Как сделать лужу в поршне
Лада 2107 змз406 400hp Turbo Минск › Бортжурнал › Новая поршневая под турбо из поршней 21124
вот наконец очень долго искав идельную поршневую для моего мотора нашол что хотел и так по порядку
изначально купил и расточил блок под 21213 82,4мм B2 фирма СТК, но сразу и не заметил главного НА НЁМ НЕТ термокомпенсационного кольца, как так я даж незнаю, эти кольца стоят на всех поршнях какие только я ставил, не зря они такие дешёвые (((
потом думал купить другие 21213 и сделать цековки лужа получалась тогда 15куб, см но СЖ получаеться уже низкая 7,69 но при установке приоропрокладке она увеличивалась до 8,08 ну СЖ уже подходила зато былабы детонация ещё больше чем на СЖ 9,0 так как камера сгорания получалась просто ужасная!( 6 цековок и куча острых углов
можно конечно сделать как и клуб турбо проточить поршень чтоб убрать всё это безообразие
но тогда кс получаеться 20 куб.см а сж 7,15 что вообще не годиться, с приопрокладкой сж 7,47 что тоже никак не подходит
многие понижают сж непонимая даже для чего и думают чем меньше тем лутше, хотя на самом деле чем ниже тем больше минусов
а ведь можно сильно и не уменьшать сж и неплохо надуть мотор главное близкая к идеальной форма КС, близкая к максимальной эффективность интеркулера, правильно настроеная прошивка и правильно подобраные свечи и тд.
решил тогда рассмотреть как вариант поршня 2112 уже есть цековки 3,19мм и 3,06мм глубиной но с ними всёравно погнёт клапана при обрыве грм, эти цековки пойдёт только под перекрития, отнёс старый поршень токарю, он проточил мне в нём выемку глубиной 2 мм отступив от края 4мм для огневого пояса получилось чуть больше 9куб.см сж получаеться 8,48 что уже почти хорошо но нето, толщина днища осталась в самом тонком месте почти 4 мм это маловато хотя это самое тонкое место в центре всего 1,5-2см дальше резко увеличиваеться толщина там уже больше сантиметра пошла толщина
так что я пришёл к поршням 21124 там цековки 5,53мм что не допускает встречу, за счёт этого естественно у них и толще днище сделано что мне на руку, при той же проточке лужа получиться чуть больше 10-11 куб.см а сж 8,2-8,3 что уже мне подходит, и днище в самом тонком месте прямоугольничег в центре будет чуть больше 5мм что являеться достаточной толщиной для турбо мотора
ПРАВИЛЬНАЯ ТОЛЩИНА днища поршня это 6% от его диаметра, а вот перегородки для турбо мотора желательно толще
вообщем я и остановился на этом выборе мне это подходит под 0.7-1бар АИ-95 и близкой к максимальной эффективностью интеркулера
найти поршня 21124 82,4 оказалась проблема их нигде нет и даже на автовазе в магазе небыло, но хорошо на автовазе работает знакомый который достал со склада мне оригинальный комплект поршневой АВТОВАЗ 82.4мм обошлись они мне уже 400 000б.р в понедельник наверно уже занесу их токарю на доработку
BMW 3 series › Бортжурнал › Повышаем мощность ч 3. Строкер 2.9 л (продолжение)
После расточки блока под поршни Teikin 2JZ-GE (они рекомендуют для своих поршней зазор 0.03 мм), начинаем примерять новый коленвал и шатуны от 2.8, и новые поршни в наш блок.
Собрали, посмотрели, в ВМТ поршни выступают над блоком примерно на 1 мм.
Об этом мы знали заранее. Компрессионная высота поршней 2JZ-GE 34 мм, а родных M50B25TU — 32.55, т.е. родные поршни сидели бы в блоке на 1.45 мм ниже, и у них недоход до плоскости блока в этой конфигурации был бы около 0.5 мм.
Для того, чтобы понять, нужно ли, и насколько, укорачивать поршни по высоте, начинаем с расчета степени сжатия. Для этого нужно знать ряд параметров.
Для нормального использования 95-го бензина, решили оставить «родную» степень сжатия — 10.5. Увеличение сж сверх этой величины дает немного в плане отдачи, но ухудшает детонационную стойкость мотора (не везде бензин хорошего качества и соответствует заявленному ОЧ), поэтому мы отказались от увеличения сж.
Измеряем объем камеры сгорания, что я для этого использовал, видно на фото — шприц и прозрачную часть коробки от CD диска с просверленным отверстием. Заполняем объем жидкостью, я использовал антифриз, у него лучше смачиваемость поверхности, чем у воды, узнаем сколько кубических см.
Объем получился равным 34 см3. Остальное нам уже известно из ранее сделанных измерений (см. предыдущую часть). Делаем расчет, можно использовать калькуляторы в инете, получаем следующее
Получается, что для сж 10.5, нужно чтобы объем лужи в поршне снизился с 9.8 до 4-5 кубов, для этого в нашем случае нужно срезать с верха поршня примерно 1.4 мм. Как раз примерно получится компрессионная величина родного поршня. Если нужна степень сжатия выше, нужно меньше снимать с днища поршня. Например, если срезать ободок поршня, чтобы поршень был вровень с блоком, т.е. на порядка 1 мм, то в моем случае степень сжатия будет в районе 10.7.
Дополнение
Если вообще не срезать верхушку поршня, то степень сжатия при тех-же «переменных» будет 11. Это не сильно больше моего варианта, и это тоже жизнеспособно, особенно на широкофазных валах, при соответствующей настройке, плюс можно немного сэкономить на обработке поршней. Поршни выступают примерно на 1 мм от плоскости блока, и при толщине прокладки 1.75 мм не будут доставать до ГБЦ, но нужно более тщательно проконтролировать прохождение клапанов в цековки поршня.
PS Если строим турбомотор на этой поршневой, сж снижаем примерно до 9, это позволит относительно безопасно дуть до 0.7-1 атм. Для этого нужно также срезать ободок, чтобы снизить компрессионную высоту поршня, а потом увеличить лужу до
14 кубов, это где-то ниже на 2.5-3 мм от текущей глубины, по идее толщины днища должно хватить, но эта инфа пока не проверена на практике. Для турбомотора лучше взять оригинальные поршни от турбомотора 2JZ-GTE, а также металлическую прокладку, тогда нужно делать расчет под новые параметры.
Внешний ободок на днище поршня не трогаем, он нужен для правильной работы вытеснителя в камере сгорания, что лучше перемешивает смесь в процессе сжатия и снижает склонность к детонации.
Отдаем поршни в обработку, результат на фото.
Вставляем в блок, результат
То, что нужно, недоход где-то 0.5 мм.
Проверяем цековки (выемки) впускных клапанов в поршне, чтобы в них проходили клапана, при необходимости дорабатываем их, также желательно доработать цековки выпускных клапанов, но при установке стандартных распредвалов это менее критично (т.к. на выпускном распредвале нет ваноса, он установлен фиксированно, и не достает до поршня при установке по штатным меткам).
При установке тюнинговых распредвалов клапаны при перекрытии в ВМТ могут упираться в поршни, особенно когда впускной вал стоит в положении ваноса «рано» и в ВМТ впускной клапан открыт на несколько мм (на низах, на верхах вал переключается в «поздно»), что грозит поломкой. Поэтому в случае установки тюнинговых валов такая проверка — необходимая процедура. Рекомендуется поддерживать минимальный зазор между поршнем и тарелкой клапана в процессе их движения не менее 1 мм, а лучше больше, чтобы они случайно не встретились.
На этих поршнях цековки не совпадают с штатными, и клапан не проходит полностью в цековку, мне потребовалась доработка поршней — расширение внешних стенок впускных цековок примерно на 1-1.5 мм, после этого клапана стали полностью в них проходить. На фото ниже видно доработанные впускные цековки.
Поршневой палец идет в комплекте с поршнями, формально он тоже 22 мм, как у BMW, но нужно проконтролировать посадку, и при необходимости перевтулить шатуны, где слишком свободная посадка пальца, это определит моторист.
Далее идет обычная сборка мотора.
Ниже список деталей, которые я закупал, но он не полный, что-то уже было в запасниках, плюс список работ, которые понадобятся. Но что-то может быть лишним, например датчики детонации. Датчики детонации на моем моторе просто развалились от старости при сборке.
Прокладку ГБЦ берем от M3 USA с мотором S52B32 (диам. 87 мм), по сути это «расточенный» М50 с валами.
Пока стоят стандартные форсунки. Форсунки от 2.8 на стандартных распредвалах не нужны, они потребуются, когда будем ставить тюнинговые распредвалы. Ну и чип под 2.9 — будем делать финишную настройку под выбранное «железо».
Прежде чем начинать ремонт мотора, всегда можно прикинуть стоимость зч + работа, выходит немало, часто проще и дешевле поставить другой мотор (свап), но лучше ли, это другой вопрос.
Собираем мотор, ставим на авто, начинаем обкатку.
PS Я ни в коем случае не призываю и не рекомендую делать такой-же строкер, просто делюсь информацией.
Все делается на свой страх и риск, результат у каждого получается свой, и далеко не всем он нравится.
Mitsubishi Carisma Single Turbo 🚗💨💨🚓 › Logbook › Маленький мотор с большим потенциалом. Часть 2. Поршневая.
Я пролил эти цековки. Фотографию не делал, но и на глаз видно что объем цековок очень мал — всего 0,2куб.см обеих. Зная все эти данные можем вычислить почти точно, с погрешностью в сотые, степень сжатия получившегося мотора. Для этого я воспользовался калькулятором с сайта KARTUNING. Забиваем данные в табличку и получаем:
Как видим, получившаяся степень сжатия 9,45. Для моих целей это через чур много. Для небольшого наддува, небольшой турбинкой возможно и сгодится, но мне такая степень не подходит никак. Что делать? Необходимо разжать мотор. Но как? Существует несколько способов того как это можно сделать.
1) Поставить поршни без вытеснителя или с лужей (в зависимости от того какая требуется степень сжатия)
2) Поставить прокладку ГБЦ потолще или несколько прокладок.
3) Убрать «мясо» с головки блока цилиндров (если позволяет конструкция ГБЦ).
Начну с последнего, третьего способа и сразу его отброшу, ибо хоть он и имеет право на жизнь, но крайне сложен ввиду того что убрать металл в камере ГБЦ достаточно сложно и трудоемко. Нет, сам процесс возможно и не трудный, а вот сделать объем камеры одинаковым во всех 4ех цилиндрах задача та еще… Хотя возможно найдутся маньяки, но опустим это.
Второй метод — «метод прокладки» многие называют «неправильным». Но почему-то никто не объясняет чем он плох и в чем его неправильность. А плохо это вот почему:
— во первых когда мы делаем бутерброд из нескольких прокладок, то ГБЦ относительно блока «поднимается» и сдвигаются метки ГРМ. Это не критично, но факт.
— во вторых у нас болты вкручиваются в блок на меньшую длину, т. к. расстояние до блока через несколько прокладок увеличивается. Тоже не критично, т. к. речь о миллиметрах и сотых долях но факт.
— в третьих, если говорить о паранитовых, толстых прокладках типа Elring, то это просто не серьезно. На более-менее серьезном наддуве ее «выдует» либо она прогорит. Так что использовать ее не советую. Такая прокладка сгодится разве что при сильной шлифовке плоскости ГБЦ (например при перегреве, когда головку сильно фрезеровали), что бы компенсировать увеличившуюся степень сжатия. На турбо же принято применять так называемый металлопакет.
Металлопакет — это полностью стальная прокладка, отформованная, и собранная из нескольких тоненьких листов стали. Бывает двух, трех, четырехслойная и т. д.
Чем же плох «бутерброд» из таких прокладок, положенных друг на друга или просто одна трех, четырех и т. д. слойная металлическая прокладка? А плохо это тем, что чем больше у прокладки слоев, тем больше у нее острых краев! Т.е. Вокруг цилиндра, лежит несколько тоненьких листов этой прокладки — металлопакета. При работе двигателя, в камере сгорания, выступающие края этой прокладки сильно раскаляются, т. к. металл сам по себе очень тонкий (0,2мм толщина одного листа прокладки). Раскаляющиеся части прокладки провоцируют калильное зажигание или говоря простым языком — ДЕТОНАЦИЮ! Вот этот самый огромный минус! Т.е. мы понижаем степень сжатия для того что бы отодвинуть порог детонации, но накладывая много прокладок одновременно создаем условия для ее появления. Именно по этим причинам «разжатие» мотора прокладками не является хорошей идеей для турбомотора.
P.S. Говоря про острые края в камере сгорания, хочется так же отметить, что не только края прокладки могут являться провокатором детона. Кромка цековок поршня, острые края вытеснителя, электрод свечи — все то, что выступает «острым» или утонченным элементом в камере сгорания будет нагреваться сильнее и снижать порог детонации. Именно по этой причине на турбо ставятся свечи «по холоднее», с электродом, который меньше подвержен тепловому воздействию. Говоря о самой камере сгорания — идеальной принято считать ее округлую форму. Плоские либо оруглые поршни с лужей, без выступов, цековок и острых углов, т. к. ВСЕ ОСТРЫЕ КРАЯ БУДУТ НАГРЕВАТЬСЯ БЫСТРЕЕ И СИЛЬНЕЕ ДРУГИХ ДЕТАЛЕЙ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ.
С Разжатием мотора прокладками разобрались, надеюсь все ясно. Если все же попытаться разжать мой мотор прокладками, то потребовалось бы 4е двухслойные прокладки. Объем одной двухслойной прокладки умножаем на 4е: 2,11см³*4=8,44см³ Подставляем в калькулятор полученный результат.
Или же потребовалось использовать три трехслойные, от GSR (некоторые считают их панацеей, но по факту это самая обычная прокладка, только стоит втридорога) 3,13см³*4=9,39см³
8,58 хорошая степень сжатия, но класть 4е прокладки под ГБЦ — это дичь. Ни один профессиональный, гоночный мотор не собирается с таким бутербродом. Работать-то оно конечно будет, но как… А мне нужно что бы работало хорошо, потому сей метод в данном случае не подходит. Остается только воспользоваться пунктом №1 — поставить правильные поршни с нужной степенью сжатия. Но где же их взять? Да и тем более у меня уже есть не дешевые, кованные поршни. Ответ пришел сам собой — их и будем дорабатывать!
Для этого потребуется выточить лужу в поршне объемом 6,364 кубиков. Для получения такого объема, необходимо фрезеровать головку поршня на глубину 1,5 мм. Но фрезеровать будем не всю поверхность поршня, а будем делать именно лужу. Т.е. отступим от каждого края 4мм. Вычисляем: 81,5 (диаметр поршня) — 8мм (по 4мм отступ с каждого края) = 73,5мм. Далее диаметр лужи делим пополам, узнаем радиус: 73,5мм / 2 = 36,75мм. Теперь зная радиус, вычисляем площадь лужи по формуле: S=πR² = 3,1415926535897932384626433832795 * 36,75² = 4242,9172282138651306212038043304мм² Теперь вычисляем объем: 4242,9172282138651306212038043304мм² * 1,5мм = 6364,3758423207976959318057064956мм³ = 6,364см³
Если подставить в калькулятор получившийся объем поршня, то увидим следующий результат:
Степень сжатия получается ровно 8,6 — то что нужно. Это при использовании двухслойной прокладки, как вы можете заметить. Поясню почему отступ с края получился по 4мм.
P.S. Тот, кто сталкивался с расточкой блоков, знает что поршень имеет разный диаметр в верхней своей точке, и внизу ближе к юбке. Зачем так сделано я здесь объяснять не буду — это другая тема, но диаметр поршня сверху не 81,5мм а чуть меньше, в следствии этого отступ в реальности получается не 4мм от края а примерно 3мм.
И так, на бумаге я достиг необходимой степени сжатия. Но вот хватит ли мяса в поршне что бы удалить с него 1.5мм металла? Не прогорит ли он? Для того что бы это проверить я решил сравнить его с другими, имеющимися у меня поршнями от моторов 4G9*
Теперь замер моего кованного поршня:
Сначала меряем удаленность от лезвия до донышка.
Получилось 44,5мм. Высчитываем толщину донышка: 44,5мм — 38мм = 6,5мм. Если проточить поршень на 1,5мм, то толщина донышка в самом тонком месте составит 5мм.
P.S. Есть некая теория, что минимально допустимая толщина донышка поршня должна составлять не менее 6% от его диаметра. 81,5мм — 6% = 4,89мм Укладываюсь вполне.
Тем не менее я решил сравнить с другими, имеющимися поршнями. Сначала поршень от 4G92
Толщина от донышка до лезвия 41мм.
Вычитаем толщину лезвия, получаем 40мм. Теперь меряем от бобышек до головки поршня. Получается 46,5мм
Вычисляем толщину донышка 4G92 поршня: 46,5мм — 40мм = 6,5мм
Теперь посмотрим на толщину донышка 4G93 поршня. Меряем от днища до лезвия — 40,7мм
Отнимаем толщину лезвия — получается 39,7мм Теперь от бобышек до головки поршня:
Вычисляем толщину донышка 4G93 поршня: 45,2мм — 39,7мм = 5,5мм
На последок замерим 4G94 поршень. От днища до лезвия 39мм. Минус толщина лезвия = 38мм
Теперь от бобышек до головки поршня. 45,2мм
Т.к. в 4G94 имеется лужа, замеряем глубину лужи:
Вычисляем толщину донышка: 45,2мм — 38мм = 7,2мм — 1мм (глубина лужи) = 6,2мм
P.S. c такой глубиной лужи, в 1мм и отступом от края в 5мм интересно посчитать ее объем в 94м поршне: 81,5мм — 8мм (отступ от края до начала лужи) = 73,5мм. Радиус лужи: 73,5мм / 2 = 36,75мм Площадь лужи: S=πR² = 3,1415926535897932384626433832795 * 36,75² = 4242,9172282138651306212038043304мм² Теперь вычисляем объем: 4242,9172282138651306212038043304мм² * 1мм = 4242,9172282138651306212038043304мм³ = 4,242см³ При установке 94х поршней в блок 4G93 с двухслойной прокладкой получим степень сжатия: 8,87 С трехслойной: 8,74
Как видим, все поршни имеют примерно одинаковую толщину и лишь поршни 4G93 имеют толщину донышка 5,5мм, но т.к. я на них ездил достаточно долгое время и ничего не прогорело, то этой толщины, тем более кованным поршням будет за глаза.
Решено, Отдаю поршни на проточку. День ожидания и переживания и вот, коробка с фрезерованными поршнями у меня на руках.
Края лужи были закруглены, сделан плавный заход во избежании острых углов.
Для проверки того, действительно ли лужа получилась 6,3 кубика, каждый поршень был пролит.
А далее я решил взвесить поршни. Каждый в итоге весит 308 грамм ровно, как в аптеке 😊
Вот теперь поршни готовы для установки и их можно было бы установить на свои места, но поршневые кольца… — о них расскажу в следующей записи 😉