Доработка карбюратора солекс

 
    14.02.2017

Мехобработка

    Периодически советую полностью очищать шарнир сектора подсоса, иначе при загрязнении подсос убирается не полностью:

При это в качестве смазки рекомендую графит карандаша, это предохранит от налипания грязи:
Далее на входе камер слегка скругляем кромку:
Также слегка раззенковываем каналы воздушных жиклёров:
Следующий на очереди - небольшой шов на конце стенки верхней части карбюратора:
Стачиваем его аккуратно изнутри, при этом нужно ограничиться созданием плавного перехода, и не более:
На цетральной части тоже был шов, стачиваем его в плоскость:
Также стачиваем кромку выступа над малым диффузором:
Совмещая половинки карбюратора, устраняем все швы и выступы, при этом важно не перестараться:
Особенно важен стык половинок. Все ступеньки должны быть сглажены, а то и вовсе убраны при возможости:
Все помехи устранены:
Далее помечаем диффузоры, это необходимо сделать, так как они будут дорабатываться по месту:
Смотрим, где боковины малых диффузоров выходят в камеры и стачиваемих, придавая обтекаемую форму:
Далее боковины диффузора вытачиваем в плоскость:
Нижние грани стачиваем, чтобы получилась кромка:
Для улучшения обтекания воздухом, создаём небольшую промежуточную грань:
Ну и на десерт закругляем верхню кромку боковин. То есть в сечении боковины должны иметь каплевидную форму:
Также стачиваем микро шов на поверхности трубки:
Внутри малого диффузора виден небольшой шов:
Надфилем слегка стачиваем этот шов:
Нижняя часть большого диффузора не по феншую, обработать проблематично:
Раззенковываем игольчатый клапан, этим увеличим его пропускную способность:
Завершающий этап - доработка прокладок. По коллектору вырезаем шаблон:
Стачиваем всё лишнее с теплоизолирующей прокладки. Она металлизированная, поэтому её надо точить надфилем:
Шаблоном размечаем текстолитовую прокладку:
Круглым напильником делаем плавный переход с карбюратора на коллектор:
В результате получаем плавную аэродинамическую форму, это должно ощутимо улучшить пропускную способность на высоких обротах:

Гнуть или не гнуть?

    В своё время на ютубе была битва по поводу того гнуть или не гнуть носик ускорительного насоса со второй камеры в первую. Сторонник этого Евгений Травников (Теория ДВС), обосновывал это тем, что в большей части случаев работает первая камера, и бензин во вторую камеру льётся напрасно. Ему оппонировал Наиль Порошин, пылесососм высасывая воздух с карбюратора, при этом с обоими носиками, загнутыми в первую камеру, бензин с них распылялся и без работы ускорительного насоса, то есть постоянно.

    Я решил пойти свомм путём :) . Меня больше всего смущало, что распылитель ускорительного насоса перекрывает значительную часть канала. Я сделал вот что, покупаем носик с одним распылителем, от нивы кажется:

Носик рассверливаем на 0,5 мм это сделатся из крайней необходимости, носик со штатным сечением довольно быстро забивается, что приводит к провалу при нажатии на газ:
В сравнении со стоком:
Далее отпиливаем кусок примерно 3-4 миллиметра:
Удаляем остатки носика:
Тисками запрессовываем кончик:
Получаем сильно укороченный носик:
Сравните каналы карбратора до и после доработки:
По итогу в канал не выходит ничего, что улучшит пропускную способность и наполнение цилиндров при высоких оборотах:
Канал для распылителя во вторую камеру нужно заглушить, иначе при закрытом подсосе через него будет подсос воздуха:
Ну и видео, как работает доработанный распылитель. По опыту эксплуатации могу сказать, что хуже не стало, провала на прогретом двигателе при трогании нет.

Кашерное ЭПХХ

    Система ЭПХХ важна по двум причинам. Первая - это экономия топлива. Расход у Волги немалый, и эта система позволяет экомить в городе 1-2 литра на 100 км, в год сумма экономии исчисляется тысячами рублей. Вторая причина - высокоэффективное торможение двигателем, что очень выручает в гололёд. А в пробках например, на первой передаче можно ехать, дозируя нажатие педали газа.

    Итак, штатный схема работы ЭПХХ на двигателе ЗМЗ 402 с карбюратором к-151 следующая:

При малейшем нажатии на газ, микровыключатель замыкается, принудительно подавая напряжение на электромагнитный клапан. При отпущенной педали прямая подача напряжения на клапан отключается и работает контроллер. Его принцип работы такой - при превышении 1700 об\мин и отпущенной педали газа клапан обесточивается, перекрывая подачу топлива. Это и есть режим торможения двигателем. При снижении оборотов до 1300 подача напряжения на клапан возобновляется и двигатель переходит в режим работы на холостом ходу. У солекса микровыключателя нет, если просто подключить электромагнитный клапан к штатному блоку, то контроллер будет думать, что педаль газа всегда отпущена и при превышении 1700 об\мин подача топлива в канал будет перекрываться в любом случае. Это снижает динамику, а также уменьшает стабильность работы двигателя при прогреве.

    Решением этой проблемы может стать установка блока ЭПХХ от ТАЗа, но это не очень верный вариант, так как у него другой режим - перекрывается клапан при 2100 об\мин, возобновляется подача топлива в канал ХХ при нажатой педали на 1900 оборотов, а при отпущенной - при 1300. Я же решил сделать замену микровыключателя. Для тех, кто не дружит с паяльником, посоветую схему на реле:

Я же реле недолюбливаю, предпочитаю собирать на полевых транзисторах:
Назначение элементов: Получилась следующая плата:
Как она работает - при отпущенной педали (замкнутом на землю контакте) работает штатный контроллер ЭПХХ, отрубающий подачу топливо при 1700 оборотов. При малейшем нажатии на педаль напряжение на клапан подаётся принудительно. В своё время озадачился, как бы принудительно открывать клапан при прогреве и вытянутом подсосе. Потом вспомнил, подсос так и так слегка приокрывает заслонку, то есть размыкание контакта происходит вполне штатно, то есть с такой схемой при прогреве клапан будет открыт всегда, что в общем должно ускорить прогрев. Забегая вперёд скажу, с постоянно открытым клапаном, прогрев двигетеля стал более стабильным. Итак, перед установкой плату покрываю защитным слоем клея момент:
Крепиться кастом контроллер будет за контакт массы:
Если на солексе нет контакта ЭПХХ, его нужно докупить и установить, ушко прикручивается к карбюратору болтом м4:
Сам контроллер устанавливается на место клапана к-151:
Чтобы в стоковой фишке, идущей на микровыключатель найти нужный контакт, прозваниваем оба и фишку клапана. Замкнутый контакт это и есть контакт на клапан, второй контакт - это цепь зажигания.

    Тестировал контроллер с клапаном карбюратора к-88. Видно что при отпущенной педали, замкнутому на массу контакту, клапан отключается:

А вот работа контроллер на автомобиле. Пожалуй первый автомобиль со светодиодной индикацией под капотом :)
Работа нестабильная по другой причине, о ней ниже.

Вредные и бессмысленные доработки

    Далее перечислю вредные, по моему скромному мнению, доработки. Первое это расточка. Популярная мера для инжекторов, но и там неоднозначная, так как изменение формы каналов влияет на кривую момента. Как правило, расточка каналов уменьшает крутящий момент на малых оборотах и увеличивает на высоких. Это делает автомобиль корчем, не очень комфортным при повседневной эксплуатации. Почему же в случае карбюратора расточка - зло? Сам карбюратор представляет из себя два диффузора, а диффузор - это трубка Вентури. То есть в определённом месте канал сужается, скорость воздуха там возрастает, но и давление снижается, появляется разрежение. Если туда подвести трубку, то происходит инжекция - всасывание и распыление этого чего-то, в случае карбратора - бензин. Краскопульт работает по тому же принципу:

Если расточить любой из диффузоров, то сечение увеличится и в конечном счёте снизится разрежение, то есть бензина будет в двигатель поступать меньше, придётся увеличивать топливный жиклёр. Но режим работы карбюратора сместится, и если в стоке он обеспечивает более-менее оптимальное смесеобразование, то на расточенном карбюраторе при малых и высоких оборотах смесь уже будет неоптимальной. Если на высоких оборотах сделать бедную смесь - будет детонация и не будет мощности, если сделать богатую - есть риск перегрева под нагрузкой, что будет фатальным для мотора. В общем по сути расточка карбюратора- то же корчевание, улучшение характеристик в одном диапазоне оборотов с неизбежным ухудшением в другом диапазоне.

    Вторая бессмысленная доработка - это доработка малых диффузоров с целью получения мелких капель топлива. Это должно ускорить испарение бензина и уменьшить расход. Это в теории, типа из штатного малого диффузора выходят слшком крупные капли топлива. Наболее популярны две модификации - УПГС (устройство получения гомогенной смеси) из России и СПИРТ (система получения идеально распылённого топлива) с Украины. Обзоры есть и на драйве и в ютубе. Есть немало отзывов в духе, поставил и мир не перевернулся, авто не превратилось в ракету :) Есть обзор от Евгения Травникова. У меня также сильно чесались руки сделать нечто подобное, но поразмыслив пришёл к выводу о бессмысленности данной доработки:

Во-первых, из малого диффузора уже поступает эмульсия, но то и воздушный жиклёр, совмещённый с эмульсионной трубкой. Во-вторых, даже получив идеальный туман из бензина, он притерпит несколько крутых равзоротов по пути к цилиндру, начиная с дроссельной заслонки, и ничто не помешает этим микрокаплям собраться на этих препятствиях вновь в крупные капли. То есть проблему надо решать иначе. Мне думается правильное решение задачи полного испарения топлива на пути к цилиндрам - поддержание оптимальной температуры впускного коллектора. Как уже писал в теме про холодный впуск, оптимальная температура входящей топливо-воздушной смеси вполне конкретная величина. При холодной смеси бензин не успевает испаряться, при слишком горячей - твс расширяется и её поступает в цилиндры меньше, что снижает мощность двигателя. Планирую решить это управляемой заслонкой, регулирующей забор воздуха с коллекторов либо холодного. При это будет замеряться и поддерживаться оптимальной именно температура впускного коллектора.

    По поводу полировки деталей карбюратора скажу одно, если как коту делать нечего - полируйте :)

Заключение

    После данной доработки карбюратора, у меня резко снизилась тяга на малых оборотах. Не провал, а именно уменьшение тяги я думал, что доработки снизили подачу топлива, или я скажем повредил экономайзер. Под подозрением был и контроллер ЭПХХ. Я попрбовал поставить максимально богатые жиклёры по таблице:

Диаметр отверстий узрел в таблице:
И сообразил, что у солекса номер жиклёра - это диаметр отверстия в сотках :), затарился китайскими свёрлами:
Подготовил максимальный комплект 160\120:
Но с ним двигатель троил и дымил, вернул стоковые воздух\топливо 135(без шарика)\102,5 и 155(с шариком)\120 - первая и вторая камеры соответственно. А причина отсутствия тяги на малых оборотах оказалась в износе топливного насоса Пекар, он у меня проработал 4,5 года. Вернул ШААЗ, и всё стало работать как часики. Теперь благодаря кастом контроллеру ЭПХХ у меня стабильный прогрев, добавилось мощности за счёт неотключения клапана на высоких оборотах, и вроде впуск стал немного потише. Если вспомнить, что жиклёр ХХ имеет маркировку 41, а жиклёры первой и второй камер 102.5 и 120, то получается 100% * Пи * 0.41/22 / ( Пи * (1.025/22 + 1.2/22)) = 6,75%. С учётом улучшения пропускной способности карбюратора я думаю,что выиграл в разгоне до 100 не менее секунды, то есть теперь выеду из 20ти секунд. А возможно и того более, но это проверим летом.

    Ну и ещё немного спортивности добавит пиленый кулачок ускорительного насоса:

Идея вроде как Наиля Порошина, но он пилил вертикально, я же считаю правильнее бугор делать - он как раз работает при трогании, при открытии заслонки первой камеры на 30-40%.

Дополнение

    Моё изначальное утверждение про отсутствие провала с укороченным распылителем оказалось излишне оптимистичным. Зимой было не так заметно, а летом получался весьма неприятный рывок - сперва снижение тяги (цилиндры хапают чистого воздуха), а затем ускорение. Поэтому решил модернизировать распылитель, чтобы он писял в дросслельную заслонку. Для этого понадобится ещё один донор и 3 латунные заклёпки:

Сверлим отверстие с глухой стороны распылителя под углом 45 градусов, диаметр как у штатных трубок - 2,5 мм:
Из одной из заклёпок изготавливаем распылитель. Три четверти прохожим сверлом порядка 1 мм, а завершающий участок проходим сверлом 0.3, после прошёл сверлом 0.4. По опыту сверления латуни могу сказать - она любит большие обороты. Заклёпку я закреплял в дрели, а свело в шуруповёрте и направлял их навстречу друг другу. Так отверстия просверлились довольно быстро:
Со стороны запрессовки носик протачиваем конусом и запрессовываем:
После этого глушим штатные отверстия, заклёпки также протачиваем под конус:
Лишнее отпиливаем и равняем надфилем:
В версии 2 я прижал носик к корпусу и зря, он бы и писял в заслонки, но по факту струя упиралась в колодец, и не выходила в смесительную камеру:
Но угол был что надо:
Поэтому пришлось переделать, и в третьей версии носика струя стала быть в более верном направлении:
Две версии распылителя наглядно:
Ну и видос, струя благоболучно минует малый диффузор и бъётся в сужение большого диффузора, что в общем неплохо:

    Вот теперь провал минимизирован, он маленький есть только на первой передаче, и только при тапке в пол, я так понимаю это связано с отсутствием подачи топлива во вторую камеру. Также между делом заметил что шланг подачи вакуума к трамблёру был слегка зажат, что тоже могло приводить к провалу, так что проложил его вдалеке от других шлангов, да ещё и максимально укоротил.

    Также были замечания по пиленому кулачку, первые дни была такая проблема - плавно поддать газку не получалось, требовалось значительное усилие на педали газа, и после открытия, дроссель открывался немного лишнего. Но спустя неделю-другую вроде более менее притёрлось. В общем советую горб делать более плавным, чем у меня.

Шлифовка малых диффузоров

    Собственно причина разборки карбюратора - после портинга и ломатинга ГБЦ от меня ушёл ХХ и не обещал вернуться. Неделю ездил не убирая подсоса. Первая обнаруженная проблема - топливный фильтр был наполовину забит:

С основной проблемой всё оказалось просто - в эмульсионный канал попал кусочек краски с воздушного фильтра:
Также у винта качества отсутствовало уплотнительно кольцо, но не думаю что это как-то влияло, резьба там довольно длинная.

    Пользуясь случаем решил расширить каналы внутри малых диффузоров. Так как после доработки ГБЦ на 5500 оборотов расход воздуха стал таким, что из-за высокой скорости воздуха происходил срыв воздушного потока, и эмульсия переставала поступать в двигатель. Отсечка на карбюраторе таки существует :). Собственно изначально понятно, что солекса 24+26 для мотора 2,4 недостаточно, я его дорабатываю с целью поиска эффективных методик, которые применю на к-88, если решу перейти на него.

    Перед шлифовкой канала в малом диффузоре удалил заусенцы в окне карбюратора

И входе в малый диффузор:
Также зенкером снял фаску 45 градусов на выходе малого диффузора:

    Проблемное место выглядит следующим образом. Вот это кратчайший путь эмульсии по каналу малого диффузора:

    Растачивать канал в малом диффузоре я планировал надфилем, или острой заточкой, но потом мне пришла идея получше:

Проволочкой продеваем несколько ниток, наносим притирочной пасты для клапанов и елозим. Плюс метода - внутри будет проточен кратчайший путь, а натяжением концов нитки, можно создать требуемую форму на входах в канал. Помимо кратчайшего пути, я ещё расшлифовал канал по бокам, увеличив пропускную способность канала. После шлифовки, само собой, диффузор нужно тщательно промыть. На следующих фото видно изменение кратчайшего пути эмульсии, притом что я ещё и бока канала слегка проточил:
 

    Также я отшлифовал внутреннюю поверхность малых диффузоров. Шлифовка выявила дефекты литьевой формы, подтвердив эффективность методики, что снимается только материал, реально мешающий потоку воздуха:

Никаким другим способом - дремелем, шкуркой такого эффекта не добиться, здесь впалости не обрабатываются за счёт натяжения нити:
Визуально изменения не очень большие, но на максимально расходе воздухе эффект должен быть:
При этом форма первого распылителя почти не изменилась:
А со вторым я немного перестарался, но не думаю что это сильно критично:

    Также сменил игольчатый клапан, в новом тело клапана из алюминия, а шток из стали у старого обе детали были из латуни. также подрегулировал поплавки.

Фотогалерея