Портинг и ломатинг ГБЦ. Часть 3. Каналы ГБЦ и коллекторов.

 
    27.11.2018

Камера сгорания

    Начнём с основ, чем 8 клапанная ГБЦ отличается от 16 клапанной. Направление движения ТВС (топливо-воздушной смеси) в них принципиально отличается:

Картинка эта по-моему с американских форумов. Из неё можно сделать вывод, что для 16 клапанной головки предпочтительней малый ход поршня при увеличенном диаметре, с 8 клапанной ГБЦ наоборот. Также за счёт уменьшенного сечения у 8 клапанной ГБЦ поток на малых оборотах более структурированный, в случае 16 клапанной ГБЦ поток плохо закручивается, отчего наполнение снижается. Таким образом нам требуется закрутить воздушный поток воронкой посильнее. Смотрим на поперечный разрез ГБЦ (фото Mortis с gaz24.com):
Видно, что для кратчайшего пути из коллектора в цилиндр требуется сгладить верх впускного отверстия и край камеры сгорания в районе свечи.

    Если посмотреть из входного отверстия впускного канала, видно что кратчайший путь, по которому идёт основная масса ТВС, упирается в область в районе свечи:

Очевидное решение - сгладить переход стенки с камеры сгорания на стенку цилиндра. Довольно часто встречается рекомендация сглаживать камеру сгорания, ориентируясь по прокладке ГБЦ. Я такого не советую делать вот почему:
Видно, что области вокруг клапанов упираются в торец гильзы, то есть сгладив камеру сгорания по прокладке поток будет упираться в торец гильзы, и можно только проиграть в наполнении цилиндров. Отметив положение гильзы:
Стачиваем узкую полоску вблизи свечи, где прокладка идёт по краю гильзы:

    Протачиваем совсем немного, буквально сняв фаску в 3-5 мм шириной. "Мясо" вокруг свечи не трогаем - оно нужно для отвода тепла:

По итогу, минимальное количество снятого материала оказывается точно в области максимального потока ТВС, которая без ступенек касается стенки гильзы:
Низ канала в данном сечении изначально хотел точить, но потом от этой идеи отказался, почему поясню ниже в части про впускной канал.

   

Выпускной канал

Обратимся ещё раз к фото Mortis, но уже к разрезу выпускного канала:
Первая мысль - сгладить "мясо" вокруг втулки и сточить горб снизу. Однако "мясо" стачивать я не советую во избежание ухудшения отвода тепла от выпускного клапана. Его перегрев может вызвать лишнюю детонацию под нагрузкой. Более того, если заглянуть внутрь канала, то видно что с внешней стороны цилиндра (сторона от впуска) есть достаточно места для выхода газов, то есть мясо втулки особо сечение не ограничивает, и большого выигрыша его стачивание не даст:
Каналы обрабатывались такой приблудой - патрон под максимальный диаметр 6мм зажимался в патрон дрели, а в нём зажималась деревообразная борфреза из карбида вольфрама. Поделюсь небольшой хитростью, когда зубья забиваются алюминием, включаем реверс и слегка касаемся обрабатываемой поверхности, значительная часть алюминия очистится:
По итогу в гбц проточил только верх выпускных каналов до совпадения с прокладкой ГБЦ. Также слегка расточил выпускной канал 4го цилиндра ,он был по ширине ощутимо заужен при литье:

    Таким образом, я растачивал канал ГБЦ до совпадения с прокладкой коллекторов только в местах основного потока газов. Чрезмерная расточка канала (полное сечение) чревато тем, что площадь контакта выхлопных газов с ГБЦ увеличится, отчего она будет сильнее греться.

   

Впускной канал

    Собственно именно впуск - главное ограничение по мощности для 402го. Поэтому здесь важно сгладить имеющиеся затыки, не создав новых. Как было описано в начале статьи, поток в 402м закручивается воронкой. И сам канал, если присмотреться, отлит со смещением:

Обычно под портингом ГБЦ понимается раздрючивание впускного канала до тех пор, пока не откроются каналы тосола и подачи масла. В случае 16 клапанной головки в этом есть какой-то смысл. Наверное. В случае 8 клапанной ГБЦ от увеличения сечения впускного канала будут следующие негативные последствия: поток замедлится, потеряв кинетическую энергию, за счёт которой мог бы заскочить в цилиндр; второе - за счёт увеличения площадии контакта ТВС с горячей ГБЦ она нагреется сильнее, отчего в цилиндры её попадёт меньше; и последнее - за счёт изменения геометрии канала уменьшится закручивание воздушного потока, а увеличение остороты перехода канал-седло увеличит турбулентность и создаст проблемы при максимальном наполнении цилиндров. Что же делать?

    Решение - по аналогии с выпускным каналом растачиваем канал только там, где нам выгодно протекание основой массы ТВС, Это верх входного отверстия канала и боковая сторона, отдалённая от цилиндра:

Также следует сгладить дефекты литья на переходе внешняя стенка впускного канала - седло:
Как уже писал ранее, низ впускного канала и внутренню стенку растачивать не стоит, так как увеличение сечения будет мизерным, точнее его вклад в наполнение цилиндра. А вот проигрыш в закручивании ТВС будет заметным.

   

Коллекторы

    По коллекторам в принципе всё просто, расточка делается в соответствии с расточкой каналов ГБЦ. В случае выпускных коллекторов растачивается верхняя плоскость. Чугун точится очень хорошо, и сложностей с ним не возникло:

    Впускные коллекторы протачиваются по прокладке сверху канала и с внешней стороны цилиндра:

    Снимается довольно ограниченное количество материала, но сложность заключается в забивании фрезы алюминием. Как советовал ранее, периодически включайте реверс, это удаляет значительную часть заусенцев с фрезы, но очищать периодически всё равно приходилось. Это удобно делать канцелярским ножом:

Все отверстия обрабатываются однотипно:

    Запас толщины стенок достаточный, так что если не растачивать за пределы прокладки, то можно точить спокойно.

   

Вредные и бессмысленные доработки

    Из вредных доработок перечислю раздрючивание канала. Диаметр канала в ГБЦ 40 мм. Внутренний диаметр впускного седла - 41 мм. Если вычесть сечение ножки клапана, останется как ни странно как раз эквивалент сечения в 40 мм. Таким образом, раздрючив канал, пропускную способность не улучшим, а закручивание ТВС ухудшим. Казалось бы можно было параллельено с расточкой канала расточить седло, но это этого будет ещё больше вреда, но про это в следующей части.

    Полировка канала - занятие бессмысленное совершенно, но хотя бы безвредное ...

    Канавки Сингкха. Их я делать не буду по очень простой причине. Главный аргумент в их пользу - более ранее усилие на поршне от воспламенившейся смеси. Даже если оно так и есть, есть маленькая проблема - в начале хода поршя плечо на коленвале очень маленькое, иными словами - это увеличенное усилие в начале хода поршня тупо прижмёт шатун сильнее к коленчатому валу, а на полезную работу пойдёт дополнительный крутящий момент в пределах статистической погрешности.

   

Выводы

    Перечисленные доработки вцелом довольно примитивные, легко делаются и не несут негативного эффекта. Прирост мощности я оцениваю в единицы процентов - 2-3, не более. Обработанные каналы ГБЦ снял на видео:

    Объективные замеры показали прирост мощности так, что сравнив производительность двигателя до и после однозначно рекомендую данные дработки.

    Выжать больше в части каналов врядли возможно, проще новую ГБЦ отлить, но это уже совсем другая история. В случае инжектора можно было бы попробовать врезть форсунки прямо в ГБЦ, чтобы бензин распылялся сразу в цилиндр. За счёт подачи чистого воздуха, без паров бензина, как происходит с карбюратором, его будет входить немного больше. Что повысит как КПД, так и мощность двигателя.

   

Фотогалерея