Результаты: отключение цилиндров + 76 бензин

madmaks

Опять я про экономию топлива при обычной езде, т.е. когда вам надо добраться из пункта А в пункт Б с минимальными затратами топлива и времени.

Параметры двигателя:
1200 куб.см
БСЗ
сж 8,5
компрессия 10 атм - износ ЦПГ (колец)
КПП4, стандарт

Тут уже есть похожая тема, но там про _динамическое_ отключение цилиндров. В той теме можно (или будет можно позже) прочитать про проблемы, которые возникают при преднамеренном отключении цилиндров именно во время работы двигателя.

Имеющимися средствами такое _динамическое_ отключение мне реализовать пока что не удалось, поэтому та тема на случай если я вдруг смогу сделать на заказ нужные детальки.

Однако, мне удалось реализовать _статическое_ отключение цилиндров, в этой теме я и напишу про опытные результаты такого разусовершенствования двигателя, результаты работы на 3-х и 2-х цилиндрах и использование для такого двигателя 76 бензина вместо 92-го.

Как я отключал цилиндры.

Чтобы не качать бензин из карбюратора в отключенный цилиндр, я снял рычаг клапана (штука, которой распредвал нажимает на клапан) с впускного клапана нужного цилиндра.

Чтобы уменьшить потери на сжатие пустого воздуха, а также чтобы на такте впуска не создавать в цилиндре вакуум и не гнать туда масло я разгерметизировал цилиндр путем выворачивания свечи.

Вместо свечи я установил синтетический воздушный фильтрик, на герметик и проволочку. Результат был поразительный: фильтрики сразу прорвало от напора воздуха и двигатель в работе создавал такой шум, какой создает компрессор, к которым раньше подключали отбойные молотки и долбили асфальт. Также двигатель создавал хороший ветер. Затраты энергии на эти шум и ветер затрудняли работу двигателя по вращению колес.

Тогда я решил:
- свечу завернуть отбратно
- снять рычаг и с выпускного клапана
- вытащить сам выпускной клапан
- дырку в головке блока от ножки клапана заткнуть болтом

Вот как выглядят клапана.

Другими словами, теперь отключенный цилиндр не имеет выпускного клапана вообще (на рисунке он маленький и зачеркнут), а впускной всегда закрыт.

Вот как выглядит затычка.

Чтобы от вибрации гайки не раскручивались до конца и болт не упал в движущийся цилиндр, я распилил хвост болта и после затяжки разогнул эти концы. Можно попробовать просверлить дырку под маленький шплинт.

Вот установленная головка при отключении одного цилиндра (третьего).

При отключени двух цилиндров, надо отключать не произвольные цилиндры, а однофазные для колена: два внутренних (2,3) или два внешних (1,4), тогда рабочий ход в двигателе будет каждые 360 градусов поворота колена (на 4-х цилиндрах рабочий ход каждые 180 градусов).

Минусы отключения цилиндров.

1. Скажите "до свидания" всему тому, что работает от вакуума, особеннно при двух отключенных цилиндрах, когда объем двигателя не более 0,6 куб.см (для двигателя 1,2).

По счастью на копейке от вакуума работает только вакуумный корректор угла опережения зажигания.

По причине отсутствия в инете нормальной литературы по двигателям (хотя двигатель фиат 1960 гв нельзя признать секретным), многие особенности двигателя приходится узнавать экспериментально.

Экспериментами было установлено, что УОЗ зависит:
- от частоты вращения двигателя
- от угла открытия дроссельной заслонки
- от режима работы двигателя (двигатель ускоряется или тормозится)

Частоту учитывает центробежная часть корректора УОЗ, а все остальное, якобы, должна учесть вакуумная часть. Не знаю, удается ли ей это или нет на самом деле, но без вакуумного корректора диапазон угла открытия дроссельной заслонки, при которой УОЗ правильный, меньше чем полный ход педали газа.

Проблема в том, что при перегрузке двигателя (которая часто связана с большим открытием дросселя) УОЗ надо уменьшать на ходу (запаздывать с искрой).

Если это не делать, то давление сгорающей смеси появляется раньше, чем цилиндр проскочит ВМТ и пойдет вниз, появляется слышимое на слух "цоканье" и замедление работы двигателя.

Замедление заключается в том, что нажав на газ сильнее, вместо ускорения вы получаете торможение двигателем.

Конечно, можно сделать угол заведомо поздним, "чтобы не цокало во всем диапазоне дросселя", но тогда двигатель:
- не развивает полной мощности (расходует много топлива)
- перегревается
- горят выпускные клапана

На деле такое занижение УОЗ это просто регулировка УОЗ для работы двигателя в узком диапазоне дросселя - при полном открытии дросселя.

Т.к. здесь задача экономить топливо, т.е. предполагается, что на газ вы будете давить слабо и карбюратор не превысит режим средних нагрузок, то лучше отрегулировать УОЗ на работу двигателя в диапазоне малого открытия дросселя, т.е. поставить УОЗ раньше.

УОЗ регулируем так, чтобы по ровной дороге можно было полностью реализовать самую верхнюю передачу на диапазоне газа не ниже среднего.

Получается специфичное управление двигателем:
- если на высокой передаче под нагрузкой двигатель "зацокал", то уменьшаете, а не увеличиваете газ
- если при этом мощности двигателя для поддержания нужной скорости не хватает, то переключаемся на одну передачу вниз

При разгоне и на подъемах это потребует раскрутки двигателя на низких передачах до оборотов выше среднего.

2. "Уплотнение с помощью поршневых колец" нуждается в высоком давлении, т.к. уплотнение создается за счет наличия давления над поршнем, а не за счет сил упругости кольца. Поэтому в выключенный цилиндр начинает поступать масло.

Уже через пару тысяч км масло образует в камере сгорания налет заметной толщины. Смазав цилиндр, свечу и камеру сгорания масло начинает поступать дальше - в выпускной коллектор и далее в глушитель. Там оно уже горит.

Результаты - через десятки тысяч км глушитель _может_ быть загажен маслом и продуктами его сгорания и разложения. Проблема как на двухтактных двигателях и решается так же.

3. Потеря средней и максимальной мощности, а значит и динамики, максималки.

Тест на мощность - машина с водителем должна въезжать на стандартную эстакаду.

Машина с двигателем объемом 0,9 и 0,6 куб.см. разгоняется крайне медленно, особенно под полной нагрузкой (450-500 кг).

Если по паспорту с двиг 1200 за 20 секунд вы достигаете 100 км/ч, то с двигателем 0,6 куб.см. только 60 км/ч.

Для 99,9% городов нашей страны этого достаточно.

На трассе можно разгоняться и дольше, но крайне затруднен обгон - поседеешь, пока по встречке разгоняешься. Однако из-за низкой максимальной скорости на практике обгонять вам никого не придется Smile

, т.к. ныне даже грузовики едут со скоростью 110 км/ч.

Самое неприятное, когда впереди вас транспорт едет со скоростью на 10 км/ч ниже вашей максимальной - обгон наиболее затруднителен, только под горку.

В крутую и затяжную гору скорость может упасть до 40 км/ч, а передача до второй. Меньше второй мне не приходилось использовать.

Помимо ухудшения динамики падает и "средняя максималка" по трассе:
двиг 0,9- 120 км/ч
двиг 0,6- 90 км/ч

"Средняя максималка" это макс. скорость, с которой вы едете по ровной дороге и в общем вы ее так и придерживаетесь на трассе. Под гору - быстрее, в гору - медленнее.

Из-за реальных дорожных препятствий, ограничений и т.д. реальная "средняя скорость" прохождения пути будет ниже. На 100 км пути:
для 90 км/ч - не выше 70 км/ч
для 120 км/ч - не выше 80 км/ч

4. Карбюратор

Он рассчитан на прокачку через него четырьмя цилиндрами, а не двумя. Ясно, что на двух цилиндрах максимальный поток воздуха через карбюратор не изменится, а средний упадет в два раза.

Надо быть специалистом по конкретным карбюраторам, чтобы ответить на вопрос о том, что именно изменится, т.к. идеализация кабрюратора тут уже не работает.

_Возможно_ неоптимальное приготовление смеси.

5. Не верьте книжкам

В любой книжке можно найти ВСХ двигателя и посмотреть на мощность и крутящий момент (смотрим тут что такое ВСХ и проч).

Видна зависимость момента от оборотов. Для экономии топлива лучше эксплуатировать двигатель в режиме наилучшего момента.
Глянув на ВСХ ВАЗ 1200 видно, что если не менять распредвал, то лучше эксплуатировать двигатель на двух цилиндрах в диапазоне 3000 об/мин чем на четырех в диапазоне 1500 об/мин (при условии что на двух цилиндрах двигателю хватит мощности для конкретной ситуации движения).

вся затея по отключению цилиндров велась, фактически, ради этого - загнать двигатель в оптимальный режим (полное открытие дросселя, нужная частота вращения и т.д.) и упорно экономить.

Однако. Как говорят, я потерпел фиаско.

Как я понял, ВСХ снимают при полностью открытой дроссельной заслонке. Каково же было мое удивление, когда отключив два цилиндра, догнав до четвертой передачи, 3000 об/мин и вдавив газ в пол вместо ускорения я получил разогрев двигателя и бешенный расход топлива без видимого улучшения движения автомобиля.

Автомобиль на частично открытой заслонке расходует мало топлива, но едет также, как в режиме "по ВСХ - с полностью открытой заслонкой", т.е. дополнительное приоткрытие заслонки не давало мне ничего, кроме убытков.

Мучили меня сомнения, как же так, почему оптимальный режим наполнения цилиндров не зависит от положения дросселя.

На настоящий момент эту загадку я склонен интерпретировать так: Конкретный двигатель изношен. Увеличение наполнения цилиндра при впуске приводит к увеличению давления при сжатии, но из-за износа колец вместо высокой компресии и момента имеем выхлоп из сапуна и тепло.

Плюсы отключения цилиндров.

1. 76 бензин - пусть ржавчина работает за вас. Так можно разрекламировать дешевый низкооктановый бензин.

Практическое наблюдение над изношенным двигателем показало, что двигатель, рассчитанный на работу с высокой компрессией и моментом крайне чуствителен к износу ЦПГ, т.е. если, например, рассчитать трансмиссию на рекордные (максимальные) показатели момента, то авто встанет даже при небольшом износе ЦПГ.

Уменьшить износ ЦПГ нереально, ремонт ЦПГ крайне неудобен и дорог и перекроет всю экономию на топливе.

Вопрос: а может тогда лучше эксплуатировать двигатель в режиме частичного наполнения цилиндров, такой двиг проживет много дольше?

Если степень сжатия это параметр конструктивнЫй, то компрессия это параметр реального двигателя, т.е. давление, которое возникает при сжатии.

Именно компрессия ограничивает качество топлива. Для низкой компресии годится и низкооктановый (76) бензин.

Также я вспомнил, что при небольшом наполнении цилиндра реальная компрессия ниже, чем та, на которую рассчитана степень сжатия (у некоторых авто есть даже изменяемая степень сжатия, чтобы компенсировать эти различия).

Мысли о низкой компрессии натолкнули меня на идею: лить 76-й бензин в изношенный двигатель. Прикинув размер прокладки (1,5 мм) и износ двигателя (компрессия 10 атм) я решил в этот конкретный изношенный двигатель прокладку не ставить, а ограничить степень наполнения цилиндра (не давить педаль газа в пол).

По слухам низкоооктановый бензин горит быстрее, поэтому УОЗ должен быть позже, чем для 92.

Залив и попробовав 76 в режиме частичного открытия газа я получил к своему удивлению увеличение мощности двигателя ( плюс 10 км/ч максималки и устойчивость в небольшим горкам на верхних передачах).

Стоило огород городить Smile

.

2. Конечно, топливо экономим, на 100 км

для 92 бензина:
двиг 0,9 7,5 литров при 80 км/ч
двиг 0,6 6,5 литров при 80 км/ч

для 76 бензина:
двиг 0,6 7,0 литров при 90 км/ч

3. Затраты по переделке маленькие:
- болт 2
- шайба 4
- гайка 4
- прокладка алюм 1,5 мм (опционально)

И еще бережем природу.

Двигатель 0,6 работает много тише чем 1,2. Объем выхлопа 0,6 много меньше, чем выхлоп 1,5 литрового двигателя.

Dr.Barlog

занятно, спасибо за информацию.

Brodil

Занятно...
Есть вопросик: т.е. удалив выпускной клапан, мы получаем, то что при низкой компресси, которая говорит об изношенности поршневой группы, а в частности колец, масло в выпускной системе, что полный не айс???
Так же получается что из-за открытости этого клапана, часть выхлопных газов у нас через коллектор засасывается в цилинд, который отключен, но когда поршень этого цилиндра начинает перемещаться из НМТ в ВМТ, то ему приходится эти газы выдавливать, при этом тереяется мощность всего двигателя...

Надеюсь ничего не упустил???? Rolling Eyes

предложение:
- заглушить выпускной клапан
- снять шатун с колена
- установить новые кольца на поршень, так чтобы его было не выдавить из цилинда
- закрепить чем-либо сей поршень как можно ближе к колену

Думаю после этих переделок, мы полностью избавимсяя от этого цилиндра как такового. Т.е. мы получим отсутствие масла в выпускной системе, т.к. поршень будет находится в НМТ, и приэтом засчет более больших колец не пропустит масло в ВМТ к клапанам, которые уже заглушены. Так же мы избавимся от потери энергии, потраченной на всасывание и последующие выдавливание поршенм выхлопных газов и механического трения колец о цилиндр. Также за счет отсутствия шатуна получим некое облегчение колена....

ХИТРЫЙ

Покупайте "Оку"!!!
И чтоб я так страдал из за поллитра бензина?

Vik

Ещё хорошо бы впускной крапан закрыть напостоянно. Иначе через него будет поток туда-сюда и этои мотоком будет захватыватся бензин из карба. И вообще этот поток будет вносить нестабильность.

Pugnator

Большей чуши не читал

Oxygen

Тема о том, что сдуру можно и ... сломать.

Экономии на таком моторе не будет никокой. А вот нащет поломанного ... - см выше.

VVV+

радует одно........благодаря вот таким челам у нас летает нелетаемое, плавает то что не может плавать, и ездит то что амерам даже и не снилось. короче хрен с ним что толку мало, главное проделанная работа! респект автору! мало таких самоделкиных осталось. все щас "умные стали" и головой лень думать, проще на форум зайти и спросить получив стандартный ответ. а идея у автора правильная, в цивилизованных странах давно это делают, в смысле экономят на таком принципе работы мотора.

ХИТРЫЙ

Ни где эта идея не прижилась.Было немало попыток создать таких уродцев,но распространения это не получило.
На автомобиле должен стоять полноценный мотор или гибридный привод.Всё должно соответствовать весу,классу автомобиля и прочее.
Какой смысл делать кастрата,если есть готовые двигатели и автомобили другой мощности или класса.

madmaks

ХИТРЫЙ

Нормальный,отрегулированный двигатель классики потребляет по трассе от 7,3 до 8 литров топлива.Это при грамотной,обдуманной и динамичной езде.По городу 8.8-9.5,если это не так,значит автомобиль неисправен или прокладка совсем негодная(та самая,что между рулём и седушкой).
Можно ездить гораздо экономичней,но это не по моему темпераменту.
Ещё лучше доработать ГБЦ,снижение потерь на перекачивание газов повысит мощностные и динамические показатели и снизит расход топлива при нормальной езде минимум на литр.

Накручиватель

Действительно экономии не видно , такой расход будет и у обычной 06 , в нормальном состоянии , при нормальном вождении и проч. нормальных условиях .

madmaks

1. Результаты эксплуатации двигателя с двумя отключенными цилиндрами.

По мере работы двигателя с двумя отключенными цилиндрами происходило постепенное (за пол года) ухудшение его эксплуатационных показателей.

Снижение мощностных показателей двигателя.

Произошло уменьшение максимальной скорости, уменьшение скорости на подъеме, увеличение расхода топлива при снижении компрессии с 10 до 8 единиц.

Причина - разрегулировка зазоров рычагов клапанов и возможное ухудшение прилегания клапанов к седлам из-за выработки поверхностей сопряжения клапан/седло.

Повреждение поверхностей сопряжения требовало для ремонта снятия головки и осмотра клапанов.

Поломка правой опоры/подушки двигателя.

Может быть это совпадение, т.к. с 198х года подушки никто не менял, но двиг заметно накренился направо (по ходу движения) и вибрация от работы двигателя передавалась на весь корпус, который резонировал как консервная банка, это похоже на то, как если бы вас засунули внутрь гитары. Шум устранялся натяжкой двигателя рукой слева на себя и усиливался при натяжке направо.

Также, вероятно, из-за постепенного наклона двигателя произошло разрушение лопостей штатного четырехлопостного вентилятора, взамен него был установлен новый, шестилопостной, который воет сильнее, но имеет меньший диаметр и такого наклона не боится.

Шум из-за поломки подушки прямо пропорционален оборотам двигателя и чувствителен к разным аккустическим резонансам. При высоких оборотах этот скрежет просто был невыносим, а эксплуатация двигателя с двумя цилиндрами требует его раскрутки до высоких оборотов.

Продолжение эксплуатации двигателя на двух цилиндрах требовало немедленной замены подушек.

Недогрев двигателя зимой.

В связи с внезапным приходом зимы произошло снижение температуры воздуха. В этом году зима хоть и по прежнему аномально теплая, но температура большей частью ниже нуля.

Запустить через день холодный двигатель на двух цилиндрах при такой температуре трудно, не помогает даже полностью вытянутая заслонка.

Выглядит запуск так: после ручного дерганья бензонасоса для заполнения топливной системы бензином наступает длительное (в общей сложности с десяток секунд) вращение стартером с вытянутой заслонкой и нажатом сцеплении до первых вспышек, затем приходится нажимать педаль газа до половины, при этом с отпущенным сцеплением на нейтрали обороты едва достигают 2000 и приходится ждать прогрева двигателя до половины шкалы, иначе машина просто заглохнет при попытке прокрутить остывшую трансмиссию и колеса, не тронется с места.

Также хуже греет печка, долго ждать пока вся система охлаждения прогреется и если на четырех цилиндрах при полностью открытой печке достаточно с десяток секунд прогнать двигатель под нагрузкой с нажатой до середины педалью газа (въезд в горку или ускорение), чтобы на тебя из печки пахнуло теплом, то на двух цилиндрах это не так.

В общем это странно, т.к. улучшение охлажения должно помогать работе двигателя, но видимо улучшение охлаждения двигателя должно сопровождаться улучшением подогрева бензина перед карбюратором, иначе лучше охлаждаются только пассажиры.

Особенности движения зимой.

Те мелочи, которые не видны при движении летом по сухому асфальту, дают о себе знать зимой, когда дорожное покрытие сложное и от двигателя требуется больше мощности на низких оборотах и вообще, требуется больше допустимых режимов работы.

Главная причина неудобств - объем двигателя 0,6 маловат для машины весом в полторы тонны, надо объем 0,75-0,9 (как у оки) или изменять КПП - первую передачу.

Итого.

Все эти причины в совокупности побудили меня снять головку и осмотреть двигатель, чтобы принять решение о дальнейшей эксплуатации.

2. Осмотр состояния двигателя.

У вас есть уникальная возможность осмотреть масляно/лаково/битумные отложения на головке цилиндров (нажмите на рисунок чтобы увеличить), которые возникают при отключении цилиндров (номер 1 на рисунке) и сравнить с теми же для работавших цилиндров (номер 2 на рисунке):

- отложения в камере и в канале клапана

- отложения в выпускных трубках

- вид головки сверху

Важно. 76 бензин и прокладка ГБЦ.

Осмотр поршней и камер сгорания показал, что на поршнях и головке в определенных местах видны следы неправильного сгорания смеси, что при эксплуатации неизбежно приведет к выгоранию в них материала поршней и даже может быть головки.

Причина - раннее зажигание и особенность профиля клинообразной камеры сгорания классики. Места детонации имеют на рисунке номер 3. Из-за сжатия JPG на фото они не особо выделяются, но при осмотре реальной головки они видны хорошо.

Идеальная клинообразная камера сгорания интересна тем, что в разных местах поршня в ней создается разная компрессия.

Это происходит оттого, что процесс сжатия смеси в двигателе слишком быстрый и давление не успевает усредниться. Если бы поршень двигался медленно, то форма камеры сгорания не имела бы значения, но из-за этой скорости повышенное давление из под узкой части клина не успевает перераспределиться в широкую часть клина.

В широкой части клина расположена свеча. Возможно, что при сгорании смеси по направлению от области низкого давления со свечой к области высокого давления под узкой частью клина создаются какие-то выгоды, но возникает и существенный недостаток - проблема детонации.

Известно, что чем выше компрессия, тем больше мощность двигателя, но детонация, которая возникает при высокой компрессии, заставляет нас переходить на более высокооктановый бензин.

Известно, что конструкторы принимают все конструктивные меры к тому, чтобы обеспечить бездетонационное сгорание смеси, к тому, чтобы сжимать бензин с заданным октановым числом с максимальной силой.

Бездетонационное сгорание смеси означает, что в камере сгорания не образуется очагов детонации.

Известно, что даже области с резкими геометрическими переходами для неклинообразной камеры становятся центрами детонации для предельной компресии, а узкая часть клина это конструктивно созданный мощный очаг детонации, из-за наличия которого приходится снижать давление в широкой части клина (давление там меньше пропорционально тому, во сколько шире клин), но зато смесь у нас в клинообразной камере горит по направлению от низкого давления в высокому.

В копейке клинообразная камера сгорания имеет в в узкой части клина еще и горизонтальную "ступеньку"

- профили камеры идеальной клиновидной и ВАЗ

Эта ступенька допольнительно увеличивает размер узкой части клина, т.е. размер области, где динамическая компрессия будет намного выше, чем компрессия в широкой части клина, около свечи. Почему этот так сделано? Я ломал голову над этим, но ответ не нашел.

Здесь, при врожденных недостатках клинообразной камеры, создана ступенька - дополнительно конструктивно расширена область, в которой увеличено количество топлива, которое неизбежно вызовет детонацию при снижении октанового числа топлива.

Процесс детонационного сгорания под ступенькой самоусиливающийся - по мере неравномерного выгорания материала поршня и камеры (в виде канавок) детонация не пропадет, останутся вершины бороздок, где смесь будет самовзрываться при сжатии, но из-за ямок объем смеси, который будет взрываться (вместо горения от свечи) также будет расти, что будет приводить к еще большему росту канавок.

Может быть, рано или поздно, на месте ступеньки или поршень, или головка сгорят так, что в месте сопряжения образуется плавное продолжение клинообразной камеры сгорания, но лучше этого не ждать и поставить для работы на 76 бензине дополнительную "прокладку ГБЦ", чтобы снизить степень сжатия.

Конечно, это плохо, т.к. средняя компрессия падает, но это шанс не палить поршни и камеру сгорания, а также не подвергать ударным нагрузкам ЦПГ.

Я уже затрудняюсь указать правильный размер прокладки, т.к. простой "рассчет в среднем" не дает ответа, но сам я поставил прокладку 1,5 мм, основываяь на нем. Теоретически можно попытаться рассчитать объем, который находится под ступенькой и увеличить его для 76 бензина правильно.

Если у вас прокладка металлизированная, то можно попробовать поставить две такие, если нет, то придется ставить две прокладки и промежуточную аллюминиевую вставку или ставить одну прокладку и одну вставку и пытаться сопрягать алюминиевую вставку с головкой без прокладки, сопрягать на герметике.

3. Итого.

Необходимость при переходе на 76 бензин снижения компрессии для двигателя объемом 0,6 литра в совокупности с эксплуатационными проблемами и снижением стоимости топлива привели меня к тому, что на сейчас выгодней включить в работу не два, не три, а все четыре цилиндра и довести рабочий объем до 1,2 литров, при этом потери по деньгам при всех вариантах не превысят 30 рублей на 100 км, что терпимо.

Karmanoff

Не думал что кто-то этим серьезно займется. Идиотизм.

ХИТРЫЙ

Автор проделал большую работу,а главное подумал головой и продвинулся в изучении теории.
Клиновая камера сгорания далеко не самая-самая,сферичкские,полусферические,серпообразные,гораздо лучше.
Просто так конструктивно проще для данного мотора.
Ступенька там не с проста,при быстром подходе поршня,объём под ступенькой"схлопывается",смесь вылетает от туда с большой скоростью обеспечивая перемешивание и вращение заряда.
Другое дело что объём этот великоват и зачастую является источником детонации.
Для очень спортивных моторов делают поршни специальные,где много всяких ухищрений по этому поводу.
Фото скину позже,ко мне пришли.