Mini Model Customizing

Konus

Silnikiem spalinowym nazywamy urządzenie przetwarzające energię gazu spalinowego na energie mechaniczną. Silniki możemy podzielić ze względu na budowę na jednostki tłokowe o postępowo zwrotnym ruchu tłoka (suwowe) oraz silniki o tłoku wykonującym ruch wirowy (obrotowe). Ilość tłoków zmusiła konstruktorów do budowy bloków o różnych położeniach cylindrów względem siebie. W ten sposób możemy rozróżnić: rzędowe, widlaste, w układzie VR6, przeciwsobne (bokser).

Rzędowe – typ silnika, w którym wszystkie tłoki leżą w jednej płaszczyźnie i są usytuowane jeden za drugim. Ilość tłoków zależy od ilości miejsca przeznaczonego pod silnik w samochodzie oraz sposób jego usytuowania (wzdłużnie lub poprzecznie). W dzisiejszych silnikach stosuje się zazwyczaj nie więcej niż 4 tłoki umieszczone poprzecznie. Niektóre sportowe samochody mają rzędowe 6-cylidrowce położone wzdłużnie.
Widlaste – w samochodach luksusowych i sportowych, w których inżynierowie z góry zakładają dużą ilość tłoków (np. 6,8,12). Jego zasadniczymi zaletami jest niewielka długość bloku jednostki napędzanej oraz niska wysokość. Niestety ta technologia ma swoje wady, wysoka cena wykonania, bo silnik ma 2 głowice oraz 2 a coraz częściej 4 wałki rozrządu. W tradycyjnych silnikach o takiej budowie, kąt rozchylenia między osiami przechodzącymi przez środek cylindrów wynosi 90 st. Silnik o takim rozchyleniu charakteryzuje się złą kulturą pracy. Spowodowane jest to tym, że na jeden czop przypadają dwa korbowody, które są do niego przymocowane. To powoduje, że odstępy między zapłonami w poszczególnych cylindrach występują nieregularnie. Naprzeciw tego problemu stanęła firma Audi, która na początku lat 90 stworzyła silnik V6, którego kąt rozchylenia wynosił 60 st. a nie 90 st. Oprócz tego dwa przeciw ległe korbowody pracowały na oddzielnych czopach. Ta budowa silnika umożliwiła stworzenie optymalnego odstępu między zapłonami 120 st. Niewątpliwie zaletą jest mniejsza szerokość całej jednostki.
W układzie VR6 – pierwszym twórcą jednostki był Volkswagen, który wstawił go do jednego ze swoich czołowych aut – Golfa z roku 1991. Jego charakterystyczną cechą stał się niewielki kąt rozchylenia po miedzy dwoma osiami przechodzącymi przez dwa przeciwległe cylindry – wynosi on 15 st. Lecz przy takim usytuowaniu tłoków, powinny one sobie przeszkadzać. Problem został rozwiązany przez zmniejszenie średnicy tłoka kosztem większego skoku tłoka.
Bokser – jego charakterystyczna cechą jest położenie tłoków w jednej płaszczyźnie, ale skierowane w przeciwne strony. Poza tym wał korbowy znajduje się na wysokości tulei – a tym samym tłoków. Kąt rozchylenia pomiędzy tłokami wynosi 180 st. Takie ustawienie cylindrów sprawia, że silnik ten jest bardzo płaski. Silnik jest wyważony perfekcyjnie.
Wankla – pierwszym konstruktorem silnika z tłokiem obrotowym, wprowadzonym do seryjnej produkcji był silnik pomysłu Feliksa Wankla. Firmą, która pracowała nad udoskonaleniem tego projektu była zachodnio-niemiecka korporacja NSU. Element roboczy, jakim jest tłok wykonuje ruch obrotowy. Ma on kształt trójkąta o lekko zaokrąglonych bokach. Jego budowa wcale nie przypomina nawet po części tłoków z dotychczas opisanych silników. Tłok nie jest połączony z żadnym korbowodem, gdyż nie istnieje w silniku Wankla. Jest on bezpośrednio osadzony na mimośrodzie wału silnika. Podczas pracy tłoka, który obraca się wokół własnej osi napędza on wał znajdujący się wewnątrz jego. Wał korbowy jest napędzany za pomocą zębatki. Składa się ona mianowicie z dwóch wieńców: wewnętrznego ( zębatka wewnątrz tłoka) oraz zewnętrznego ( osadzonego na mimośrodzie wału silnika). Wada jest brak pierścieni tłokowych w zamian nich są specjalne uszczelniacze tłoków, lecz mimo to żywotność silników jest znacznie ograniczona.

Stopień sprężania – parametr matematyczny określający teoretycznie, ile razy miszanka zostanie sprężona w cylindrze. W silnikach sportowych wolnossących dążymy do zwiększenia stopnia sprężenia – im jest on wyższy, ty lepiej, ale jest on ograniczony jakością paliwa i wytrzymałością materiałów użytych do konstrukcji silnika.
Układ dolotowy – tzn. gaźnik i kolektory ssące. W silnikach wysokoobrotowych nawet niewielkie zmiany potrafią dać bardzo dobre efekty. Precyzyjne dostrojenie układu możliwe jest w wąskim zakresie obrotów, dlatego tez w wielu nowoczesnych konstrukcjach stosowane są kolektory o zmiennych parametrach.
Głowica – jest to element, którego wpływu na parametry silnika nie sposób przecenić, a przeróbki należą do najtrudniejszych. Podczas tuningu największe problemy wiążą się z ograniczeniami materiałowymi utrudniającymi zmiany kształtu i wielkości stosowanych zaworów.
Wałek rozrządu – oprócz wałka należy wymienić równocześnie zawory, sprężyny zaworowe, miski itp. Wałki sportowe na ogół tak wyraźnie zwiększają obroty mocy maksymalnej, że aby można było wykorzystać tak wyrasowany silnik, konieczne są zmiany przełożeń ( mechanizm różnicowy, skrzynia biegów). Zmiany wałka należy stosować tylko wtedy, gdy już wyczerpaliśmy wszystkie inne sposoby np. precyzyjnego dostrojenia wałka seryjnego.
Układ wydechowy – najważniejszy jest kolektor wydechowy, jego kształt, średnica i długość.

Moment obrotowy – siła powstała podczas wybuchu w cylindrze naciskająca na tłok, ruch posuwisto-zwrotny tłoka powoduje ruch obrotowy wału. Fizycznym wynikiem pracy silnika jest oddawany przez niego na wale korbowym moment obrotowy. Poprzez skrzynie biegów ruch obrotowy wału przenoszony jest na koła samochodu, umożliwiając jego poruszanie. Moment obrotowy jest proporcjonalny do siły nacisku na tłok i pojemności skokowej silnika.
Moc – wartością matematyczną, wyliczona przez pomnożenie momentu obrotowego przez liczbę obrotów silnika.

Filtry Powietrza – ma chronić silnik przed uszkodzeniami spowodowanymi zanieczyszczeniami w powietrzu. Silnik potrzebuje dużą ilość powietrza, a w atmosferze zawiera się mnóstwo elementów szkodzących. Musi być zarazem maksymalnie przepuszczalny i wychwytujący wszelkie stałe zanieczyszczenia, zasysając wyłącznie czyste powietrze. Filtry dzielimy na trzy rodzaje:
- zastępujące oryginalne w fabrycznej puszcze
- bezpośrednie bez puszki (stożki)
- bezpośrednie z własną puszką.
Pierwszy rodzaj polega na zmianie wkładu w oryginalnej puszcze na odpowiednik tuningowy.
Drugi wymaga demontażu oryginalnego układu dolotowego a zamontowanie nowego z rury nierdzewnej zakończonego stożkiem. Trzeci to jest najdroższy sposób. Polega na zamontowaniu całego układu dolotowego dedykowanego do danego modelu z puszka chroniącą przed ciepłem wydzielanym przez silnik. Są to produkty wysokiej jakości, a filtr zrobiony jest z bawełny nasączonej specjalnym olejem. Jest to na pewno jednorazowa inwestycja, ponieważ można go czyścić i ponownie nasączać. Montaż takiego filtra może zmienić kulturę pracy silnika, stanie się on głośniejszy i zyskuje trochę na dynamice. Choć nie zawsze zmiana filtra da pożądany efekt. Jeżeli jest on złego typu lub źle zamontowany w miejscu gdzie powietrze jest ogrzewane od gorącego bloku, wywoła zła pracę jednostki. Efektem będzie spadek mocy oraz silnik będzie wolniej wkręcał się na wysokie obroty. Może też zmienić stopień sprężenia w cylindrze, gorące powietrze jest gęstsze od zimnego.

Układ wydechowy – składa się z 4 elementów połączonych rurami: kolektora wydechowego, katalizatora, tłumika środkowego, tłumika końcowego. W starszych samochodach nie występuje katalizator i tłumik środkowy.
Kolektor wydechowy przykręcony jest bezpośrednio do bloku i tam trafiają spaliny z cylindra. Następnie gazy te napędzają wirnik turbosprężarki znajdującej się na kolektorze, jeśli takowa znajduje się w silniku. Dalej spaliny trafiają do katalizatora, gdzie są oczyszczone. Następnie są tłumiki, pomagają ułożyć spaliny w taki sposób aby przy opuszczaniu rury wydechowej robiły jak najmniej hałasu. Proces ten ma bardzo duże znaczenia dla pracy silnika, bez opróżnienia cylindra nie jest możliwe jego ponowne napełnienie. Te dwa procesy są synchronizowane ze sobą.
Teza: im mniej przeszkód znajdą na swojej drodze spaliny, tym lepiej pracować będzie silnik. Jest to stwierdzenie nie do końca prawdziwe. Wydech odetkany całkowicie doda tylko hałasu. Spaliny opuszczają silnik bez przeszkód ale nie w sposób zorganizowany. Kształt elementów ma zasadnicze znaczenia, od niego zależy moc silnika. Sam tłumik końcowy nie podniesie osiągów. Najlepsze efekty dadzą dedykowane do danego modelu cale układy wydechowe renomowanych firm tunigowych (Remus, Supersprint, Sebring, Ulter).
Wydechy w silnikach doładowanych: najlepiej stosować rury nie większe niż 2,5 cala średnicy. W silnikach przekraczających moc 350 KM można zastosować rury 3 calowe i więcej. Taka przeróbka znacznie ożywi jednostkę. Należy też zastosować wysokoprzepływowe katalizatory w miejsce oryginalnych. Nie zapominajmy też o takiej części jak down-pipe czyli element łączący turbosprężarkę z resztą wydechu. W seryjnych wersjach są one dość wąskie i zmniejszają reakcje turbiny na pedał gazu. Najlepiej jest zacząć od tego elementu a potem dopiero zmieniać cały układ wydechowy.
Wydech w silnikach wolnossących : to jest bardziej skomplikowana sprawa niż w silnikach doładowanych. Tu trzeba liczyć jedynie na ciśnienie atmosferyczne. Nie ułatwia też fakt, że spaliny opuszczają cylindry nierównocześnie. W tym silniku bardzo ważny jest kolektor wydechowy. Kształt tych elementów jest podyktowany długimi wyliczeniami inżynierów, do tych kolektorów dobierane są optymalne rury.

Układ rozrządu – zadaniem jest sterowanie wlotem mieszanki i wylotem gazów spalinowych podczas pracy silnika. Zawory otwierają się trochę wcześniej, a zamykają trochę później niż wynikałoby to z położenia tłoka w cylindrze, co związane jest z bezwładnością gazów i zjawiskami falowymi w przewodzie dolotowymi wylotowym. Ponieważ przy stałej długości przewodów czas, w którym impuls falowy przebiega przez przewód, jest wartością stałą, skonstruowane w silniku przewody ssące i wydechowe pasują tylko do określonego zakresu prędkości obrotowych silnika. Analogicznie czasy otwarcia zaworów muszą być też odpowiednio dobrane do zakresu obrotów pracy silnika, a dodatkowo są zależne od zastosowanych wymiarów geometrycznych układu ssącego i wydechowego. Najczęściej ze względów technologicznych oraz ekonomicznych stosuje się takie same krzywki zaworów ssących i wydechowych i wtedy kąt całkowitego otwarcia zaworu jest najważniejszym parametrem określającym wielkość wałka rozrządu. Krzywki sportowe mające długie czasy otwarcia różnią się wyraźnie wyglądem od krzywek seryjnych, są pełniejsze i znacznie grubsze.
Istotne są również:
- wznios zaworu – wiąże się z wysokością krzywki i w wałkach sportowych najczęściej jest on zwiększony w stosunku do seryjnego.
- rozbieg krzywki – początkowa i końcowa bierna część zarysu krzywki, służąca do łagodnego wykasowania luzu zaworowego podczas otwarcia zaworu oraz płynnego zamknięcia zaworu.
- dobroć krzywki – inaczej wypełnienie, określa szybkość z jaką otwiera się i zamyka zawór. Duża (korzystna) dobroć jest wtedy, gdy zawór otwiera się szybko, długo jest otwarty i szybko się zamyka.

Wszystki słowa tłumaczone i szukane przez kdz