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!

[Stirlitz]

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

См. здесь: Мощность разных модификаций, сравнение.

Боюсь, что эффект от "опций", в т.ч. и форкамерных свечей будет тем ниже, чем выше степень сжатия.

Интересно было бы услышать про остальные опции, кроме форкамерных свечей.

По поводу качества А76 против А92 - это вы зря… А92 = А76+антидетонаторы

Согласен в принципе. Именно потому в свой мотик Хонда Дио в Крыму всегда лил и лью только 76. На вопрос заправщиков «почему?» объясняю, что мне не нужны дырки в поршне от той гадости, с помощью которой они делают из 76-го 95-й, и предпочитаю чистый бензин, пусть и низкооктановый, но всё же бензин, а не адская смесь. (Хотя порой и это не помогает: один раз нарвался на тракторный газолин, который выдывали за А-76. Результат — кирдык свечке).

Но то в Крыму. А вот в Одессе ситуация меняется. Авторитетно не буду утверждать, бо лишь слышал звон, но суть в том, что сейчас в рамках интеграции с Европой и соответствия всяким стандартам Евро-2, 3,4,5 итд новое оборудование НПЗ рассчитано на выпуск 92 бензина как чистой основы. Не зря у нас одно время 76 стоил почти так же, как 92, когда его везли издалека. Сейчас как будто наладили канал, и он снова стал немного дешевле (на 10%). Но тенденция остаётся. Если в Европе 76 исчез бог знает когда, то рано или поздно он исчезнет и у нас. Не спорю — в Украине это произойдёт раньше. И тем не менее, устойчивая тенденция повышения ОЧ автомобильных бензинов сохраняется на всём протяжении автомобильной истории. Когда-то А-66 был бензином для легковых автомобилей, Победы ещё на нём ездили, а на чём ездили тогда грузовики — страшно подумать. Потом его сменил А-72, затем появился АИ-93, и А-76 стал самым низкооктановым бензином — это было бог знает когда, так что сейчас 76 — кандидат на вымирание. Но, повторюсь, в России он может ещё вымирать не один десяток лет, особенности национальной заправки… Поживём — увидим. У нас, во всяком случае, это уже неинтересный бензин

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

По непонятной причине также страдаю синдромом неприязни к Лукойлу, не имея ни конкретного негативного опыта, ни каких-то фактов. Но просто он у меня вызывает недоверие и раздражение. Хотя изредка приходится заправляться.

[ADK-XXI С-Пб]

Изредка я и ликер пью. :о)
А по Лукойлу у меня есть два реальных и один журнальный опыты заливки у них бодяги.

[Lexx]

Lexx! Не про тот форкам поют в этой ветке песню

Ну это ясно Однако "заявленный" принцип действия практически тот же…

[ADK-XXI С-Пб]

Да, только автоматицкий.

Хотел спросить Антона, да побоялся. А если после всех доводок ему вместо плазмофора подобрать нормальные свечи, сильно просядет по ездовым свойствам его аппарат? ;о)

[МеханиК]

Про Лукойл на Украине - дерьмо редкое. У меня по работе было два случая - люди заправляли ДГ соляркой с Лукойла. Ну и как результат заплатили по 2500 евро за ТНВД

[Илья]

Вопрос по форкамерным свечам - а почему на форкам нужно болееранее зажигание выставлять? и чем форкамерные свечи лучше обычных?

и вот еще, про смесь и подогрев выпускного коллектора (может я не прав но всеже):
все мы знаем что у любой жидкости есть точка росы - тоесть когда и не жидкость ине пар. Вот мне и пришла в горову мысль, что при повышении температуры колектора состояние смеси поступающей в двигатель уходит далеко вверх от точки росы тоесть превращается в пар, соответственно меньше ее может попадать в камеру сгорания, отчего и падает тяга…

по идее для движка должна быть хороша смесь находящаяся в состоянии третьей точки - тоесть ни мар ни жидкость, т.к. в таком состоянии она должна хорошо обогощаться перемешиваясь с кислородом, и в тоже время ее "много влезит" в камеру сгорания

-ну эт ттак - предположение…

[6-String Samurai]

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.

Может.
В учебнике по двигателестроению, что я сейчас читаю, этот эффект описан.
В двигателях с внешним смесеобразованием температура смеси сильно влияет на наполняемость цилиндров. Температура заряда должна быть достаточно высокой для наилучшего испарения топлива и соответственно приготовления наиболее гомогенной смеси, но не чрезмерно высокой, т.к. плотность заряда падает с повышением температуры. Поэтому впускной тракт часто подогревают.

В том же учебнике приведён график, на котором видно, что коэффициент наполняемости падает с 0.8 до 0.7 при подогревании заряда на 40 градусов на карбюраторном двигателе (модель не указана) при Т=288К. То есть 0.25% на градус.

[Т1974А]

Илья: Вопрос по форкамерным свечам - а почему на форкам нужно болееранее зажигание выставлять? и чем форкамерные свечи лучше обычных?

Чё-та у меня с этого компьюткера ничерта не работают опции верхней командной строки. Выделить ничего нельзя. Штирлиц, в чём дело, а?
На "форкам" нужно выставлять не более раннее, а более позднее зажигание. Причём, это настолько критично, что со штатными настройками распределителя декларируемого эффекта достичь не удаётся.
Как я понимаю, это связано с ускорением сгорания заряда, вследствие чего он сгорает раньше, чем это необходимо для реализации наиполнейшей мощности ДВС. Поэтому характеристику зажигания гнут в сторону более поздних углов. Вообще, по форкаму у Штирлица здесь отдельная ветка есть в разделе "Свечи зажигания".

to 6-String Samurai:
Мда. Тогда, действительно, актуальный момент. Со своей стороны замечу, что зависимость ровных оборотов х.х. от температуры ТВС - прямая и чёткая. Если температура ТВС в пределах +65* - двигатель работает ровно. Как только полезла за отметку +75* - всё. Начинает дёргаться. В интервале от +65 до +75 - в зависимости от сопутствующих обстоятельств.
А теперь новое сенсационное наблюдение по этому поводу:
Недавно у меня кончился бензин. Ну, кончился бы и чёрт, как говорится, с ним, но до АЗС, где есть А76 мне было в другую сторону, а не туда, куда надо. А туда, куда надо, была только АЗС "Shell" на которой бензин только А92. Памятуя о том, что ЗМЗ-21 принципиально фиолетово на чём ехать, опять же жаба душит ехать за А76 по пробкам и не туда, короче, заезжаю я на АЗС "Shell", где мне заливают по ошибке почти полный бак (это вместо 10-ти литров. - С вас 450 рублей, говорят. Я говорю: вы что, совсем? У вас А92 по 45 рублей за литр, что-ли? - Ой, извините, мы случайно до полного залили! Забавно.) А92 под аплодисменты восторженной публики, на котором я и устремляюсь в бурлящий поток мегаполиса в час пик при +25* тепла за бортом.
Качество Shell-овского бензина обратило на себя внимание мгновенно: машина поехала заметно резвее. Вдобавок, в течение всего последующего дня ЗМЗ-21 держал изумительно ровные холостые обороты, невзирая на пресловутый показатель, зашкаливший за отметку +80*: хоть бы что - работает, как часы без малейшего намёка на подёргивания.
Интересно, думаю, а вот так тебя? - закрываю жалюзи, слежу за температурой ТВС: +83, +85, +87 - никаких реакций (ого!!!) - +90, +93, +95 (изумительно ровная работа на х.х. продолжается, хотя разгон стал несколько хуже). В этой точке терпение системы охлаждения иссякло, указатель температуры ОЖ рванул вверх, запищал зуммер предупреждения о перегреве двигателя. Стоп! Открываем жалюзи, остываем.
Мораль песни такова: на фоне адекватного качества топлива борьба Т1974А за ровные холостые и сохранение хорошей тяги двигателя в жаркую погоду вроде бы как бессмысленна. В дальнейшем наблюдения подтвердились: А92 в жару рулит. Хороший Аи80 тоже рулит, хотя редко. А76 не допускает перегрева ТВС до отметок свыше +75* никак.
Указанные наблюдения заставляют по новому взглянуть на причину дёрганий мотора в жаркую погоду: высокооктановый бензин заметно лучше противостоит этому явлению. Хотелось бы услышать комментарии специалистов по этому вопросу - не являются ли упомянутые дёргания следствием детонационного сгорания ТВС в сильно разогретых цилиндрах, а отнюдь не калильных явлений либо чего-то ещё? Как известно, по мере разогрева склонность ДВС к детонации возрастает.
Ждём ваших комментариев.

[Misantrop]

Спасибо, Антон, попробую на 92-м по жаре поездить. А то у нас уже за 40 в тени перешкаливает. К тому же 76-й в Крыму, хоть застрелись, не найдешь (только 80-й - а это 76-й с газоконденсатом). Кипит, сволочь, прямо в бензонасосе. Остаток выкипает в карбе, как в чайнике (через окошко это отлично видно ). Кстати, Штирлиц на моей на днях рассекал по гаражам на 2-й передаче, пока народ орать не начал - пылюку подняли до небес. Уж очень ему приемистость моего движка понравилась. Компрессия на моем пока чуть за 9, но планирую заливом ХАДО опять поднять до 13 с мелочью. Кстати, при этом катаюсь на 80-м бензине и с довольно ранним зажиганием. Только однажды "удалось" залить такой бензин, что ехать не захотела. Пришлось 92-го добавлять.
Наше общее дело потихоньку движется (больше по вечерам, днем сдохнуть на балконе можно и мумифицироваться тут же), но утешает, что влаги в дереве даже теоретически не будет.

[6-String Samurai]

Со своей стороны замечу, что зависимость ровных оборотов х.х. от температуры ТВС - прямая и чёткая. Если температура ТВС в пределах +65* - двигатель работает ровно. Как только полезла за отметку +75* - всё. Начинает дёргаться. В интервале от +65 до +75 - в зависимости от сопутствующих обстоятельств.

Я так и понял, что эффект проявляется скачкообразно.
Думаю, это наложение нескольких эффектов друг на друга. У бензина, кроме детонационной стойкости, есть ещё температурные показатели испаряемости. Бензин даже делится на летний и зимний в зависимости от них (зимний испаряется лучше).

Думаю, плохой бензин попросту хуже испарялся (может быть, на заправке оставался зимний, или попросту настолько поганый, что ни в какие стандарты не укладывался) и эффект ощущался раньше.

[Stirlitz]

Качество Shell-овского бензина обратило на себя внимание мгновенно: машина поехала заметно резвее. Вдобавок, в течение всего последующего дня ЗМЗ-21 держал изумительно ровные холостые обороты, невзирая на пресловутый показатель, зашкаливший за отметку +80*: хоть бы что - работает, как часы без малейшего намёка на подёргивания.

Ну так разве не повод начать на нём ездить постоянно? Только останется с ГБЦ удалить лишних 4 мм толщины, чтобы машина стала порезвее и расход этого самого 92 сделать ещё меньше (он в принципе и так будет меньше, чем 80 в любом случае). Подумай… Я вот перешёл на 92 ещё до того, как поднял степень сжатия до 8.5.

наблюдения подтвердились: А92 в жару рулит. Хороший Аи80 тоже рулит, хотя редко. А76 не допускает перегрева ТВС до отметок свыше +75* никак.

АИ-80 — то же самое, что А-76, сколько можно повторять?

К тому же 76-й в Крыму, хоть застрелись, не найдешь (только 80-й - а это 76-й с газоконденсатом).

Аналогично. 80 по исследовательскому методу соответствует 76 по моторному. Да, есть у нас умники на заправках, которые отдельно продают 76 и 80 на одной и той же колонке, но… что сказал Прутков? Если на клетке со слоном написано «буйвол», не верь этому! Я даже больше скажу: если там написано 92, 95 итп, тоже не всегда можно верить, потому что часто бывает, что 92 на самом деле 80, причём не всегда даже с повышающими ОЧ вредными присадками — порой просто тупо 80 продают один и тот же из одного пистолета как 80, из другого как 92… А потом водители рассказывают одни, что 80 на той колонке отличный (у которых двигатели под 80), а другие, что 92 ужасный (у которых под 92)…

[Misantrop]

Я чаще заправляюсь на "Современнике". У них, правда, он бывает грязноват, но на это фильтры есть . Зато он работает в движке неплохо. Что интересно, на их заправках 76-й и 80-й продают отдельно и они РЕАЛЬНО отличаются (76-й моей нравится больше, но он редко бывает )

[Stirlitz]

Видимо, им поставляют топливо разные заводы, пользующиеся разной системой определения ОЧ, а заправщики, в лучших традициях торговцев, не понимают ничего в том, что они продают, что написано на товаре, то и рассказывают тупо. Если бы 80 и 76 были числами одной шкалы, то 80 был бы лучше, а тут наоборот…

[FS A-119]

ADK-XXI С-Пб :

По поводу перегрева карбюратора.

…В качестве альтернативы охлаждению карбюратора предложено поставить в топливопровод перед ним топливный радиатор охлаждения. Это куда проще, а холодный бензин будет охлаждать и карбюратор. Вопрос о месте размещения топливного радиатора охлаждения будем решать по результатам замеров фактической оптимальной температуры топлива в поплавковой камере. Сегодня для этого был изготовлен термо-зонд.разжижавшихся по ходу дела.

В этом случае я может и действовал от «фонаря», но результат пока положительный. Возможно, это те капли из которых получаем поток.

ВНИМАНИЕ! В условиях нынешней жары!

В один день (вчера, в течении 1 часа) была проведена замена родных (штатных) трубок системы питания. Трубки между насосом и фильтром тонкой очистки и фильтром и карбом заменил на резину. Убрал «тепловые мосты» между этими агрегатами, и так стоящими на горячей железке (ДВС). Далее была проверка при темп. 37°. Результат — НЕТ паровых пробок. У меня они были в фильтре тонкой очистки после стоянки 15-20 минут при такой жаре.

Повторяю, все было и осталось родное ГАЗ-21, заменил только трубки. Замену проводил в 2 часа дня, температура выходивших остатков топлива (из трубок и фильтра) была порядка 60°. Руки были в перчатках и двигатель уже был заглушен минут 30 и мы с машиной были в тени.

Совсем забыл. Фильтр-отстойник надо установить используя болт меньшего сечения и текстолитовые втулки (брал что было дома в метизах), т.е теплоизолировать от кронштейна.

Видно, «роем» мы все в одном направлении. Прежде чем городить топливный радиатор, надо убрать источники подогрева топлива. На нынешних потомках 21 и других авто топливные трубки резиновые и сравнивать теплопроводности металлов и резин нет смысла. Как нет и резиновых радиаторов.

[Т1974А]

Так тут по ходу дела ситуация-то прояснилась: ЗМЗ-21 иногда едет, а иногда не едет из-за дрейфа оптимального исходного УОЗ характеристики зажигания. А он зависит от температуры ТВС, смещаясь на 5…6*ПКВ в поздние углы при дрейфе температуры ТВС от +50 до +80*. Так что секрет раскрыт, РЫТЬ можно уже не.
Осталось выдумать, как привязять УОЗ к температуре ТВС. Нами были выделены следующие возможные направления работы:
1. Стабилизация температуры ТВС за счёт специального теплообменника между коллекторами ГБЦ;
2. Охлаждение топлива перед подачей в карбюратор (о чём пишете и Вы);
3. Оперативная коррекция исходного УОЗ электронными средствами.
Вследствие инертности во времени двух первых вариантов они были отвергнуты и я сейчас занят разработкой схемы, опирающейся на датчик температуры, проинсталенный во впускной коллектор, меняющей исходный УОЗ по ходу дела. Это даст возможность отнимать от ЗМЗ-21 около 90 л.с. всё время, а не иногда, когда случайно совпало. Такие вот дела.