Доработка 4-х тактника Атлант-48

[arkadievich]

Вообще-то первый раз слышу, чтобы цементирование или азотирование приводили к уменьшению коэффициента трения... Поясните пожалуйста.

Это не "или-или" а "И" подробности можно посмотреть на сайте компании Термохим.

Практически на всех двухтактных мотоциклетных двигателях... и даже на спортивных,

Я видимо не в курсе - кто из мотогонщиков использует моторы с ОДНО-опорными валами?

Этой штукой если 2-3 сотки пильнуть , с геометрией будет караул .

Три сотки снять не очень просто - от силы одна-полторы, а какой караул получится? бочкообразность и эллипс не более того размера. Думаю это вряд ли повлияет, если диаметр поршня вверху занижен на 2 десятки.

В зоне колец от дна достаточно цилиндра с зазором 0,15-0,2мм относительно гильзы, без конусов.

И еще - рекомендуемый зазор для мотора К-650 при диаметре поршня ф79мм всего 0,08мм. Сравните с 0,2мм для диаметра поршня ф41,8мм.

[alekse]

а какой караул получится?

Доска стиральная .

[Марат]

а "И" подробности можно посмотреть на сайте компании Термохим

Посмотрел - много умных слов, но почему-то сравнительные коэффициенты трения даны для нержавейки, которая в парах с антифрикционными материалами (в парах скольжения) вроде не используется??? И кстати говориться только о материале который термообработ но с каким другим материалом коэффициент трения замерялся - ни слова... в общем мутная инфа какая-то...
А азотирование, цементация, а теперь и карбонитрирование всегда изпользовалось для получения высокой твёрдости поверхности у сталей, которые закалке практически не поддаются из-за малого содержания углерода - к примеру 18ХГТ, 12ХН3А - первая азотируемая, вторая цементируемая...
Вопрос - из какого материала у вас изготовлены кольца???

кто из мотогонщиков использует моторы с ОДНО-опорными валами

Виноват - испаравлюсь - слово "одноопорные" пролетело мимо меня...

[arkadievich]

Вопрос - из какого материала у вас изготовлены кольца???

По словам Александра кольца изготовлены из материала "распредвал Жигулей", точнее сказать не могу.

сравнительные коэффициенты трения даны для нержавейки, которая в парах с антифрикционными материалами (в парах скольжения) вроде не используется???

Не только для нержавейки, а прелесть в том, что пара гильза-поршень не есть пара с антифрикционными материалами. И еще, по их опыту, значительно улучшаются антизадирные свойства в паре сталь-по-стали (без смазки).

[Ptera]

А удастся после доработок превзойти показатели O.S. GF40?

[Марат]

По словам Александра кольца изготовлены из материала "распредвал Жигулей", точнее сказать не могу.

А как не зная материала их термообрабатывали?

пара гильза-поршень не есть пара с антифрикционными материалами

Мы ведём речь вроде о паре кольцо - гильза - вы же кольцо на фирме термообрабатывали...

А стальная или чугунная гильза с поршнем из аллюминиевого сплава по большому счёту и есть антифрикционная пара - просто в наших моторчиках надо ещё на некоторые вещи обращать внимание - например на коэффициент линейного расширения, на конструкцию поршня - избегать местных утолщений стенок... На фото где два поршня видна большая разница в размерах бобышек под поршневой палец - это тоже может привести к неравномерной теплоотдаче поршня, что ведёт за собой различного рода поводки и может вызвать ненужное подклинивание именно в таких местах...

[Рашкин]

На фото где два поршня видна большая разница в размерах бобышек под поршневой палец - это тоже может привести к неравномерной теплоотдаче поршня, что ведёт за собой различного рода поводки и может вызвать ненужное подклинивание именно в таких местах...

Упирается Иван Аркадьевич с этим утверждением.Там он делает проточку как у FERARI.

[Марат]

Ну хозяин - барин... только FERARI по моему с водяным охлаждением...

[arkadievich]

А удастся после доработок превзойти показатели O.S. GF40?

А какие именно показатели? Если есть возможность, поставьте пожалуйста деревянный винт 22х11 (вид винта есть где-то выше) и померяйте обороты - может выкрутит больше чем 6.000 об/мин? И если можно, для сравнения такие параметры: кг/лс, кг/литр сообщите, желательно из практики, а не из инструкции по эксплуатации.

Там он делает проточку как у FERARI.

Ну не совсем так, лыски в районе поршневого пальца я сделал. А поршень Феррари выглядит несколько сложнее. Атлантовскому поршню до этого далеко... Заодно на фото и шатун.

только FERARI по моему с водяным охлаждением...

Это правда, только температура охлаждающей жидкости около 130 градусов - у нас так головка обычно не греется.

[Рашкин]

С водяным охлаждением ДВС и режим температурный стабильнее.А это не маловажный фактор.И сравнивать не как нельзя.Если у Ferari такой поршень геометрически сложный,как можно тогда принципиально применить прием с лыской на классическом исполнение поршня.Почему не сделать так как советует изготовитель поршней.И еще Иван Арадьевич без обид пожалуйста.Если ДВС не проходит даже стендовые испытания,может стоит задуматься и прислушиваться к советам товарищей.Хотя могу предположить что Вам именно этот процесс и интересен.С подбором материалов и всяких разных вариациях.

[FFedor]

Хотя могу предположить что Вам именно этот процесс и интересен.С подбором материалов и всяких разных вариациях.

Конечно, конечно, как и нам, спасибо Аркадиевичу за интересную тему, а как всё будет дальше, автору, решать самому.

[Марат]

Это правда, только температура охлаждающей жидкости около 130 градусов - у нас так головка обычно не греется.

А вы меряли на поверхности камеры сгорания?
Как на вашем двигателе я не знаю, но на головке 2,5 куб см моторчика Фора температура более 200_т градусов приокружающей около 25-ти

[arkadievich]

Сейчас при тестах замеряю - больше 110 градусов не поднимается, но это специально пока пара в норму не пришла и на улице около 0 градусов. При более длительных режимах без капотирования мотора под свечой не было более 170 градусов.
А Фора из какой области? скорость или бой? На скорости есть еще одна проблема - очень быстрый выход на тепловой режим - секунда-другая, когда труба включается, весь мотор начинает "играть" при прогреве да еще и под капотом.

[Марат]

Сейчас при тестах замеряю - больше 110 градусов не поднимается

Где вы меряете? На поверхности КАМЕРЫ СГОРАНИЯ- т.е. внутри мотора?? То что снаружи на поверхности ребер будет 110 - 120 и так ясно...Только это не та температура, что нам интересна. В экстремальных случаях донце поршня разогревается до 250 градусов...

А Фора из какой области? скорость или бой?

Бой - т.е. мотор полностью открыт, обороты винта в полёте более 30000 - хороший обдув. И температура 210 градусов это на наружной поверхности головки, а внутри ест-но ещё больше.

[arkadievich]

В экстремальных случаях донце поршня разогревается до 250 градусов...

Подскажите, чем и как Вам удалось на Форе измерить температур днища поршня? Если метод не сложный, то и мне пригодится для контроля теплового состояния.

[Ptera]

А какие именно показатели? Если есть возможность, поставьте пожалуйста деревянный винт 22х11 (вид винта есть где-то выше) и померяйте обороты - может выкрутит больше чем 6.000 об/мин? И если можно, для сравнения такие параметры: кг/лс, кг/литр сообщите, желательно из практики, а не из инструкции по эксплуатации.

Здесь в обзоре O.S. GF40 было сообщение, что с винтом 20Х8 обороты 7200.Вес его по паспорту 1170г.

[Марат]

Подскажите, чем и как Вам удалось на Форе измерить температур днища поршня?

Речь не о температуре днища поршня Форы - это температура днища поршня бензопилы Stihl с объёмом около 50-ти кубиков и измерялось на заводе Stihl - я долгое время сотрудничал с одним из конструктором-разработчиком с этого завода и получал от него очень много информации. Думаю в домашних условиях метод будет очень сложно реализовать... Но есть более-менее приближённый метод измерения - сверлите в головке отверстие, чтобы до выхода в камеру сгорания оставалось около 1-го мм и вставляете туда термопару - температура поверхности донца поршня отличается от температуры поверхности камеры сгорания не очень намного - для сравнительного анализа точности будет достаточно.

двигатель "ЗАПОРОЖЦА" воздушного охлаждения, рабочая температура 80-120град

Кстати - это температура масла в двигателе - именно эта температура показывается на приборной доске...

А рабочая температура деталей намного выше.

[Сергей Калашников]

И еще - рекомендуемый зазор для мотора К-650 при диаметре поршня ф79мм всего 0,08мм. Сравните с 0,2мм для диаметра поршня ф41,8мм.

Подбор цилиндров и поршней. На двигатели устанавливают цилиндры и поршни нормального или одного и того же ремонтного размера. Зазор между поршнем и цилиндром должен быть для новых поршней и цилиндров 0,07...0,09 мм и для поршней и цилиндров ремонтных размеров — 0,08...0,10 мм. Для обеспечения подбора цилиндры и поршни сортируют в пределах каждого размера на размерные группы, обозначаемые размерными индексами: цилиндры — по диаметру отверстия, поршни — по диаметру юбки в плоскости, перпендикулярной оси пальца. Размерные индексы клеймят на днище поршня и на фланце цилиндра; они соответствуют следующим размерам (табл. 12).
Примечание. В числителе указаны индексы и размеры, принятые на Киевском мотоциклетном заводе, в знаменателе — иа Ирбнтском.
Ремонтные размеры цилиндров и поршней увеличены против нормальных: первого ремонта — на 0,2 мм, второго — на 0,5, третьего — на 1,0 мм. Чтобы обеспечить требуемый зазор в сопряжении цилиндр— поршень в пределах 0,08...0,10 мм, руководствуются вышеуказанными размерами и индексами. По размеру отверстий под поршневой палец поршни, шатуны (по верхней головке со втулкой) и поршневые пальцы сортируют на размерные группы, обозначаемые цветовыми индексами

Юбку поршня 48см необходимо дотереть до размера что рекомендуют для моциклетных двигателей. Зону где кольца в зазор 0,15.
Сверлить лишние отверстия , что-бы параметры температуры - зачем такие подвиги?.
Если давление в камере - компрессия (снятая компрессометром) и момент искры выставлен правильно- тогда смесь горит хорошо.
Оптимальный винт на полетах 20-11 обороты 5700, (еще зависит от загрузки , формы - ширины лопасти).

[arkadievich]

Здесь в обзоре O.S. GF40 было сообщение, что с винтом 20Х8 обороты 7200.Вес его по паспорту 1170г.

По расчету, с одинаковым винтом GF40 на этих оборотах имеет мощность 3,45лс, а А-48 на 6000 примерно 3,94лс. Правда обороты сильно зависят от типа винта, например А-48 с винтом угольным Engel 22х11 выкручивает на 300 оборотов больше, чем на деревянном Xoar 22x11.
Ну а вообще, ОСы спроектированы весьма грамотно и качественно изготовлены, хотя в некоторых типах моторов самодельные конструкции показывают гораздо лучший результат - скоростные 2.5см3 например.

[arkadievich]

Оптимальный винт на полетах 20-11 обороты 5700, (еще зависит от загрузки , формы - ширины лопасти).

Александр, из каких соображений такой винт оптимальный, особенно если сейчас А-48 крутит деревянный XOAR 22х11 с теми же оборотами 5700 об/мин?

Юбку поршня 48см необходимо дотереть до размера что рекомендуют для моциклетных двигателей. Зону где кольца в зазор 0,15.

Если речь про поршень ф41,8 то в районе колец уже зазор около этого - примерно 0,12мм. По поводу мотоциклетных двигателей оставлю без комментариев.

Сейчас на моторе стоит пара ф41,3 мм, поршень с карбонитрированными кольцами.Мотор отработал на стенде около 1 литра топлива (95-й + 3% мотюль-800), кольца похоже приработались, черноту гнать из картера перестало, компрессия появилась больше, чем была. Зажигание по индикатору установлено в ВМТ, получающееся опережение на максимальных оборотах 5730 об/мин градусов ПКВ (может маловато?), степень сжатия как раньше около 9,5 единиц. Фазы - открытие впускного клапана ок. 20 градусов до ВМТ, закрытие выхлопного ок. 30 градусов после ВМТ.
Следующий шаг - заменить пару на ф41,8 с кольцами от Хонды, шатун на втулках.

Небольшое видео:

Есть правда небольшая проблема в карбюраторе: 1-от Партнер, 2-Вальбро225 (от Кольма), 3-Вальбро662 (не помню откуда) - у всех разный диаметр диффузора. Так, например на видео Вальбро662 с ним можно установить ХХ до 1000 об/мин, но мотор не выходит на максимальные. На Партнер ХХ ниже 1300 установить не получается, максимальные около 5500 об/мин, на Вальбро225 завобится с пол-тыка, но не хочет крутиться больше 4000 об/мин. Буду думать про карбюратор....

[alekse]

(95-й + 3% мотюль-800),

около 9,5 единиц.

Это правильно , 98 надо ,срани на поршне побольше будет .

[Сергей Калашников]

Александр, из каких соображений такой винт оптимальный, особенно если сейчас А-48 крутит деревянный XOAR 22х11 с теми же оборотами 5700 об/мин?

Пускали с бипланом "престо" двигатель А-48см лет семь назад если не более, на моторе не было опережения , стоял фиксированный угол под оптимальные холостые - максимальные. Винт был подобран тогда по тяге двигателя по полету.

Если речь про поршень ф41,8 то в районе колец уже зазор около этого - примерно 0,12мм. По поводу мотоциклетных двигателей оставлю без комментариев.

Что сейчас "доработано-переделано" Вами это совсем далеко от изначального исполнения , а похоже на " гравицапфу", где порезано ,сварено , сдвинуто , покрыто химио-терапией и т.д. с разными результатами технологических проверок.
Моциклеты может не интересно, тогда замеряйте размеры поршня от "Кольма", уверен что это не сложно .

Проходное сечение диффузора для 48см 8мм - подойдут карбюраторы от 2-т 25-35см.

[arkadievich]

Пускали с бипланом "престо" двигатель А-48см лет семь назад если не более, на моторе не было опережения , стоял фиксированный угол под оптимальные холостые - максимальные. Винт был подобран тогда по тяге двигателя по полету.

Понятно, оптимально для конкретного случая.

Моциклеты может не интересно, тогда замеряйте размеры поршня от "Кольма", уверен что это не сложно .

Да, это не сложно, но к нашему случаю слабо применимо - материалы совсем другие, конструкция поршня, вал двухопорный и пр.

[arkadievich]

Готовлю следующий шаг - изготовил (с помощью Александра Кузьмина) новый распредвал на базе кулачков Саито-300 для измененного мной носка. Профиль и взаимное расположение сохранено, но сами кулачки от саитовского вала использовать не получилось. Оказалось, что выхлопной был с трещиной от слишком плотной посадки на валик.
Конструкцию изменил - теперь распредвал сидит на шпильке, так гораздо удобней собирать ГРМ - поставил РВ с шестерней на место и просунул через подшипник шпильку. Подшипники при этом могут быть посажены более плотно.

[arkadievich]

Но есть более-менее приближённый метод измерения - сверлите в головке отверстие, чтобы до выхода в камеру сгорания оставалось около 1-го мм и вставляете туда термопару - температура поверхности донца поршня отличается от температуры поверхности камеры сгорания не очень намного - для сравнительного анализа точности будет достаточно.

Скорее "менее" приближенный - таким образом измерить температуру днища поршня нельзя, только измерить температуру в той точке, где стоит термопара. Так мы измеряли температуру головки и картера в наиболее нагруженных местах (на 2,5см3 моторах), примерно так измеряют температуру головки под свечой. Но к температуре поршня эти измерения прямого отношения не имеют.

И потом - для "сравнительного анализа" чего?

[Марат]

Но к температуре поршня эти измерения прямого отношения не имеют.

Температура днища поршня будет на около 10 -ти процентов выше...
и я же написал - "приближённый метод" - как говорится - за не имением повара, спят с кухаркой...

И потом - для "сравнительного анализа" чего?

температурного режима работы двигателя с разными экспериментальными решениями (чем вы и занимаетесь)

Так мы измеряли температуру головки и картера в наиболее нагруженных местах (на 2,5см3 моторах),

То же самое можно сказать и о ваших измерениях, но вы же меряли...

[arkadievich]

То же самое можно сказать и о ваших измерениях, но вы же меряли...

Мы измеряли не температуру поршня, а ее значение в конкретных местах зачеканки термопары в головку двигателя.

Но сейчас не об этом - новый распредвал для А-48 на базе саитовского готов, но потребовались небольшие доработки. Просверлил отверстие ф2,0мм для подвода масла к оси. Сейчас правда распредвал вращается на оси, а ось сидит в подшипниках и смазка оси в этом случае не очень важна. Но в дальнейшем приму решение как делать - ось без подшипников (как на Саито) или плотная ось на подшипниках (как сейчас).
Процесс монтажа РВ на носок на фото.

И сравнение корпуса толкателей Саито и переделанного штатного, думаю заменить доработанный штатный на доработанный саитовский с толкателями большего диаметра. Угол развала клапанов у Саито видимо несколько больше, чем у А-48, но думаю, что это не сильно повлияет на величину подъема клапана.

[arkadievich]

Распредвал установил, пришлось сдвинуть на один зуб - 8.5 градусов по часовой стрелке, шпонка фиксации шестерни распредвала была сделана "как-то", да сами кулачки относительно фиксатора шестерни установлены "на глаз". Какие получились фазы пока на замерял.
Компрессия явно выросла, запуск в любом состоянии со второго тычка. Пока мотор помыт (мало масла в картере) ХХ держит около 1.050 об/мин устойчиво. Работать мотор стал мягче и на стенде заметны колебания в плоскости перпендикулярной оси вала - явный признак возросшей компрессии. Расстраивает явный стук каждый оборот, отчетливо слышно на ХХ. Думаю это поршень при перекладке в НМТ стучит юбкой по гильзе?
Максимальные достигнутые 5.490 об/мин, но возможно РВ стоит не правильно - надо еще на один зуб по часовой сдвинуть, сейчас открытие впускного клапана ок. 10 градусов до ВМТ, а оптимальное было на штатном РВ около 20 градусов.
Измерил объем камеры сгорания - получилось ровно 5.0 см3, диаметр цилиндра ф41,3мм, ход поршня 36мм - таким образом степень сжатия получилась 10,6 - детонации ни на каких оборотах не наблюдается. Считаю такую степень сжатия можно оставить.
Состояние после работы около часа на разных режимах и пары и распредвала отличное.
Небольшое видео прилагаю.

[alekse]

[quote=arkadievich;6044988]10,6 - Ура , одна победа есть . По маленьку мотор в мотор превратится , так держать курс .

[arkadievich]

Измерил фазы - на фото, получились сдвинуты вперед по ПКВ на один зуб, поправил завтра заведу. Зажигание стояло слегка позднее - 0.02мм по индикатору (градусов 5 ПКВ).
Поменял резьбу на корпусе ГРМ с М2.5 на М3.0 - Мелкая резьба в алюминии при множественных разборках не очень хорошо держится.

[arkadievich]

Результаты сегодняшних тестов показали нормальную работу мотора - ХХ около 1.200 об/мин, максимум около 5.700 об/мин. На улице минус 4 градуса. Саитовский распредвал работает нормально, но получить бОльшие обороты с этой парой (ф41,3мм, шатун на втулках) на винте 22х11 видимо не получится, хотя и работа колец после термохимической обработки мне нравится.
Небольшое сравнение что было и как теперь. Ну и будем думать, что делать дальше.

[arkadievich]

Темнеть стало рано... видать зима приближается. Решил немного покатать для притирки колец. Видимо карбюратор неправильно работает - главный жиклер (игла Н) ни на что не влияет. Так мотор работает с полностью закрытой иглой Н - обороты 4.650 - 4.680 об/мин очень устойчивые, дроссель открыт примерно на 1/3.



Положил пару старых карбов в растворитель 646-й на ночь, если каналы забиты старым маслом может быть отмокнут.

[arkadievich]

Пока новые поршни из Ак-4-1Т1 в производстве изучаю в свободное от основной работы время осваиваю Солидворкс. Нарисовал новый вал и ГРМ для А-48. Фото прилагаю.
Еще поршень из углерод-углеродного композита нарисовал, нашел компанию, которая может изготовить. Тут думаю пару поршень/гильза надо делать из одного материала с минимальными зазорами, практически плунжерную - КТР у этого композита в 7 раз меньше чем у стали.

[Марат]

КТР у этого композита в 7 раз меньше чем у

А теплопроводность??

И что-за углерод-углерод композит?

[arkadievich]

А теплопроводность??

Примерно в три раза ниже чем у алюминия.

И что-за углерод-углерод композит?

Углеродная матрица наполненная углеродом. Бывает еще наполненная карбидом кремния, ну и другими наполнителями конечно... В сети есть работы Мерседеса на эту тему датированные еще концом 80-х годов.

[Рашкин]

Иван Аркадьевич!Поршень от Мерседеса Актрос прекрасный материал.Ресурс поршня на Ваш век хватит.Про углеродную наполненную матрицу не слышал.Можете информацию подкинуть,где почитать.

[arkadievich]

Например вот тут

http://www.schunk-group.com/uploads/...Engines_02.pdf

А еще применяют поршневые пальцы из карбида кремния....

[arkadievich]

Пока делают поршни и шатуны из титана (с Н-образным штоком, типа тех что на картинке), не удержался и обновил станочный парк - приобрел настольный фрезерный станок от РЕАБИНа. Это конечно не Проксон и не китайцы... Правда теперь и парк измерительного инструмента обновить прийдется.

[arkadievich]

Наметилось небольшое продвижение - поршни сделали из АК-4-1Т1 по типу Феррари под два компрессионных кольца от Хонды. Теперь их надо притереть по гильзе и испытать... Маслосъемное решил не ставить - в картере и так полно масла.

[ЕВГЕНИЙ-ARM]

поршни сделали из АК-4-1Т1 по типу Феррари под два компрессионных кольца от Хонды

Есть маленькое НО .
Поршня феррари работают на очень приличных температурах из-за того что турбо моторы сами по себе имеют повышенную температуру в камере сгорания + использование тепловых аккумуляторов энергии еще в разы подняли температуру.
И на оборотах выше 14000 они не успевают отдать все тепло в стенки цилиндра.
И поршня греются и неприлично греются , но работают и выполняют свою функцию на очень значимых нагрузках.

Но одно но - они устойчивы к разрушению из-за примененных технологий изготовления и сплавов.
У вас не кованный поршень и в отличии от феррари при ковке не учитывались точки требуемой максимальной нагрузки.
И у фрезерованных поршней расширение материала резко отличается от кованных в большую сторону.
АК4 не является заэвтиком - материал с трудом подходящий на поршня высоконагруженных моторов.
И зачем вам лишнее кольцо ?
Уберите его и вы получите те преимущества которые есть у Т-образных поршней феррари.
У вас конструктивно центр давления на палец получился не корректным по отношению к высоте поршня .
Т.е. у вас будет поршень из-за точки приложения давления расклинивать в цилидре.
Вам очень мешает второе кольцо и съедает все положительные моменты Т-образных поршней.
---------------------------------------------------------------------
Вам нужен более благородный материал - не АК-4 .
Феррари использует алюминиево беррилиевый сплав.
Нужно ковать его ( поршень конечно а не сплав) - это не сложно , но требует пресс который быстро создаст давление хотя бы тонн 10 , матрицы сделать реально .
Материал - пробовать поршня с автомобилей - переплавить в чушки с насыщением кремнием который выгорит при переплавке.
Придется подбирать.
И тогда ваш эксперимент имеет место на какой то успех .
------------------------------------------
А так вы конструктивно повторили поршня существующих 2Т модельных моторов с одним отличием ребра в середине.
Но смысл ребра при таких размерах поршня и толщинах
Вам нужно палец максимально поднять к дну поршня.
Вам ранее давал примеры когда отверстие под палец проходило в зоне кольца.

Ставили пробки с проточками и пр.
Т.е. добиваются именно того чтоб палец как можно выше поднять к днищу поршня.

У вас это при первом подходе не получилось.