlīdzināt kanālus tad būs vienkāršāk, bet pirms palielināšanas būtu jāzina galvas konstrukcija, lai zināt kur un cik var izfrēzēt, tad noder kāda veca galva, kuru var sazāģēt un izpētīt. Jāpiebilst, ka kanālu virsmu apstrāde karburatoru un iešprices dzinējiem atšķiras! Karburatora dzinējam ir svarīga ieplūdes kolektora, tai jābūt gludai, lai viss benzīns nonāk cilindrā (es parasti pulēju kaut gan daudzi meistari uzskata, ka tas nav pareizi, pamatoju to ar vienkāršu testu, par kādu virsmu labāk tek benzīns, par matētu vai pulētu! kad dzinējs ir karsts un benzīns iztvaiko kolektorā ir mazāka nozīme vai virsma ir matēta vai pulēta, bet arī tvaiki labāk iesūkti cilindrā tiks par pulētu virsmu. Aukstam dzinējam un darba temperatūrā noteikti pulēta) un ļoti svarīga savienojuma vieta ar galvu, protams abu tipu dzinējiem tas ir svarīgi, bet karburatora dzinējam ir svarīgāka jo benzīns fiziski pārvietojas no karburatora uz cilindru. Iešprices dzinējiem benzīns tiek iesmidzināts gar vārstu degkamerā tāpēc svarīga ir tikai virsma galvas ieplūdes kanālā. Bet jebkurā gadījumā jo gludākas virsmas jo labāk, neveidojas virpuļi, šis arī ir viens no mītiem, kādreiz padomju laikā tika tirgotas speciāls plāksnes karburatoriem, lai veidotu virpuļus un it kā labāk sajauktos benzīns ar gaisu, bet šādu tūningu var pielīdzināt degvielas aktivatoriem. Ieplūdei jābūt brīvai, bez kādiem šķēršļiem un ar gludām virsmām! Arī droseļvārstam ir jābūt pietiekošā diametrā, lai nodrošinātu vajadzīgā gaisa daudzumu tāpēc arī droseļvārsta diametrs ir atbalstoši jāizmaina. Protams arī ieplūdes kolektora tilpumam ir būtiska nozīme, bet šo tēmu atstāsim citam rakstam vai vēlākam papildinājumam.

Izplūde:
Vislabākā izplūde būtu tāda, kur katram cilindram ir savas izpūtējs, bet tā kā tas palielina svaru un zem auto nav tik audz vietas. Izplūdes uzlabošana sākas ar izplūdes kolektoru, tas ir būtiskākais posms. Labākais materiāls ir čuguns jo tam ir maza siltuma atdeve un tas maz deformējas no karstuma. Bet no čuguna izgatavot izplūdes kolektoru var rūpnieciskos apstākļos. servisa un garāžas apstākļos būvē no tērauda un nerūsējošā tērauda. negatīvā puse ir, ka tas labi vada siltumu un stipri uzkarst, tas var izraisīt auto motora telpas aizdegšanos, parasti caurules notin ar azbesta lenti. Noteikti vajag notīt, bet tas samazina kolektora mūžu jo iekšā rodas lielāka temperatūra, kur izdedzina kolektoru.
Izplūdes kolektoru, kurš palielina jaudu tautā sauc par zirnekli, zirneklis ir vajadzīgs, lai atvieglotu izplūdes gāžu izvadi. Pārsvarā rūpnīcas izplūdes kolektori ir vienkārši, no visiem cilindriem atgāzes saiet vienā telpā, kur rodas pretspiediens, izplūdes gāzes rada pretspiedienu uz blakus cilindru un pasliktina tā izplūdes gāžu izvadi, jaunais degmaisījums sajaucas ar izplūdes gāzēm un sprādziena jauda zūd un attiecīgi arī dzinēja.
Tāpēc tiek būvēti tā sauktie zirnekļi, tie gan ir jāaprēķina individuāli karam dzinējam, bet pamatprincips ir lai visas caurules ir vienāda garuma, cauruļu diametri nav mazāki par galvas kanālu diametriem, cauruļu savienošana tiek veikta pēc principa, piemēram četru cilindru dzinējam 4-1, 4-2-1 pēdējais ir labāks variants, jo tālāk no dzinēja galvas ir savienojumi jo labāk.
Izpūtējs arī ir jābūvē individuāli katram dzinējam veicot aprēķinus, bet ja tas nav iespējams tad jāievēro vienkārši likumi un nedrīkst aizmirst, ka liels troksnis no izpūtēja nozīmē jaudu, nelielai pretestībai pēc zirnekļa ir jābūt un to rada rezonatori un klusinātāji. iespējams kādam būs sanācis braukt ar nolauztu izpūtēju netālu aiz "biksēm" vai pirmā rezonatora, katalizatora, troksnis liels, vibrācija liela, jauda maza, degvielas patēriņš liels. Izpūtēja būvē jāizmanto caurule atbilstoša dzinēja tilpumam.
Jāpiebilst, ka no katras detaļas un darba ir vislielākais efekts ja tas viss tiek darīts kompleksā un tas ir arī loģiski. Lai dzinējs pilnvērtīgi strādātu ar maksimālo atdevi ir jābūt labai gaisa plūsmai ieplūdes kolektorā, galvas kanālos un izpūtējā, kā arī pareizam degvielas regulējumam un aizdedzes korekcijai.

Kad motors tiek būvēts izmantojot tilpuma palielināšanu un vai turbo pūti rodas situācija kad vārstu diametri ir par mazu, tie nespēj izlaist vajadzīgo gaisa apjomu. Tad tiek veikta vārstu palielināšana, bet te koks ar diviem galiem, palielinot vārstu diametru samazinās efektīvā zona ap vārstu, caurplūde teorētiski ir lielāka, bet reāli var palikt mazāka kā ar standarta vārstu jo tuvāk nāk degkameras sienas, kuras slāpē plūsmu. Variants ir izfrēzēt degkameras sienas palielinot efektīvo zonu, turbo dzinējiem šis variants ir pieņemams, bet atmosfēriskajam tā tiek samazināta kompresijas pakāpe jo palielinās degkameras tilpums. Viss iepriekš minētais ir atkarīgs no dzinēja galvas konstrukcijas.