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 5500_об/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 4700_об/мин, что приводит к ограничению скорости по передачам 47_I - 89_II - 117_III - 152_IV км/ч, что для меня вполне приемлемо. Я всё обычно езжу по схеме 40_I - 75_II - 90_III - 140_IV

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.