Нагнетатель своими руками

Он был на столе, слабо сверкая металлом, добротный, весомый, зримый. Не магнитик для топливопровода, а настоящее Изделие, за версту отдающее оборонкой. Механический нагнетатель. Его величество Приводной Компрессор типа Рутс.
Принес его в редакцию сам разработчик — Олег Иванович Попырин, выпускник физфака МГУ, кандидат физико-математических наук и автор многих разработок в области физико-химических и газодинамических процессов. Запатентованная изюминка нагнетателя в оригинальной форме лопастей. Агрегат с Такими лопастями проще в изготовлении, а постоянный зазор около 0,1 мм в зацеплении роторов и по торцам гарантирует хороший ресурс — трущихся частей нет. У компрессора собственная система смазки. Подшипники рассчитаны по оборотам (12000 об/мин) и нагрузке, а шестерни и алюминиевые роторы отбалансированы. Естественно, мы не могли не испытать его на автомобиле. А тут и доброволец нашелся — Коля, умелец-самоучка, блестящий реаниматор сломавшихся на дороге машин, из службы эвакуации. Увидев разложенный по косточкам компрессор, взгляд от вести он больше не мог. И одним своим благоговеющим видом уговорил нас отдать агрегат ему. С клятвенным обещанием рассказать и показать. От наших речей просто, что устанавливать компрессор нужно после дроссельной заслонки и переносить вакуумные шланги на новый патрубок, отмахнулся. Знаем, мол, плавали. А разговоры о том, что шкив компрессора должен лежать в од ной плоскости с остальными, счел обидными. Дескать, я каждый день машины оживляю, а вы тут с ликбезом лезете. Забрал компрессор, кронштейны и переходники — и был таков.

Золотыми руками

Через несколько дней счастливый Коля заявился к нам — хвастать результатами. Распахнули капот пятнашки... Что тут у нас? Ох и тесно, даже наш компактный компрессор не сразу втиснулся в моторный отсек. После долгих примерок Коля разместил его на месте бачка омывателя. Удачное решение: тут гораздо меньше нагрев от двигателя и радиатора.
Компрессор на кронштейне прикреплен к блоку двигателя четырьмя шпильками — резьба под них есть у всех восьмерочных блоков, узел дроссельной заслонки он закрепил на входящем в комплект кронштейне, заглушив входное отверстие ресивера. Воздух в него попадает с противоположной стороны, где вместо заглушки теперь переход ной фланец. Вроде все правильно...

Поехали?

Включаем стартер — и мотор оживает с новым, утробным бормотаньем. Манометр показывает 0,4 бара. На холостых оборотах стрелка тахометра нервно подергивается, но после перегазовки успокаивается на отметке 1000 об/мин. Пробная поездка ошеломляет пушечным разгоном, но выше 3000 об/мин стрелку загонять не спешим — компрессор надо обкатывать 20 часов. Остатки 92-го бензина в баке, пусть и частично «нейтрализованные» 98-м, тоже не располагают «зажигать»: слышна детонация. Так, потихоньку, доехали до техцентра — и на диагностику.
Больше всего нас беспокоил датчик массового расхода воздуха — справится ли? И смогут ли форсунки подать увеличенное количество топлива? Выводим параметры работы блока управления:
время впрыска, показания датчиков, опережение угла зажигания. Все в разумных пределах. А как с экологией? Четырехкомпонентный анализатор показывает, что все параметры в норме — и на минимальных оборотах, и при 3000 об/мин.
На том Колю и отпустили. С условием, что после обкатки он появится снова. Тысячу километров он намотал за неделю — в самых умеренных режимах и заправляясь только 98-м бензином.
Теперь можно и покрутить мотор. Да, как говорится, почувствуйте разницу! Восьмикпапанник уверенно подхватывает с самых низов и мигом упирается в ограничитель — только успевай переключать передачи. Ласкает слух и тихий посвист наддува. Ради эксперимента проверили: компрессорная «Самара» легко трогается и на второй передаче. Двигатель не перегревавтся, сам компрессор — даже после прохватов — не сильно горячий, рука терпит. Правда, на высоких оборотах давление поднимается до 0,55 бара — за счет уменьшения обратного тока воздуха. Не многовато ли? Ответ мы получили на испытательном стенде.

Напополам

для измерения момента и мощности двигателя мы воспользовались тормозным стендом Маха техцентра ДиМ+Ко. Первое измерение — мотор ревет, стрелка тахометра медленно ползет вверх:
4, 5, 6 тысяч оборотов, ограничитель! И вдруг из- под капота повалил пар—сработал клапан в про ке расширительного бачка. Но паровых пробок в системе не появилось — печка работает, темпера тура масла в норме. долив жидкость, даем пора ботать двигателю на малых оборотах.
А что же на экране? Ого! Мощность перевалила за 100 л.с., а момент достиг 160 Н-м! Это почти в полтора раза больше штатных значений. Кое-кто из пессимистов пророчил, что существенного при роста мы вообще не получим — дескать, его съедят изменившиеся настройки впуска и штатная система выпуска (а ведь длина родного впускного трак та от воздушного фильтра почти совпадает с его длиной от компрессора. Так что, может быть, и в настройки попали).
Второго замера мотор не выдержал: поднапрягся, выдал рекордный момент — аж 167 Н-м и... сдох. Чуда, увы, не состоялось. Впрочем, и не могло. Во-первых, при таком давлении Коля не счел нужным разжать двигатель — снизить степень сжатия, а во-вторых, он не подумал о том, что прочность серийного двигателя не безгранична — на максимальных оборотах раскрылся газовый стык между головкой и блоком.
Зато компрессор показал себя молодцом! И перегрева нет, и давление во всем диапазоне почти постоянное. Удачный агрегат получился!

Анатолий БЕРГМАН


ТЮНИНГОВЫЙ КИТ

Идея конструктора — выпускать наборы для тюнинга, которые владелец может установить самостоятельно. Рутс с его приводом прямо от шкива коленвала идеально вписывается в эту схему — компрессор устанавливается как навесной агрегат. При небольших давлениях вмешательство в двигатель минимально: вскрывать его не придется. При наддуве порядка 0,5 бара потребуется, как минимум, заменить прокладку головки цилиндров. Еще лучше дополнительно установить более прочные поршни и болты головки цилиндров. При большем наддуве придется дефорсировать двигатель. По сравнению с турбокомпрессорами механические нагнетатели имеют ряд преимуществ: кривые мощности и момента практически не изменяются по характеру, лишь поднимаются вверх, поэтому двигатель «везет» уже с низких оборотов. без турбоям. Кроме того, роторы Рутса вращаются гораздо медленнее и испытывают меньшие тепловые нагрузки, чем турбина. Наконец, давление наддува легко изменить, поменяв приводной шкив. Основной недостаток — повышенный расход топлива.
За один оборот два 3-лопастных ротора нагнетателя СИ. Попырина подают 0,75 л воздуха. При передаточном отношении шкива коленвала и компрессора 1:2 он способен наддуть вазовскую полторашку примерно до 1 атм избыточного давления. Наш образец был рассчитан на наддув двигателя ВАЗ-21 15 до 0,5 атм.