Резонатор на впуске, «ПС» — хороший динамичный мотор

«ИЖ-ПС»

Мысль о том, что рабочий процесс двухтактного двигателя «ИЖ-ПС» на частотах, близких к холостому ходу, далек от совершенства, возникла у меня при осенней консервации. При поднятии дросселя для впрыскивания масла горючая смесь резко ударила в руку и покрыла ее капельками топлива. Обратный выброс!

«ПС» — хороший динамичный мотор, раскрывающий все свои достоинства на оборотах выше средних, — имеет сравнительно большую высоту впускных окон, обеспечивающих симметричную фазу впуска продолжительностью около 170 Такой промежуток необходим для дозарядки кривошипной камеры свежей смесью при больших скоростях газового потока на высоких оборотах коленчатого вала. На малых же оборотах значительная часть смеси выбрасывается обратно во впускной патрубок. Это явление называют «обратным выбросом», оно наглядно ощущается на работающем моторе при снятом воздушном фильтре и резком открытии дросселя.

4-1 5-1

Устранение или только уменьшение обратного выброса расширит рабочий диапазон и улучшит характеристику двигателя, снизит расход топлива. Одно из решений это задачи — установка обратного лепесткового клапана (ОЛК). Его достоинство — широкий диапазон эффективной работы. Но изготовление и установка ОЛК требует станочного оборудования и серьезных переделок двигателя.

Другое устройство для борьбы с обратным выбросом описано в книге Павла Гусака «Эндуро» и носит название «система динамического впуска» (название по Гусаку, более употребительно –«резонатор на впуске» — ред.). Конструкция покорило меня возможностью не дорабатывать «родные» детали и легкостью возврата к исходной комплектации.

В качестве емкости я выбрал корпус от аккумуляторной батареи ЗМТ6 с внутренним объемом 450 см, а позднее изготовил специальную из фанеры. Она соединена с впускным патрубком дюритовым шлангом с внутренним диаметром 8,5 и длиной вместе со штуцерами 210 мм.

Решение «не дорабатывать родные детали» определило конструкцию ввода канала во впускной патрубок. Я сделал его в виде 6-миллиметровой проставки между карбюратором и патрубком, выполненной по размерам их фланцев. В верхней части прокладки имеется прорезь шириной 4 мм, с которой стыкуется трубка под шланг. Собственно проставка изготовлена из фанеры, нагретой в духовке до 120°С и при остывании пропитанной до насыщения эпоксидной смолой. Отводная трубка выклеена по болванке эпоксидной смолой из стеклоткани. Для снятия с болванки трубка разрезана на две части. Для окончательной сборки все три части склеиваются эпоксидной смолой, обматываются стеклотканью, также пропитанной «эпоксидкой». Переход отверстия в штуцере во впускной канал необходимо тщательно скруглить — от этого непосредственно зависит гидравлическое сопротивление и работа всей системы. То же самое относится и к штуцеру емкости. Привалочные поверхности необходимо выровнять для обеспечения герметичной стыковки с фланцами карбюратора и патрубка.

Естественно, описанный способ подключения резонатора к впускной системе — не единственный. Тем, кто будет делать ввод по-другому, следует помнить: площадь канала непосредственно перед выходом во впускной патрубок должна быть примерно в 1,5 раза больше сечения остального канала.

Расчетная резонансная частота описанной конструкции около 2500 об/мин. Она раза в два превышает обороты холостого хода и примерно соответствует скорости 60 км/ч на прямой передаче — средней в городе и оптимальной для езды с «Енотом».

После установки устройства, запуска и прогрева двигателя он выходит но обороты резонанса или чуть большие. О качестве выполненной работы можно судить по величине опускания дросселя, необходимой для восстановления — холостого хода. Кстати, устойчивый холостой ход достигается при несколько меньших оборотах -800 вместо 1200.

Объективными данными об улучшении динамики и уменьшении расхода топлива я не располагаю из-за отсутствия оборудования, но появилось ощущение лучшей тяги.

Теперь несколько слов о том, как резонатор работает. Он начинает действовать, когда дроссель прикрыт достаточно, чтобы его гидравлическое сопротивление стало сопоставимым с сопротивлением канала резонатора. При движении поршня вверх горючая смесь поступает в кривошипную камеру не только через карбюратор, но и из емкости. При уменьшении разрежения резонатор начинает всасывать в себя горючую смесь. Сюда же пойдет часть обратного выброса. При этом уменьшается выброс топлива в воздушный фильтр, уменьшаются также колебания давления над распылителем, что благоприятно для распыла топлива. Эффективность конструкции возрастает при опускании дросселя.

Работа резонатора напоминает пружинный маятник, где роль пружины играет горючая смесь, находящаяся в емкости, а роль груза -смесь, находящаяся в канале. При совпадении собственной частоты колебаний маятника и вынуждающей силы наступает резонанс — увеличение амплитуды, т.е. в нашем случае количества поступающей в двигатель смеси.

При желании получить улучшение работы двигателя в других диапазонах нужно учитывать следующее.

  1. При увеличении расчетной частоты возрастает и гидравлическое сопротивление канала (больше скорость протекания смеси), а также уменьшается время на цикл, вместе с тем на малых оборотах двигатель не развивает достаточную мощность
  2. Робота системы на частоте ниже резонанса эффективнее, чем выше него.
  3. Канал должен быть возможно короче (малое линейное сопротивление), а емкость — возможно вместительней (большее количество подсасываемой смеси при одинаковом разрежении во впускном тракте).
  4. Все элементы резонатора должны быть достаточно жесткими, чтобы сохранять форму под действием разрезания.

Расчет собственной частоты колебаний резонатора можно вести по измененной формуле для пружинного маятника:

6-1

В заключение расскажу о последнем варианте резонатора. Его эффективность заметно выше, чем у описанного ранее. Емкость склеена из фанеры и имеет объем 0,78 л, использован шланг с внутренним диаметром 12 мм, общая длина канала (со штуцерами) 235 мм.

С Ув. Вадим Силин, инженер.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *