Турбина ТКР на двигатель ваз 2107 2106 2101 и другой классики

Итак, можно ли поставить турбонаддув на двигатель Жигулей? И как поставить турбонаддув на двигатель автомобиля Жигули? Давайте вспомним технические характеристики. Возьмем, например, автомобиль «ВАЗ-2103»: двигатель с рабочим объемом 1458 см. Развиваемая мощность будет составлять 77 л. с. при 5600 обмин. Главная цель того, что вы ставите турбонаддув на Жигули – это увеличение максимальной мощности серийного карбюраторного двигателя примерно на 15-20%. При этом надежность двигателя не будет снижена, а также не изменится серийность основных деталей и узлов. Также мы имели возможность оценить, насколько будет снижен удельный расход топлива при данном изменении.

Установка турбокомпрессора ТКР

В качестве эксперимента мы выбрали наименьший из серийно выпускаемых в Советском Союзе по ГОСТ 9658-66 турбокомпрессор ТКР-7, который оборудован радиальной центростремительной турбиной. Диаметр рабочих колес составляет 74 мм, степень повышения давления Пк равна 1,6, расход воздуха составляет 0,4 кг/с.

Значительное повышение давления горючей смеси на впуске может привести к раннему выходу из строя двигателя – очень быстро прогорят поршни, обгорят выпускные клапаны и прочее. Именно поэтому мы решили немного ограничить степень повышения давления величиной до 1,2. Это позволило увеличить мощность двигателя на 15-20%. Далее мы уменьшили подвод отработавших газов в турбокомпрессор при помощи установки перепускного патрубка, который должен отводить часть газов в выпускную трубу мимо турбины. При этом применили сменные дросселирующие шайбы на впуске в ТКР.

Чтоб отработать компоновку ТКР на специальном стенде, который имитировал двигатель, установили штатный выхлопной, а также впускной коллекторы двигателя. К ним подсоединили компрессорный и турбинный тракты ТКР, при этом учитывали минимальные потери давления, а также прочность конструкции и, соответственно, размещение в пределах моторного отсека автомобиля «ВАЗ-2107». Тут же был определен способ, как установить карбюратор и воздушный фильтр, а также конфигурацию и крепление маслопроводов, как расположить термопары и датчики давления.

Турбокомпрессор разместили со стороны впускного и выпускного коллекторов двигателя. Ось сориентировали параллельно коленчатого вала двигателя. Для плавного сопряжения при помощи короткой трубки были соединены приемный патрубок турбины с выпускным коллектором. Для вывода отработавших газов из ТКР была доработана приемная труба глушителя со специальным патрубком.

Монтаж турбокомпрессора ВАЗ

Чтобы смонтировать турбокомпрессор в моторном отсеке автомашины «ВАЗ-2107», пришлось убрать аккумулятор в левую часть отсека. С двигателя нам пришлось снять карбюратор и воздушный фильтр, а на штатную площадку карбюратора через паронитовую прокладку мы установили приемный алюминиевый патрубок. Для надежности закрепили конструкцию болтами. При этом не забывали удалить штатную приемную трубу.

Через штатную прокладку на шпильки выхлопного коллектора необходимо установить и хорошо закрепить газоподводящий патрубок. Снизу вводим доработанную приемную трубу глушителя. Далее через медную прокладку необходимо соединить эту конструкцию с треугольным фланцем перепускной трубы патрубка газораспределения. ТКР необходимо установить и закрепить на горизонтальный фланец патрубка. Далее необходимо ввести в выпускной тракт ТКР цилиндрическую законцовку отводящего патрубка, который имеет уплотнительное кольцо. После этого необходимо закрепить прямоугольный фланец патрубка через медную прокладку на приемной трубе ТКР.

Между патрубком компрессора ТКР и впускными, выпускными патрубками устанавливается соединительный патрубок диаметром 50мм, который закрепляется пластиковыми хомутами. Также устанавливаем алюминиевый патрубок на выходе компрессора ТКР, который через дюритовую муфту закрепляем ленточными хомутами. Карбюратор крепится к горизонтальному фланцу патрубка выхода при помощи штатных шпилек и через штатную же прокладку.

Далее удаляем вторую справа прижимную пластину крышки головки блока и штатные тяги привода дроссельной заслонки. В месте прижимной пластины монтируется кронштейн привода дроссельной заслонки, к которому крепятся кулисы и длинные тяги привода дроссельной заслонки. Трубопровод гидровакуумного усилителя закрепляется на специальном штуцере входного патрубка, подсоединяем указатели приборов и датчики. Далее устанавливаем штатный фильтр воздуха со штатным подсоединением трубы вентиляции картера.

Для возможности сравнения показателей двигателя до и после установки турбины проводились испытания. В программе испытаний были испытания на приемистость, скоростные испытания на подъеме и на горизонтальном участке.

Температура газов перед турбиной контролировалась при помощи авиационного термометра со шкалой до 950 градусов Цельсия. Датчик был установлен в подводящем патрубке ТКР по оси газового потока.

Итоги работы.

Проанализировав итоги проделанной работы, можно смело утверждать о возможности размещения ТКР-7 в моторном отсеке любой модели ВАЗ, исключая 2108 и 2109, без изменения серийности узлов. Двигатель жигулей с установленной ТКР запускается без затруднений и устойчиво работает на всех диапазонах частот вращения. При достижении 4000 об/мин давление наддува начинает превышать атмосферное, то есть в этом режиме обеспечивается форсаж на уровне 20%, что, безусловно, положительно влияет на динамику разгона. Испытуемый ВАС – 2107 при загрузке 4 человека, набирал 100 км/ч за 18 секунд, при этом у автомобиля без ТКР – 24 секунды.

Температура двигателя с ТКР не отличалась от серийного на всех режимах испытаний. Отбор масла на смазку ТКР показывал понижение давления масла в магистрали на 0,1-0,2 кгс/см кв. при частоте вращения от 4500 об/мин, что находится в допустимых пределах.

Касательно экономичности двигателей, то двигатель, оснащенный ТКР, показал снижение удельного расхода топлива на 15-20%.

Также в течение испытаний были выявлены и недостатки установки ТКР. К примеру, при объеме двигателя 1200-1500 см куб. желательно использовать ТКР меньших размеров.

В описанном способе, как установить турбонаддув на двигатель, необходимое давление нагнетаемого воздуха (1,2 кгс/см кв.) достигается путем подбора дросселирующих шайб, но это трудоемко и занимает много времени. В дальнейшем данная проблема будет решаться путем установки в газопроводящем канале клапана, который будет срабатывать при достижении определённого давления топливо-воздушной смеси.