Коленвал "Поршень" 88мм. Часть №0 - расчёты | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW | оппозитный форум, ремонт и тюнинг мотоциклов
Home
t3

Коленвал "Поршень" 88мм. Часть №0 - расчёты

Преамбула:
Завод "Поршень" из г.Волжский эпизодически упоминается на околомотоциклетных ресурсах. То они для РусскогоЪ МотоциклаЪ что-то пилят, то двигатели до 1700 см3 анонсируют...

В 2018 году сотрудники "Поршня" предлагали здесь коленвал для двигателей ИМЗ с ходом 88мм под стандартный картер и 207 подшипники. Но на вполне резонные технические вопросы не отвечали по существу, а то и вовсе огрызались. Бизнес у них тут не пошёл, ибо оппозитчики в своей массе - народец дотошный, и даже если покупает кота в мешке, то хочет быть уверенным, что это хотя бы кот в мешке, а не таракан в пакетике. Да и на запрос стоимости аналогичного колена под 750 картер ответ был лишь "Посчитаем, я сообщу". И всё. Не сообщили. А потом и вовсе аккаунт был удалён.

Фабула:
В самом начале 2021 года некто Белый Русский (ник ВК), возможно имеющий отношение к этому заводу, собирал желающих на коленвалы производства завода "Поршень" со стандартным ходом на 650сс и 750сс нижнеклапанники, даже тут на Оппозите тема проскакивала. Каюсь, даже я поучаствовал в переписи, т.к. хотел трёхсоставное колено с ходом 68мм для своей 720-ки.
Но "сбор желающих" оказался фикцией, и ни к какому производству не привёл. Как было озвучено, "из-за недостатка желающих".

Однако искра была заронена и тлела. И в конце января я написал запрос на завод - любопытно стало, действительно ли они что-то там собираются производить, или это кто-то левый пытается оппозитчиков нагреть (наивный!).
Заодно запросил ценник вала с ходом 88мм под 208 подшипники. Ибо 650 картера у меня никогда не было в парке, только 720, 750 и 825, а воткнуть колено с увеличенным ходом в 750сс мотор... или даже в 825сс... А давайте посчитаем, надо ли?
Основная цель - сдвинуть вниз обороты максимального момента (и несколько повысить тот самый момент), чтобы катиться по дорогам нашей страны с комфортным "чоп-чоп-чоп", а не мерзким рисомольным "Уииииии". Ну и степень сжатия приподнять с 8.6, а то совсем уж неприлично...
Карбюраторный двигатель 8.128 по разным источникам развивает макс.момент в диапазоне 3750...4000 об/мин.

Краткий экскурс в трансмиссию, или зачем двигать момент вниз
Длина окружности заднего колеса Вояжа с резиной средней изношенности ~ 2100 мм.
При скорости 120 км/ч скорость вращения заднего колеса = (120000 / 60 / 2,1) = 952 об/мин.
При девятой паре в редукторе скорость вращения вторичного вала = (952 * 3,89) = 3703 об/мин.
У Вояжа передаточное отношение IV передачи = 1. Следовательно, скорость вращения коленвала равна скорости вращения вторичного вала. То есть, 3703 об/мин.
Получается, что при движении на IV передаче двигатель выходит на пик момента только к 120...130 км/ч. А я езжу 90...110 с редкими обгонами на 120-140. И соответственно, недокручиваю двигатель.
Надо докручивать. А ездить быстрее я не хочу.
Значит, надо смещать пик момента вниз. Желательно, без уменьшения того самого момента. А лучше с некоторым увеличением.

И вынырнем обратно в двигатель
Справочные данные двигателей 8.128 - стандартной 750сс и 8.126 - стандартной 825сс взяты за основу и экстраполированы на применение АТ 79 т.к. уже больше 10 лет использую поршни "Автотехнология", и сравнение их с теми же двигателями, имеющими коленвал с ходом 88мм:
Двигатель 8.128 8.128 + АТ79 8.128 + КВ88 8.128 + АТ79 + КВ88 8.126 8.126 + КВ88
Диаметр цилиндра, мм 78 79 78 79 82 82
Ход поршня, мм 78 78 88 88 78 88
Объём камеры сгорания, см3 47,78…50,37 47,78…50,37 47,78…50,37 47,78…50,37 51,49...54,20 51,49...54,20
Рабочий объём, см3 745 765 841 863 824 929
Степень сжатия 8,6 ± 0,2 8,8 ± 0,2 9,6 ± 0,2 9,8 ± 0,2 8,8 ± 0,2 9,8 ± 0,2

То есть, объём двигателя 8.128 с поршнями 79мм и ходом 88мм возрастает на 98 см3 (13% относительно хода 78 на тех же поршнях).
При этом двигатель становится более зажатым и приближается к верхнему пределу для 92 бензина, но не пересекает его.
У двигателя 8.126 объём возрастёт примерно на столько же, и степень сжатия возрастёт так же, но... Такой мотор у меня только один, и он пока останется в стоке. А объём камеры сгорания у двигателя 8.128, переточенного на 82мм с поршнями Автотехнология, мне неведом пока, поэтому в расчёт не включил. Если у кого есть информация - напишите в комментарии, добавлю в таблицу.
Померил. Объём на 8.128 с АТ82,4 получается примерно тот же, что и у 8.126 - примерно 53 см3, таким образом, в данном конкретном случае можно считать, что 8.128 + АТ82 = 8.126.

Однако при увеличении радиуса кривошипа изменится скорость скольжения в паре "Цилиндр-кольцо". Посчитаем.
Средняя скорость скольжения в двигателе 8.128 при 5500об/мин составляет:
(Ход / 1000 * 2 * V / 60) = 78 / 1000 * 2 * 5500 / 60 = 14,3 м/с

Для двигателя с ходом 88мм это уже будет
88 / 1000 * 2 * 5500 / 60 = 16,1 м/с

Средняя посчитана. Разница невелика, но существенна - 12,5%.

Посчитаем максимальную.
Между 75 и 90 градусами - 1/24 оборота.
У двигателя с радиусом кривошипа 39мм поршень проходит 10,4мм на этом углу.
Следовательно, максимальная скорость скольжения:
(10,4 / 1000 * 2 * 24 * V / 60) = 10,4 / 1000 * 2 * 24 * 5500 / 60 = 45,8 м/с

У двигателя с радиусом 44мм - соответственно, ход на тех же углах 11,9мм:
11,9 / 1000 * 2 * 24 * 5500 / 60 = 52,4 м/с
Разница в максимальной скорости - уже 14,5%.

И для сохранения максимальной скорости скольжения кольца по гильзе на том же уровне требуется уменьшать максимальную скорость вращения на 14,5%, т.е. ограничивать до 4700об/мин, что приводит к ограничению скорости по передачам 47I - 89II - 117III - 152IV км/ч, что для меня вполне приемлемо. Я всё обычно езжу по схеме 40I - 75II - 90III - 140IV

С 88 валом двигатель становится из "квадратного" длинноходным. А это значит, обороты максимального момента должны уехать вниз.
Следовательно... Надо пробовать!

Выводы:
Можно пробовать ставить в двигатель 8.128 коленвал с радиусом кривошипа 44мм и шатуном длиной 145мм.
Это сочетание позволит не использовать никакие прокладки-проставки между картером и цилиндром, не резать цилиндры, шпильки и штанги, использовать имеющиеся поршни и сохранить имеющийся объём камеры сгорания.
При этом увеличится рабочий объём и возрастёт степень сжатия до более-менее приемлемых значений.

С запросом на расчёт сроков изготовления партии таких валов и её стоимости я и отправился на завод "Поршень" в январе 2021 года.

Продолжение тут.

PCDeath
_Илья_'s picture

КВ от Поршня, с ходом 88 мм имел шатун 140 мм, что ни в пилотку, ни в красну армию 650, ни в 750 мотор не годится.

Альфард's picture

В последней партии они изготовили и с шатунами 145мм.
Для установки в касик.

А так же в 650-й картер с 750-м ЦПГ и остальным
Я как раз щас такой собираю.

А вообще 140 шатун вполне годится при расточке 750-х цилиндров и установке 82мм поршней от вояжа. Ибо с цилиндра срезается весь верх на 3мм. И в итоге поршень выходит туда туда куда надо.
Есть немного проблем с центровкой, длинной шпилек и штанг, но эт всё решаемо за один день.

_Илья_'s picture

Вот не понимаю, зачем делать "тюнинговый" вал, если для его установки приходится пол двигателя перепилить. То, что цапфы вала на 35 мм, это не критично, в 750 картер его вполне можно на 307 подшипники установить. А вот с длиной шатунов явная лажа. Надо 145 мм.

Альфард's picture

Так они делают уже 750-й вал с 145мм шатунами. Прислушались к пожеланиям народа

_Илья_'s picture

Это хорошо. Только в продаже их не видно.

Альфард's picture

Да, с этим у них туговато. Хер поспоришь...

RavenNovRu's picture

650-й картер с 750-м ЦПГ и остальным это прям интересно, при условии наличия 720/750х голов в хозяйстве

_Илья_'s picture

Не интересно. Опоры на 207 подшипник слабоваты. Передняя стенка картера тоже тощая. Угол наклона толкателей не соответствует удлинённым цилиндрам от 750.

Альфард's picture

Причин что бы ничего не делать, а только ныть, можно найти ещё больше...

_Илья_'s picture

Да ладно тебе, мужик, не ной... Делай, потом расскажешь, если захочешь.

PCDeath's picture

_Илья_:
Угол наклона толкателей не соответствует удлинённым цилиндрам от 750.

Эмм... Серьёзно?
Я всегда считал, что углы наклона толкателей у 8.103, 8.106 и 8.128 одинаковые, т.к:
- У них одинаковые фазы впуска-выпуска на верховых распредвалах.
- Их распредвалы полностью взаимозаменяемые. Что низовые, что верховые. (естественно, речь о валах под круглые толкатели нового образца).

Если б были другие углы, то, ИМХО, либо при одинаковых фазах отличались бы распредвалы, либо при одинаковых распредвалах отличались бы фазы.

Если углы действительно отличаются, то расскажи, пожалуйста, какой угол у 8.103, и какой - у 8.128?

Peacedeath подкрался незаметно, но слышен был издалека

_Илья_'s picture

Умозрительно, длина цилиндров разная, не может угол наклона толкателей в разных двигателях быть одинаковым, иначе в точке контакта со штангами будут не только осевые, а ещё и радиальные силы возникать, механизм будет работать как бы на излом.
А что до фаз ГРМ, откуда инфа, что они одинаковы? Ни в одной инструкции к мотоциклу фаз ГРМ не встречал. Валы да, одинаковые. На счёт фаз не уверен. Да и собственно с чего им поменяться?

PCDeath's picture

Информация об одинаковых фазах - из небезызвестного "Приложения Б":

_Илья_:
Валы да, одинаковые. На счёт фаз не уверен. Да и собственно с чего им поменяться?

Я плохо себе представляю, как поменять угол наклона плоского толкателя так, чтобы не сдвинуть точку контакта на кулачке. А если меняется точка контакта, то, соответстенно, меняется и высота подъёма толкателя при неизменном угле поворота РВ. Как будто мы повернули не кулачок относительно толкателя, а толкатель относительно кулачка. Следовательно, меняются фазы.
А если валы одинаковые и фазы одинаковые, то и угол наклона одинаковый. Не логично?

Вообще было бы круто, если бы безапелляционные утверждения утверждались с опорой на хоть какие-нибудь факты, за исключением умозрительных предположений. На этот раз я сам поискал пруфы, но на будущее предлагаю делать это самостоятельно.

В итоге - подозреваю, что угол наклона толкателей на моторах ИМЗ не менялся вообще, начиная с нижнеклапанника. Что на архаичном М72, что на чуть менее архаичном 8.106 (825сс, прародитель 750сс) он составляет 9°30'.
При этом на разрезе 8.106 отчётливо видно, что было бы неплохо коромысла отодвинуть ещё подальше, т.к. оси штанги и толкателя перекрещиваются:

На М67 и 8.103 в Сети не удалось найти чертёж картера, поэтому утверждать про точный угол толкателей 650сс не стану. Но на разрезе двигателя явно видна такая непараллельность осей толкателя и штанги, что установка более длинного цилиндра только облегчит условия работы штанги:

Но если у тебя есть чертежи М62...М67 или 8.103 - поделись, пожалуйста, оценим углы вместе.

Peacedeath подкрался незаметно, но слышен был издалека

_Илья_'s picture

Возможно ты и прав. Чертежей 106 или 128 картера у меня нет. А на 67, 103, не обращал внимания. Действительно, оси толкателя и штанги скрещиваются. На последнем рисунке двигатель М62. Рисунок двигателя М67 (103) из инструкции:

BuffoG's picture

послежу
___________________________________________________________________
"Человека можно уничтожить, но его нельзя победить" (Э. Хемингуэй)

User login