Дырчик.SU

Начнём с теории. Мотор советского мопеда охлаждается двумя основными способами.

1. Цилиндр и головка охлаждаются через рассеивание тепла рёбрами рубашки охлаждения.

2. Поршень охлаждается струями свежей смеси через продувочные окна.

У поршня нет теплового контакта с цилиндром, поэтому цилиндр его практически не охлаждает.

Нагрев мотора происходит по двум основным причинам.

1. Выделение тепла от сгорания топливной смеси.

2. От трения


Перегрев мотора. Давайте дадим определение этому термину. Перегревом считается изменение работы мотора в худшую сторону, вплоть до потери мощности и оборотов вызванные нештатным повышением температуры внутри цилиндра.

Апофигеем перегрева следует считать клин поршня или колец внутри цилиндра.

В идеале мотор должен быть сбалансированным по тепловому режиму. То есть, в любом режиме движения, мотор должен отводить избыточное тепло и держать тепловой баланс.

Почему же нарушается тепловой баланс и наступает перегрев?

1. От избыточного трения. К примеру, поршень слишком плотно подогнан к цилиндру, отсутствуют тепловые зазоры. Слишком тугие кольца, которые пружинят и стопорят поршень в цилиндре.

Это не просто теория. При работе притиром, если поставить сильный перетяг, цилиндр перегревается через минуту, а то и быстрее. В руках не удержишь, приходится охлаждать его в ведре с водой. То же самое с тугими кольцами в момент холодной обкатки. Обкатка холодная, а цилиндр перегревается.

2. Неправильные фазы работы мотора. К примеру, поршень опускается ниже перепускных окон на пару миллиметров. Струя продувки проходит мимо днища поршня и не отбирает у него тепло.

3. Обеднённая смесь. Тут двойной вред, смазки тоже меньше, значит ещё и трение.

4. Неправильно подобранное передаточное число. Поршень не получает нужное количество циклов охлаждения, а нагрузка на мотор предельная. На двухскоростниках можно остудить мотор переходом на первую скорость, а на дырчиках такой возможности нет.

5. Не оптимальный угол опережения зажигания, нет привязки к оборотам. На низах опережение меньше нормы, мотор перегревается, на верхах опережения недостаточно, надо больше, опять перегрев.

6. Перегрев карбюратора, топливо закипает, смесь обедняется.

7. Плохой бензин. Крайние 2-3 года в бензин стали добавлять нефрас и газолин*, поскольку изменили стандарты на топливо. Все старинные моторы с бензонасосами и самотёком не могут теперь ездить нормально. Только впрысковые моторы с постоянно работающим насосом. Который в баке, а не на горячем двигателе. А уж про мопеды можно и не говорить, там карбюратор просто обязан нагреваться.

Ещё есть много причин. Теперь поговорим о том, что можно сделать для того чтобы мотор не перегревался и мог везти любого дедушку, пока тот не устанет и не захочет размять ноги. Чтобы дедушка определял когда заглушить мотор, а не мотор глох без ведома дедушки.

_________________________________________________________________________________

*Нефрас, прямогонный бензин с октановым числом 52. Применяется для обезжиривания поверхностей, мгновенно испаряется не оставляя следов. Прозрачный, без резкого запаха. Применялся в качестве добавки к зимним видам топлива.
*Газолин, наиболее летучие фракции при перегонке нефти, кипят при 40-70 градусах. В составе бензина есть всегда. Вопрос только в пропорции.

Рассмотрим типовой пример. Мотор Д8Э, абсолютно новый, ни разу не заводили.
Состояние "Уйди дедушка, не трогай, не проверяй, он же новый"

На шасси мопеда Минск (Кроха) 35 км в час и перегрев через каждые 2-3 км. Мотор клинит и надо ждать остывания. Состояние: "Не лезь дедушка, не проверяй, обкатывается"

Одна поездка, вторая. Никаких изменений. Через 1000 км 40 км в час и перегрев через 2 км, либо обогащение топливной смеси и 35 км в час с клином через 5 км.
Состояние: "Давай дедушка посмотрим, что то не так"

Вскрытие показало что нарушены тепловые зазоры и поршень за 1000 км так их и не образовал.
Поршень располагался на 2 мм ниже перепускных окон. Степень сжатия ниже нормы.
Зато нагар практически отсутствовал, применяли правильное масло.

После устранения косяков мопед бодро поехал 42 км в час. При 46 км в час на обеднённой смеси были предпосылки к клину. Но уже не обязательно надо было останавливаться, достаточно было просто обогатить смесь или сбросить скорость до 40 км в час.

https://youtu.be/pXKsG52Ugw8?t=2m57s

В финале на мопед, вместо контактного зажигания, установили микропроцессорное зажигание Омича.
52 км в час легко без перегрева, 56 км в час максималка (с горы, по праздникам, без кирпичей и гантелей на багажнике, по ветру и с пендыля)

Состояние: "Дедушка должен на этом прокатится, но пока не судьба"

Какие выводы мы делаем? Чем больше соответствий эталонному состоянию двигателя в различных режимах движения, тем меньше вероятность перегрева.

Продолжение следует.

Пока мотор остывает, несколько тезисов.

1. В старые времена мопедисты покусали друг друга и считалось что конусность нужна поршню для компенсации теплового расширения, а овальность для снижения трения.
Позже у некоторых дедушек выработался иммунитет на коллективное мышление и они теперь так не считают.

Лабораторные опыты показали что поршень на грани оплавления расширяется на несколько тысячных.А не сотых и тем более десятых долей миллиметра.
Овальность и того смешнее.

Эти толкования пришли к мопедистам от больших поршней, где конусность и овальность компенсировали и тепловое расширение и нагрузки на поршень, приводя поршень к идеально цилиндрическому в момент работы мотора.

Кроме того, научились делать новые сплавы с высоким содержанием кремния и прочих легирующих добавок. Поршень стал настолько прочным, что палец стали устанавливать плавающего типа, без натяга и риска разбить бобышки. Соответственно и тепловое расширение поршня стало ничтожным.

Тепловые зазоры давали разные. От 0,03 мм для ЯВЫ551, до 0,09 мм для Дешки. При этом есть рекомендации для кубатурных моторов ставить поршня совсем без зазора по юбке.

Так почему же поршень ДИО, настоящий, от Хонды, имеет конусность 0,2 мм, что в два раза больше конусности у стандартного советского поршня. Где логика?

http://content.foto.my.mail.ru/bk/wagne ... h-5282.jpg

Логика в конструкции поршня. Всё сделано для снижения трения. Настоящий поршень от Хонды состоит из поршня, двух колец и пружины под нижним кольцом. Поршень опирается на край юбки и центрируется нижним кольцом с пружиной, верхнее кольцо стандартно для компрессии и герметизации.
Кроме этого есть холодильники по бокам для смазки. Кольца от Хонды очень мягкие, в отличии от китайских клонов.
То есть, такая дикая конусность нужна для снижения трения. Поэтому обороты с поршнем от ДИО выше, а нагрев меньше. В сравнении со стандартным поршнем. И поэтому нежелательно удалять нижнее кольцо или не устанавливать пружинку, хотя и с верхним кольцом поршень будет работать.

Овальность мопедному поршню не нужна, он не подвержен такому расширению от нагрева или от нагрузки.

2. Допустим у вашего мотора изношенный бочкой цилиндр. Вы устанавливаете конусный поршень с меньшим размером в районе днища в цилиндр, где не изношена нижная часть.
Конус при нагреве забивает в конус. Тут ведь грех не застрять и не заклинить.
А если цилиндр будет ровный? Будет только прихват нижней части юбки, плавно и без фатальных последствий.
А если цилиндр сделать с конусностью, с разницей в размерах 0,01 мм по всей длинне? С расширением в нижней части? Насколько тогда уменьшается риск заклинивания поршня?

Я уже не говорю о том, что с расточенной поршневой разряжение в КШК больше и больше смеси прилетит потом охлаждать днище поршня.

Теперь обратимся к опыту коллег из Прибалтики. Я вообще советую всем брать за догму не абстрактные книжки, которые нарисованы ради гонорара или по заданию партии, а общение с реальными спортсменами и механиками.
Не надо пересказывать и передавать из поколение в поколение то, что уже устарело или изначально было нафантазировано. Мопедисты же любят подсознательно что то приукрасить, либо додумать в свою пользу.

Что привнесли в гражданскую жизнь спортсмены. Рассмотрим только те позиции, которые влияют на охлаждение.

1. Для моторов серии Д придумано окно через поршень, смесь проходя через поршень дополнительно охлаждает его. Тут главное не делать окно по принципу "Больше-лучше" Ошибка в сечении и давление в КШК завершается раньше, чем вылетит выхлоп. Соответственно часть выхлопных газов прилетит в КШК.

2. Одно кольцо на поршне, L-образное или тонкое стальное хромированное. Оба варианта снижают трение. Причём настолько ощутимо, что со стандартным поршнем коленвал не провернуть пальцами, а спортивный поршень позволяет не только провернуть, но и какое то время коленвал вращается по инерции.



3. Всякие хитрости для лёгкости вращения коленвала, уменьшения натяга подшипников, установка вкладыша с лабиринтным уплотнением вместо сальника, дополнительные каналы смазки.

4. В чемпионате ZM есть технический регламент. В нём оговаривается толщина теплоизолирующей прокладки карбюратора. Что говорит нам о том, что этот элемент важен для охлаждения мотора. Не будет перегрева карбюратора, не закипит бензин, не закипит бензин, не обеднится смесь.

Много чего ещё можно подсмотреть у спортсменов. Главное понимать что спортивный форсированный мотор способен фигачить весь этап на максимальных оборотах и не перегреваться, несмотря на четырёхкратное увеличение мощности.
Так же следует помнить что применять спортивные технологии надо вдумчиво. Ведь плата за повышение мощности и лучшее охлаждение это уменьшение ресурса мотора и повышение расхода топлива.

В классе Стандарт, где не разрешают менять внешний вид мотора, практикуют несколько иные решения. Но там возможно перестраивать винт качества во время гонки. На прямиках смесь обедняют и получают обороты, а на траектории обогащают, чтобы быстрее набрать скорость на выходе из поворота.
И вот там как раз случаются клины и перегревы, ибо мотор едет на грани разумного предела. Но иначе не победить, приходиться рисковать.

Давайте рассмотрим вскрытый мотор, который основную часть своей работы осуществлял на максимуме возможного. Это 1500 км издевательств.

Нагара в меру, он не отслаивается коростой как после масла М6 или М8. Струя продувки по началу смывала нагар, потом нагар впечатался в днище крепко. Соответственно необходима чистка, иначе поршень будет перегреваться. Нарушен контакт продувки и днища.




Камера сгорания тоже с нагаром. Обратите внимание на изолятор. Умные книжки пишут что чёрное это богатая смесь, светлое это бедная смесь, коричневое это самое оно. А дедушка вам говорит совершенно другое, 50 км в режиме "газ в пол" и даже на богатой смеси свечу отожжёт до белого изолятора. Особенно если свеча Бриск или NGK или подобная. Уфимскую свечку скорее убьёт окончательно, отгорит боковой электрод или набьются "партизаны" между электродами. А изолятор умрёт от вгоревшего намертво в поры нагара.



Следующее фото. Доказательство того, что нифига поршень на 0,1 конусности не расширяется. Это не компенсация температурного расширения, а снижение трения. Давайте запомним этот момент и не будем спорить. Поспорим через 50-100 лет, когда изобретут нанопластический поршень, самовосстанавливающегося типа. Может он будет треугольным и нам будет смешно видеть цилиндрического прародителя.



А вот три разных поршня. Внешне почти одинаковы, внутренне разные материалы. Давайте, определяйте. Где тут АК12, где АК21, а где сплав магния, цинка и прочего лома. Можно по цвету, можно по весу, а можно на зуб покусать. Спектрографы мопедистам пока ещё недоступны. Или доступны, но не всем.




А вот поршень с мопеда который те же 50 км ехал на пределе возможного, но при этом у него расход топлива был не 3,5 литра, а 2,5 литра.



Мотор не клинил, лишь периодически снижал обороты. И ведь это нормальный заводской мотор и правильный поршень. И откатал бы этот мотор в штатном режиме свои 5000 км. Только вся беда в том, что не видел он штатных режимов, только нештатные.

продолжение следует