Как повысить мощность двухтактного двигателя

На примере двигателей мотоциклов К-55 и К-175

При подготовке мотоцикла к соревнованиям спортсмены и механики основное внимание уделяют повышению мощности двигателя — его форсировке. Достигается это, как показывает опыт мастеров мотоциклетного спорта, за счет увеличения степени сжатия, улучшения наполнения цилиндра рабочей смесью, повышения числа оборотов коленчатого вала и уменьшения потерь на трение.

Рассмотрим подробно первые два способа применительно к двигателям мотоциклов К-55 и К-175.

Увеличение степени сжатия — это один из самых эффективных и доступных способов форсировки. Степень сжатия двигателей мотоциклов К-55 и К-175 равна 6,5. Для спортивных целей ее поднимают до 8,5—9,5. Достигаемое при этом повышение мощности двигателя объясняется увеличением максимального давления вспышки и, следовательно, среднего эффективного давления на поршень. Если повышать степень сжатия больше чем до 9,5, прирост мощности получается незначительный, но максимальное давление вспышки резко увеличивается. А это отрицательно сказывается на кривошипном механизме.

На двигателях К-55 и К-175 увеличение степени сжатия достигается путем уменьшения камеры сгорания. Чтобы получить степень сжатия 8,5, головку цилиндра двигателя К-55 необходимо подрезать с торца на глубину примерно 2,83 мм, а двигателя К-175 — на глубину 2,7 мм. После этого протачивают углубление для уплотнения головки по прежним размерам. Сферу ее делают с плавным закруглением и полируют.

Для определения величины степени сжатия ставят головку на место и измеряют объем камеры сгорания. С этой целью заливают из мерной мензурки в головку масло. Перед заливкой вывертывают свечу зажигания и устанавливают поршень в положение ВМТ. Затем наклоняют двигатель, чтобы торец отверстия занял верхнее положение.

Залитый объем масла будет равен объему камеры сгорания. Степень сжатия E подсчитывают по формуле:

E = ( Vh + Vc ) / Vc

где Vh — рабочий объем цилиндра в см3; Vc — объем камеры сгорания в см3.

Улучшение условий наполнения цилиндра. На мотоциклетных двухтактных двигателях эта задача решается комплексно: путем увеличения фаз газораспределения, уменьшения гидравлических потерь в каналах, специальным подбором глушителя и карбюратора.

Порядок выполнения этих работ на двигателях К-55 и К-175 следующий. Обкатывают двигатель согласно заводской инструкции, затем снимают головку цилиндра, выпускную трубу, карбюратор. Вращая кривошип, осматривают выпускное, продувочное и впускное окна, уточняют совпадение их с кромками поршня, симметричность расположения каналов и углов.

Необходимость такого осмотра обусловливается тем, что при литье цилиндра бывают отклонения от чертежа в размерах окон. С этим можно мириться в условиях обычной эксплуатации мотоцикла, но при использовании его для спортивных целей такие отклонения недопустимы. Ведь изменения в расположении окон даже на 1 мм по сравнению с чертежом заметно ухудшают продувку и наполнение цилиндра.

Хорошие мощностные показатели получаются, когда окна имеют размеры (в мм), приведенные в таблице. (Ширина окон взята по хорде).

Для уточнения размеров при исправлении окон производят развертку цилиндра: смазывают его рабочую поверхность тонким слоем масла, вставляют лист бумаги и делают рукой оттиск всех окон. Развертка цилиндра двигателя К-175 показана на рис. 1.

Рис. 1. Развертка цилиндра двигателя К-175.

Доводка окон двухтактного двигателя— трудоемкая работа, связанная с применением бормашины, имеющей набор разных шарошек и напильников. Вначале исправляют размеры каждого окна, а затем приступают к окончательной отделке и полировке.

Выпускной канал. Делают внутреннюю поверхность с плавным переходом от исходного внутреннего размера окна до места установки выпускной трубы, в соответствии с размерами, указанными в таблице. Лишний металл снимают и полируют всю поверхность.

Продувочные каналы. Контуры их тщательно подгоняют по контурам цилиндра. Проверяют совмещение поочередным надеванием цилиндра на шпильки обеих половинок картера. Удаляют излишний металл с картера, делают плавные переходы. Шлифуют и полируют внутренние стенки продувочных каналов. Последние должны иметь одни и. те же геометрические размеры.

Необходимо обращать особое внимание на создание одинаковых условий для выхода рабочей смеси из обоих окон (как по скорости истечения, так и по направлению струи под общим углом 120°).

Чтобы добиться хорошего наполнения цилиндра, не надо снимать металл с внутренней перегородки у места, обозначенного цифрой 1 (рис. 2). Эта кромка окна должна быть с острым углом. Противоположную кромку у места, которое обозначено цифрой 2, наоборот, делают с плавным закруглением в сторону внутреннего диаметра цилиндра с радиусом примерно 50 мм.

Рис. 2. Обработка продувочных каналов.

Рис. 3. Лабиринтное уплотнение, применяемое вместо самоподжнмающихся сальников.

Впускное окно и патрубок карбюратора. Площадь впускного окна увеличивают до размеров, указанных в таблице. В связи с этим нужно соответственно изменить размеры патрубка карбюратора. Контуры патрубка точно подгоняют по окну цилиндра, а затем делают плавный переход от прямоугольного сечения к круглому.

Размеры патрубка карбюратора подбираются для каждого двигателя опытным путем. Наивыгоднейшая длина патрубка двигателя К-55 составляет 65— 70 мм, а двигателя К-175—80 мм. Карбюратор ставят один — К-28-Б. Для двигателя К-55 он должен иметь диффузор диаметром 24 мм, а для К-175 — диаметром 26—27 мм.

Картер. Поверхность обеих его половинок полируют, проверяют качество подшипников и сальников. В целях уменьшения трения мастер спорта Б. Панферов, например, успешно применяет на двигателе К-55 лабиринтное уплотнение (рис. 3) вместо самоподжимающихся сальников с пружиной.

Кривошипно-шатунный механизм. В целях уменьшения сопротивления трения маховика в воздушно-масляной среде обе половинки его тщательно полируют. Кроме того, полируют шатун. Так как делают это без разборки кривошипа, нужно предохранить нижний подшипник шатуна от попадания наждачной пыли. После обработки кривошипа его промывают в бензине.

Поршень. В связи с расширением окон цилиндра стопоры, фиксирующие установку замка поршневых колец, необходимо перенести в другое место. Оно должно быть таким, чтобы каждый замок, проходя по рабочей поверхности цилиндра, миновал окна.

Напомним вкратце еще и о важности правильного подбора глушителя.

Во время работы двигателя в выпускной трубе и в глушителе возникают колебания газов. Частота этих колебаний зависит от размеров выпускной трубы, числа оборотов коленчатого вала и устройства глушителя. Изменяя размеры трубы и применяя тот или иной глушитель, можно ухудшить или улучшить мощностные показатели. Хорошие результаты получаются при работе двигателей К-55 и К-175 с глушителем, показанным на рис. 4.

Рис. 4. Глушитель, обеспечивающий наилучшие показатели мощности двигателей мотоциклов К-55 И К-175.

Особенности эксплуатации форсированного двигателя. Для двигателя с увеличенной степенью сжатия необходимо применять топливо с октановым числом 70—80. Свечу зажигания надо ставить с повышенным калильным числом. При степени сжатия 8,5—9,5 хорошо работают свечи ВКС 17—19 и СДЧ. Чем выше степень сжатия, тем с большим запаздыванием следует устанавливать зажигание.

Инженер А. СИЛКИН,
заслуженный мастер спорта.

1960N03P22-23