Среди огромного числа автолюбителей немало тех, кто любит совершенствовать свои автомобили. Распространённым способом тюнинга является увеличение мощности авто. Добиться такого эффекта и улучшить динамику можно путём снижения массы деталей, хотя такой метод значительно влияет на прочность и выносливость транспортного средства. Установка облегчённого маховика на ВАЗ, по мнению многих автолюбителей, способна справиться с такой задачей.
По поводу данной установки ведётся довольно много споров. Одни считают такой способ неприемлемым, пустой тратой времени и денежных средств, поскольку такая деталь практически никак не улучшает, а совсем наоборот, негативно отражается на двигательной системе. Приверженцы же данного устройства считают, что такой способ благотворно влияет на двигатель, облегчая его вращение и набор оборотов. Для того чтобы разобраться в целесообразности такой установки, лучше тщательно взвесить все нюансы.
- Технология производства облегчённого маховика
- Безопасность
- Заключительное слово
Процедура установки
- Устанавливаем маховик в обратной последовательности в соответствии с меткой, сделанной при разборке. Перед заворачиванием болтов крепления маховика, наносим на их резьбовую часть фиксатор резьбы.
Маховик должен быть установлен на коленчатый вал только в одном положении. Если сделанная метка стерлась, маховик можно установить на вал по заводской метке – для этого на наружной стороне маховика высверлена лунка. При установке маховика на коленчатый вал, метка должна располагаться напротив шатунной шейки четвертого цилиндра. Не перепутайте метку с балансировочными лунками, которые сделаны сверлом большего диаметра
Назначение тюнинга двигателя
Необходимость облегчить маховик возникает по следующим причинам:
- из 720 градусов рабочего хода коленвала маховик необходим на отрезке вывода кривошипно-шатунного механизма из верхней мертвой точки максимум в 50 градусов;
- все остальное время энергия ДВС расходуется на раскручивание этой массивной детали для аккумулирования ею кинематической энергии;
- если на холостых и малых оборотах маховик стабилизирует перемещение транспортного средства, то на высоких оборотах он снижает динамику движения.
Например, в мощных ДВС стоят тяжелые валы, инерции которых в принципе достаточно, чтобы «сдернуть» КШМ из ВМТ, даже без участия маховика.
Однако после замены без балансировки коленвала в сборе и регулировки механизма газораспределения можно получить противоположный эффект – нагрузить двигатель в обычных режимах, что приведет к выработке КШМ, коленвала, сцепления и прочих взаимосвязанных узлов машины.
Без углубления в теорию механики и динамики можно примерно вычислить эффект от снижения массы маховика, например на 1,5 кг для машины весом 0,9 т со стандартным двигателем (обороты 3000 – 6000) для разгона до 150 км/ч:
- момент инерции снижается только в случае удаления металла с участков маховика возле его наружного радиуса, то есть зубчатого венца;
- для разгона до указанной скорости последовательно включаются I – IV передачи по порядку при эксплуатации четырехступенчатой коробки КПП;
- переключение I/II происходит на 3 – 6 тысячах оборотов, II/III на 4,5 – 6,5 тысячах, III/IV при вращении 4,5 – 5,1 тысяч об/мин;
- угловая скорость на 3000 об/мин составит 314 с-1, 4500 об/мин – 471 с-1, 5100 об/мин – 534 с-1 и 6500 об/мин – 681 с-1 ;
- разница кинетической энергии для вращения лишних 1,5 кг стали составит 1,44 кДж при 3000 оборотах, 3,26 кДж при 4500 оборотах, 4,2 кДж при 5100 оборотах и 6,8 кДж при 6500 оборотах.
В сумме облегченный маховик сэкономит 16 кДж кинематической энергии, то есть 2% с небольшим. Для спортивных машин и ДВС с высокими рабочими оборотами эффект значительно выше.
Видео по теме:
Маховик одна из самых важных частей любого автомобиля, будь то грузовой или легковой тип. Но зачастую он может износиться, бывает это любо от времени и большого пробега, либо от некачественной запчасти, а точнее части – именуемой «венцом». Проблема может проявляться так – вы крутите ключ, а вместо того чтобы запуститься, машина издает металлический скрежет и не запускается …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Может кстати еще, пытаться схватывать, но как бы «проскальзывать»! То есть «прерывистый» запуск. Многие автовладельцы начинают копаться в этой неисправности, и смотрят первым делом стартер, его шестерню и бендикс.
Вторым, смотрят сам маховик. Если честно, то этот зубчатый диск имеет простеющую конструкцию. По сути это большой металлический диск, на который одевают специальный венец, это и есть зубья, которые вступают в зацепление со стартером.
Регулировка механизма газораспределения
В теории ДВС клапаны должны срабатывать при нахождении поршня в мертвых точках ВМТ и НМТ, соответственно. Однако на высоких оборотах время прохождения поршнем мертвой точки исчисляется тысячными долями секунды, поэтому цикл очистки камер сгорания от остаточных продуктов и наполнение их новой смесью будет неизбежно запаздывать.
Бортовой компьютер получает с датчика коленвала реальную информацию о пространственном положении поршней, но корректирует ее для инжекторной системы с учетом показаний датчика оборотов, то есть дает нужные параметры опережения или запаздывания, соответственно.
Другими словами, впускной клапан срабатывает с опережением ВМТ на 10 – 32 градуса, закрывается с опозданием на 40 – 85 градусов относительно НМТ. Аналогичные параметры выпускного клапана составляют 40 – 70 градусов опережения НМТ и 10 – 50 градусов запаздывания ВМТ, соответственно.
Кроме того, важно понимать, зачем между элементами клапанного привода используются зазоры:
- в зависимости от температурного режима ДВС необходим тепловой зазор;
- при нагреве клапан, головка цилиндров и блока расширяются, удлиняются;
- зазором компенсируются линейные удлинения конструкционных материалов.
Облегченный маховик сбивает регулировки ГРМ, рассчитанные на другой момент инерции этой детали. Происходит запаздывание или опережение зажигания, теряется смысл тюнинга ДВС. Регулировку ГРМ лучше производить в СТО, а не гараже, у специалистов, обладающих необходимой квалификацией и оборудованием.
Таким образом, замена штатного маховика облегченным вариантом подходит исключительно для опытных пользователей, в идеале – на автомобилях с высокооборотными двигателями. Тюнинг по умолчанию стоит дорого, так как необходима разборка сцепления, КПП (частично), мотора (частично), балансировка коленвала динамическая, затем узла в сборе с маховиком, и окончательная с присоединенной корзиной сцепления на специальном стенде.
Облегченный маховик: плюсы и минусы
Почему не льют полностью вместе с зубами?
Я тоже задавал себе такой вопрос – ведь кажется легче просто взять и вылить готовый маховик уже в форме шестерни, и не «запариваться» на различные венцы! Просто? А вот нет!
Все дело в весе, прочности и цене – венец, как правило, делают из тяжелых и прочных металлов, это может быть чугун (или его сплавы), некоторые виды стали и т.д. Этот металл не легкий, да еще он должен выдерживать нагрузки. Если сделать всю «болванку» из такого металла, она получится — прочной, но намного тяжелее и дороже!
Еще одна причина – ремонт. Сейчас сточившийся венец, просто снимают и одевают новый, тем самым экономится много сил и денег. А полностью литую деталь уже не отремонтировать (если например, сломало зубы), только переплавка и новая отливка.
Что такое ГРМ?
ГРМ он же газораспределительный механизм – это деталь, отвечающая за синхронизацию фаз впрыска и газораспределения в силовом агрегате машины. Чтобы вся система работала, как единое целое, необходимо совместить специальные метки, являющиеся точкой ручной синхронизации газораспределения.
Наиболее часто они сбиваются при замене ремня ГРМ или его разрыве на работающем двигателе. Если не перепроверить совпадение меток, то двигатель будет работать неправильно, а значит, придется снова снимать ремень и все настраивать.
Схема ГРМ
ПРИМИТЕ ВО ВНИМАНИЕ! У ГРМ есть две пары меток, одна из которых находится на шкивах, а вторая возле блока. Они должны совпасть при крайнем верхнем положении первого или четвёртого цилиндра.
Процесс замены, своими руками
Если все же у вас есть большая потребность в замене венца маховика своими руками, возможно, вам поможет моя инструкция.
Для начала давайте определим сложности, будем считать, что маховик уже снят:
1) Венец сидит прочно, просто снять его не получится, нужно нагревать и затем сбивать.
2) Новый венец важно посадить ровно — также, как крепился старый. Его также нагреваем, чтобы одеть, но главное не перекалить.
НУ что давайте приступим.
Сбиваем
Для начала нам нужно нагреть маховик, и после сбить с него испорченный венец. Конечно, многие не запариваются и просто «бьют на холодную», однако не на всех моделях он может сойти, я имею ввиду что если на ВАЗ сходит, то на иномарке может застопориться. Поэтому самый простой способ, положить маховик в духовку, нагреть его до 200 – 250 градусов. Лежать он там будет примерно 20 — 30 минут.
После этого берем мягкое зубило, желательно из меди или латуни и при помощи молотка удаляем венец, просто сбиваем его вниз (а если честно, то нагретый может сняться от руки). Если говорить про ВАЗ — то у него на одной стороне бортик, нужно бить от него. Если все сделали правильно, то он слетит за несколько ударов молотком.
Конструкция облегченного маховика
Технически обосновал, что дает облегченный маховик спортивным автомобилям, двукратный чемпион-раллист Э. Г. Сингуринди. До сих пор конструкция облегченного маховика «по Сингуринди» остается эталоном, но только с учетом конструкции всего двигателя и сцепления.
За счет чего снижается вес?
Тюнинг собственными силами в 85% случаев невозможен, так как необходима достаточно высокая квалификация сварщика, наличие стенда для динамической балансировки коленвала в сборе, поэтому производители выпускают для опытных пользователей облегченный маховик двух типов:
- чугунный – фрезеровкой удалены сегменты возле наружного радиуса изделия;
- дюралевый – диск цельный, чаще всего, стандартных размеров, но изготовлен из сплавов алюминия.
Стандартные маховики весят 6 – 13 кг, облегченные модификации 4 – 2,8 кг (реже 2,5 кг)
Замена штатной детали на облегченный маховик производится только в комплекте со сцеплением, поэтому важно, чтобы посадочные отверстия корзины совпадали
Дюралевый облегченный маховик имеет плюсы и минусы:
- деталь цельная, лучше противостоит механическим поломкам;
- однако металл мягкий, износ значительно выше.
У чугунного и стального маховика ситуация прямо противоположная – высокая износостойкость, низкая механическая прочность возле зубчатого венца.
«Лишний» металл снимают с изделия несколькими способами:
- фрезерованием в промышленных условиях;
- высверливанием сквозных отверстий в гараже, на СТО;
- обтачиванием на токарно-винторезных станках на заводе или в гараже.
Сингурдини начинал свои опыты в советские времена на двигателях «Жигулей» и 412 «Москвичей». Позже доказал, что облегченные маховики могут эксплуатироваться на тяжелых легковых машинах (ГАЗ, внедорожники) без снижения комфортности старта и на малых оборотах.
Основным условием является обработка (стачивание) стенки маховика, на которой расположены посадочные отверстия для корзины сцепления, до размера (толщины), не меньше диаметра внутренней резьбы. Например, если корзина крепится болтом М8, стенка должна быть минимум 8 мм. В противном случае на высоких оборотах тело детали может быть срезано крепежом.
На что влияет изменение конструкции?
Эксплуатация облегченного маховика по ощущениям добавляет мотору мощности. На самом деле после обтачивания детали своими руками на малых оборотах расходуется на 2% меньше кинетической энергии. Зато при увеличении оборотов экономия наблюдается уже в геометрической прогрессии.
Новичку сложно тронуться с таким маховиком в гору и преодолеть «лежачего полицейского». Для профессионала на низких оборотах придется чаще выжимать акселератор, зато при их увеличении комфорт и динамика резко повышаются.
Замена венца маховика ВАЗ 2109 своими руками
- Я решил немного схитрить и снять трансмиссию более удобным и простым способом — не сливая масло и не отключая приводы. Для этого нужно полностью снять оба продольных рычага, которые чаще называют «саблями».
- Далее, снимите стартер и отсоедините кулису, обе опоры КПП и провода массы датчика заднего хода.
- Когда сняты рычаги, поперечного хода стоек достаточно для того чтобы отсоединить коробку от двигателя.
- Поставьте снятую КПП на пол, теперь у вас должен образоваться полный доступ к маховику и сцеплению.
- Чтобы открутить болты маховика нужно хорошо зафиксировать сам маховик. Для этого существует специальный фиксатор, если вы не имеете такового можно изготовить что-нибудь похожее. Я для себя изготовил самодельный аналог из направляющей, которая была взята из серверной стойки, в ней были проделаны отверстия. После, направляющая была прикручена к маховику при помощи болтов крепления корзины. За это импровизированное приспособление удерживайте маховик от проворачивания.
Балансировка
Обычно учитывают вес снятого с поверхности заготовки конструкционного материала – 35% в среднем. Точнее вес внешнего диаметра облегченного маховика снижается на 500 – 700 г/мм. На некоторых авто существует выбор нескольких типоразмеров сцепления, поэтому нужно учесть:
- корзина и диск большего диаметра увеличивают поверхность контакта и качество зацепления, соответственно;
- однако сцепление меньшего диаметра по аналогии с облегченным маховиком повышают динамику машины;
- на штатном креплении М8 корзина может болтаться, сбивая настройки балансировки, поэтому при тюнинге диаметр часто увеличивают до М10 (рассверлить, нарезать резьбу).
Чтобы не дать разбалансированной детали разрушить подшипники и КШМ, коленвал балансируется на стенде в сборе.
