Турбо-эффект или что скрывает ЗМЗ-21, лучшая тяга при недогреве Опции

[Т1974А]

VOV21:

Пока движек прогревается от 40 до 80С - тяга великолепная. А как перевалило за 80, всё, тупеет и динамика заметно падает. Стараюсь более 80 не допускать.

О! Вот это, джентльмены, очень интересный вопрос!!!
Таким образом, вот вам статья: "Турбо-эффект или что скрывает ЗМЗ-21?"
За 10 лет эксплуатации я давно заметил, что хорошо прогретый ЗМЗ-21 имеет худшую тягу, чем недостаточно прогретый (например, температура двигателя уже 80*, а масло ещё не доразогрелось, давление на 1000об/мин 5 бар.). В последнем случае разгон даже на первой передаче доставляет просто наслаждение, не говоря уже о второй. Собственно, это и навело меня на мысль о неких скрытых ресурсах этого двигателя. Если-бы он всё время ехал так, как он едет в слегка прогретом состоянии, я в жизнь не занимался бы никаким тюнингом: прибавка лошадей просто не нужна.
Поскольку мне захотелось стабилизировать эту просто шикарную тягу, я начал РЫТЬ.
Первоначально предполагалось, что эффект, назовём его "турбо-эффект", обусловлен низкой температурой воздуха, подаваемого в карбюратор. Поскольку холодного воздуха в цилиндр ДВС влезает больше (отчего на спортивных машинах и применяют "кулеры"), то тяга недоразогретого двигателя выше. Чтобы выяснить этот вопрос окончательно, нами был приобретён цифровой термометр с жидкокристаллической шкалой индикации и выносным датчиком температуры с диапазоном измерений от -50 до +150*С (замечу, что стандартный цифровой салонный термометр для этой цели не годился, поскольку температура под капотом автомобиля может достигать 150*С, а салонные термометры имеют потолок температуры всего 60*). Шкала была установлена в салоне, а термодатчик врезан в корпус воздушного фильтра у самого входа в карбюратор и соединён с прибором экранированным кабелем. В результате мной был установлен температурный диапазон по воздуху, оптимальный для наилучшей тяговитости и экономичности двигателя. Для полностью прогретого двигателя он составляет от +26 до +38*С. Поскольку корпус воздушного фильтра от Газ-31029 имеет патрубок для забора разогретого воздуха с коллектора, мной была дополнительно изготовлена тепловая юбка-заборник на приёмной трубе глушителя, вставленная сразу за чугунным выходом выпускного коллектора, которая была соединена стандартной гофротрубой с указанным патрубком корпуса фильтра. Тросовый привод переключающей заслонки в фильтре был выведен в салон на торпеду вместо прикуривателя (в нашей семье начиная с деда никто не курил, прадед - директор текстильной фабрики в Москве курил трубку и прикуривателями тоже не пользовался ) по аналогии с приводом заслонки карбюратора. Сия система дала возможность держать температуру воздуха в указанном диапазоне, к тому-же ускоряет прогрев двигателя.
Но дело оказалось не в этом.
Покатавшись с новой системой воздухоподачи с наступлением холодного времени года, я заметил, что двигатель тянет ощутимо лучше обычного, даже если температура подаваемого воздуха перевалила за 40* (заслонка открыта, весь воздух идёт с теплозаборника), а давление масла на холостых снизилось до 1 бар при норме в 1.5, что свидетельствует о существенном разогреве масла, для борьбы с чем я и хотел вставлять масляный радиатор. А машина-то едет прекрасно! Так стало-быть "турбо-эффект" определяется в основном не воздухом и не маслом, а чем-то другим?
Вот сейчас нам и следует поломать голову над этим вопросом, ибо результат того стоит. Очевидно, что "турбо-эффект" как-то связан с температурой окружающей среды. Но вот как именно?
Перегрев цилиндров, увеличивающий их диаметр вследствие чего нарушается герметичность поршневых колец? Но на машине стоит спортивный шкив вентилятора, циркуляция ОЖ в норме, температура строго 80 всегда, в том числе и при проявлении эффекта. Не похоже.
Вязкое недопрогретое масло хорошо уплотняет камеры сгорания? А почему тогда он отменно едет даже при 1 бар на х.х., зато +10* за бортом?
На Gaz21.ru Saab писал о целесообразности увеличивать зазоры в клапанах до 0.4мм. Типа дело в этом. Перегретые штанги толкателей излишне удлиняются и это нарушает герметичность камер сгорания. Но у меня уже стоят 0.4. Может, 0.5 поставить? Или штанги биметаллические? Отменная идея для самокомпенсации зазоров, кстати. А они в природе есть?
Вообще, последнее соображение имеет перспективу: чем определяется температура штанг толкателей? Маслом и… забортным воздухом от вентиляции картера!
Таким образом, нам всем следует РЫТЬ! Когтьми! Я бы попросил нашу заботливую администрацию в лице Stirlitza послать частные сообщения людям, которых он расценивает, как ценных специалистов по ЗМЗ-21 и попросить их поучаствовать в этой ветке. Возможно, данный вопрос под предложенным заголовком даже есть смысл вынести в отдельную ветку.
С нетерпением жду продолжения банкета!

[Bubantus]

Перегрев цилиндров, увеличивающий их диаметр вследствие чего нарушается герметичность поршневых колец?

дык, кольцы тоже нагреваются и расширяются…

[Stirlitz]

При перегреве цилиндров их диаметр скорее уменьшится…

[ManCar]

При перегреве цилиндров их диаметр скорее уменьшится…

Это почему?

[Stirlitz]

Ну ведь расширяется металл при нагреве во все стороны, это же не анизотропный кристалл.

[ManCar]

Вот только если внешне он расширяется за счет удлинения всей боковой поверхности цилиндра (если упрощенно представить его в виде квадрата), т.е. относительное удлиннение умножить на длину стенки даст большую абсолютную величину. А вовнутрь он расширяется лишь за счет толщины стенки, которая сравнительно очень мала. Т.о. наружу он расширяется гораздо быстрее чем внутрь. на мой взгляд задиры появляются от потери плотной посадки поршня с кольцами в цилиндре, в результате чего появляются многократные перекосы, приводящие к задирам. Кроме того, от температуры ведь и кольца могут выворачиваться изнутри наружу (вроде как "пучиться"), создавая тем самым режущие кромки. Это так, логически рассуждая.

[Mayor]

М-да. Знач ни воздух и не масло. Я припоминаю что подобное происходило с моей машиной , но то было во времена родного мотора и родного же карба. Ко всему прочему термостата на ней как потом выяснилось не было, но все же летом с прогревом некоторый тупизм наблюдался.
Но вот с переходом на карб ВАЗ с переходником, потом с ГБЦ-2401 да и потом с заменой мотора на УМЗ-417 (карб тот же остался) я этого фокуса не ощущаю. Причем термостат теперь держит не менее 80. В пробках даже растет где то до 82. Но падения тяги я не ощущаю .
Мож вопрос в карбе? А точнее не в нем самом, а в его подогреве от выпускного коллектора 21? Помните как коллектор облегает карб? А ведь на переходнике карб поднимается ощутимо выше его.
Это так - мысли вслух - предположения.

[ManCar]

На www.gaz21.ru в обменнике как-то выкладывали фотографии экрана карбюратора от двигателя. Вот только я так тогда и не понял, была ли на каком-либо из выпусков эта деталь штатно или это самодеятельность.

[Mayor]

Конечно штатно была. У меня ломалась по изгибу дважды и варилась.

[ADK-XXI С-Пб]

Была и есть. По каталогу мне сейчас трудно посмотреть.
Есть в натуре. На машине.
Я его еще "утеплил" асбестом

А еще асбест убрал резонансный дребезг

[Т1974А]

2007.02.02
Я ж написал: "Турбоэффект" - есть проявление поздней характеристики распределителя зажигания. Машина должна на горячую так ехать (сейчас и едет), а на холодную тупить.
На двигателе УМЗ такого не наблюдается по одной причине: он целиком с завода. А на ЗМЗ-21 трамблёры заточены под А72, то есть уже дефорсировка. А ставить трамблёр формально от другого - не поможет, проверено. Подгонять по месту надо.
Сие, собственно, не значит, что мы остановились в РЫТЬе, я безусловно ещё займусь и вопросом температуры карбюратора (сейчас это просто бесполезно, холодно) и масла в картере, аппаратура вся готова, не исключено, что всплывут ещё "грабли". Ждём лета.

2007.05.28
Короче, так.
27 мая 2007 года (две цифры 7, заметьте, две 2 и два 0!) произошло событие, которое должно было наконец произойти, ибо как гласит народная мудрость - "Если долго мучаться - что нибудь получится". А если у тебя ничего не получается, то это всего лишь означает, что ты ещё недостаточно долго мучаешься (мудрость от Т1974А).
Иными словами, в этот день Т1974А наконец НАРЫЛ !

После трёх месяцев экспериментов, ЗМЗ-21 нафаршированный датчиками во всех мыслимых местах, но до сих пор упорно сопротивлявшийся, наконец раскрыл свой чёртов секрет.
Согласно первому принципу всемирного свинства "То что Вы ищете Вы найдёте в самом последнем месте" этим местом оказался впускной коллектор, куда после чёртовой прорвы исследований наконец был поставлен датчик, представленный на фото внизу.
Свершилось! Цифровой аппарат NS-312 для термозамеров, прочно поселившийся на ЦПУ рядом с бортовым компьютером, наконец-то выдал отчётливую границу параметра, за которой "Турбоэффект" сходил на нет.
Таким параметром оказалась температура ТВС во впускном коллекторе уже после карбюратора: датчик был установлен вместо штатной сливной пробки. Критической отметкой является +70*С. Если до этого значения Волга едет просто великолепно (со светофора с 0 до 40 км/ч ВАЗ-21099 НЕ МОЖЕТ ОБСТАВИТЬ ГАЗ-21, идущую НА ПЕРВОЙ ПЕРЕДАЧЕ, уходя в отрыв лишь на второй (проклятый тормозной синхронизатор КПП, а нето посмотрел бы я ещё!)), то в момент перехода температурой ТВС отметки в +70* машина заметно тупеет.
Таким образом, на сегодня получен однозначный ответ на вопрос "ПОЧЕМУ". А вот почему это происходит…?
1. Не думаю, что ослабление тяги в обозначенном случае есть проявление ухудшения наполняемости цилиндров. Сами посудите: при сжатии заряд в цилиндре разогревается до примерно 400*С (сам ЭТО не мерял, это теория). Может ли увеличение температуры ТВС с +65* (тяга офигенная) до +70* (тяга ухудшается) столь заметно влиять на наполняемость? Нет конечно.
2. В процессе многочисленных экспериментов было замечено, что в случае, когда машина начинает тупить, помогает смещение исходного УОЗ в сторону более поздних углов цифровым корректором ОКТАН-4Е. Знали бы вы чего мне стоило это наблюдение! При степени сжатия 6.7 отличить слишком раннее зажигание от слишком позднего практически невозможно. И в том и в другом случае машина тупеет совершенно одинаково. Разве что при слишком раннем зажигании ЗМЗ-21 ведёт себя чуточку шумнее. Именно по этой причине я заколебался подгонять характеристику распределителя - сплошь и рядом было не ясно, в какую сторону гнуть. Приходилось тестировать машину на всех мыслимых разгонных режимах в городе и на трассе, выявляя закономерности в изменении тяги.
Так вот, в качестве меры борьбы за устойчивый "Турбоэффект", даже была предложена МПСЗ, формирующая всё более позднюю характеристику зажигания, ориентируясь по датчику температуры. Однако такую ещё сделать надо. Поэтому, возможно, мы попытаемся сначала исключить чрезмерный подогрев зоны под карбюратором от впускного коллектора, либо попробуем подачу воздуха с внешнего воздухозаборника, который некуда ставить, иначе как резать капот, а это отстой, кроме того в городских пробках внешний заборник всёравно не спасёт ТВС от перегрева.
Возвращаясь к поиску причин отупления машины по текущему пункту, возможно ей является ускоренное сгорание ТВС при более высокой исходной температуре, выводящее процесс горения из оптимальной зоны рабочего хода поршня: давление газов на поршень снижается раньше, чем следовало бы, мощность падает. Если в этом случае поджигать смесь позднее, всё приходит в норму, отсюда и позднее зажигание.
А может, выход в том, чтобы обеднять смесь при достижении ТВС отметки в +70*? Сие, наряду с увеличением длительности сгорания заряда, как нельзя лучше посодействовало бы повышению экономичности…
Короче, РЫТЬ! ТОЛЬКО РЫТЬ! ЕЩЁ!

Такие вот новости с фронта.

P.S.: Кстати, "грабли" от форкамерных свечей "Плазмофор", всплытия которых ждали многие аналитики с наступлением лета (типа калить начнут) так до сих пор и не всплыли: всё работает изумительно (вот что такое степень сжатия 6.7!). Может, из пушки пострелять…?

[Stirlitz]

Мне кажется, что всё очень просто: чем горячее ТВС, тем меньше в ней бензина и кислорода.

Немного не по теме: и не надоело тебе возиться с дефорсированным мотором? 6.7 в наше время — что диагональные камерные шины. Ведь бензина А-72 уже НЕ ДЕ-ЛА-ЮТ! Спили головку хотя бы на миллиметр под А-76, если так принципиально не хочешь ездить на 92, хотя в чём смысл. Та 21099 небось на 95 ездит. Так что для чистоты эксперимента надо хотя бы дать прочие равные условия. Я бы посмотрел на зубилы, если им повставлять столько прокладок под головки, что у них будет степень сжатия хотя бы 7, как они поедут.

Насчёт свечей Плазмофор, у меня появляется подозрение, что их ругают те, кто не удосужились подобрать их по калильному числу (как ни странно, у Плазмофора оно тоже есть) и ставят то ли сильно горячие, то ли сильно холодные свечи.

[Т1974А]

и не надоело тебе возиться с дефорсированным мотором?

1. Неа.
2. Он уже ФОРСИРОВАННЫЙ. Только без повышения степени сжатия. Пожалуй, впервые за последние 8 лет первой передачей пользуюсь просто с удовольствием. Сейчас идёт доводка системы.
И не буду я ничего пилить. Во-первых, мы с Валентином В.В. на секретном совещании обсуждали "Плазмофоры". Он сказал, что не получил должных результатов на 402-м, кажется, двигателе. Учитывая тесты "Авторевю", где указано на калильную опасность этих свечей, а также то, что "Плазмофоры" выпускаются с калильными числами не более 17 (думаю именно по той причине, что на моторе, где надо больше, чем 17 они просто не выдержат - сорвутся на калильное зажигание - экранированный центральный электрод сказывается, на него свежая "прохладная" ТВС из впускного клапана вообще не попадает, в отличие от стандартных) я склонен полагать, что степень сжатия 6.7 является именно тем фактором, который даёт возможность реализовывать мощную электронную искру на форкамерных свечах без перегрева последних. А это имеет решающее значение для всего.
Кроме этого, возможность авто ездить ващще на любом бензине - это круто.
Посему - мы пойдём своим путём: по существу, мы сейчас решаем проблемы сжигания топлив в ДВС с низкой степенью сжатия альтернативными повышению оной способами. Только и всего. Результат что у меня со степенью сжатия 6.7+опции, что у тебя со степенью сжатия 9.0 при том-же литраже движка будет одинаковый. Вот только твой двигатель на А76 не поедет …

А пример с ВАЗ-21099 я привёл исключительно как иллюстрацию достигнутых успехов. ГАЗовские двигатели безусловно проигрывают ВАЗовским чисто по конструктивным соображениям. По крайней мере "в классике". Поэтому уравнивание ГАЗ-21 с "родным" двигателем в разгоне с "девяткой", является результатом, лучше которого и желать нельзя. Однако, если и последнюю тоже зарядить по полной, то и мне не угнаться за ней будет. И ежели нам этого не достаточно, тогда действительно лучше заменить двигатель и задавить всех ЛИТРАМИ.

[Stirlitz]

Результат что у меня со степенью сжатия 6.7+опции, что у тебя со степенью сжатия 9.0 при том-же литраже движка будет одинаковый.

Ой, что-то сомневаюсь. Ну что там за такие чудодейственные опции? К тому же, если всё так прекрасно, то повысив степень сжатия при сохранении этих опций, можно, по логике вещей, получить невероятные результаты. Или все опции — Плазмофор?

А преимуществ в том, что можно ездить на бензине, который в Европе много лет снят с производства, у нас также доживает последние дни как класс, ненамного дешевле 92-го и впридачу зачастую состоит невесть из чего, по той причине, что современное оборудование НПЗ рассчитано на производство именно 92 как базы, а не 76, как раньше, не вижу никаких. На сегодняшний день 76 у нас на 8-10% дешевле 92 — а примерно такая разница в расходе топлива и получается, так что и тут нет смысла. На любой заправке есть 92.

И наконец, ещё раз: наш двигатель рассчитан на 72! Не 76! Так что тебе не должно быть принципиально 6.7. Сделай 7.1 хотя бы, если всё-таки А-76 тебе так дорог. Но всё равно — пока все повышают степень сжатия, один Т1974А её понижает. Смысл? Плазмофор будет жить и при 7.1. Или тебе приятно думать, что теоретически можешь ездить и на А-72? Или все остальные таинственные опции настолько заточены под 6.7, что придётся всё делать заново?

Кстати, я могу и на 76 ездить тоже — благодаря АОК.

[Lexx]

Что характерно, даже у ЗМЗ-4021 степень сжатия 6,7, хоть 72-го зебину уже тогда не было…

[Stirlitz]

Да вот я уже об этом писал, и у меня есть сомнения, что это так… Почему тогда ЗМЗ-4021 аж на 15 л.с. мощнее ГАЗ-21А, при том что если последний перевести на 92 бензин, разница составит всего 10 л.с. с ЗМЗ-402? Откуда у 4021 лишние 5 л.с.?

[Mitiai]

1) Двухкамерный карб (до +10% мощности)
2) Круглый коллектор
3) Другой распредвал ?!

при том что если последний перевести на 92 бензин, разница составит всего 10 л.с. с ЗМЗ-402

Откуда такие свединия о замере мощности на ЗМЗ-21А на 92 бензине?

[Т1974А]

если всё так прекрасно, то повысив степень сжатия при сохранении этих опций, можно, по логике вещей, получить невероятные результаты

Боюсь, что эффект от "опций", в т.ч. и форкамерных свечей будет тем ниже, чем выше степень сжатия. В моём случае весь результат достигается просто за счёт полного выжигания бензина в камерах сгорания. При степени сжатия 6.7 без наворотов он сгорает не полностью, это факт. Соответственно машина имеет повышенную токсичность и недобирает мощность.
Высокие степени сжатия на современных авто как раз и есть исключительно средство полного выжигания ТВС (за счёт разогрева заряда до более высокой температуры перед воспламенением), только и всего. Поэтому тот-же "форкам" на Газ-3110 не даст столь заметных "на педали" результатов, какие он даёт на ЗМЗ-21. Собственно из за всего этого форкамерные свечи и не находят широкого применения в мировом автомобилестроении. При степенях сжатия свыше 9.0 улучшить сгорание заряда за счёт "форкама" практически нельзя. Это моё личное мнение, основанное на ранее услышанном многочисленном критиканстве таких свечей, после попыток завернуть их в относительно современные моторы.
Видимо поэтому все и идут по пути повышения степеней сжатия: это разом решает все проблемы.

ездить на бензине, который в Европе много лет снят с производства, у нас также доживает последние дни как класс, ненамного дешевле 92-го и впридачу зачастую состоит невесть из чего, по той причине, что современное оборудование НПЗ рассчитано на производство именно 92

1. Контактная система зажигания и А76 будут жить ещё очень долго, Полковник. На военных машинах. Далее комментировать не буду.
2. По поводу качества А76 против А92 - это вы зря. Оборудование заводов может быть расчитано на что угодно, но на этих заводах работают люди, которые хотят хорошо жить и получать до дури бабла. А92 = А76+антидетонаторы. Благодаря этой "формуле успеха" уже не один десяток "новых русских", завязанных на бензиновый бизнес, купили себе 600-й мерседес (особенно этим развлекается "ТАТНЕФТЬ", lexx, никогда не покупай у них бензин - после него все свечи красные, проверено неоднократно!). Завлаб о том-же говорит: А92 нормальный - редкость, если только заправлять не на "Neste". А вот А76 это как правило действительно А76.

А впрочем, к чему наш спор, Полковник? Дождёмся результатов финальных испытаний.

[Lexx]

Ну дык 92-й я на Несте заливаю - контора платит, а 76-й на Лукойле - у мну диконтная карточка есть Про Татнефть - согласен. Странная контора.

Насчет форкамов До своей 3102 с ЗМЗ-4022 с настоящими форкамами доберусь наверно на будущий год - вот там и поглядим, есть эффект на 92-м или нет

[ADK-XXI С-Пб]

Lexx! Не про тот форкам поют в этой ветке песню

Относительно Лукойла у меня сформировалось устойчивое негативное мнение, хотя есть целых три дисконтных карточки в семье

Митяй! Еще не посчитали измененную выхлопную систему на 402-м.

Т1974 - забавно. Столь острый температурный порог надо все-таки попытаться списать на какую-то электронику. Странно… Но интересно

[Т1974А]

Ага. Забавно до дрожи. А списать нам ничего не удастся. NS-312 - весьма точное устройство на КМОП-микросхеме с автономным питанием, погрешность измерений 0.1*С. Стоит до дури, кстати. 1000 руб. И вот этот порог "отсечки" в +70* совершенно чётко проявляется. Ну, не так чтобы совсем тачила ехать перестаёт, но такого вот турбированного разгона, (когда мелкая упругая дрожь пробегает по машине при утапливании педали газа и… О боже, как прёт!!!) как-то уже нет.
Неужели не будет никаких комментариев по существу явления?