Определение толщины прокладки при переходе на низкооктановый бензин. Эксплуатация автомобиля на бензине с более низким, чем предусмотрено техническими условиями, октановым числом вызывает детонацию, то есть взрывное сгорание рабочей смеси в цилиндре. Детонация приводит к потере мощности двигателя из-за неполноты сгорания и увеличения теплоотдачи в стенки цилиндра. При этом резко повышается температура головки цилиндров и охлаждающей жидкости, в отработавших газах появляется дымление. Длительная работа с детонацией приводит к прогару клапанов и прокладки головки цилиндров, разрушению перемычек между канавками поршневых колец, оплавлению поверхности днища поршней. Известно, что склонность двигателя к детонации зависит от конструктивных факторов. Основные среди них - степень сжатия, форма камеры сгорания, материал поршня, диаметр цилиндра, расположение свечи зажигания в камере сгорания. Совокупность этих факторов определяет требования двигателя к октановому числу бензина. Для двигателя единственным из перечисленных практически изменяемым фактором является степень сжатия - отношение полного объема цилиндра (объем над поршнем при положении последнего в нижней мертвой точке) к объему камеры сгорания (объем над поршнем при положении последнего в верхней мертвой точке). Снижение степени сжатия позволит использовать низкооктановые бензины. Наиболее распространенный способ снижения степени сжатия - установка прокладки под головку блока цилиндров. Расчет толщины этой дополнительной прокладки приводим ниже. (За исходные данные принимаем степень сжатия двигателя СЖ, обеспеченную заводом-изготовителем; диаметр цилиндра Д и ход поршня X; марку штатного бензина и марку желаемого низкооктанового бензина). Собственно расчет включает ряд действий, указанных ниже.
- Определение рабочего объема одного цилиндра:
- -3,14 х Д2
- 2. Определение объема действительной камеры сгорания,
- Оценка верхнего предела требуемого октанового числа бензина для двигателя с уменьшенной степенью сжатия:
- Очт = Очн + Доч,
- где ОЧн - октановое число по моторному методу для принимаемого низкооктанового бензина (например, если мы переходим на бензин А-76, то ОЧн=76); Доч - добавка октанового числа. Это разница между верхним пределом и средним значением в ряду октановых чисел бензина, рекомендуемого для данного двигателя. По данным технической литературы, для бензина А-76 можно принять Доч=-5,7.
- Определение расчетной степени сжатия СЖр для при
- нятого низкооктанового бензина: 143 СЖр"25,4+0,Т83Д-ОЧт
- Определение объема расчетной камеры сгорания:
- (СЖр-1)
- 6. Определение увеличения объема камеры сгорания:
- УО-Окср-Окс
- Определение увеличения общей толщины прокладочного слоя:
- 4хУ0 *3,14хД2
Если, например, выполнить по этому алгоритму расчет толщины дополнительного прокладочного слоя для автомобилей «Москвич»-2140, ВАЗ-2103 и ВАЗ-2101, получим соответственно 2,62; 2,27 и 2,20 мм. Реализовать результаты расчета можно по-разному. Наиболее простой и распространенный способ снижения степени сжатия - установка под головку цилиндров между двумя штатными прокладками головки блока дополнительной прокладки из мягкого алюминия А5М. Если принять, что толщина штатной прокладки под нагрузкой (то есть после затягивания болтов головки блока) будет 1-1,2 мм, то толщина этой дополнительной прокладки по приведенным выше расчетам будет для «Москвича»-2140 - 1,62-1,42, ВАЗ-2103 - 1,27-1,07, ВАЗ-2101 - 1,2-1 мм. Можно изготовить металлическую прокладку расчетной толщины «П» и приклеить ее к головке блока. Применяемые при этом клеи могут быть различные: на основе фенолоформаль-дегидных смол (например, БФ-2), полиуретановые (например, Вилад Пк-1), анаэробные герметики и клеи, клей Момент-1, жидкие прокладки на основе кремнийорганических каучуков (например, КЛТ-75Т, Эластосил 137-83). Степень сжатия двигателя можно также уменьшить, сняв расчетный объем металла с днища лоршня. В данном случае следует учитывать, что такой способ ведет к уменьшению его механической и термической прочности. Замена высокооктанового бензина, рекомендованного заводом-изготовителем (в нашем примере - АИ-93), на низкооктановый (А-76) с использованием описанных способов уменьшает мощность двигателя на 7-9 процентов. Это влечет за собой некоторое ухудшение динамических и экономических показателей машины.