Шаг назад

Уступая твоим настойчивым просьбам, поведу беседу о дефорсировании двигателя с целью возможности его работы на бензине А-76 вместо АИ-93.

Я не затеял бы этот разговор, потому что, во-первых, снижение степени сжатия и переход на более низкосортное топливо противоречит тенденции развития двигателей внутреннего сгорания и, во-вторых, я противник этой операции, если только она не вынужденная.

Зачем это нужно? В отпет на этот вопрос приводят две причины: в глубинке-де бывают перебои с бензином АИ-93 И А-76 - дешевле. По поводу первой причины не берусь судить достоверно - не знаю, хотя даже на Чукотке сам видел в продаже АИ-93. Что касается материальной выгоды, то ее можно получить лишь ценой потери мощности (8...11%) и, следовательно, динамики, отказа от форсированной езды и, главное, - риска загубить двигатель без права предъявления претензии заводу. Да и бензина - А-76 расходуется на 6...8% больше, чем АИ-93. Так как рискнешь?

Не разбирая двигатель. На последних каплях бензина ты подъезжаешь к бензоколонке и вдруг выясняется, что есть только бензин А-76. Ничего, думаешь, километров сто как-нибудь протяну не торопясь. Двигатель тут же начинает сильно детонировать даже при вялом разгоне. Ты - гаечный ключ в руки и за октан-корректор - поворачиваешь корпус распределителя в направлении вращения ротора этак градусов на пять. Ну вот, детонация исчезла, правда, двигатель хуже тянет, но ехать можно. Можно-то можно, да вот далеко ли уедешь?

При позднем зажигании тебя подстерегает другая опасность: сгоревшая рабочая смесь не успевает, расширившись, совершить полезную работу и охладиться, и это значит, что выпускные клапаны, поршни, выпускной коллектор и прокладка под ним могут не выдержать высокой температуры. Следовательно, бесконтрольно уменьшать начальный угол установки опережения зажигания нельзя.

Уменьшение угла опережения зажигания по сравнению с номинальным на 7...8° (по углу коленчатого вала) уже чревато неприятными последствиями.

Значит, без разборки и переделки двигателя никак не обойтись? Если предполагается эксплуатировать двигатель на бензине А-76 без всяких оговорок, то ответ однозначный - не обойтись! Ну, а с оговорками? Например, при условии эксплуатации двигателя на щадящих режимах: без резких разгонов и без езды по шоссе "за сотню"? В этом случае границы запрета, определяемые детонацией и перегревом, раздвигаются и появляется лазейка для использования бензина А-76. Предупрежу сразу: если ты не можешь на слух почувствовать начало детонации, то лучше оставь эту затею, иначе очень скоро придется сдавать двигатель в капитальный ремонт.

Вернемся к рис. 27. Характеристики центробежных регуляторов таковы, что при достаточно высокой частоте вращения достигается наибольший угол опережения зажигания, который при дальнейшем росте частоты вращения остается постоянным. В этой зоне детонации уже не происходит. Грубо говоря, детонация наиболее опасна в зоне до максимального крутящего момента, а перегрев в результате позднего зажигания - в зоне, близкой к максимальной мощности. Значит, задача состоит в том, чтобы "обойти" детонационную зону, уменьшить опережение зажигания при частоте вращения примерно от 1000... 1500 до 2800...3300 об/мин, а при большей частоте все вернуть на свои места.

Механически снизить характеристику регулятора в средней ее части можно, если увеличить жесткость пружинок центробежного регулятора. Однако операция эта - не из простых, выполнять ее нужно с помощью стробоскопа методом проб и ошибок. Но даже если удачно подобрать жесткость пружин в сочетании со степенью сжатия данного экземпляра двигателя, то тогда он будет слишком "прожорливым" на родном бензине АИ-93.

На помощь приходит электроника: электронный октан-корректор ЭК-1 обеспечивает как раз то, что нужно. Это устройство представляет собой приставку к любой тиристорной системе электронного зажигания, кроме БЭСЭЗ-1. Без такой системы его применять нельзя. К сожалению, он несовместим с транзисторными беконтактными системами зажигания, которые устанавливаются на автомобилях последнего поколения. Не вдаваясь в подробности, лишь упомяну, что ЭК-1 обеспечивает постоянную по времени задержку искрообразования при частоте вращения до 3000 об/мин, а при большей частоте отключается. Величину задержки можно регулировать.

ЭК-1 состоит из электронного блока и регулятора. Прибор можно установить за полчаса: блок крепится двумя самонарезающими винтами в моторном отсеке, а регулятор - к приборной панели.

Если ты дружишь с практической электроникой и ЭК-1 заводского изготовления тебе купить не удалось (его цена 17 руб.), можешь сам собрать этот прибор по схеме, приведенной в журнале "За рулем" № 1 за 1987 г., с учетом поправок в журнале № 6 за 1987 г.

Однако не думай, что, установив ЭК-1, можешь бесконтрольно эксплуатировать автомобиль на бензине А-76. Разгоняться тебе все равно придется не слишком интенсивно. Кроме того, возможна еще одна неприятность - самовоспламенение горючей смеси при большой частоте вращения. А ты уже знаешь, чем чревато самовоспламенение. Поэтому для уменьшения вероятности его возникновения при езде на бензине А-76 устанавливай более "холодные" свечи зажигания.

И, повторяю, при переходе на А-76 нужно прислушиваться к работе двигателя и обеспечить подходящий режим его нагружения. Но постоянно эксплуатировать двигатель на бензине А-76 без снижения степени сжатия настоятельно не рекомендую. Практика показывает, что аномальные процессы сгорания топлива все же происходят, и в конце концов через 20 - 50 тыс. км пробега поршни прогорают, поршневые кольца и перемычки между ними разрушаются, а выпускные клапаны лопаются.

Сжигая мосты. Исходя из каких-то своих соображений, ты все-таки решил переделать двигатель под бензин А-76. Бесповоротно! Чтобы АИ-93 вообще не покупать. Ну что же, каждый сам себе кует счастье...

При переводе двигателя с бензина АИ-93 на А-76 можно воспользоваться следующей рекомендацией: по сравнению с номинальной степень сжатия двигателя с клиновой камерой сгорания (двигатели ВАЗ и ЗАЗ) следует понизить на ε₀-ε_τ=1... 1,2 единицы, а со сферической камерой (двигатели М-412 и УЗАМ-331) - на 1,4...1,6 единицы¹. Почему? В двигателях ВАЗ и ЗАЗ поршень имеет плоское днище и путь пламени от свечи до самого отдаленного уголка камеры короче, чем в двигателях УЗАМ-331 и М-412, где поршень имеет сферическое днище, и пламя должно огибать его. При этом времени для развития детонации остается больше. Кстати, по этой же причине двигатели "Москвичей" и "Ижей" более чувствительны к снижению октанового числа бензина, чем двигатели ВАЗ.

¹ (Пусть меня не обвиняют в неакадемичности данной рекомендации, но операция дефорсирования настолько груба, технологический разброс степени сжатия настолько велик, что теоретические погрешности оказываются намного меньше практических)

Чтобы дефорсировать двигатель, нужно увеличить объем камеры сгорания одного цилиндра на величину (см³)

где Vρ - рабочий объем одного цилиндра, см³;

ε₀, ε_τ - соответственно номинальная и требуемая степень сжатия для работы на бензине А-76.

Например, для двигателя "Таврии" ЗАЗ-1102 рабочий объем одного цилиндра составляет около 225 см³, ε₀=9,5, а ε_τ=8,3...8,5. Значит, объем каждой камеры сгорания нужно увеличить примерно на 4 см³. Для двигателя М-412 рабочий объем одного цилиндра составляет 370 см³, ε₀=8,8 и ε_τ=7,2...7,4. Требуемое увеличение объема - 10,5... 12 см³.

Увеличить объем камеры сгорания проще всего в двигателе М-412 (УЗАМ-331). Для этого нужно достать поршни с уменьшенной сферой днища, которые предназначены для двигателя "Москвича-21406" (сельский вариант). Заменить поршни - и все в порядке! Но при существующей проблеме запасных частей достать эти поршни не так просто.

Наиболее распространенный способ дефорсирования двигателя ВАЗ, да и других тоже - установка под головку блока дополнительной прокладки высотой (см)

где Д_ц - диаметр цилиндра, см.

Для двигателя ЗАЗ-1102 Д_ц=7,2 см, а для двигателя М-412 Д_ц=8,2 см. Высота дополнительной прокладки должна составлять в первом случае примерно 1 мм, а во втором - около 2 мм.

Высота штатной прокладки под головкой блока в сжатом состоянии составляет около 1 мм. В двигателях ВАЗ и ЗАЗ можно поставить вторую штатную прокладку. Но при этом сильно снижается теплоотвод, и прокладки в месте стыка постепенно выгорают. Поэтому подобное решение приемлемо в случае эксплуатации машины только в облегченном режиме.

Лучше поставить металлическую прокладку из мягкого алюминия или, еще лучше, из отожженной меди. Чтобы обеспечить герметичность соединения с плоскостью головки блока, поверхность прокладки должна быть очень гладкой. Но ставить ее без какого-либо покрытия рискованно. Лучше покрыть ее очень топким слоем специального герметика, теплостойкого лака или клея. Это соединение уже окажется вечным. В двигателях ВАЗ при этой операции нужно поднять направляющие втулки, которые фиксируют положение головки блока: подложить под них колечки или шайбы высотой 1,5...2 мм.

В двигателе М-412 (УЗАМ-331), если не удалось достать поршни, лучше всего сделать "сэндвич" из двух штатных прокладок и металлической прокладки между ними. Впрочем, такой "сэндвич" делают и на двигателях ВАЗ - это проще, хотя степень сжатия в этом случае может оказаться меньше оптимальной. При этом затягивать гайки крепления головки блока нужно моментом процентов на десять больше, чем требует руководство по эксплуатации (до 120 Н·м). Но это еще не все. Теперь в двигателе ВАЗ из-за увеличения межосевого расстояния между звездочками механизма газораспределения сильно смещается башмак натяжителя цепи. Если толщина дополнительных прокладок достигает 2 мм, то в новом двигателе, в котором поверхность башмака натяжителя не изношена, он может упереться в корпус. Поэтому иногда приходится под фланец натяжителя подкладывать прокладку из паронита или алюминия.

После сборки залей "под пробку" в систему охлаждения воду, пусти двигатель, открой пробку радиатора и посмотри, не идут ли пузыри. Дав двигателю поработать, посмотри, не течет ли масло наружу, не появились ли в горловине радиатора масляные разводы, а после прогревания двигателя при закрытой пробке радиатора - нет ли капелек воды под слоем масла на щупе. Если хоть одно из перечисленных явлений наблюдается, начинай все сначала.

Через 1000 км пробега не забудь подтянуть гайки крепления головки блока.

Снижение степени сжатия замедляет горение рабочей смеси, поэтому нужно на 3...50 увеличить угол опережения зажигания (по углу поворота коленчатого вала).

Установка дополнительной прокладки под головкой блока приводит к нежелательному смещению фаз газораспределения и к дополнительному снижению мощности (на 2...3%). Чтобы этого избежать, квалифицированные автомобилисты увеличивают объем камеры сгорания путем дополнительной механической обработки головки блока и поршней. Операция эта трудоемкая, тонкая, я ее не делал и поэтому оценивать здесь не буду, а отошлю желающих к журналу "За рулем" № 9 за 1985 г.

Но чтоб потом без претензий! Сижу я сейчас в раздумье: описывать еще один способ перевода двигателя на бензин А-76 или воздержаться? Уж слишком худая слава идет о нем в печати. Напишу, а потом, чего доброго, обвинишь ты меня во всех смертных грехах. Но умолчать о футорках, а речь идет именно о них, - было бы непростительно, ибо я знаком по крайней мере с полдюжиной автолюбителей, наездивших с футорками не одну сотню тысяч (!) километров.

Футорка ввертывается в гнездо свечи, а в футорку в свою очередь ввертывается свеча. Объем камеры сгорания в результате этого действия увеличивается очень незначительно (примерно на 1 см³). Почему же тогда исчезает детонация? Дело в том, что воспламенение смеси происходит в футорке, а благодаря отверстиям в ее дне факелы пламени "простреливают" камеру сгорания и поджигают смесь по всему объему почти одновременно. При этом детонация не успевает развиваться, так как нет единого фронта пламени, который обычно отжимает и сжимает топливный заряд.

Футорки довоенное изобретение. У нас их применяли на "эмках" и полуторках для уменьшения забрасывания свечей маслом на изношенном двигателе. Фирма "Фиат", поставляя свои автомобили в малоразвитые страны, где бензин в основном плохой (с октановым числом 74 - 78), прикладывала футорки в комплекте запасных частей и инструмента. Откуда же взялась их дурная слава?

Во-первых, плохое качество футорок довольно часто вызывало отрицательные последствия. Во-вторых, фyторки объективно имеют недостатки, и пользоваться ими нужно с умом. И наконец, в-третьих, действует так хорошо знакомый нам элемент перестраховки; проще запретить, чем хоть как-то рисковать.

Начну с недостатков футорок. Футорка ухудшает теплоотвод от свечи, тем самым сокращает ее ресурс и повышает риск возникновения аномальных процессов горения. Сама футорка при этом сильно нагревается. Бывали случаи, когда при большой нагрузке футорка раздувалась, свеча "выстреливалась", а потом футорку невозможно было вывернуть из гнезда, не повредив резьбу в головке блока цилиндров. Такие последствия бывают при неудачной конструкции футорки, применении для ее изготовления недостаточно теплопроводного и прочного материала.

Дно футорки, хоть оно и с отверстиями, мешает горючей смеси проникнуть к. свече, и поэтому может ухудшаться пуск двигателя, а при старых свечах появляются пропуски воспламенения. И, наконец, футорки нельзя применять на двигателях, поршни которых имеют выпуклое днище (УЗАМ), так как факелы пламени в конце концов это днище прожигают.

С учетом сказанного я бы не рекомендовал постоянно эксплуатировать двигатель с футорками на бензине А-76. Но в то же время не вижу ничего страшного в том, чтобы проехать с футорками тысячу-другую километров, если бензином АИ-93 не удается заправиться.

Кстати, молва о том, что футорки запрещены 1 АН, неверна Запрещать их нет никаких оснований, так как содержание СО в отработавших газах футорки не только не повышают, а даже снижают.

По чисто техническим причинам не привожу здесь чертежи футорки. Впрочем, если ты знаком с конструированием, футорку легко начертить и сделать самому. Резьбовой конец по размеру должен быть копией резьбовой части свечи. При диаметре резьбовой части свечи 14 мм (M14×1,5) внутренний диаметр футорки должен быть 10 мм. В донышке толщиной 2 мм сверлятся семь отверстий диаметром 2 мм: - одно в центре, а шесть на диаметре 8 мм. Хорошо бы периферийные отверстия сделать с очень небольшим (4...6°) тангенциальным наклоном, чтобы обеспечить лучшую продувку футорки. При применении свечей с высотой резьбовой части 12 мм высота футорки должна быть 38 мм. Наружная цилиндрическая часть должна иметь оребрение для охлаждения с меньшим диаметром 18 и большим 22 мм. Высота ребра охлаждения 1,5, а шаг 3 мм.

При изготовлении обрати особое внимание на качество резьбы. Футорки нужно делать из прутка бронзы марок БраЖ9-4 и БраЖГО-3-15. А латунь можно применить только марки ЛС 59-1, но это уже хуже. Никакие другие материалы не годятся из-за малой теплопроводности или низкой прочности.

И все же дефорсирование двигателя - это шаг назад, поэтому не советую его делать, пока не кончилась гарантия на автомобиль.

Дальше... дальше... дальше...

Представь себе старого морского волка, досконально изучившего все премудрости плавания под парусами, который вдруг попал на пароход. Здесь его бесценный, собранный по крупицам, выстраданный мозолями и потом опыт вдруг оказался бесполезным. По-видимому, то, что испытали в XIX веке моряки парусного флота, в конце XX века испытывает мое поколение автомобилистов. Видимо, уже не десятилетия, а годы отделяют нас от того времени, когда шоферу, подобно владельцу цветного телевизора, достаточно будет знать не устройство автомобиля, а расположение ручек и педалей. В подтверждение своих слов приведу табл. 28, которую я не просто составил по эксплуатационной документации, а сам прочувствовал, вылежал под машиной, выстрадал каждую ее строчку за последние 30 лет.

Таблица. 28. Изменение требуемого объема обслуживания 'Москвичей'

^* (При применении моторного масла М5₃/10Г₁, или М6₃/12Г₁)

Сегодня уже известны и применяются инженерные решения, которые позволяют почти полностью отказаться от технического обслуживания автомобилей.

Пока мы еще должны регулировать тепловые зазоры в клапанном механизме. Но уже применяется гидравлический привод клапанов, где роль толкателя выполняет моторное масло. Этот привод применяется не только на больших, но и на малых автомобилях.

В системе питания вскоре будут устанавливаться необслуживаемые неразборные карбюраторы, какие уже применяются на некоторых моделях "Волво", например. Для того чтобы исключить засорение жиклеров, перед таким карбюратором ставят один или два фильтра тонкой очистки топлива.

Современные бесконтактные электронные системы зажигания уже позволили выбросить дедовский щуп. Нет подверженных изнашиванию контактов, значит, и регулировать нечего.

Что же касается аккумуляторной батареи, то скоро она станет раз в пять - десять легче и будет полностью необслуживаемой. На смену сегодняшней системе аккумуляторного питания придет батарейно-конденсаторная. В этой системе маленький аккумулятор или батарея с помощью электронного преобразователя заряжает током высокого напряжения (например, 380 В) конденсатор большой емкости (но малого размера). В момент пуска накопленную энергию конденсатор отдает стартеру. При этом энергия преобразуется в переменный ток большой мощности. Благодаря высокому напряжению теперь не нужны толстые провода, а в качестве стартера может быть использован обычный асинхронный двигатель, не имеющий трущихся контактов.

Ты уже знаешь, что подшипники ступиц передних колес новых автомобилей не требуют регулировки, а узлы трения получают "пожизненный" запас смазки.

Думаю, что уже в этом веке на наших автомобилях срок смены масла в двигателе увеличится по крайней мере втрое, т. е. до 30 тыс. км (а это - два года эксплуатации) можно будет ездить, никуда не заглядывая.

Вот мы и пришли к концу! А я с грустью смотрю на гору материалов на своем столе, которые хотелось, но не пришлось использовать: о ремонте и путешествиях, о зимней эксплуатации и гараже, о карбюраторах и реле, о болтах и подшипниках, о шарнирах и тормозах, о "самавто" и прицепах...

Но об этом при следующей нашей встрече...