Впускной коллектор АТМБ-1. Часть 1. Проект

 
    09.04.2021

Теория

    Данный проект прокачки впускного коллектора преследует цель расколдовать 402й и снять с него более 100 лс. Как показывают объективные замеры, простая установка карбюратора повышенной производительности не даёт прироста мощности. Мощность ДВС, это максимальное количество ТВС (топливо-воздушной смеси) которое способен потреблять двигатель. Стало быть 402й ограничивает что-то на определённом уровне, и это не карб. Путём несложных логических рассуждений слабым звеном был назначен впускной коллектор. А конкретно - отсутствие ресивера. Про инжекторы существует утверждение, что объём ресивера должен быть 50-70% рабочего объёма ДВС. Из этого следует, что для 402го нужен ресивер порядка 1.5 литра.

    Далее попробую обосновать, каким образом стоковый впускной коллектор ограничивает мощность двигателя. Первый эффект - непосредственно сам эффект ресивер. Дело в том, что по факту потребление воздуха двигателем как напряжение в сети - синусоидальное. И если рассчитать среднюю скорость воздуха в сечении впуска, по факту пиковая скорость при нахождении поршня посередине между ВМТ и НМТ будет в корень из 2 выше. Как 380 Вольт вместо 220. Проблема высокой скорости в том, что сопротивление возуха пропорционально квадрату скорости. То есть при превышении скорости вырастет сопротивление и ТВС в двигатель поступит меньше. В случае карбюратора раньше произойдёт срыв воздушного потока от превышения скорости. У меня это получилось после портинга и ломатинга ГБЦ, когда максимальные обороты упали с 6300 до 5300. Визуально я это изобразил на графике:

Тонкая чёрная линия впускной коллектор без ресивера, пиковая скорость потока максимальна. Жирная серая линия - впускной коллектор с ресивером. В начале хода поршня он заберёт больше воздуха с ресивера, меньше через дроссельной заслонки. После закрытия впускного клапана, за счёт разрежения ресивер ещё доберёт воздуха через дроссельную заслонку. По итогу за счёт снижения пиковой скорости, двигатель должен стать потреблять больше воздуха. Из минуса ресивера должен немного уменьшится пинг педали акселератора, но думаю, незначительно.

    Второй эффект стокового впускного коллектора, ограничивающий пропускную способность - кража воздуха у противоположных цилиндров. Посмотрите на схему:

Конкретно показана фаза впуска 2го цилиндра, он активно забирает воздух, при этом роль ресивера играют каналы 3го и 4го цилиндров. И вот по завершении впуска 2го цилиндра открывается 4й цилиндр. В это время поток воздуха в его канале направлен в обратную сторону, да и есть небольшое разрежение. По простому - к моменту впуска 4го цилиндра его впускной канал обокраден вторым цилиндром. И такое происходит регулярно. А на высоких оборотах практически одна и та же ТВС гоняется внутри коллектора. Я думаю именно данный эффект ограничивает мощность 402 начиная с 2500 оборотов. Кстати говоря, если проанализировать звук движка на предельных оборотах под 6 тысяч, там хорошо заметно, что перестает работать 2 цилиндра. Причина мне видится как раз в это эффекте. После изготовления впускного коллектора с ресивером можно будет подтвердить эту теорию.

    Небольшое лирическое отступление, почему так не делали с завода. Инженеры решали поставленные задачи - им дали задачу снять 100 лошадей с 402го, они её успешно решили. Поставили бы задачу снять 150 лошадей, я думаю и такую задачу русские инженеры бы решили успешно.

   

План реализации

Стоковый коллектор в районе карбюратора имеет следующую конструкцию:
Планируется модифицировать оба коллектора, чтобы получилось так:
По предварительным оценкам, получится создать ресивер более литра объёма. Более того, планируется его сделать разборным и можно будет менять объём ресивера и оценить его влияние на мощность двигателя. В общем не переключайтесь. Сериал полнируется занимательный.

   

Ссылки на этапы изготовления

Фотогалерея