dodanie formy wymuszonej indukcji (turbosprężarka lub doładowanie) jest popularną i kuszącą metodą zwiększania mocy. Jednak zamiast ślepo skręcać na wymuszonym układzie indukcyjnym i trompować na pedale, najpierw rozważ wewnętrzne elementy silnika i ich zdolność do wytrzymania dodatkowej mocy.
tutaj omówimy obszary silnika niepokojące pod względem sugerowanych ulepszeń. Wspomniane tutaj zmiany / modyfikacje / ulepszenia niekoniecznie generują więcej mocy, ale pozwolą silnikowi żyć w przewidywanym doładowaniu. Chociaż warto rozważyć mocowanie na śrubie, musimy dodać trochę ubezpieczenia, aby dać silnikowi szansę na przetrwanie.
podczas dodawania turbo lub doładowania boost do melodii, powiedzmy, 8 do 10 funtów może nie wymagać rozległego przemyślenia bloku, obrotowy i tłokowy montaż, wyższe poziomy doładowania (jak również szerokie zastosowanie wysokiej mocy wtrysku azotu) może umieścić wystarczająco dużo dodatkowych naprężeń, które mogą potencjalnie siać spustoszenie na inaczej nieprzygotowany silnik. Stare powiedzenie zawodnika „aby ukończyć pierwszy, musisz najpierw ukończyć” stosuje się tutaj.
nasadki główne
jeśli planujesz stworzyć dodatkowe ciśnienie w cylindrze i wynikające z tego naprężenie na dolnym końcu, zacznij od wzmocnienia układu nasadki głównej, który zabezpiecza wał korbowy. Jeśli planujesz pompować moc do zakresu 400 km lub więcej, możesz dodać wzrost wytrzymałości dolnej części, przełączając się z oryginalnych żeliwnych główek Głównych na stalowe główki kęsów.
preferowane są zaślepki na cztery śruby. Jeśli blok został pierwotnie wykonany z kołpakami z dwoma śrubami, blok można wiercić i gwintować, aby zaakceptować dodatkowe dwie śruby z nakrętką na główne miejsce.
jeśli pozwala na to konstrukcja bloku, idealne jest zastosowanie czterech śrub” splayed ” głównych czapek. Będą to dwie centralne lokalizacje śrub Pionowo (90 stopni do linii środkowej korby), z dwoma zewnętrznymi lokalizacjami śrub umieszczonymi pod kątem skierowanym na zewnątrz w kierunku głównych obszarów bocznych sieci. Nie wszystkie bloki OE mieszczą modyfikację układów czterosuwowych lub czterosuwowych. Jeśli obecnie posiadasz blok z dwoma bolcami, być może będziesz musiał kupić blok, który został pierwotnie wykonany, aby zaakceptować czapki z czterema bolcami.
Luz łożyska głównego zależy częściowo od materiału bloku. Bloki aluminiowe mają tendencję do rozszerzania się bardziej niż bloki żelaza, umożliwiając nieco większy statyczny Luz łożyska głównego na bloku aluminiowym. Zasadą jest uruchomienie 0,001 cala na cal średnicy czopu wału korbowego. W przypadku wzmocnionego silnika niektórzy konstruktorzy Wolą dodać około 0,0005 cala, aby wygenerować większy klin oleju, który podtrzymuje korbę podczas pracy.
ponownie, ogólnie rzecz biorąc, dla większości silników V-8, Luz łożyska głównego będzie działał w zakresie 0,0025 cala, ale oczywiście będzie się to różnić w zależności od konkretnego silnika. Jeśli Luz łożyska jest zbyt luźny, system smarowania silnika może nie być w stanie nadążyć za popytem.
wały korbowe
im większa moc, tym większe naprężenia odczuwane przez wał korbowy. W przypadku każdej wysokowydajnej konstrukcji, która ma wypluć ponad powiedzmy 450 km, przejście na wysokiej jakości kute wały korbowe jest inteligentnym posunięciem.
kute korby stalowe są mocniejsze niż korby odlewane i lepiej wytrzymują naprężenia nałożone przez większe ciśnienia cylindra. W zależności od poziomu mocy (i doładowania) oraz w zależności od tego, w jaki sposób silnik będzie używany/nadużywany, Korba odlewana może przetrwać lub nie. Jeśli budujesz silnik od podstaw i planujesz użyć zdrowej dawki doładowania, nawet nie myśl o korbie odlewanej.
Uwaga: jeśli planujesz uruchomić doładowanie z napędem pasowym, ryj korbowy doświadczy większego stresu, co jest kolejnym powodem do stosowania kutej korby. Należy również pamiętać, że konstrukcja OE może mieć ryj korbowy z kluczem lub (na przykład w przypadku silnika GM LS) ryj może nie mieć klucza, za pomocą tłumika wciskanego. Jeśli planujesz uruchomić doładowanie z napędem pasowym, upewnij się, że ryj korbowy to pomieści.
Korbowody
dodatkowe naprężenia wymuszonego układu indukcyjnego (turbosprężarka, doładowanie, a nawet sporadyczne wtryski podtlenku azotu) powodują większe obciążenie prętów. Przejście z odlewanych lub sproszkowanych prętów metalowych na wysokiej jakości kute pręty stalowe jest koniecznością, jeśli planujesz uruchomić około 450 KM lub więcej.
który styl jest najlepszy? W teorii pręty H-beam są mocniejsze, ale w rzeczywistości pręt H-beam może być lżejszy, będąc jednocześnie tak silny jak pręt I-beam. Nie wdając się w zbyt wiele szczegółów, w wielu przypadkach wybór między belką I I-beam i H-beam sprowadza się do dostępności producenta i/lub preferencji konstruktora silnika.
innym stylem belki jest X-beam, który został wykorzystany w niektórych zastosowaniach z silnikiem diesla (w celu zmniejszenia masy), ale jest obecnie udostępniany również w różnych zastosowaniach z silnikami gazowymi w motoryzacji. X-beam jest mieszanką obu belek I-beam i H-beam, z oszczędnymi rowkami na powierzchniach i bokach belki. Zapewnia to znaczną oszczędność masy, jednocześnie zwiększając powierzchnię belki, oferując mniejszą wagę przy zachowaniu wytrzymałości.
podsumowując, jeśli planujesz wyprodukować więcej niż około 450 km, wybór wysokiej jakości kutego pręta zapewnia znacznie więcej ubezpieczenia w przeciwieństwie do odlewanego lub sproszkowanego pręta metalowego.
równie ważna, a może nawet ważniejsza, jest jakość lub wytrzymałość na rozciąganie śrub prętowych. W przypadku każdej wysokowydajnej konstrukcji, a na pewno takiej, która będzie wyposażona w wymuszoną indukcję, niezależnie od rodzaju używanego pręta, Zawsze używaj wysokowytrzymałych śrub pręta, takich jak te oferowane przez ARP i inne. Nigdy nie skąpić na śruby pręta.
Większość trudnych zastosowań (ulicznych i wyścigowych) sprzyja luzowi łożyska pręta w zakresie od 0,002 do 0,003 cala. Wędziska o małych czopach (2,00 cala lub mniejsze) mogą uciec z nieco większym prześwitem, w zakresie 0,0020 – 0,0025 cala. Większe dzienniki (2.200 cali i większe) mogą wymagać nieco więcej luzu, w 0.0029-do 0,0030 cala.
wymuszone silniki indukcyjne (turbosprężarki i doładowania) mają tendencję do generowania większej ilości ciepła na łożyskach i mogą wymagać czegoś w zakresie 0,0030 – 0,0034-cala (wymagającego stosowania oleju o większej lepkości). Bez wdawania się w szczegóły konkretnych platform silnikowych, wszystko, co robimy tutaj, to zapewnienie luzu boiskowego. Najlepiej skonsultować się z producentem łożysk w celu uzyskania zaleceń dotyczących wymuszonej indukcji.
tłoki
w zależności od ilości doładowania i wynikającego z tego ciśnienia w cylindrze, tłoki odlewane OE lub nadprądowe mogą nie być w stanie poradzić sobie z podwyższonymi temperaturami i ciśnieniem w cylindrze. Zaleca się stosowanie wysokiej jakości tłoków kutych lub kęsów. Tłoki przeznaczone do wymuszonej indukcji zazwyczaj mają grubszą powierzchnię tłoka.
prześwit tłoka od ściany do ściany dla większości silników V-8 będzie na ogół w zakresie od 0,0045 do 0,005 cala i w zależności od tłoka może to być nawet 0,007 cala. Przy wymuszonej indukcji pozostań na maksymalnej stronie pod względem prześwitu spódnicy.
w bardzo ogólnych warunkach, dla wymuszonej indukcji, dodanie około 0,001 cala luzu na cal średnicy otworu jest teoretycznie przyjętą praktyką. Ale to zawsze zależy od konkretnego stopu i gęstości materiału tłoka.
( ponieważ producenci tłoków performance / racing używają różnych / zastrzeżonych formuł stopów, zawsze postępuj zgodnie z prześwitem ścianki określonym przez tłok.)
prześwity ścian zostaną wymienione jako zakres od minimalnego do maksymalnego. Jako bardzo, bardzo uogólnione stwierdzenie, typowe silniki o małych blokach będą używać prześwitu ściany około 0,004 cala, a typowe silniki o dużych blokach będą wymagały prześwitu około 0,005 cala (znowu jest to bardzo szerokie zalecenie).
uwaga: przy zwiększonym prześwicie spódnicy może wystąpić tendencja do lekkiego „uderzania” tłoka, gdy silnik nie rozgrzeje się do pełnej temperatury roboczej. Można temu zaradzić, mając spódnice tłoka pokryte powłoką moly, która zapewnia dodatkową smarowność w celu ochrony spódnic. Większość producentów tłoków oferuje tę powłokę już zainstalowaną.
Pierścienie Tłokowe
ponieważ wymuszony system indukcji (lub zastosowanie wtrysku azotu) generuje dodatkowe ciśnienie w cylindrze i ciepło, „standardowa” szczelina w pierścieniu specyfikacji może być zbyt ciasna, ponieważ tłoki rosną wraz ze wzrostem ciepła (bardziej przy wyższym ciśnieniu w cylindrze).
jeśli szczelina jest zbyt ciasna, pierścienie mogą się ze sobą zetrzeć, co może spowodować nadmierne naprężenie korony tłoka, co prawdopodobnie spowoduje uszkodzenie tłoka. Ogólną zasadą jest nieznaczne zwiększenie górnej szczeliny pierścienia do poziomu około 0,006 cala na cal średnicy otworu.
na przykład, jeśli otwór ma 4,125 cala, górna szczelina pierścienia może potrzebować zakresu 0,025 cala (lub być może większego). Zawsze należy zapoznać się z zaleceniami producenta tłoków w zastosowaniach wymuszonej indukcji. Wysokie wzmocnienie wymaga „luźniejszych” luk na końcu pierścienia.
ponadto, jeśli silnik będzie wspomagany przez wymuszoną indukcję i/lub zastosowanie wtrysku azotu (w zakresie 100-plus lub większej mocy doładowania), Rozważ zastosowanie mocniejszych pierścieni górnych, takich jak pierścienie stalowe azotowane lub z utwardzoną powłoką. Ponownie, zapoznaj się z zaleceniami producenta tłoków, ponieważ specyfikacje będą się różnić między aplikacjami wolnossącymi i wzmocnionymi.
otwory cylindrów
zastosowanie wymuszonej indukcji generuje dodatkowe ciśnienie w cylindrze, gdy jest pod doładowaniem. Należy wziąć pod uwagę grubość ścianki cylindra, aby zapobiec nadmiernemu zniekształceniu otworu cylindra (co wpłynie na kontakt pierścienia i uszczelnienie), a także potencjalnemu pęknięciu ścianki cylindra.
grubości ścianek będą się różnić nie tylko wśród marek i modeli silników, ale także wśród bloków w tej samej rodzinie. Bez zagłębiania się w określone bloki roku / marki / modelu, ogólną zasadą jest, że grubość ścianki nie powinna być mniejsza niż około 0,200 cala. Podczas budowy maszyn warsztat może to łatwo sprawdzić za pomocą ręcznego testera dźwiękowego, który mierzy grubość materiału.
chodzi mi o to, aby zawsze sprawdzać grubość ścianki cylindra, zwłaszcza jeśli blok był lub będzie nadmiernie znudzony.
Zawory
zawory wydechowe w wzmocnionym silniku, szczególnie z turbodoładowaniem, są narażone na większy poziom ciepła. Najpopularniejszym wyborem pod względem materiałów zaworów do zastosowań wymuszonych indukcyjnych jest wysokiej jakości stal nierdzewna (powszechnie znana jako EV8) lub Inconel, z których oba wytrzymują wyższe temperatury zaworów.
jeśli nie znasz Inconel, podstawowe zalety, w przeciwieństwie do stali nierdzewnej, to lżejsza waga, wysoka wytrzymałość i większa odporność na dynamikę termiczną.
Zawory Inconel oferują niezwykle wysoką odporność termiczną i są przeznaczone do zastosowań o wysokiej temperaturze, takich jak Turbodoładowanie, doładowanie i azotowanie.
wałek rozrządu
aby zoptymalizować wykorzystanie wymuszonej indukcji, najlepiej silnik będzie preferował kąt separacji płatów (LSA) w zakresie umiarkowanym, prawdopodobnie około 112 do 114 stopni. Ogólnie rzecz biorąc, wymagane są również cięższe sprężyny zaworowe, w zależności od ilości wytwarzanego doładowania.
wydech otwiera się pod ciśnieniem, więc nie jest to duży problem, ale jeśli chodzi o stronę dolotową, prawdopodobnie będziesz potrzebował sprężyn o wyższej wydajności. Zalecenia dotyczące nacisku sprężyny należy skonsultować z producentem wałków rozrządu.
świece zapłonowe
Ogólnie rzecz biorąc, zaleca się, aby uruchomić jeden zakres ciepła zimniejszy niż w magazynie z wymuszonym systemem indukcji. Jeśli dodajesz system turbo lub doładowania, zwróć uwagę na specyfikacje świec zapłonowych podane w instrukcji zestawu.
ulepszenia do rozważenia pod kątem trwałości
· tłoki (przejście na kute aluminium zamiast hipereutektycznego)
· niższa kompresja (w razie potrzeby), aby pomieścić dodatkową ilość doładowania
· specjalne powłoki (bariera termiczna i przeciw tarciu)
· Korbowody (przejście na kute zamiast żeliwa lub odlewu proszkowego)
· śruby korbowodu (przejście na śruby o wyższej wytrzymałości na rozciąganie na rynku wtórnym jest zawsze dobrym pomysłem)
· wał korbowy (przełącznik na kute zamiast odlewu)
· dwudrzwiowy ryj korbowy
· stalowy/wysokowydajny amortyzator korbowy
· konwersja na kluczowany amortyzator/koło pasowe na korbie koła pasowego LS press-fit
· uszczelki głowicy cylindrów (przejście na MLS zamiast kompozytów)
· kołki głowicy cylindrów (zamiast śrub)
· czapki główne (stal kęsowa zamiast żeliwa lub sproszkowanego metalu)
· kołki lub śruby głównej nasadki (o wyższej wytrzymałości na rozciąganie)
· obręcz głównej nasadki (w zależności od silnika)
· Zawory (potencjalna modernizacja do zaworów nierdzewnych wyższej jakości i/lub Inconel do zaworów wydechowych)
· Szybsze/trwalsze sprężyny zaworowe
· wahacze (trwalsze pełne rolki na rynku wtórnym)
· układ chłodzenia (upewnij się, że istniejący system chłodzenia jest czysty i działa prawidłowo; i potencjalna potrzeba bardziej wydajnej pompy wodnej i chłodnicy, zwłaszcza w przypadku stosowania intercoolera)
specjalne ulepszenia powłok
podczas gdy niektórzy (głównie Budowniczowie spoza silnika) mogą szydzić z przydatności spośród specjalnych powłok silnika, różne powłoki oferują różne zalety, które poprawiają trwałość lub wydajność, lub oba te zalety.
chociaż dostępna jest szeroka gama specjalistycznych powłok do różnych zadań, w odniesieniu do powłok, które pasują do wymuszonych ustawień indukcyjnych, skupiamy się na następujących powłokach:
· powłoka barierowa termiczna dla kopuł tłokowych
· powłoka barierowa termiczna dla komór spalania
· powłoka Antycierna Moly dla spódnic tłokowych i łożysk
· powłoka barierowa termiczna dla powierzchni zaworów wydechowych i otworów wydechowych
· powłoka barierowa termiczna dla kolektorów wydechowych
powłoka barierowa termiczna z udziałem formuły ceramicznej) zapewniają to, co oznacza termin: barierę cieplną. Po nałożeniu na kopuły tłoków nie tylko pomaga to chronić tłok przed nadmiernym ciepłem (generowanym przez wymuszoną indukcję, zwłaszcza w Ustawieniach turbo), ale także pomaga poprawić moc.
mówiąc dokładniej, zwiększa wydajność spalania, ponieważ ciepło, które w przeciwnym razie mogłoby zostać wchłonięte do tłoka i komory spalania, jest teraz lepiej ograniczone i pomaga w bardziej wydajnym spalaniu mieszanki paliwowo-powietrznej.
to samo dotyczy powłoki barierowej termicznej nakładanej na powierzchnie zaworów wydechowych i wewnątrz otworów wylotowych głowicy cylindrów. Zamiast tracić ciepło (poprzez moczenie), ciepło spalania jest „zawarte” i zwija się, zamiast wisieć i moczyć się w tłokach, zaworach i głowicach. Nie tylko jest to powłoka termoochronna, ale ze względu na sprawność cieplną może również (w zależności od innych czynników) zapewnić niewielki wzrost mocy.
powłoki przeciwcierne (zazwyczaj formuła oparta na moly) mogą być nakładane na różne powierzchnie, w szczególności na krzywki, pręty i łożyska główne i tuleje tłokowe. Chociaż nie zapewnia to dodatkowej mocy, jest to folia ochronna, która pomaga zmniejszyć straty tarcia i wydłuża żywotność podzespołów, przede wszystkim podczas zimnego rozruchu i w środowiskach o wysokiej temperaturze/wysokim stresie (kiedy naprawdę go młotkujesz).
nawiasem mówiąc, dostępne są również specjalne powłoki dla elementów doładowujących i turbosprężarek, które mogą zapewnić dodatkową wydajność, a także wydłużyć trwałość. Jeśli chcesz ulepszyć te urządzenia, skontaktuj się zarówno z producentem forced induction, jak i ze specjalistami od powlekania. Mogą doradzić w zakresie dostępności i korzyści, a także tego, jakie powłoki (jeśli istnieją) mają największy sens dla danego zastosowania. Przykłady usług powlekania obejmują Swain Tech Coatings, Polydyn i Calico.