Итак, рабочий объем. Как же его можно увеличить? Есть лишь два пути:можно изменить диаметр цилиндров, а можно —ход поршня. Первый путь выглядит как бы более эффективным, ведь диаметр входит в формулу объема в квадрате. А значит, если бы удалось увеличить диаметр цилиндров в два раза (хотя на практике это, конечно, невозможно), то их объем вырос бы вчетверо. С ходом поршня проще: если он станет длиннее, к примеру, на десять процентов, то настолько же увеличится и рабочий объем.
Но это в теории. А на практике процедура его увеличения имеет множество нюансов. Возьмем расточку цилиндров. Она хороша тем, что помимо рабочего объема иногда позволяет увеличить и сечение клапанов, что улучшает наполнение цилиндров. Но и недостатков много. Во-первых, вместе с размером поршней быстро растет их масса, а значит, и нагрузки от инерционных сил на весь кривошипно-шатунный механизм. Во-вторых, резко усложняются условия работы прокладки между головкой и блоком не исключено ее прогорание. А в-третьих (и это самое главное), возможности этого способа сильно ограничены толщиной стенки цилиндров —средний мотор позволяет растачивать их максимум на 1,5-2 мм. Но и за эту работу возьмется не всякий мастер: случайная раковина под зеркалом цилиндра после расточки сделает блок негодным. В общем, дело непростое: скажем, чтобы увеличить диаметр цилиндров обычного вазовского мотора с 82 до 84 мм, для них изготавливают специальные толстостенные блоки!
А еще камеры сгорания в больших цилиндрах получаются менее стойкими к детонации это вынуждает уменьшать степень сжатия или использовать бензин с большим октановым числом. Да и поршни большего диаметра тоже придется поискать хорошо, если вы затеяли доработку по какому-либо известному варианту, и нужный вам размер кто-нибудь выпускает. В противном случае их придется специально заказывать, а это удовольствие не из дешевых. Изменить ход поршня на первый взгляд проще: новый коленвал все-таки дешевле блока. Но и здесь нас поджидает немало трудностей.
Сначала разберемся с теорией вопроса.Первый недостаток: у длинноходных моторов при той же частоте вращения коленвала средняя скорость поршня выше, чем у короткоходных. Это приводит к увеличению потерь на трение, страдает экономичность, а главное выигрыш в мощности оказывается меньше расчетного. По этой же причине мотор может просто разрушиться от „перекрута“: на высоких оборотах инерционные нагрузки на кривошипно-шатунный механизм становятся выше всяких допустимых пределов. На этом фоне возможное улучшение формы камеры сгорания с точки зрения ее детонационной стойкости и повышение мощности от большей степени сжатия выглядит несущественным.
Другие проблемы имеют технологический характер. Установка „колена“ с большим радиусом кривошипа опять-таки потребует других, более низких поршней их придется покупать или делать заново. Можно обойтись более короткими шатунами. Но сделать новые шатуны еще сложнее, чем поршни, поэтому обычно осаживают старые. Это вполне работоспособный на „гражданских“ моторах, но все-таки не лучший вариант: масса таких деталей не уменьшается, а прочность точно не увеличивается. Помимо этого, короткие шатуны сами по себе увеличивают боковую силу на поршне, а это опять рост механических потерь и нагрузок. Из описанного выше может возникнуть впечатление, что увеличить объем серийного мотора чрезвычайно сложная задача. И это действительно так. Но сложная не значит невыполнимая! Например, объем двигателей вазовских переднеприводных машин (как 8-, так и 16-клапанных) запросто можно довести до 1,6 литра увеличением хода поршня до 74,8 мм. Есть на рынке коленвалы, обеспечивающие ход в 78 и 80 мм.
С ними объем достигнет и превысит 1700 „кубиков“. А применением оригинального толстостенного блока и увеличением диаметра цилиндров до 84 мм получают 1800-„кубовые“ моторы, дорогие, но очень мощные. Есть неплохие варианты и для „классических“ двигателей. Так, к объему популярного мотора „Нивы“ можно легко добавить 100 кубиков —уникальный случай, когда получается использовать стандартные шатуны и одновременно „родные“, пусть и доработанные, поршни. Двигатель получается отменный мощный,тяговитый и надежный. Вот только поставить его можно лишь на „Жигули“, да на почивший в бозе „Москвич“. Впрочем, есть надежда увидеть такие агрегаты на „Шеви Ниве“ там и мотор схож с „классическим“, и недостаток мощности ощущается очень остро.
Кстати, а насколько все описанные переделки эту самую мощность увеличивают? Вот этого я вам сейчас не скажу. И не только из вредности, а потому, что в каждом конкретном случае возможны варианты.
Ведь рабочий объем —это лишь первый и далеко не самый главный „кит“, рождающий мощность.А о двух других мы поговорим чуть позже.
РЕЗЬБА ПО АЛЮМИНИЮ
Расточка цилиндров у двигателей с безгильзовым алюминиевым блоком (таких, как изображенный на фото BMW N62) отличается особой сложностью. При этом неизбежно удаляется тонкое износостойкое покрытие зеркала и в цилиндры приходится вставлять „сухие“ стальные гильзы. Да и стенки алюминиевых блоков, конечно, не столь прочны, как у чугунных
ШАТУНЫ
Шатуны для кольцевых моторов (справа) разительно отличаются от обыкновенных. Они должны иметь небольшое аэродинамическое сопротивление и минимальную массу при высочайшей прочности