Начнем!
Часть 1: «зачем нам это нужно вообще» оно же «Вступление».
Карбюраторные мотоциклы рассмотрим наверное отдельно, если будет интерес (если он есть — в комментариях или еще где-то напишите пожалуйста «КАРБЮРАТОР»).
Зачем вообще нужна настройка впрыска/зажигания?
1. Если вы внесли ЛЮБЫЕ изменения в силовую установку и/или периферию двигателя, то необходима настройка. Это практически аксиома. Другой воздушный фильтр, другой глушитель, другой распределительный вал и даже переход на не рекомендованное топливо меняет газодинамические и термодинамические процессы в двигателе.
Почему это скорее всего плохо? Всем интересующимся моторами известно, что максимально полное сгорание топлива происходит при соотношении воздуха и топлива в пропорции 14.7:1 для обычного бензина. При этом максимальную мощность и защиту от детонации и температуры мотору дает смесь в диапазоне 12.5:1..13.7:1. При этом некоторые современные моторы с водяным охлаждением и продвинутыми системами управления для экономии топлива могут спокойно в круизе ехать на смеси беднее 15.0:1.
Таким образом во время работы у современного мотора постоянно меняется смесь в зависимости от того, что нужно в конкретный момент: едем медленно — 14.7, в топили — 13.5 и «богаче», тормозим двигателем — 16.0… Более того, если вы едете в каком-то одном режиме, смесь все равно не постоянная и меняется для обеспечения экологичности, экономичности, шумности и т.д. Может мотор к круизе безопасно на 2000 об/мин работать на 15:1, значит будет. А при 3000? 15.0 бедно? Хорошо, значит 14,7:1.
Из вышеизложенного мы понимаем, что из вашего мотора и так уже выдавили все что можно в условия компромисса требований и желаний «зеленых» и вашего кошелька, а вы внесли изменения влияющие на газодинамику, то есть на рабочую смесь (смесь паров бензина и воздуха, готовая к воспламенению).
Например: поставили фильтр и глушитель? в 2/3 случаев это снижает наполняемость цилиндров (эффективность наполнения рабочей смесью цилиндров на такте впуска) на низких оборотаx и повышает на высокиx. Таким образом внизу у мотора переобогащенная топливовоздушная смесь, вверxу — обедненная.
В результате, там где безопасно ехать 15.0 (что уже беднее стехиометрических 14.7) с тюнингом в реальных условиях выходит 15.5, а где нужно 13.5, получаем например 12.5 или наоборот.
Переобогащенная смесь снижает скорость горения, недогорает, забивает катализатор сажей, смывает масленую пленку со стенок цилиндров. Получаем повышенный износ и потерю мощности.
Обедненная смесь горит с более высокой температурой и перегревает камеру сгорания, выпускные клапана, повышает риск детонации и раннего самопроизвольного возгорания смеси, что является причиной прогара поршня, выламывания поршневых колец, разрушение свечей, прогар клапанов и так далее.
«А что же кислородные датчики и модный блок управления?! Он же все поправит!»
Тут все просто. На 95% автомобилей и мотоциклов используются узкополосные датчики кислорода (narrow-band oxygen sensors), диапазон показаний и измерений которых всего 1 вольт или что-то вроде 14.3-15.0:1 (график соответствия напряжения и смеси смотри на картинке ниже)
и при этом (очень условно объясняю!) электронный блок управления (далее — ЭБУ) не получает от такого датчика значение актуального состава смеси, а к нему приходят параметры в виде синусоиды — богаче 14.7, беднее 14.7, равно 14.7 (смотри на следующей картинке)
и соответственно ЭБУ может использовать информацию с этих датчиков только в тех режимах работы двигателя, где предусмотрена смесь близкая к 14.7, то есть «лямбде» или стехиометрической, то есть теоретически идеальной))) А это что значит? Правильно — смесь теоретически может быть подкорректирована до безопасной возможностями ЭБУ только на холостом ходу и круизе. На всех остальных режимах смесь у нас другая и определяется заложенной в карты информации.
На пример таблица желаемой смеси мотора HD Twin Cam 103
Как видите только в диапазоне от 1,5 до 3,75 тыс. об/мин и от 35 до 70 КПа разряжения (т.е. нагрузки на ДВС) смесь попадает в рабочий диапазон датчиков кислорода.
2. Хорошо, а если мотоцикл стандартный? Получается его настраивать не нужно или не имеет смысла?
Вроде бы не за чем… а нет, не так. Значит плохо прочитали прошлый абзац.
Заводская настройка это компромисс между экологией, безопасностью (плохой бензин, разное качество фильтров и т.д.) и красивыми цифрами максимальной мощности в буклете.
Любой тюнер вам скажет, что мотор лучше всего работает при стабильной смеси: лучше реагирует на ручку, быстрее раскручивается и т.д. А теперь вспомним, что я написал про заводскую настройку? Правильно — она постоянно меняется. Добавим к этому, что мощность на скажем 3000 об/мин производителю показывать вам не обязательно, поэтому он на этом режиме возьмет и забеднит в угоду экологам. Почему бы и нет? Клиент же лапух, смотрит в основном на строчку «максимальная мощность».
Из опыта. На Harley Davidson туринг Twin Cam 103 настройкой заводской комплектации получилось скинуть 0,9 сек в спринте 0-100. Скажете мало? При этом мотор работает «холоднее», что добавляет комфорта мотоциклисту и ресурсу двигателю.
Приведу пример того же Twin Cam 103 после установки тюнинга, но до настройки.
Верхний график - мощность и крутящий момент на колесе.
Средний - смесь в первом цилиндре (нижняя кривая) и разряжение во впускном коллекторе (вехняя).
Нижний - смесь в заднем цилиндре (нижний) и откат угла опережения зажигания (верхний).
- Провал на оборотах с 2.2 до 3.2 тыс. оборотов. Вызвал снижением наполняемости цилиндров и переобогощения смеси значительно ниже 12:1.
- На оборотах выше 4-4.5 тыс. оборотов смесь значительно обеднилась, что в том числе вызвало детонацию и снижение мощности. График мощности перестает идти вверх, а на 5.2 тыс. начинает снижаться.
- График разряжения рубленный и после 4.8 тыс. оборотов снижается, что говорит о том, что либо воздушный фильтр забит либо не имеет достаточной пропускной способности.
Интересно? Продолжаем?
Есть смысл сделать словарик терминов?
Есть ли смысл описывать общую теорию ДВС или все взрослые и знают дядюшку Отто и его неоценимый вклад в наше удовольствие?
