3.Дополнительная форсировка двигателя. Третья ступень.

Содержание этой главы

• 3.1. Коленчатый вал
• 3.2. Маховик
• 3.3. Обработка подшипников
• 3.4. Распределительный вал и времена управления клапанами
• 3.5. Поршни и цилиндры
• 3.6. Головка цилиндра и клапана
• 3.7. Повышение степени сжатия
• 3.8. Охлаждение и смазка
• 3.9. Остающиеся мероприятия

Данная глава охватывает в качестве логического продолжения все предыдущие работы, которые необходимы для оптимального повышения мощности моторов ФВ. Большая часть этих мероприятий служит также тому, чтобы не понизить срок службы улучшенного мотора больше нормы и обеспечить безопасность такого автомобиля.

В этой связи одна из глав посвящена проблемам охлаждения и смазки, которые имеют особенно большое значение при повышении мощности моторов воздушного охлаждения.

Для последующих работ мотор должен быть снят и разобран. Точное описание хода работ, необходимых для разборки и сборки мотора, как уже отмечалось, выходит за рамки книги. Поэтому мы ограничимся перечислением ключевых важнейших точек. До разборки поршней и цилиндров мы уже дошли. Далее выполняются следующие работы: снятие маховика, диска клиновидного ремня вентилятора, масляного фильтра, масляного насоса и масляного охладителя, а позже — разборка картера кривошипного механизма, коленчатого вала и распределительного вала. Снимать топливный насос не требуется. Все детали должны быть тщательно промыты в бензине и по возможности продуты сжатым воздухом.

После этого снимается коленчатый вал. Приводные колеса распределительного вала и распределителя зажигания после удаления защитного кольца можно снять с коленчатого вала с помощью съемника. После обработки отдельных деталей сборка, естественно, производится с обратном порядке. Разумеется, везде устанавливаются новые уплотнения (они имеются в комплекте уплотнений) и новые кольца Зиммера.

Чрезвычайно важно, чтобы крепежные болты мотора отвинчивались от картера с рекомендуемым выше крутящим моментом. При сборке определенных модернизированных деталей особое внимание обратить на них, о чем еще будет сказано. Конечно, на этой ступени модернизации влияет так много факторов, что снова хочется сказать: мотор должен быть в хорошем состоянии.

На моторах, которые прошли более 10000...15000 км, надо на всякий случай заменить поршни и цилиндры, а также использовать новые подшипники коленчатого вала. Также необходимо проверить приводы клапанов и при надобности обновить. Ведь предпосылками для профессионального и оптимального повышения мощности являются исправный привод кривошипа и первоклассное состояние подвижных деталей и соответственно подшипников, приводов.

План (программа)

Работы, проводимые на этой ступени модернизации, можно разделить на четыре группы: а именно (1) такие, которые проводятся на кривошипном приводе, (2) связанные с обработкой головки цилиндра, поршней, цилиндров и, наконец, такие, которые (3) служат улучшению охлаждения и смазки. (4) Хорошим заключением являются вопросы, относящиеся к зажиганию и карбюратору, при различной их обработке.

3.1. Коленчатый вал.

Без сомнения, коленчатый вал является наиболее многообразно, а также наиболее сильно нагружаемой деталью мотора. Он должен преобразовывать поступательное движение поршней во вращательное движение и при этом создает большое усилие, которое уходит на изгиб и кручение. Затем он испытывает нагрузки от сил вниз вверх движущихся масс (шатун и поршень) и от соответствующих им моментов, которые тем больше, чем выше число оборотов.

Эти нагрузки в зависимости от оборотов возрастают не по прямой (линейно), а нелинейно! Кроме того коленчатый вал за счет размещения и формы цапф вала и щек вала обеспечивает выравнивание масс и моментов мотора. Вследствие этого на сильно нагруженных моторах — но и по возможности хорошо сбалансированных — на щеках вала привариваются или привинчиваются (см. коленчатые валы Оэтин-гера) специальные противовесы, что, конечно, для обычных моторов ФВ не случайно.

Моторы 1300/1500/1600 cм3 все имеют одинаковые коленчатые валы с ходом 69 мм. Кроме того еще только мотор 34 л.с. имеет несколько худшие параметры коленчатого вала с ходом 64 мм. При установке вышеуказанных коленчатых валов на моторы 34 л.с. рабочий объем цилиндров увеличивается с 1285 см3 до 1300 см3, так что в этом смысле он соответствует обычному мотору 1300 см3.

Прирост мощности за счет этих мер составит, однако, только около 3...4 л.с., а не 6 л.с., которые дает серийный мотор — 1300см3, поскольку мотор 34 л.с. имеет другие величины и регулировочные значения для клапанов, времен управления и карбюратора.

С февраля 1967 г. во все моторы (кроме мотора 1,2 литра), стали ставить коленчатый вал, подшипник шатуна у которого смазывается от второго масляного канала, выходящего от коренных подшипников 1, 2, 3. За счет этих Х-образных отверстий подшипник шатуна при вращении коленчатого вала получает больше масла и менее восприимчив к повреждениям вследствие уменьшенной смазки. Такие коленчатые валы также очень хорошо пригодны при высоких нагрузках современных моторов.

При последующей установке на старые моторы надо обратить внимание, чтобы из-за большого количества разбрызгиваемого масла, попадающего на подшипники шатуна, должны быть установлены другие поршневые кольца, поскольку также должна подняться потребность в масле. При этом вместо нижнего поршневого кольца используются кольцо с выступом, а вместо маслосъемного кольца — так называемое пружинное рукавное кольцо. Все детали имеются в качестве запасных частей для ФВ.

Следующая возможность заключается в установке одного из многих предлагаемых специальных коленчатых валов. Фирма Оэтингер предлагает валы с подшипниками качения с приваренными противовесами при ходах 69,5 мм, 74 мм, 78 мм.

Такие коленчатые валы работают легче и невосприимчивы к перегреву и поломкам подшипников. Высокие температуры масла можно сделать допустимыми. Однако полный срок службы несколько меньше, чем у валов с подшипниками скольжения, а также хуже становится положение равновесия.

Балансировка

Чтобы добиться по возможности работы коленчатого вала без вибраций, надо вал — лучше всего вместе с маховиком и сцеплением -- электродинамически отбалансировать. Эту работу не назовешь шикарной. Так как любое лишнее колебание дает повышенную нагрузку и также снижает мощность. Поэтому коленчатые валы моторов больших серий, работающие на малых оборотах, вроде моторов ФВ изготавливаются соответственно с большими диапазонами разбалансировки. Так что в любом случае дополнительная балансировка окупится. В большинстве случаев балансировка проводится в мастерских шлифования коленчатых валов и цилиндров.

Немного нитрирования

Под нитрированием понимается тепловая обработка верхней поверхности коленчатого вала, имеющая целью изменение структурного строения материала поверхности. За счет этого получаются не только благоприятные особенности работы цапф подшипников, но также становится больше прочность вала, поскольку за счет этой обработки снижаются неблагоприятные скачки напряжения. Другим положительным следствием нитрирования является то, что весь коленвал становится прочнее, причем неприемлемые изгибающие вибрации становятся меньше или, по крайней мере, сдвигаются в другие менее критические области оборотов, что, в свою очередь, ведет к меньшей нагрузке подшипников.

Правильно нитрированный коленчатый вал после обработки имеет матовую светло-серую поверхность, в том числе на некоторых блестевших шейках подшипников. Однако последующей обработки этих шеек, как правило, не требуется. Во всяком случае их можно легко обработать полировочной материей.

Этим охватывается перечень работ на коленвале, необходимых для нас. Прочие мероприятия, как, например, зачистка или даже полирование поверхности вала, вряд ли окупят затраты. Правда, эти меры вследствие малых потерь на завихрения теоретически обещают определенный прирост мощности, но в большинстве случаев прирост должен быть настолько мал, что часто его очень сложно определить на испытательном стенде. Более правильно наоборот, чтобы коленчатый вал за счет зачистки поверхности несколько выиграл в прочности, поскольку влияние царапин будет снижено.

Монтаж коленчатого вала.

При установке коленчатого вала устанавливается осевой зазор 0,10...0,12 мм. Ни в коем случае не устанавливать меньше (нормальный зазор 0,065...0,125 мм). Осевой зазор изменяется за счет распорных шайб различной толщины, которые прокладываются между маховиком и подшипником #1 коленчатого вала (сзади).

Самое простое измерить осевой зазор на разобранном коленчатом вале. При этом задний коренной подшипник собирается с соответствующими распорными шайбами и с маховиком с уплотнением. Зазор также можно измерить с помощью соответствующего калибра. При собранном коленчатом вале точная регулировка осевого зазора возможна только с помощью индикатора. Наборы различных по толщине распорных шайб имеются в представительствах ФВ.

Обработка шатуна

При использовании в модели 34 л.с. коленчатого вала с ходом 69 мм шатун с боковой рабочей поверхности подшипника надо шлифовкой сделать уже в общей сложности на 1,2 мм под величину шатуна ФВ-мотора 1300/1500 (под 22,8 мм). Об использовании исходного шатуна мотора 1300/1500 речи нет, поскольку шатун слишком длинный для используемого здесь цилиндра. Осевой зазор между цапфами коленвала и шатуном должен лежать между 0,1...0,4 мм. Эти работы вряд ли можно проводить самостоятельно, они не простые, надо найти мастерскую по флифовке валов, где такие работы производятся.

В данном случае рекомендуется контролировать точность центровки шатуна и соответственно скорректировать. В заключение шатуны точно балансируются и проверяются на одинаковый вес, который по заводским допускам может различаться на 5 грамм. Вполне достаточно проверить шатуны на одинаковый вес с помощью точных весов, причем целесообразно исправлять вес по самому легкому шатуну. Снятие лишнего веса с других шатунов достигается шлифовкой ребер и спаренного Т-образного профиля.

Конечно, можно обработать и поверхность шатуна или даже отполировать. Но и здесь прирост мощности из-за небольших потерь на вентиляцию минимален в сравнении с затратами. Конечно, за счет этой обработки увеличивается прочность шатуна на излом, что однако, здесь не слишком важно, так как даже у необработанных шатунов изломы считаются редкой поломкой мотора ФВ.

Подшипник шатуна

При использовании более сильных коленчатых валов на моторе 34 л.с. можно, конечно, установить определенные вкладыши подшипников шатуна только для этих валов. Речь идет, как у мотора 34 л.с., также о серийных подшипниках из 3-х материалов, с которыми в принципе были проведены хорошие опыты. После демонтажа шатуна, как правило, надо использовать только новые вкладыши.

Монтирование шатунов

Полностью обработанные шатуны, наконец, монтируются после легкой смазки на чистый коленчатый вал, смазочные отверстия которого предварительно должны быть заполнены маслом. Болты шатунов затягиваются с рекомендуемым крутящим моментом.

Перед монтажом обратить внимание на то, чтобы обе части шатуна, хорошо подходящие друг к другу, были свинчены, т.е. поверхности с маркированным клеймом должны располагаться в одной плоскости. После затягивания болтов шатун должен двигаться легко. При вертикальном положении коленчатого вала шатуны после толчка рукой должны сделать хотя бы один оборот. Если этого не произошло, надо демонтировать шатуны и с помощью индикатора проконтролировать цапфы подшипников коленвала, отверстие под подшипники в самом шатуне — с установленным подшипником и без него.

Часто достаточно также установить другие вкладыши подшипников, с которыми шатуны легко работают. При необходимости упомянутые детали должны быть обработаны. На самом подшипнике никакой обработки не производится. При некруглом отверстии шатуна надо заменить шатун.

3.2. Маховик

Маховик должен накапливать периодически действующие импульсы отдельных цилиндров и тем самым обеспечивать ровную, равномерную работу мотора. Он также делит ответственность за возможность мотора подниматься в гору. Этим объясняется тот факт, что маховики одноцилиндровых моторов должны быть существенно большего размера по отношению к многоцилиндровым моторам, которые за каждый оборот получают больший импульс силы и могут его сохранять.

С другой стороны, маховик также причисляется к массам мотора, которые должны ускоряться совместно. При этом возникают тормозящие силы, препятствующие спонтанному быстрому вращению. Это приводит к тому, что на гоночных моторах, которые ровно работают только на высоких оборотах, маховик так сильно облегчается или сразу изготовляется настолько легким, что при этом маховике самое лучшее — говорить только о корпусе сцепления.

Для модернизированного мотора прогулочного автомобиля, который должен ездить в обычном уличном движении, и поэтому должен иметь ровный ход на низких оборотах, а также на холостом ходу, напротив требуется разумный компромисс.

Конкретно на моторах ФВ маховик может быть облегчен без раздумий на 1...2 кг, без того, чтобы причинить сильный вред равномерному ходу мотора.

Те, кто любит ездить в высокой области оборотов и кроме того часто переключает передачи, может снять еще 2 кг веса и более. Однако так далеко по возможности заходить не надо.

Обработка маховика

Снижение веса маховика достигается за счет его обточки на токарном станке. А именно размечается непосредственно позади венца шестерни стартера и в зависимости от обтачиваемого веса снимается соответствующий материал. Следует обратить внимание на то, чтобы обработка шла при небольшом ходе подающего механизма станка, поскольку за счет сильного нагрева маховик может искривиться. В таком случае поверхность сцепления должна повторно шлифоваться. При сильном боковом ударе маховик шлифуется или заменяется. Максимальный добавочный боковой уход составляет 0,3 мм.

Тот, кто после обточки хотел бы точно знать вес, может взвесить маховик. В своем исходном состоянии маховики различных моторов ФВ имеют различные веса. Обточенный маховик, конечно, должен быть отбалансирован, лучше всего вместе с коленчатым валом.

3.3. Обработка подшипников

Прежде чем снова монтировать коленчатый вал, а позднее и распределительный вал, полезно натереть молибденово - дисульфидной пастой места установки подшипников, цапфы шатуна, кулачки распределительного вала.

Важно, чтобы паста пальцами была действительно интенсивно "вмассирована" в материал. Эта мера признается как снижающая износ и может также применяться на немодернизированных моторах при их ремонте. Толкатели клапана, который на моторах ФВ относительно предрасположен к износу, могут хорошо проводиться такие работы. Нанесение молибден - дисульфидных препаратов на рабочую поверхность цилиндра или на поршни, однако, не необходимо, поскольку период приработки сильно удлиняется и соответственно обычное состояние приработки, необходимое для оптимальной мощности, по меньшей мере не достигается.

Применение молибдено - дисульфидной эмульсии в качестве добавки к моторному маслу в любом случае может проводиться после периода приработки. Однако это не совсем нужно, поскольку хорошие НД-масла для смазки пригодны полностью и всегда.

3.4. Распределительный вал и времена управления клапанами.

После обсуждения коленчатого вала и его частей мы логично пришли теперь к распределительному валу. Он играет основную роль во всех рассмотрениях мер по повышению мощности. Ведь характеристики мощности и использование мощности мотора сильно зависят от установленных времен управления клапанами.

Времена управления клапанами.

Для пояснения этого понятия мы дадим читателю еще некоторые основополагающие разъяснения. Под "временами управления" (также используется выражение "времена срабатывания клапанов") понимаются числовые данные, в которые угол поворота коленчатого вала (измеренный в градусах) до или соответственно после верхней или нижней мертвой точки открывает и закрывает впускные или соответственно выпускные клапаны. Эти значения определяются главным образом формой кулачков и, конечно, влияют также через клапанный рычаг, что мы ниже еще увидим.

При рассмотрении времен управления другим важным фактором, на который надо обратить внимание, являются зазоры работы клапанов. Из соображений точности измерений чаще всего измеряются времена управления при полной работе клапанов и задаются в качестве нормального режима их эксплуатации. Заводские данные времен управления для моторов Фольксваген относятся к 1 мм зазора клапана.

При нормальном зазоре клапанов (0,2 мм или 0,15 мм) были бы времена открывания клапанов существенно длиннее.

Времена управления мотора 34 л.с. имеют вид:

• входной клапан открыт — 6ш до ВМТ;
• входной клапан закрыт — 35ш 30' после НМТ;
• выходной клапан открыт — 42ш 30' до НМТ;
• выходной клапан закрыт — 3ш после ВМТ;

Это означает: входной клапан открывается при 6ш до верхней мертвой точки (в градусах поворота коленвала). Данные времена управления примерно относятся к появлению модели 1500S, т.е. к середине 1963 г. Это изменение произошло как-то незаметно и прошло малозаметно. До этого времени времена управления моторов 34 л.с. имели вид:

• входной клапан открыт при 4ш до ВМТ;
• входной клапан закрыт при 32ш после НМТ;
• выходной клапан открыт при 41ш до НМТ;
• выходной клапан закрыт при 1ш после ВМТ;

Эти данные относятся, как уже говорилось, к зазору клапанов в 1 мм. При меньшем зазоре соответственно изменяются времена управления в направлении увеличения угла открытого состояния (более продолжительны времена открытия).

Что такое перекрытие времен?

Перекрытие обозначается числовыми значениями в градусах угла поворота коленчатого вала, когда от-крывается входной клапан еще до закрытия выпускного клапана. У серийных моторов 34 л.с. перекрытие составляет 9ш. Это значение зависит от того, при каком зазоре измеряются времена управления.

В случае мотора Фольксваген при эксплуатационных зазорах время перекрытия становится значительно больше. Это следует иметь в виду при сравнении времен управления Фольксвагена с каким-то другим мотором, в случае, если эти параметры пересчитаны на другой зазор, а не на 1 мм. Понимание это-го понятия облегчается за счет рассмотрения нашей диаграммы.

Моторы моделей 13001500/1600 вследствие их большего передаточного отношения клапанного рычага имеют угол открытия больше, чем у мотора 1200, хотя у них одинаковый распределительный вал. Используются следующие времена управления, которые действуют и на модели 1200, если смонтирован передающий клапанный рычаг:

• входной клапан открыт при 7ш 30' до ВМТ;
• входной клапан закрыт при 37ш после НМТ;
• выходной клапан открывается при 44ш 30' до НМТ;
• выходной клапан закрывается при 4ш после ВМТ;

Здесь речь идет снова о заводских данных, измеренных при 1 мм игры клапанов. Несмотря на это, можно сказать, что эти времена управления еще относительно скромные. Они обеспечивают только небольшой угол перекрытия. Они, без сомнения, очень подходящие для повседневной езды, когда в расчет принимаются хорошие условия езды в нижней и средней области оборотов и чистые переходные режимы.

Для сравнения здесь приводятся времена управления мотора Порше 1600S, которые также рассчитаны на 1 мм зазора:

• входной клапан открывается при 17ш до ВМТ;
• входной клапан закрывается при 53ш после НМТ;
• выходной клапан открывается при 50ш до НМТ;
• выходной клапан закрывается при 14ш после ВМТ;

Здесь уже образуются существенно большие перекрытия (31ш), которые являются типичным признаком спортивных моторов, хотя они вращаются при номинальных оборотах 5000 (об/мин) и не однажды достигают максимальные обороты 5500 об/мин. К сожалению, этот распределительный вал нельзя вставить в картер мотора Фольксваген.

Однако даже серийный распределительный вал Фольксваген дает действительно хорошие результаты, которые, как говорилось, делают возможным при его умеренных временах управления обеспечить хорошее наполнение цилиндров в нижней области оборотов. При этом также автоматически обеспечивается определенное сбережение мотора, который может постоянно из-за недостаточной управляемости с нижней части оборотов — ездить на высоких оборотах, которые Фольксвагену по концепции его использования даже на роду не написаны.

Специальные распределительные валы

Однако для моторов Фольксвагена имеется возможность обеспечить крутые времена управления за счет специальных коленчатых валов. Они или экстра — изготавливаются или получаются после изменения обычных серийных распредвалов. Поскольку эти работы требуют очень много опыта и знаний, и кроме того необходимо проведение многочисленных исследований, рассмотрим здесь лишь основные меры, чтобы из существующих кулачков получить большие сечения открытия клапанов. Самый любимый способ — обточка контура кулачка, что помимо увеличенного хода клапана дает также — в зависимости от исполнения — более или менее сильное увеличение времени открытия. Однако обточка распредвала также требует опыта и знаний, но не всегда гарантирует выгоду. Она целесообразна, на уже обработанных или других распределительных валах, находящихся в обработке.

Для моторов Фольксваген многочисленные поставляемые распредвалы, которые в основном умещаются во всех картерах типов 1 и 3 (тип 1 -- Жук; тип 3 — модели 1550, 1500S, 1600, 1600 L/TL) за исключением старого мотора 30 л.с.

При монтаже этих распределительных валов на модель 1200 (см3) должны использоваться клапанные рычаги с передачей (1:1,15) для моторов 1300/1500/1600 (см3), что также выгодно.

Эти РВ на основе данных характеристик езды мотора изменяются несущественно и рекомендуются для обычной эксплуатации без ограничений. Номинальная мощность мотора при двух этих распредвалах (РВ) несколько смещается вверх. Для обычной эксплуатации также пригодны распредвалы Альберта СВ-R, поскольку они держат максимальную мощность при очень больших оборотах (примерно 4000...4800 об/мин) близко к постоянной, а в нижней области оборотов уменьшают лишь несколько потери гибкости.

Распредвал Шлейхера Ro 158, хотя всегда обеспечивает хорошую езду, однако на низких оборотах (ниже 2500 об/мин) имеет ощутимые потери крутящего момента. В порядке компромисса он предоставляет существенно лучшие вращательные усилия (до 6000 об/мин) и ощутимое увеличение мощности на верхних оборотах. Номинальные обороты при этом распредвале лежат примерно в районе 5000 об/мин. Для обычной езды этот РВ еще можно рекомендовать, если предстоит мало коротких поездок.

Прочие распредвалы с еще большими временами управления клапанами соответственно снижают экономичность езды, так что их использование может рекомендоваться только в специальных случаях. Следствием больших углов открытости и широких перекрытий являются более плохой холостой ход, потеря приемистости на нижней области оборотов и шумная работа клапанов. В то же время данные РВ гарантируют (Альберт СА-R, Шлейхер Ro 200) хорошее наполнение цилиндров на высоких оборотах (номинальные обороты между 5000...6000) и соответствующее возрастание мощности. Применение этих РВ, конечно, имеет смысл, если за счет других серьезных настроечных мероприятий будут созданы хорошие предпосылки для большого смесеобеспечения (например, большие клапаны, двойной карбюратор и т.д.).

Из обоих распредвалов фирмы Шрик для уличной езды предусмотрен, несомненно, тип 1207, чья относительно умеренная конструкция еще в достаточной степени отвечает культуре езды. При более высоких нагрузках и для спортивных применений предусмотрен тип 2005, совокупный угол открытости которого в 320ш уже указывает на применимость в качестве гоночного РВ.

Рекомендуется спаренное приобретение специального РВ только с новыми толкателями или со специальными толкателями.

Трудные практические исследования (Трудности практической реализации)

К сожалению, испытания различных РВ или форм кулачков на Фольксвагене связано со смногими обстоятельствами, поскольку каждый раз мотор надо разбирать. В этом смысле у других типов мотора с боковым или верхним расположением РВ дело обстоит проще. В заключение надо еще сказать, что специальный распредвал действительно необходим только тогда, если установлено 2 карбюратора для соответствующего хорошего наполнения цилиндров. На моторах с одним карбюратором уже на путях всасывания происходят такие большие потери потока смеси (дроссельный мотор!), что установка двух карбюраторов является простым и действенным выходом из положения, тем более, что цена этого еще лежит в пределах возможного.

Дополнительные мероприятия

Как уже много раз обмечалось, на моторах 34 л.с., конечно, надо устанавливать клапанный рычаг с большим передаточным числом, который вследствие большего хода клапанов обусловит улучшение наполнения цилиндров. Клапанный рычаг можно было бы на обоих концах облегчить за счет уменьшения движущихся масс. Они очень легко обрабатываются на точильном камне.

Является важным, чтобы клапанный рычаг двигался на своей оси, чтобы, по возможности, держать небольшими потери на трение, препятствующие высоким оборотам.

Пружины клапанов

В случае, когда хотят использовать серийные пружины клапанов, под них подкладываются подходящие шайбы в 1...2 мм, чтобы увеличить силу пружины. Также целесообразно измерить силу пружины различных клапанов и оставить из них наиболее жесткие, но сделать это можно только специальным прибором. При этом обратить внимание на то обстоятельство, что именно более слабые пружины клапанов определяют устойчивость оборотов всего клапанного привода. Итак — все пружины должны быть одинаково жесткими.

Необходимые жесткие пружины клапанов имеются почти во всех фирмах. Фирма Зауэр и сын выпускает кроме того особенно легкие тарелки пружин, которые допускают увеличение оборотов за счет уменьшения масс примерно на 200...300 об/мин.

3.5 Поршни и цилиндры

Поршни

Сами поршни в рамках этой ступени модернизации также проходят обработку. Правда, конкретно для моторов 34 л.с. это осуществляется не только ради облегчения осциллирующих (движущихся туда-сюда) масс, но и при использовании исходных поршней с коленвалом при 69 мм хода на щечках коленчатого вала.

Поршни обрабатываются по чертежам и относятся к указанным мерам. Эту работу лучше всего производить с использованием вставки-фрезы среднего размера в гибкий вал или с помощью бормашины. Чистовая обработка после этого производится напильником. Поршни последних лет выпуска обрабатываются меньше, т.к. они заранее изготавливаются несколько короче.

В завершение этой обработки, которая нужна только при модернизации мотора 34 л.с. на 1300 см3, поршни взвешиваются (на аптекарских весах) и снимается точно необходимый вес. Здесь также снова выравниваются веса по самому легкому поршню. Добавочный вес прочих поршней снимается за счет осторожной фрезеровки внутренней части поршней. В серийном производстве допустимо широкое различие веса поршней в 5 граммов. На данной ступени модернизации весовые различия должны быть ограничены менее десятой части грамма.

Разумеется, поршни должны взвешиваться вместе с поршневыми болтами и кольцами безопасности, чтобы учесть также возможные весовые различия этих частей.

При обработке поршней надо также обратить внимание на то, чтобы поршни не были слишком сильно закреплены в тисках или в чем-то другом, поскольку поршни легко могут быть искривлены. Также должны быть уменьшены возможные повреждения поверхности поршней, а если это произошло, то аккуратно их обработать и отполировать.

Обработка поршней необходима только тогда, если таким образом должно быть достигнуто повышение отношения сжатия. Затем придется некоторые работы повторить, особенно те, где при обработке головки цилиндра также речь идет об отношении сжатия.

После того, как модернизированный мотор совершит пробег более 10000 км, в интересах лучшей мощности должны быть замещены цилиндры и поршни или отшлифован очередной избыток массы.

Цилиндры должны иметься — всегда вместе с новыми поршнями -- покупаться в качестве запасных частей для Фольксвагена, в то время, как работы по шлифовке (что имеет смысл и на уже обработанных цилиндрах) проводятся над каждым цилиндром. Конечно, здесь также должны использоваться новые исходные поршни).

При этом прирост рабочего объема цилиндра 2-го размера составляет примерно 30 см3 по отношению к исходному сверлению (для моторов большого объема несколько кубических см больше, для моторов малого объема несколько см меньше, чем 30 см3). Такое относительно небольшое увеличение рабочего объема вряд ли существенно скажется на мощности, однако сумма малых выигрышей может проявиться заметным приростом мощности в конечном эффекте.

Принимая во внимание оптимальный прирост мощности, также полезно подобрать ход поршней примерно на 0,02 мм больше, чем серийный. Это достигается или за счет соответствующей шлифовки цилиндра или при покупке нового комплекта поршней и цилиндров за счет соответствующего выбора допусков. Например, для цилиндра с номинальным размером 83 мм существуют цилиндры размеров 82,99 мм; 83 мм; 83,01 мм диаметром. Им соответствующие поршни, которые показывают серийно ходовой зазор в 0,04 мм, имеют соответственно диаметр 82,99 мм; 82, 96 мм; 82,97 мм.

Для целей модернизации была бы благоприятной комбинация широкого цилиндра и узкого поршня, т.е. например, цилиндр 83,01 мм и поршень 82,95 диаметром. Одинаковые пределы с зазором 0,01 мм являются подходящими для всех прочих серийных поршней и цилиндров Фольксваген.

Увеличение рабочего объема цилиндра за счет сверления

Конечно, еще имеется возможность за счет установки поршней и цилиндров с Фольксвагена-1500 или ФВ-1600 на мотор 1300 увеличить последний до 1500 или 1600 см3. Поскольку все моторы ФВ, начиная, с модели 1300, имеют одинаковые коленчатые валы (одинаковый ход) и одинаковые картеры, здесь трудностей не возникает. К сожалению, цилиндр в верхней части должен быть обточен до исходного размера цилиндра модели 1300 (89,8 мм) с тем, чтобы он подходил в меньшую головку цилиндров ФВ-1300. На этой работе можно сэкономить, если использовать именно исходную головку цилиндров ФВ-1500 или ФВ-1302S, которая к тому же имеет большие клапана и сечения каналов, что служит ин-тересам повышения мощности в обоих вариантах.

При переоборудовании ФВ-1500 на 1600 см3 обточка не нужна, поскольку здесь уже использованы более большие головки цилиндров. Разумеется, установка поршней ФВ-1500S на ФВ-1300/1500 также возможна, поскольку вследствие их сводчатого днища отношение сжатия мотора 1300 см3 (если сохраняются исходные головки цилиндров) повышается на заметную величину примерно 8,8:1, а у мотора 1500 получается отношение 8,5:1. Для моторов 34 л.с. переход на большие поршни и цилиндры ФВ также ставится, однако при этом должны быть продолжены соответствующие рассверливания цилиндров в картере коленчатого вала.

Специальные поршни

Наряду с различными серийными поршнями с их различными увеличенными размерами и профилями днища, для моторов Жука имеется целый ряд специальных поршней (частично кованых или отлитых из специально легированных металлов), с помощью которых увеличивается рабочий объем цилиндров. В частности, в своих программах фирмы Рихерт, TDE (Декер), Зауэр и сын ведут разработку поршней и им соответствующих цилиндров, которые имеют диаметр 87 мм (соответствует 1640 см3), 88 мм (1678 см3), 92 мм (1834 см3). Оэтингер предлагает Ni-Cf-SiL (никель, кальций, кремний) цилиндр из легких металлов с коваными поршнями, диаметром 90 мм.

Интересным и умеренным по цене представляется при этом специальный диаметр 87 мм, который можно смонтировать без доработок на картере коленчатого вала и головке цилиндров. При всех других превышающих размерах сверления картера коленчатого вала и головки цилиндра необходима подгонка к большим диаметрам цилиндров, что, однако, станция настройки при соответствующем оборудовании производится без трудностей. Здесь же должны иметься обычные ремонтные принадлежности для мотора. В целом возможности увеличения рабочего объема цилиндров только за счет сверления мотора ФВ оцениваются как очень благоприятные. Дополнительно с помощью коленчатых валов большого хода можно реализовать и другие варианты.

3.6 Головка цилиндра и клапана.

Как мы уже упоминали в некоторых главах, для оптимального повышения мощности мотора большое значение имеет обработка головки цилиндра и клапанов. Конечно, вполне очевидно, что для максимальной модернизации мотора наилучшие предпосылки представляет головка цилиндров, имеющая по конструкции большие каналы и большие клапана. По этой причине также наиболее подходящими являются новые головки цилиндров с двойным каналом. Вместе с тем "старые" одноканальные головки цилиндров ФВ-1500 с их большими сечениями клапанов также дают хорошие результаты.

Клапаны и кольца седла клапана

Установка больших клапанов совместно с соответствующими седловыми кольцами в одноканальную головку цилиндров ФВ-1300 является возможной, но только должна производиться в специальных мастерских (шлифовка цилиндров нужна и др.). Вместе с тем можно достичь вполне хороших результатов и с серийными клапанами, если за счет аккуратной обработки клапана и седла клапана обеспечить максимально возможное сечение.

Клапаны и кольца седла обрабатываются соответствующими следующему сечению, чтобы обеспечить максимально возможные входные и выходные сечения. Для выходных клапанов в любом случае рекомендуются выходные клапаны, покрытые стеллитом, что уже серийно осуществляется на новых моторах ФВ.

Фирмы Оэтингер и Рихерт для своих супермоторов используют солевые выходные клапаны, которые выдерживают особенно высокие термические нагрузки. Эти клапаны (32 мм диаметр) с полным основанием могут быть установлены на все серийные головки цилиндров, однако при этом на головках цилиндров — 1200/1300 должны быть заменены кольца седла клапана и приводы клапанов.

На головке цилиндров 1500 и на головке цилиндров с 2 каналами надо заменить только приводы, поскольку диаметр стрежня солевого выпускного клапана на 2 мм больше, чем у серийного клапана. Однако вся эта работа не дешево стоит.

Настроечные фирмы ФВ также специальные впускные клапаны диаметра 38 мм, которые могут быть установлены только в головку цилиндров -1500 или в головку с 2 каналами. Здесь также необходимы увеличенные кольца седел, имеющие внешний диаметр в 40,3 мм.

Можно установить даже впускные клапаны диаметра 40 мм, однако опасность заключается в том, что из-за узкого прохода между кольцами седла клапана возникают трещины в головке цилиндров.

Обработка впускных клапанов и седел клапана

Описываемая ширина седла клапана на впускной стороне составляет 1,3...1,6 мм. Чтобы по возможности использовать впускное отверстие, задаваемое величиной тарелки клапана, надо сместить поверхность седла к внешнему краю клапана.

Это достигается соответствующей фрезой, при обработке еще необработанных седел входных клапанов. Естественно, для этого необходимы соответствующие фрезовые установки — некоторые с фрезерной головкой в 45ш для собственного седла — и кроме того с фрезерной головкой в 75ш для расширения седлового кольца. Сначала седло клапана с помощью 75ш — фрезы расширяется на конус, а затем на диаметр впускного вентиля минус 2 мм. Таким образом, при диаметре впускного клапана 35,5 мм новый размер седлового кольца составит 33,5 мм; при применении малых клапанов соответственно 31 мм или 29,5 мм диаметра. В заключение под углом 45ш фрезеруется непосредственно седло клапана, чтобы его внешняя кромка сверху составила 35,5 мм, т.е. соответствовала диаметру тарелки клапана.

Ширина седла теперь составит примерно 1,4 мм, а затем — после шлифовки клапана — может быть расширена больше с помощью фрезы с 75ш. Мы не рекомендуем снижать ширину седла в 1 мм, поскольку хотя узкое седло благоприятнее для потока смеси и более плотно прилегает, однако соответственно быстрее изнашивается (легче забиваются).

Обработка клапана

Теперь можно начать обработку клапана. После шлифовки на 45ш-ной поверхности клапана можно увидеть седло в виде кругового кольца, начинающегося на внешнем крае. Затем клапан в соответствии с рисунком обрабатывается на токарном станке или на ином соответствующем устройстве так, чтобы более не осталось мешающих кромок. В заключение клапан шлифуется и полируется, что заметно уменьшает возникновение отложений от сгорания. Ведь именно хорошая обработка клапанов и каналов уничтожает нагар. Нижняя сторона тарелки клапана также должна быть выровнена и отполирована.

Выпускные клапаны

Для выпускных клапанов и седловых колец таких обработок в принципе не требуется, поскольку здесь поток протекает в обратную сторону. Однако можно закруглить нижнюю кромку тарелки клапана (см. рисунок). При использовании больших выпускных клапанов на моторах 1200/1300, диаметр которых на 2 мм больше, надо, к сожалению, расширять седловые кольца под этот размер. Описанная выше ширина седла (1,7...2 мм) обеспечивается соответствующей фрезой.

Ширина седла должна строго соответствовать выпускному клапану и ни в коем случае не быть меньшей, поскольку клапан свое тепло отводит через седло. Зауженное седло приводит к прогоранию клапанов и седел. Также ни в коем случае нельзя проводить на выпускном клапане обработку, описанную для впускного клапана. Достаточно сместить седло к внешнему краю. Здесь форма клапана преднамеренно зарубленная, а между стержнем и тарелкой предусмотрен избыточный материал, чтобы обеспечить прочность раскаленного клапана в эксплуатации. Рекомендуется использование солевых клапанов, если предусматривается значительное повышение мощности.

Обработка газовых каналов

Как мы уже выше отмечали, входные каналы подлежат значительной обработке, поскольку особенно важно подать в камеру сгорания достаточное количество смеси топлива с воздухом.

Впускные каналы

Серийные одно-карбюраторные моторы (ФВ-1200/1300/1500) имеют только один впускной канал на каждые два цилиндра, который внутри головки цилиндра разветвляется. Раздельные впуски более благоприятны как с точки зрения наполнения (лучшие условия движения потока и большие сечения), так по обработке. Поэтому спаренные каналы головок цилиндров новых моторов (1300/44 л.с.; 1600/50 л.с.) представляют существенно лучшие условия. Однако серийные вилкообразные впускные каналы после соответствующей обработки дают действительно хорошие результаты.

Сначала каналы снизу, т.е. со стороны клапанов, расширяются соответственно до больших седловых колец (смотри рис. на стр. 70). Инструменты, необходимые для этой работы, уже описывались. Эти работы должны быть проведены по возможности перед фрезеровкой седла клапана, поскольку иначе седло может пострадать. Все выступающие кромки и неровности надо устранить. Направляющие трубки клапанов, выступающие в входной канал, также должны быть отфрезерованы.

Направляющие трубки клапанов

По поводу обновления направляющих трубок клапанов уже говорилось в главе "Обрабатываем головку цилиндров" (стр. 70). В модернизированном потоке направляющие клапанов не должны использоваться дольше 30000...40000 км пробега. После этого пробега направляющие заменяются на новые, что можно сделать как обычно во время шлифовки поршней и цилиндров. Пределы износа направляющих составляют 0,16 мм и замеряются по радиальному люфту (между стержнем клапана и направляющей). Обрабатывать газовые каналы лучше всего при снятой направляющей трубке и снова ее установить только после установки головки цилиндра. Однако это возможно только в мастерской по обточке цилиндров.

На фланце всасывающей трубки следует обратить внимание на плавные переходы между головкой цилиндра и всасывающей трубкой, а также ни в коем случае нельзя допускать попадания в канал сжатия. разумеется. Это же справедливо и для выводного фланца.

Входные каналы, соответственно грубо обработанные с помощью фрезы, теперь надо отглянцевать чистовым инструментом и в заключение, если только сразу не полировать, то все же аккуратно обработать полировальной бумагой средней чистоты. Это можно осуществить механически. Для этих работ имеется в большом выборе шлифовальная бумага различных градаций. Однако можно также с помощью шлифовки и наждака провести эту работу вручную, постепенно используя все более мелкие наждаки.

В кругах специалистов способам обработки вручную придается большое значение, особенно если обработка проводится с должной тщательностью и терпением, поскольку имеющиеся по ходу движения смеси следы обработки и бугорки нельзя удалить при механической обработке с вращением детали.

При всех механических обработках газовых каналов с помощью фрезы следует обратить внимание на то, чтобы не возникало разрывов. Толщина стенок обрабатываемого материала в самых тонких местах составляет вполне безопасные 5 мм, а в других местах еще больше (допуска при литье!). Тем не менее обработку следует вести крайне осторожно. Кроме того надо заваривать встречающиеся раковины или, в случае, если они маленькие, заполнять их соответствующей шпаклевкой.

Выходные каналы

Несколько меньше усилий представляет обработка выходов. При этом достаточно расширить наиболее узкие места и устранить мешающие трещинки и выступы. Крышка направляющих трубок здесь не принесет такой пользы, как у входов, но возможно только в ограниченном объеме. Однако этого явно недостаточно, поскольку направляющая трубка клапана отводит значительную часть тепла выходного клапана и тем самым делит ответственность за охлаждение клапана.

Чистовая обработка верхней поверхности выходных каналов не очень важная, поскольку эта поверхность за счет нагара через короткое или продолжительное время снова "испортится", чему, конечно, способствует высокая температура выхлопных газов. Вполне достаточно, если верхняя поверхность будет обработана грубым наждаком и удалены мешающие кромки.

3.7. Повышение степени сжатия.

О значении повышения сжатия мы уже говорили в одной из предыдущих глав. Эти меры мы описали в качестве четвертого основного пути модернизации мотора. Однако наши предыдущие рассуждения имели все больше теоретический характер. Теперь последует практика.

Рабочим объем отдельного цилиндра можно легко вычислить. Для 4-цилиндрового автомобиля он составляет соответственно одну четвертую часть точного полного рабочего объема. Например, для ФВ-1200: 1192 см3 делим на 4 и получим 298 ми3. Для ФВ-1300: соответственно 321 см3, для ФВ-1500: ровно 373 см3 и для 1,6-литрового мотора 396 см3 на цилиндр.

Величина камеры сгорания определяется уже труднее, поскольку она не может быть точно рассчитана. Точное определение возможно через "литраж". С этой целью при смонтированной головке цилиндров через отверстие для свечи с помощью так называемой измерительной пипетки камера сгорания наполняется соответствующей жидкостью (жидкое моторное масло SAE 10). При этом, конечно, поршни должны стоять точно в верхней мертвой точке. Залитое количество масла и при этом измеренное, соответствует объему камеры сгорания.

Согласно данным завода, серийный мотор ФВ-1200 имеет объем камеры сгорания примерно 50 см3, мотор 1300 примерно 51 ми3, мотор 1500 примерно 57 см3 и мотор 1600 имеет 61 см3.

Обточка головки цилиндра

Чтобы теперь повысить отношение сжатия, имеется несколько возможностей, которые мы рассмотрим для наших целей. Один из наиболее часто используемых способов, а именно, обточка головки цилиндров был уже описан в главе "Обрабатываем головку цилиндров" (стр. 70(. Этот способ, конечно, имеет недостаток, поскольку надо обрабатывать полную нижнюю поверхность и плотные поверхности головки цилиндров (5 поверхностей на одну головку!), что, конечно, дорого и сложно.

Кроме того за счет снятия материала головка цилиндров ухудшается. И все же обточку головки цилиндров можно проводить сразу до определенной величины, если новые поршни и цилиндры использоваться не будут. Это будет описано далее как второй способ возможного повышения сжатия.

В качестве предельного значения, конечно, нельзя превышать трех миллиметров, что для мотора-1200 дает сжатие примерно 8,3:1). Поистине простое повышение сжатия для моторов 1500 см3: монтаж повышенных поршней ФВ-1500 S дает здесь сжатие точно 8,5.

Следующая возможность состоит в том, что поршни должны глубже входить в камеру сгорания: это равносильно уменьшению объема камеры сгорания и тем самым повышению сжатия. Конечно, при этом поршни и шатуны не должны изменяться. Только цилиндр обрабатывается на требуемую величину, за счет чего, конечно, поршни выступают за верхний срез цилиндра. При этом, чтобы днище поршня не ударялось о головку цилиндра, надо в ней по такой же длине, как обрабатывался цилиндр, проделать соответствующий диаметр (рассверловка + 2 мм).

Для повышения отношения сжатия необходимо провести основательную обточку головки цилиндра, но не гильзу цилиндра.

Обратить внимание на картину работы поршней.

Поскольку поршни, если цилиндр обточек у основания, выступают из цилиндра или соответственно из его предыдущей гильзы, эти работы можно было бы проводить только при малом пробеге (10000 км) или еще лучше при новых поршнях и цилиндрах. Причина: поршни оставляют после себя в цилиндре следы работы. Если эти следы оставить или соответственно поршни сдвинуть с их основного положения, то это может привести к ухудшению мощности, к повышенному расходу масла. даже если осторожно удалить следы работы.

Сказанное также является причиной того, почему мы на 2 ступени модернизации рекомендовали только обточку головки цилиндра, поскольку там не предполагалось малого пробега или соответственно новых поршней и цилиндров.

После обточки основания цилиндра, что осуществляется на толстой поверхности между картером и цилиндром, надо на такую же величину укоротить часть цилиндра, выступающую в картер коленчатого вала, чтобы уменьшить ради безопасности соударения штанг шатунов или щек коленчатого вала.

Увеличение сжатия с помощью большого рабочего объема цилиндров.

Здесь имеется особый случай, когда рабочий объем увеличивается или за счет большей рассверловки или за счет увеличенного хода. Поскольку отношение сжатия, как это следует из формулы, зависит только от двух величин — объема камеры сгорания и рабочего объема, то представляется логичным изменение отношения сжатия за счет изменения рабочего объема цилиндра.

Иначе говоря: если при неизменной камере сгорания растет рабочий объем, без сомнения, повышается также отношение сжатия. С таким случаем имеем дело, если, например, мотор 1285 см3 Жука (Фв-1300/1302/1303) при использовании серийных поршней и цилиндров увеличивается до 1584 см3, но используемые головки цилиндров — вплоть до большей расточки цилиндров — остаются неизменными. В этом случае отношение сжатия, рассматриваемое расчетом по формуле, поднимается от серийного 7,5:1 до 9:1, что достаточно хороший показатель. Обработку камеры сгорания или подкладку из колец (между цилиндром и головкой цилиндра) рекомендуется заканчивать измерением объема литража.

Совершенно также обстоят дела, если увеличивается рабочий объем за счет коленчатого вала с большим ходом. Однако в данном случае следует обратить внимание на то, чтобы поршни доходили до половины хода, удлиненного от исходного хода, что регулируется подкладыванием распорных колец под основание цилиндра. Например, если в моторе-1600 ход увеличен с 69 мм до 74 мм, необходимо подложить под цилиндр колец на 2,5 мм высотой. Кроме того необходимы более длинные противоударные защитные трубки и более длинные толкатели, чтобы выровнять увеличенное расстояние до головки цилиндров.

Независимо от этих необходимых изменений, отношение сжатия также поднимается соответственно с 7,5:1 до 8:1 при увеличении рабочего объема до 1700 см3 ровно и если в головке цилиндров никаких изменений не проводилось.

Речь идет, как отмечалось, о значениях, полученных расчетом, но которые, однако, дают хорошее представление о том, при каких увеличениях рабочего объема происходит снижение отношения сжатия после подкладывания колец или после обработки камеры сгорания.

Литраж как метод точного расчета фактического отношения сжатия при этом следует использовать.

В заключение отметим, что величина отношения сжатия с учетом срока службы мотора ФВ не должна, по возможности, превосходить 8,6:1.

Объем камер сгорания

Сами камеры сгорания после обработки вычищаются и, конечно, шлифуются кромки и скругляются, поскольку они часто являются точками появления звона в моторе и калильного зажигания. Камеры сгорания в интересах одинакового давления сгорания должны иметь, по возможности. одинаковый объем. Для измерения естественно годится методика литража при собранной головке цилиндра. Здесь может помочь плексигласовая пластинка, точно соответствующая форме головки. Эта пластинка укладывается над камерой сгорания, в которую через отверстие в пластинке мерной пипеткой заливают масло.

Хотя данный способ не дает точного значения объема камеры сгорания, какое необходимо для точного расчета отношения сжатия, поскольку при этом играют роль форма поршня и положения поршня в мертвой точке. Однако для сравнения величин камер сгорания этот способ годится, поскольку прежде всего контролируется одинаковое выполнение работ (за счет фрезеровки камеры сгорания делаются одинаковыми), после чего головка цилиндра устанавливается.

При этом обратить внимание на то, чтобы плексигласовая пленка прилегала полностью и плотно, что обеспечивается тонким слоем смазки. Плексиглас выбрать достаточно толстым, например, в 5 мм, чтобы уменьшить изогнутости и вследствие этого неточности.

Существенное увеличение мощности было достигнуто на моторах Формулы 5 за счет изменения формы газовых камер. При этом исходная форма камеры сгорания в виде ванны за счет фрезеровки преобразуется в закругленную полукруглую. Объем камеры сгорания, увеличившийся за счет этого, затем снова уменьшается после обточки головки цилиндра с нижней стороны, чтобы выйти на требуемое отношение сжатия. После такой обработки замер объема с помощью литража не требуется.

3.8. Охлаждение и смазка.

Далее речь пойдет о горячей печке, тем более, что моторы воздушного охлаждения в общем случае выдвигают более высокие требования к охлаждению и смазке, чем при водяном охлаждении, что обязательно следует учитывать при дополнительной модернизации мотора. Это справедливо именно для моторов ФВ воздушного охлаждения, которые к тому же имеют в распоряжение малый ресурс охлаждения в сравнении с водяным охлаждением.

Мощность вентилятора, размеры и расположение охлаждающих поверхностей на всех серийных моторах ФВ используют мощность мотора, конечно, при обеспечении безопасности. Однако дополнительные меры по повышению мощности требуют, как отвода большого количества выделяющегося тепла, так и высокой степени охлаждения.

Вплоть до определенного повышения мощности рассмотрим данные, представленные на 2 ступени модернизации, но обойдемся без изменения или соответственно улучшения охлаждения. Тем не менее: улучшение охлаждения ни в коем случае не должно чему-то навредить, оно даст больше безопасности.

Охлаждение и смазка взаимосвязаны

Далее охлаждение и смазка обсуждаются вместе. т.к. они на практике действительно тесно связаны друг с другом. На воздушных моторах именно на смазку падает в большей мере задача охлаждения, для чего на них, как правило, устанавливается охладитель масла. Во-вторых, смазочная способность масла за счет высоких температур в сильной мере снижается, поэтому по этой причине можно говорить о тесной связи обоих факторов.

Насколько важно хорошее охлаждение масла именно для моторов ФВ говорит тот факт, что большинство серьезных поломок, происходящих на модернизируемых мото-рах, объясняются недостаточным охлаждением и соответственно перегревом. В частности, поломки подшипников вызываются продолжительным или только кратковременным перегревом масла, поскольку смазка является основной составляющей отвода тепла от подшипников коленчатого вала и шатунов. Таким образом, на модернизированных моторах ФВ температура масла имеет решающее значение. Ее постоянный контроль с помощью масляного термометра (глава "Необходимые приборы") дает достаточно надежную уверенность, что серьезные поломки мотора могут быть не допущены.

Улучшение охлаждения

Поскольку поверхности охлаждения в виде ребер цилиндра и головки цилиндра устанавливаются конструкцией, как и охлаждающий агрегат в виде вентилятора, то, если исходить только из наличия названных деталей, для улучшения охлаждения остаются только косвенные возможности.

Фирмы Порше и Оэтингер, которые взяли за основу мотор Фольксваген, сумели за счет более мощного и качественного оребрения головки цилиндров создать на этом пути более благоприятные условия для охлаждения. Для наших целей будут рассмотрены следующие меры.

На вентиляторе все достаточно хорошо и ничего изменять не надо. Конечно, можно повысить обороты крыльчатки на моторах 34 л.с. и 40 л.с. за счет большей шайбы клиновидного ремня мотора 1500 см3, которая серийно имеет повышенную передачу. Однако эту меру мы не рекомендуем как обязательную, поскольку с этим связаны снова потери мощности.

К тому же еще вопрос, создаст ли эта мера действительно сильный воздушный поток на больших оборотах мотора, поскольку на входе вентилятора при больших оборотах преобладают неконтролируемые турбулентные условия потока, которые ведут к его торможению. Например, фирма Порше для уменьшения этого явления на супермоторе-90 использует входную воронку (которая также подходит к корпусу вентилятора ФВ). Поэтому на ФВ с течением времени по этой причине крыльчатка вентилятора изменилась.

Но надо еще хорошо удостовериться, что его последнее исполнение действительно является хорошим. Вентилятор новых моторов 1,3 и 1,6 литра при номинальных оборотах (4000 об/мин) требует ровно 800 (литров/сек) воздуха. Потребность в воздухе мотора, выполненного для более высоких оборотов, будет еще больше. Однако из практики известно, что щели на кузове Жуков старых моделей, являющиеся входными для воздуха, не всегда обеспечивают возросшие требования модернизированных моторов по подаче воздуха, поскольку для наполнения цилиндров необходимо большее количество воздуха, чем для нормального мотора.

Дополнительная подача воздуха

За счет применения моторного капота ФВ-кабриолет, на котором предусмотрены щели для прохода воздуха, имеется возможность увеличить количество этих щелей. Можно также в обычном капоте ФВ сделать на кузовном заводе дополнительные щели.

Охладитель масла

Как мы видели, охладитель масла ФВ-мотора выполняет важную функцию. Он делит ответственность за устойчивость мотора с другими частями. Эффективность среди прочего зависит от поверхности охлаждения. Для большинства случаев серийного охлалителя масла ФВ достаточно. Функции и эффективность охлалителя масла могут сильно нарушаться из-за загрязнения. На рисунке выше модульно построенный охладитель масла Порше, имеющий недостатки.

Желательно, если мотор склонен к перегреву, охладитель масла очищать через каждые 40000 км. Это может производиться без разборки мотора и, хотя работа настолько утомительная, стоит ее проводить. Изменение с августа 1970 г.: охлади-тель масла вместо стальной жести выполняется из алюминиевой жести (лучше теплоотвод) как на ФВ-1600. Позже он был смещен вперед (для лучшего охлаждения цилиндра 3) и получил собственный канал охлаждения в корпусе вентилятора.

Система смазки

Последующие мероприятия, которые служат улучшению смазки, а также охлаждению смазочных средств, могли бы значительно поднять надежность и срок жизни мотора. Однако предварительно дадим короткое пояснение работы системы смазки Фольксвагена.

Как у всех прочих машин, мотор ФВ также имеет циркуляционную смазку под давлением. Из картера коленчатого вала, который служит хранилищем масла — так называемая масляная ванна (такой масля-ной ванны моторы с противоположным расположением цилиндров не имеют), — масляный насос отсасывает масло через масляный фильтр, который должен воспрепятствовать попаданию грубых частиц грязи в Круг циркуляции масла. Шестеренчатый масляный насос, приводящийся в действие от распределительного вала, доставляет масло в основной канал, из которого обеспечиваются отдельные места смазки. В первую очередь смазываются, конечно, подшипники коленчатого вала, затем через сверления в вале смазываются подшипники шатуна.

Поршни, поверхность цилиндра и поршневые пальцы смазываются за счет разбрызгивания масла, которое поступает через полую штангу через сверху расположенный привод клапана. Кроме того смонтирован включатель давления масла, который своей лампочкой на приборной доске сигнализирует водителю, если давление масла слишком низкое. В круг циркуляции масла включен охладитель масла.

Поскольку холодного масла в охладитель можно не искать и кроме того за счет высокого давления охладитель масла может разрушиться (испытательное давление охладителя 6 атмосфер), необходимо особое устройство, которое примет на себя соответствующее регулирование. На моторах ФВ эту задачу выполняет масляный предохранительный клапан.

Этот клапан должен функционировать следующим образом:

• холодный мотор: масло вязкое создается высокое давление. Тем самым поршень клапана сжимает вниз пружину предохранительного клапана. Масло стекает прямо к местам смазки и частично возвращается в картер коленчатого вала.
• полутеплый мотор: давление масла снизилось, пружина нажимает на поршень клапана. поднимая его вверх. Обратный путь в картер коленчатого вала закрыт. Масло движется к местам смазки частично непосредственно, частично уже через охладитель масла.
• теплый мотор: давление масла понизилось еще больше, поршень теперь должен стоять в своем наивысшем положении. При этом масло может попасть к местам смазки только через охладитель масла.

Эффективное охлаждение масла

Единственно эффективная мера, чтобы на существующих моторах ФВ восстановить равновесие теплообмена — это хорошее охлаждение смазочного масла. Для моторов с воздушным охлаждением требуется охлаждение смазочного масла в большом количестве (для отвода тепла от подшипников и охлаждения поршней разбрызгиванием), вследствие чего, как правило, серийные ФВ имеют охладитель масла.

На равных основаниях в качестве меры термических нагрузок используется в принципе температура масла, которая на каждом существующем моторе ФВ должна контролироваться масляным термометром.

В качестве простой меры для снижения температуры масла возникает вопрос о монтаже фильтра, параллельного масляной магистрали, с обратным охлаждением. За счет этого не только возрастает общее количество циркуляционного масла примерно на 1 литр, но также на своем обратном пути масло охлаждается в картере коленчатого вала за счет охлаждающего шланга длиной 2 метра. Улучшенная фильтрация масла также увеличивает срок службы мотора. Конечно, эффективность охлаждения такой установки ограничена (примерно 5 градусами) и на более высоких ступенях мощности (с 40 л.с./литр) не обеспечивается.

В качестве более хорошего способа снижения температуры масла на существующих моторах является монтаж фронтального охладителя, ориентированного на встречный ветер. Известные ФВ-фирмы (Рихерт, Оэтингер, Зауэр и сын) поставляют для этого комплект установок, которые, как правило, используются со второй масляной помпой (насосом) в качестве ответвления охладительной установки. Эффективность этих установок при соответствующем выборе параметров охладителя вполне удовлетворительная.

Еще более эффективные и более применимые установки охлаждения развивает фирма Шрик для ФВ. При этом речь идет об основном потоке установки охлаждения, что означает полное количество масла, необходимое масляному насосу, а не только часть масла, протекающая через переднюю часть охладителя.

Допущением об использовании основной системы охлаждения является монтаж дополнительного функционирования термостата, который освобождает прохождение через охладитель только с опреде-ленной температуры (у фирмы Шрик 85ш...90ш). Серийный охладитель масла ФВ, размещаемый в корпусе вентилятора, при установке охладителя фирмы Шрик удаляется. На новых моделях с установленным охладителем этот очень эффективный охладитель из легкого металла используется затем как фронтальный охладитель. За счет дорогостоящего последующего монтажа в особых случаях можно было бы использовать оба этих охладителя.

В принципе установки фирмы Шрик могут одновременно использоваться с любым другим хорошим охладителем при обычной стыковке; разумеется, решение для частей ФВ является дорогостоящим.

Достоинства основного потока охлаждения масла следующие: больше коэффициент полезного действия относительно побочной установки при одинаковой поверхности охлаждения; в заключение охлажденное масло подается к подшипникам; простой (серийный) масляный насос полностью удовлетворяет потребностям установки. Фактически достигаемое снижение температуры масла при использовании установки фирмы Шрик с охладителем масла ФВ достигает примерно 15ш, а при использовании двух охладителей примерно 30ш. По стоимости установка фирмы Шрик не намного больше и составляет 200...250 марок.

Смазка с использованием сухого картера.

Для существующих моторов ФВ, которые используются в гонках и в ралли, обычная смазка не годится. По причине плоской, не разделенной на части масляной ванны и ускорительных сил, достаточно высоких в спортивных соревнованиях, при обычной системе смазки часто наступает падение давления масла, поскольку масляный насос работает вхолостую. Следствиями повторяющихся падений давления являются серьезные повреждения подшипников и поршней, как правило, приводящие к ремонту приводов.

Небольшой углубленный маслосборник вместо серийного нижнего перекрытия в центре масляной ванны или дополнительная масляная ванна (фирма Декер) могут уменьшить опасность пустого всасывания, однако вряд ли надежно этому помешают в спортивной эксплуатации.

На основе обычно встречающихся поломок мотора из-за недостаточного количества смазки будет продолжено также соответствующее регулирование моторов Формулы 5 и применение смазки с применением сухого картера, надежно функционирующего при всех условиях эксплуатации. Существенное различие по отношению к циркуляционной смазке под давлением заключается в том, что при смазке под давлением заключается в том, что при смазке с использованием сухого картера для всасывания масла из картера коленчатого вала и для смазки мотора из картера коленчатого вала и для смазки мотора охлажденным маслом используются раздельные масляные насосы.

В таком случае один или оба масляных насоса высасывают масло из ванны почти досуха (отсюда "сухой картер") и перекачивают это масло в масляный бак. Нагнетательный насос берет масло из этого бака для смазывания мотора и поставляет его в систему смазки мотора. Достоинства этой системы смазки вполне очевидные. При правильном определении потребного количества масла и соответствующей формы бака масло для работы нагнетательного насоса всегда будет в наличии.

В самом моторе, т.е. в картере коленчатого вала, масла существенно меньше, чем при обычной смазке из ванны, так что потери на разбрызгивание и трение уменьшаются. Если в качестве хранилища масла использовать специальный бак, то количество масла можно выбрать сколь угодно много. А на напорной стороне всасывающих насосов можно по потребности установить достаточно большой охладитель масла.

Фирма Порше-Зальцбург разрабатывает для моторов ФВ хорошо функционирующую установку с тройным масляным насосом, являющимся единым комплектом, и очень хорошо показавшую себя на гонках и ралли.

Серийный масляный насос при этом используется в качестве нагнетательного насоса. В Германии фирмы Шрик и Рихерт разрабатывают для моторов ФВ установки с сухим картером, работающие со сдвоенным насосом. При этом также сторона всасывания насоса требует более строгого выбора параметров, чем нагнетающая сторона. Такие установки очень рекомендуются для моторов большой мощности и гоночных, тем более, что они относительно недорогие. Для установок с использованием сухого картера прилагаются детальные инструкции по монтажу.

Масло и его температура

Требования к моторному маслу за прошедшие годы становились все выше. Масла узких или широких областей применения спецификацией API SE и соответственно SF, а также MIL-L-46 142 A или В выполняют все требования и в существующих передаточных механизмах.

Если вы предпочитаете масло узкого или широкого применения, то для Вас не имеет большого значения, что в продаже все реже бывает масло одного назначения. Тот, кто использует масло одного назначения, должен отклоняясь от заводской рекомендации, подняться в классе вязкости масла на одну ступень выше (например, SAE 40 вместо SAE 30). В холодное время года масла широкого применения лучше, поскольку они за счет широкого температурного диапазона лучше обеспечивают на автостраде как холодные моторы, так и полностью прогретые.

Специальное масло рекомендуется применять только для гоночных моторов. При этом роль чисто гоночного масла могло бы выполнить высоконагрузочное масло на синтетической основе, как Мобил SHC или Agip Sint 2000,

Оба масла можно было бы использовать и в обычной эксплуатации, но это относительно дорого.

В качестве классического гоночного масла рассматривается например, Кастрол R 40 на касторовой основе. При этом обратить внимание на то, чтобы не смешивать его с моторными маслами на минеральной масляной основе.

3.9. Остающиеся мероприятия

Этой главой мы хотим закончить рассмотрение третьей, а для нас и последней, ступени благородного искусства модернизации, насколько оно относится к мотору. Все, что написано о мероприятиях, требуемых в составе этой ступени, должно быть также доступно простым смертным. Все, что необходимо сверх этого, стоит необычно дорого. Поэтому реализуется только в отдельных случаях.

Сначала еще несколько дополнительных работ, чтобы завершить описание мощности для третьей ступени.

Усиленное сцепление.

Чтобы иметь возможность надежно передать крутящий момент, возросший за счет модернизации, необходимо усиленное сцепление. Для этого можно обратиться между прочим на достаточно богатый склад запасных частей ФВ. Вместо серийно устанавливаемого на ФВ-1200/1300/1500 сцепления с нажимными пружинами надо использовать сцепление с тарельчатыми пружинами (например, от транспортера ФВ или от ФВ-1500/1600) или с мембранными пружинами (например, от ФВ-411).

При регулировке зазора сцепления с тарельчатыми пружинами обратить внимание на то. чтобы тарельчатые пружины не расходились далеко, поскольку иначе, может произойти преждевременная поломка ламелей пружины. То есть это означает, что на педали сцепления всегда должен иметься достаточный зазор. Зазор сцепления может составлять существенно большее значение, чем предписанное (20 мм). Целесообразно и правильно регулировать сцепление, если оно при полностью отпущенной педали отключено, что означает, что переключение передачи должно происходить без поломок.

Следующий совет, касающийся сцепления:

дергающееся сцепление (если только такая езда возможна) не должно иметь свои причины в самом сцеплении или в маховике. Причина может быть также в небольшом или совсем отсутствующем изгибе стороны сцепления.

Карбюратор

Поскольку затраты, произведенные до этой поры, затем окупятся, надо в соответствии с данным пособием модернизированный мотор на всякий случай оснастить двумя карбюраторами, как уже рекомендовалось. Только при одном карбюраторе уже до головки цилиндра дроссельные потери настолько велики, что обработка каналов и клапанов делает повышение мощности не слишком сильно заметным. При двух карбюраторах можно также при возможности использовать большие "калибры", как, напри-мер, Солекс 32 PICB или Солекс 34 PCI.

Для моторов с большим рабочим объемом, с 1600 см3 и выше, пригодны даже карбюраторы с диаметром дроссельной заслонки 40 мм. При использовании головки цилиндров с 2 каналами два сдвоенных карбюратора (Зенит 32 NDIX или Солекс 40 PII) дают благоприятные приращения мощности.

Изготовление всасывающих трубок

Самостоятельное изготовление всасывающих трубок и системы рычагов управления газом предполагает наличие соответствующего инструмента вроде сварочных приборов, бормашины, токарного станка и т.д., однако из-за больших расходов оно вряд ли окупится, если только самому не работать в мастерской.

Конечно, можно было бы использовать всасывающую трубку ФВ 1500 S при соответствующей обработке фланцевых соединений всасывающей трубки на головке цилиндра и после некоторых изменений, к которым Солекс 32-PICB -- карбюратор подходит. Рычаги газа от ФВ 1500 S также можно сделать подходящими.

Однако существенно проще и чуть дороже приобретение комплекта двух карбюраторной установки, как предлагают фирмы Оэтингер, Рихерт, Зауэр и сын, Декер (TDE).

При монтаже карбюратора обратить внимание на то, чтобы поплавковая камера располагалась вперед (по ходу движения), поскольку иначе при торможении подача топлива прерывается и мотор глохнет. Особое внимание следует уделить фланцевым соединениям карбюратора и всасывающей трубки, а также всасывающей трубки и головки цилиндров. При этом должны быть тщательно удалены имеющиеся кромки. А также точно подогнаны уплотнения.

Конечно, такой мотор можно эксплуатировать только с одним карбюратором. Позже можно было бы перейти на два карбюратора, поскольку, как отмечалось, одно-карбюраторная эксплуатация не окупает всех затрат.

Установка зажигания

Все улучшения системы зажигания, которые до сих пор обсуждались, вроде как кабелей, катушки зажигания и т.д. рассматриваются и на этой ступени модернизации. В любом случае распределитель зажигания, с вакуумным управлением должен быть заменен на управляемый центробежными силами распределитель фирмы Бош VJR 4 BR 2S (соответственно с # 0 231 129 010).

Вследствие высокой термической нагрузки должны устанавливаться свечи зажигания с высоким тепловым значением (9 вместо 7). Однако если свечи имеют склонность к перегреву, что можно установить с помощью облика свечи, можно при определенных обстоятельствах использовать свечи с еще большим тепловым значением (10). Момент зажигания при возросшем сжатии возвращается назад, чтобы ни в коем случае не происходило звона колокольчиков от ускорения. Смотря по обстоятельствам, могут потребоваться значения ниже серийной регулировки (эксплуатация только с супертопливом).

Насколько велика мощность?

Мощность мотора, модернизированного на 3 ступени, может считаться безопасной только, если известны различные возможности обработки и ее вариантов, а также, если достоинства модернизации играют соответствующую роль. Мы исходим из того, что мотор, как описано выше, оснащен двумя карбюраторами, мощность мотора-1300 после модернизации и повышения отношения уплотнения лежит между 46...60 л.с., а при 1,6-литровом моторе между 55...75 л.с.

В зависимости от обстоятельств, можно поднять еще на несколько лошадиных сил вверх, если изменить также времена управления (распределительный вал).

Если сохранить для мотора 1200 см3 серийный коленчатый вал, так что рабочий объем цилиндра останется неизменным, можно надежно получить 42...48 л.с. Точное значение мощности и его изменение в зависимости от числа оборотов, которое в практике поездок также играют решающую роль, можно получить только через снижения мощности.

А как с продолжительностью эксплуатации?

Еще среднее, чем мощность можно оценить возможную продолжительность жизни модернизируемого мотора, поскольку обсуждение автомобиля в эксплуатации имеет столь же большое влияние, как аккуратность при проведении модернизации.

Также играют роль величина сжатия и мероприятия по улучшению охлаждения и смазки.

Поэтому здесь мы не хотели бы исследовать только пробег километров. Для точной оценки мероприятий, особенно тех, которые направлены на улучшение смазки и охлаждения и при разумной переработке мотора могут вызывать спорные оценки срока жизни мотора.

Ремонт и уход

Только что собранный мотор сначала должен заливаться маслом НД с вязкостью SAE 20, которое после 500 км пробега заменяется. Затем в зависимости от времени года используется соответствующее масло НД (летом SAE 30, зимой SAE 20). Вторая смена масла должна состояться еще раньше, чем обычная (после 2000 км), при этом вместе со сливаемым маслом удаляются металлические частицы, образующиеся вследствие приработки частей.

После этого смену масла при наличии фильтра на ответвлении магистрали масла можно производить через 5000 км. Важно: сливать масло с теплой машины! Также после первых 500 км проконтролировать и при необходимости отрегулировать зазоры клапанов. Для модернизированного мотора действуют обычные значения, т.е. для входных клапанов 0,2 мм, для выпускных 0,3 мм (для старого мотора 34 л.с.). Для всех моторов с ноября 1964 г. для нормального мотора предписаны одинаковые 0,15 мм.

Для безупречной эксплуатации такого модернизированного мотора необходимы два контрольных прибора, а именно, счетчик оборотов и масляный термометр.

Обратить внимание на обкатку.

Необходимо также осудить определенное время поездок, располагающихся между 2500...3000 км. В течение этих первых километров температура масла на длительной эксплуатации не должна превышать 90ш, кратковременно могут появляться и опускаться более высокие температуры до 100 градусов. Поскольку величина температуры масла зависит от нагрузки и от числа оборотов мотора, водитель должен постоянно регулировать эти влияния на значение температуры.

При обкатке обороты на отдельных передачах не должны быть высокими. Целесообразно в течение первых 500 км не превышать 3500 об/мин, а на последующих 2000 км обходиться оборотами ниже 4000 об/мин.

После обкатки дополнительные высокие обороты в зависимости от прочности клапанных пружин и соответственно толщины подложенных шайб лежат в пределах 5200...5600 об/мин. Однако и здесь все еще полезно при продолжительной нагрузке не превышать 4500 об/мин.

Максимальная дополнительная температура масла должна оставаться примерно 115...120 градусов. Однако лучше избегать долгое время мучить мотор такими температурами. Хотя и без того случается редко, чтобы достигались такие температуры, видимо, с ними следует считаться жарким летним днем и при быстрой езде на автостраде.