Архив рубрики «Развитие конструкции двигателей ЗИЛ»
Возможность форсировки двигателя ЗИС-120 и преимущества V-образных двигателей
Введение в производство новой модели двигателя требует крупных капиталовложений как в сфере изготовления, так и в сфере его эксплуатации и ремонта. Поэтому решение о переходе на выпуск новой модели может быть принято только после полного использования ресурсов находящейся на производстве модели двигателя. Такой моделью на автомобильном заводе им. И. А. Лихачева был шестицилиндровый нижнеклапанный двигатель ЗИС-120 с однорядным расположением цилиндров. В начале производства этот двигатель, предназначавшийся для установки па автомобиль ЗИС-150 грузоподъемностью 4 т, имел основные параметры, приведенные в табл. 1.
В конструкцию двигателя ЗИС-120 были внесены усовершенствования, позволившие выпускать его модификации, имеющие более высокие параметры, например двигатель ЗИЛ-158В. Сравнение данных табл. 1 показывает, что мощность двигателя возросла на 22,5%, а крутящий момент на 13%. Это было достигнуто в основном путем повышения степени сжатия, увеличения номинальной частоты вращения коленчатого вала и применения более совершенного карбюратора, позволившего улучшить наполнение цилиндров двигателя.
Специальные работы, проведенные для определения возможности форсировки двигателя ЗИС-120, показали следующее:
- Повышение степени сжатия приводит к некоторому увеличению мощности и крутящего момента, но при этом существенно возрастает потребное октановое число топлива.
- Улучшение наполнения цилиндров за счет расширения проходных сечений впускного тракта невозможно, так как нельзя увеличить размеры клапанов из-за тесного их расположения в камере сгорания. Расстояние между головками клапанов и стенками камеры сгорания невелико и составляет по номинальным размерам 3,85 мм как у впускного, так и у выпускного клапанов. Дальнейшее увеличение диаметра головок клапанов еще больше уменьшает проходное сечение вокруг них.
- Увеличение рабочего объема двигателя возможно только путем соответствующего изменения диаметра цилиндра, так как изменению хода поршня препятствует малый зазор между кулачками распределительного вала и нижними головками шатунов. Однако практически увеличить диаметр цилиндра не представлялось возможным, так как при повышении рабочего объема цилиндров трудно обеспечить их удовлетворительное наполнение. Кроме того, при этом уменьшается ширина прохода для воды между цилиндрами, которая и при существующем диаметре цилиндров равна всего лишь 4 мм.
Для кратковременных экспериментов был все-таки построен двигатель с увеличенным до 108 мм диаметром цилиндров за счет установки «мокрых» гильз. Рабочий объем двигателя возрос на 13% и стал равным 6,27 л. При степени сжатия 6 и соответственно расширенном впускном тракте этот двигатель развил мощность 115 л. с. (увеличение на 19%) н крутящий момент 35,5 кгс-м (увеличение на 15%).
- Применение верхних клапанов равноценно созданию нового двигателя, для которого требуется изготовление специального оборудования для производства новых деталей (в том числе таких сложных, как головка и блок цилиндров). Тем не менее, и этот путь также был проверен.
При испытании верхнеклапанные двигатели, имевшие степень сжатия 6,5, развили максимальную мощность до 130 л. с. при n = 2800 об/мин и максимальный крутящий момент до 39 кгс-м. Испытания также показали, что эти двигатели имеют повышенный износ основных деталей: цилиндров, шеек коленчатого вала, поршней, направляющих втулок клапанов и др. Резерва же для дальнейшей форсировки эти двигатели так же, как и нижнеклапанные, не имеют.
Прочитать остальную часть записи »
Рубрика: 