Выбор кулачка, синхронизация кулачка и настройка нагнетателя

Регулировка распредвала является важной частью регулировки наддува. Распределительные валы регулируют события открытия и закрытия клапанов в двигателе и решают, будут ли выходящие из нашего двигателя красивые мощные музыкальные или дисфонические.

Использование соответствующего оптимизированного распределительного вала с наддувом может иметь большое значение. настройка супер зарядного устройства и обеспечивает существенную прибыль за вложенные деньги.

Чтобы понять распределение фаз газораспределения и выбор распределительного вала, мы должны сначала понять:

Относительность: когда клапаны открываются или закрываются (впуск или выпуск), он изменяет время газораспределения в соответствии с:

  • Положение поршня внутри цилиндра. В зависимости от того, где мы находимся в ходе хода и цикла сгорания поршней, открытие клапанов выиграет от разницы давления между цилиндром и впускным и выпускным коллекторами. Например, идеальное время для открытия – это когда пусковой клапан имеет пиковый вакуум внутри цилиндра, чтобы при открытии клапана можно было набирать максимальное количество свежего воздуха. Точно так же имеет смысл не открывать выпускной клапан в камере сгорания до тех пор, пока не будут достигнуты пиковые давления в цилиндрах, не завершится сгорание и не будет отключена вся мощность.
  • Импульсы высокого и низкого давления, создаваемые конструкцией впускного и выпускного коллекторов и длины бегунка. Когда отраженные волны давления во впускном коллекторе достигают впускного клапана в качестве части высокого давления впускного клапана, имеет смысл открыть впускной клапан. волна, открывая, таким образом, клапан в этой точке высокого давления, резонансная настройка объемной эффективности, поршневой воздух, который увеличивает воздухозаборник, что увеличивает мощность. Также имеет смысл открывать выпускной клапан на стороне выпуска, так же как часть с низким отражением давления (вакуум) части волны выхлопа (отраженной назад от коллектора) достигает задней части выпускного клапана. В этот момент вакуум как в цилиндре, так и в выпускном отверстии в цилиндре создает более высокий перепад давления и ускоряет выпуск отработанного газа.
  • Событие синхронизации зажигания открывает выпускной клапан раньше, чем первый захват смеси, например, в течение более короткого периода времени или с усовершенствованным выпускным кулачком, продвигая выпускной кулачок и подбирая конструкцию коллектора с наименьшим возможным противодавлением выхлопного газа для лучшей эффективности. мы открыли его, мы также сократили время горения смеси и открыли клапан, прежде чем достигли самого высокого давления в цилиндре и, возможно, выбросили немного лошадиных сил.
  • Впускные клапаны относительно выпускных клапанов: и это обычно Углы разделения лепестков (отклонение в градусах между центром выпускного кулачка и центром впускного кулачка) или сколько градусов перекрытие (количество градусов, при которых впускной и выпускной клапаны открыты одновременно).

Скорость отработанного газа намного выше, чем скорость всасываемого газа, поскольку сгорание внутри цилиндра происходит при гораздо более высоком давлении, чем атмосферное давление, а выпускные клапаны обычно меньше, чем впускные клапаны (по этой же причине высокого давления). Поэтому в некоторых двигателях полезно открывать впускной клапан раньше, чем обычно в последней части такта выпуска, это называется перекрытием. Во время перекрытия – в самом конце такта выпуска – количество оставшегося в цилиндре давления низкое, поэтому можно дышать новым воздухом под атмосферным давлением, в то же время высокая скорость выхлопных газов не вытягивает помощь (воздух в нашем случае) втягивает новый впускной воздух после того, как старый выхлопной газ выйдет & # 39; сифонирование & # 39; даже на свежем воздухе с помощью всасывания с эффектом, как.

Другая часть явления, связанного с синхронизацией впускных клапанов относительно выпускных клапанов, состоит в том, что оба клапана абсолютно закрыты, то есть, продолжительность вашего удара током. Это часть цикла сгорания, где смесь можно сжать и сжечь. Если один (или оба) из впускного или выпускного клапанов открыты, вы не сможете сжать или сжечь смесь, а абсолютное время (степень вращения), в котором ваша смесь сожжена и ей позволено достичь пиковых давлений в цилиндрах, зависит от выбора распределительного вала и времени кулачка. Следует отметить, что угол наклона клапана во многом зависит от подметания выхлопных газов, если угол обзора выпускных и впускных клапанов & # 39; если есть, то есть клапаны разделены под углом 180 *, вы получите максимальную развертку. Если это так, вытяжной воздух может получить новый воздух напрямую. И наоборот, если бы между ними находились клапаны под узким углом (крайне нулевым), вы должны были бы пролететь как можно меньше, чтобы воздуху пришлось по существу сделать разворот, чтобы войти и получить его через впускное отверстие. выхлоп снят.

Таким образом, разные двигатели по-разному реагируют на перекрытие в зависимости от противодавления выхлопных газов и угла наклона клапана.

Время:

Время кулачка – это количество градусов на весь оборот 360 * с открытым впускным или выпускным клапаном. Чем дольше время, тем больше воздуха может поступить в двигатель, тем больше перекрытие (чем больше оно помогает с более высокими показателями мощности оборотов в минуту), тем короче ваш импульс мощности (сокращается ваше время сгорания, а пиковое давление в цилиндре низкое, эффективное количество об / мин топлива и чистота пустой …. и т. д.

Увеличение времени (с увеличенным перекрытием и выбросом) также дает возможность для выхлопных газов поступать во впуск или впускные газы для утечки в выхлопные газы и, следовательно, более чувствительны к соответствующим временным событиям, в противном случае мы можем получить некоторые отрицательные эффекты. & # 39; overcammed & # 39;

Подъем:

Как глубоко или как глубоко подъемный клапан открывается к цилиндру. Чем больше подъем, тем меньше ограничений вводит клапан в поступающий воздух, потому что воздух находится дальше от впускного или выпускного пути. В общем, добавление элеватора добавляет мощность ко всем циклам, в зависимости от того, насколько хорошо распределительный вал (и рейка клапана) может ускорить клапан до большего числа подъемов за короткое время. Это похоже на пандус, продолжительность которого короче, и чем выше подъем, тем круче пандус. Итак, что здесь происходит, если ваш клапанный механизм достаточно легкий и плохо управляемый (с помощью надлежащих пружин клапана или гидравлического подъема и демпфирования), то на более низких оборотах (время пикового подъема) работать быстро, но чаще в минуту Более низкая производительность на более высоких оборотах с большим количеством кругов и меньшим временем на оборот, таким образом, меньше времени, чтобы сойти с крутой рампы и подтолкнуть клапан до полного выдвижения.

Лифт – это хорошо, но обычно из-за нескольких моментов люди не пытаются радикально увеличить подъем в кулачках вторичного рынка:

  1. В этом новом лифте убедитесь, что между клапаном (в полном выдвижении) и цилиндром (в верхней мертвой точке) все еще достаточно места, чтобы избежать любого катастрофического механического отказа.
  2. Модернизация до более легкой рейки клапана с более жесткими пружинами или двойными пружинами клапана, чтобы получить больший контроль над клапаном с этим вертикальным профилем кулачка.
  3. Он добавляет мощность, но не кардинально смещает кривую мощности вверх или вниз, как это происходит при изменении времени кулачка, и поэтому в большинстве приложений вторичного рынка мы хотим, чтобы кулачок давал нам максимальную мощность в заданном диапазоне оборотов, и именно поэтому мы так заботимся о лучшем времени (и некоторые добавили подробнее о лифте).

Я знаю, что это немного сложная проблема, но прежде чем я посмотрю, как это относится к нагнетателям, я должен убедиться, что мы говорим на одном языке. Прежде чем решить, какой распредвал использовать (или как установить синхронизацию в ваших штатных камерах), вам нужно взглянуть на что-то очень важное:

Ваша выхлопная система и противодавление выхлопных газов:

Если в вашем автомобиле имеется серийный выпускной коллектор с двумя бревнами, небольшая выхлопная труба и кошка, тесно связанные с парой ограничительных глушителей, то вы можете получить максимальную мощность 10 фунтов на квадратный дюйм назад.

В этом случае моим первым предложением было бы перейти на выхлопную систему с высоким расходом и низким давлением из-за потенциального увеличения мощности; однако, для некоторых из родителей или партнеров наших читателей, или где законы, где они расположены, и т. д. любой дополнительный шум выхлопа или вторичный выхлоп. В случаях, когда модернизация выхлопных газов невозможна, вам следует выбрать распредвалы и установить минимальное перекрытие для времени кулачка. При значительном перекрытии, если вы поднимаетесь выше 4500 об / мин, ваше суперзарядное устройство будет страдать больше и потреблять больше энергии. Если нагнетатель переключается на усиление 7 фунтов на квадратный дюйм, например, во время перекрытия, в цилиндре будет наблюдаться увеличение давления на 7 фунтов на квадратный дюйм на стороне всасывания и обратного давления на 10 фунтов на квадратный дюйм на стороне выхлопа, в результате воздух будет проходить через зону высокого давления. (выхлоп) в зону более низкого давления (впуск), чтобы ваш цилиндр начал заполняться выхлопными газами. Когда вращение продолжается, выпускной клапан будет закрываться и перекрываться, а впускной клапан будет оставаться открытым в течение оставшегося такта впуска (для оставшейся части вашей впускной камеры), а остальная часть цилиндра будет заполнена. со свежим воздухом.

Здесь происходит то, что мы получаем цилиндр, который заполнен на 30 * перекрытием отработанным воздухом, а затем заполнен свежим воздухом на 210 * (первоначальное время 240 * для обычной уличной камеры). В результате получается цилиндр, заполненный только на 85% свежим воздухом или буквально на 15% меньшим по объему! С другой стороны, если наш нагнетатель рассчитан на 18 фунтов на квадратный дюйм, например, у нас будет 18 фунтов на квадратный дюйм на стороне всасывания во время перекрытия, и мы будем иметь обратное давление на выходе 10 фунтов на квадратный дюйм на стороне выпуска, чистый результат этого перекрытия состоит в том, что наше супер-зарядное устройство эффективно только создает перепад давления между впускным отверстием и цилиндром, и это Таким образом, мы получим увеличение мощности только на 8 фунтов / кв. Дюйм во время столкновения. Таким образом, во время этого 30 * перекрытия нагнетатель производит только наддув на 8 фунтов / кв. Дюйм, и после этого после закрытия выпускного клапана нагнетатель может вернуться к полной работе по усилению для других 210 *. Чистый результат – что-то вроде увеличения на 16 фунтов / кв. Дюйм, поэтому 2 фунта / кв.дюйм (или около 12%) нашей мощности теряется.

Настройка нагнетателя с выбором кулачка и синхронизацией кулачка

Всасывающая камера:

В случае неблагоприятного воздействия на характеристики автомобиля с наложенным нагнетателем, и особенно в случае высокого противодавления выхлопных газов, как на большинстве автомобилей с наддувом на заводах, мы видим, что оптимальное время кулачка для впускного кулачка обычно составляет 30-40 *. Обычно атмосферный для той же пиковой мощности, об / мин. это меньше чем распределительный вал, который применен. Решение уменьшить продолжительность впускного кулачка вместо того, чтобы разделять время между впускным и выпускным кулачками, заключается в том, что впускной кулачок течет в условиях повышенного давления (из-за добавления нагнетателя и увеличения давления во впускном коллекторе). При более низком времени впускного кулачка двигатель все равно сможет принимать всю свою долю всасываемого воздуха. В то же время повышение КПД в результате снижения перекрытия увеличит выработку электроэнергии с более консервативным кулачком. Наконец, если мы хотим получить больший поток от впускного кулачка, существует возможность использования распределительного вала с более высоким подъемом (с более крутым профилем из-за уменьшенного времени) с модификациями ряда опорных клапанов, чтобы гарантировать, что клапан не будет плавать. происходит на высоких скоростях.

ГРМ всасывания:

Синхронизация кулачка идеально задерживается для впускного кулачка, который будет перемещать событие открытия впускного кулачка дальше от события закрытия выпускного клапана, чтобы уменьшить или устранить перекрытие, и, как побочный эффект, задержка всасывания увеличит время рабочего хода. кулачок, который может компенсировать потерю мощности из-за сокращения времени.

Выхлопная камера:

Для версии двигателя с наддувом время и подъем кулачка выпускного клапана должны быть аналогичны распределительному валу с азотом, поскольку выпускные кулачки в конструкциях, специфичных для азота, имеют:

1- Очень хорошее время работы кулачка и очень здоровый подъем кулачка, позволяющие эффективно выходить из двигателя с высоким содержанием выхлопных газов, когда азот активируется, а мощность (а следовательно, и количество выхлопных газов) удваивается.

2- Перекрытие минимально или совсем не возможно, потому что любое перекрытие означает, что наш источник азота будет распыляться со стороны отходов и выпускаться в отходы. Точно так же, чем больше перекрытий, тем нагнетатель будет работать тяжелее, как мы ранее объяснили о возврате выхлопных газов на впуск или наддуве, создающем давление в выхлопе.

ГРМ выхлопных газов:

Выдвижение выпускного кулачка открывается и закрывает выпускные клапаны раньше. Более раннее открытие выпускного клапана немного снижает рабочий ход, но также уменьшает перекрытие и лучше использует наше суперзарядное устройство. Как правило, усовершенствованный выпускной кулачок в сочетании с задержанным впускным кулачком обеспечит наилучшие результаты в автомобиле с наддувом, особенно в ограничительном выпуске.

Если установлена ​​выхлопная система с высоким расходом, может быть бесполезно продвигать выпускной кулачок, а выхлопная система с высоким расходом, оптимизированная для требований мощности нашего двигателя, может очень эффективно очищать всю камеру сгорания от ее газов. Наличие постоянного выпускного кулачка, выпускной системы с низким противодавлением и перекрывающегося распределительного вала означает, что мы даем выхлопному газу достаточно времени для выхода из цилиндра, впускной клапан все еще не открыт (поскольку вы решаете отложить или использовать менее консервативный кулачок) и таким образом, нагнетатель еще не выталкивает свежий свежий воздух, теперь цилиндр недействителен, и поэтому часть отработанного газа может вернуться в цилиндр, затем выпускной клапан закроется, а затем впускной клапан откроется, чтобы обнаружить цилиндр, частично заполненный выхлопными газами.

Это не проблема с ограничительной выхлопной системой, потому что для очистки ограничивающего выпускного цилиндра на более низкой скорости потребуется некоторое время, но в выхлопной системе с более высокой пропускной способностью мы должны быть осторожны, чтобы не повернуть ВСЕ перекрытия в распределении времени кулачка или не перекрыть выпускной кулачок ( пользуюсь очень долго).

Следовательно, синхронизация выпускного кулачка может быть увеличена или отложена в зависимости от модификации выхлопа и выбора впускного кулачка, и, следовательно, динамо должно быть отрегулировано.

Важно отметить, что со всеми этими изменениями в выборе кулачка, наложении, времени рабочего хода и времени кулачка это влияет на время рабочего хода, и, если оно эффективно сокращается, нам, возможно, придется скорректировать ход синхронизации автомобиля в режиме Dyno. (для увеличения прогресса) для восстановления потерь во время отключения (опять же в популярных индукционных машинах, чтобы никогда не опережать время по сравнению с популярным мышлением, если есть приложение с укороченным ударом или значительным перекрытием, тогда это может быть необходимо).

Здесь, в конце концов, мы видим здесь, что есть распределительный вал со стороны лепестка с консервативным временем, кулачок высокого подъема на стороне впуска и большой угол отделения лепестка с минимальным углом отделения лепестка на выхлопе, и кулачок высокого подъема нормального времени без (обычно нет). перекрытие

Исключение из правила:

Иногда люди покупают автомобиль с красной линией 9000 об / мин, степенью сжатия 11,5: 1, распределительным валом 280 * и агрессивной безмасляной кривой газораспределения и решают перезарядить для большей мощности. Примером всасывания является компрессор Kleemann для SLK55 AMG (мощность 400 л.с. в атмосферном режиме от двигателя с коэффициентом сжатия 11: 1). В этом типе применения, если вы используете более консервативную камеру и ищете все перекрытия и увеличиваете рабочий ход с уже высокой степенью сжатия 11: 1 и здоровым давлением поддержки (7 фунтов на кв. Дюйм или выше), вы столкнетесь с двигателем, который производит чрезвычайно высокие пиковые давления в цилиндре, и это Интенсивное давление и высокая температура могут легко инициировать цепную реакцию воспламенения и взрыва, и чем больше вы задерживаете время установки, тем менее беспомощным и все же не таким безопасным.

В этом случае я рассматриваю обороты и компрессию в качестве основного сумматора, а нагнетатель – в качестве вторичного сумматора (я не решил изменить это и не понижал степень сжатия двигателя). В этом случае нет проблем, чтобы пожертвовать некоторой эффективностью сверхзаряда с высокой скоростью вращения, чтобы предотвратить взрыв с высокой нагрузкой и низкой скоростью вращения. Также рекомендуется использовать центробежный нагнетатель, который может производить больше оборотов и потоков, а не легко управляемое зарядное устройство стержневого типа, чтобы преодолеть перекрытие, обнаруженное в такой высокоскоростной установке нормального всасывания. агрессивный распределительный вал, «протекающий» из подкрепления и пропускной способности (CFM) при столкновении с подкреплением.

Вот отличный пример того, как настройка кулачка может влиять на мощность с наддувом:

Автомобиль оснащен 1,8-литровым двигателем Honda:

  • Нагнетатель оптимизирует грунтовку и короткие бегунки капота Камакази
  • Гредди 2,5? SP2 система отвода выхлопных газов.
  • S-образная трубка с наддувом и LHT-носителем
  • Впускной коллектор с LHT-носителем (без охлаждения)
  • Потребление углеродного волокна
  • Гоночный нагнетатель Jackon Eaton M62, рассчитанный на 7,5-8 фунтов на кв.

Черная линия является базовой линией со всеми этими изменениями до того, как пиковая величина будет скорректирована до того, как мощность будет включена: 223 колеса в л.с. при 7600 об / мин.

Синяя линия – это мощность, полученная после полной резьбы (время распредвала для уменьшения перекрытия, время повторного зажигания было оптимизировано и максимальное соотношение топлива оптимизировано), а пиковая мощность составляет 248 л.с. при 8400 об / мин.

Согласно результатам динамики, вы можете видеть, что пиковая мощность не только увеличивается на 25 лошадиных сил за счет уменьшения перекрытия и правильной настройки транспортного средства, но также увеличивается на 1000 об / мин из-за более высокого перекрывающегося снижения эффективности вращения на высоких оборотах.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *