Существует два основных направления в совершенствовании двигателя внутреннего сгорания: доводка или доработка уже существующих конструкций и создание новых образцов со значительными изменениями. К первому, менее сложному и более доступному для практической реализации, следует отнести оптимизацию формы и проходных сечений каналов, повышение степени сжатия, подбор оптимальных фаз газораспределения, регулировку карбюратора и установку оптимального угла опережения зажигания.
Предлагаемый способ доработки позволяет повысить мощность двигателя примерно наполовину. Подвергать модернизации имеет смысл лишь новый или малоизношенный двигатель.
Чтобы увеличить мощность N и уменьшить расход топлива повышают степень сжатия. Это наиболее доступный прием форсирования. Необходимо проточить посадочные места цилиндра и головки, как показано на рис. 1При зтом степень сжатия составит 8,5-9. Если используется штатная цилиндро-поршневая группа, увеличивать степень сжатия больше 9 не следует, так как при более высоких показателях двигатель в процессе работы быстро перегревается.
В случае, если степень сжатия имеющегося двигателя неизвестна, ее можно вычислить по формуле: E=(Vn+Ve)/Ve, где Vn – рабочий объем цилиндра, Ve – объем камеры сгорания, определяемый количеством масла залитого залитого в свечное отверстие (в кв.см.) до середины резьбы (поршень находится в ВМТ), Е – геометрическая степень сжатия. Окончательно величину Е устанавливают при помощи прокладок разной толщины между головкой и цилиндром. Их изготавливают из отожженной меди или мягкого алюминия. Этот способ дает прирост мощности N около 0,1-0,12 л.с.
Дальнейшее увеличение мощности двигателя достигается установкой карбюратора с большим диаметром диффузора, доработкой кривошипно-шатунной, поршневой групп и внутренних поверхностей картера, а также совмещением перепускных каналов в картере и цилиндре. Самое заметное увеличение мощности можно получить путем изменения фаз газораспределения. Следует, однако, заметить, что браться за это дело неопытному человеку не следует — двигатель наверняка будет испорчен. Ведь понадобятся соответствующий инструмент и приспособления, а также определенные слесарные навыки.
Рассмотрим каждый вид доработки отдельно.
Цилиндр и головка цилиндра. Для более эффективного охлаждения необходимо убрать все неровности и литьевые "борозды" на ребрах охлаждения. Нагар на гильзе и головке цилиндра надо размягчить керосином и снять палочкой из твердого дерева, После этого можно приступать к более сложным слесарным работам.
Цилиндр
Для беспрепятственного перетекания рабочей смеси из кривошипной камеры в перепускные каналы надо обработать выступающую часть гильзы цилиндра согласно рис. 2.
Далее следует обеспечить стыковку перепускных каналов цилиндра с перепускными нишами картера, обрабатывая их фрезой бормашины или надфилем. Все острые кромки гильзы нужно закруглить радиусом 5 мм. Каналы и выхлопной патрубок зачистить и заполировать. Прокладка под цилиндром не должна перекрывать перепускные каналы.
Поршень
Его надо очистить от нагара, проточить днище на токарном станке (рис. 3) и заполировать доводочной шкуркой. Юбку поршня доработать так, чтобы она соответствовала форме уже доработанной гильзы цилиндра, а все опиленные кромки — скруглить. Во время «примерок» поршень должен находиться в НМТ.
Картер и кривошипно-шатунный механизм
Коленвал надо закрепить в патроне токарного станка и снять «бороду» от сварки со щек маховика после чего эти места зашлифовать. Эту операцию следует проводить, тщательно предохранив от пыли и стружки нижний подшипник шатуна. Свобод конец последнего резинкой или пружиной надо оттянуть к станине. Теперь можно приступить к сложной и ответственной операции по изменению фазы впуска. Впускной канал в правой половине картера надо развернуть до 12 мм и отшлифовать, а также установить фазы впуска, соответствующие рис. 4. Для этого коленвал без подшипника монтируется в правую поле картера, а на правую цапфу надевается картонный круг с нанесенной с внешней стороны градусной шкалой (можно пользоваться двумя школьными транспортирами большого диаметра). Теперь через деревянные прокладки эту половину картера зажмите в тиски и совместите "О" шкалы со стрелкой, неподвижно закрепленной на картере. Для удобства определения ВМТ и НМТ можно установить цилиндр, привинтив его к правой половине картера. Поверните коленвал на 47 градусов после НМТ и через канал картера нанесите на цапфу риску по нижнему краю канала. Теперь надо извлечь коленвал и фрезой бормашинки снять лишний металл цапфы до риски.
Противоположную сторону впускного канала цапфы надо частично запаять оловянным припоем, используя травленную кислоту в качестве флюса (место пайки омыть водой и обязательно высушить!). Теперь следует повторить операцию разметки – повернуть коленвал на 47 градусов после ВМТ и сделать риску на цапфе по верхнему краю канала в картере. Теперь надо убрать фрезой лишний припой и, обрабатывая впускной канал в цапфе, придать ему максимально плавные обводы, а затем отшлифовать. Повторить «примерку», и если необходимо – доработать каналы в к цапфе до полного совпадения с каналом в картере. Также надо заглушить балансировочные отверстия в маховиках коленвала. Для этой цели подходит обычная пробка от винной бутылки: ее надо вставить в отверстие на клею БФ-2, затем обрезать заподлицо и зашкурить (рис. 5).
Для уменьшения газодинамических помех в картере надо спилить и зашкурить «рубцы» от литейных форм, запилить и сделать по возможности плавными обводы всех поверхностей. Совместить продувочные каналы картера и цилиндра. Предварительно обезжирив, залить эпоксидной смолой все раковины и ниши. Когда смола застынет – зашлифовать заподлицо поверхность картера. Первый этап сборки – установка в картер подшипников. Еще одной доработкой по части коленвала является замена коренных подшипников 203 на самоустанавливающийся серии 1203. Половинки картера на электроплите или в духовке нагреваются до 70-80°С (головка спички должна оставить след, но не воспламениться), после чего в них вкладываются подшипники. При установке цилиндра необходимо добиться, чтобы нижние кромки продувочных окон совпали с верхней гранью днища поршня, когда тот находится в НМТ. Этого добиваются установкой под цилиндр прокладки необходимой толщины. Мопед на базе велосипеда с таким мотором при полной массе 145 кг (собственный вес, водитель и багаж) на горизонтальных участках шоссе развивает скорость до 45 км/ч (ведущее колесо от "Камы" со звездочкой в 33 зуба и с суммарным передаточным отношением 1:12,3), что соответствует мощности 1,5 л.с. при 6000 об/мин. Максимальный крутящий момент сместился в область более низких оборотов, что позволяет не пользоваться педалями при подъемах в гору. При этом расход бензина А-76 с маслом не превышает 1,6-1,7 л. на 100 км. Форсированный двигатель требует несколько иных, по сравнению с указанными в инструкции, регулировок системы зажигания. При степени сжатия около 9, опережение следует установить в пределах 1,9-2,1 мм до ВМТ и применять свечу А17В. Остается добавить, что форсировка двигателя вышеописанным способом несколько снижает его моторесурс и требует более частых регулировок системы зажигания.
