На искусственном дыхании

Впрочем, вполне реальная: испытания «компрессорного» VAZ 2110 идут не первый месяц.

ПАТЕНТ № 2196251

Принцип действия отечественного компрессора тот же, что и у «Рутса», но он намного проще в изготовлении благодаря особой форме лопастей ротора (патент РФ № 2196251). При этом скачки давления, неизбежные для прямых лопастей, гасятся наклоном патрубков на впуске и выпуске, а постоянный зазор около 0,1 мм в зацеплении роторов и по торцам гарантирует хороший ресурс – трущихся частей нет. Конструктор нагнетателя – Олег Иванович Попырин, кандидат физико-математических наук и автор многих разработок в области физико-химических процессов.

Опытный образец рассчитан на подачу 0,75 л воздуха за один оборот трехлопастных роторов. При передаточном отношении шкива коленвала и компрессора 1:2 он способен наддуть полуторалитровый мотор до 1 бар избыточного давления, а двухлитровый – до 0,5 бар. У компрессора своя система смазки: в картере с сальниковыми уплотнениями – моторное масло. Разумеется, подшипники и шестерни рассчитаны по оборотам (12 000 об/мин) и нагрузке, а алюминиевые роторы отбалансированы.

НОСИТЕЛЬ АГРЕГАТОВ

Первым «носителем агрегатов» стал VAZ 2115 с полуторалитровым впрысковым мотором. Компрессор со шкивом, рассчитанным на наддув 0,50–0,55 бар, смонтировали на месте бачка омывателя (последний перенесли к моторному щиту) и закрепили на двух кронштейнах к блоку цилиндров и ресиверу через штатные резьбовые отверстия.

Проблему с перепуском избыточного воздуха, расход которого зависит от открытия дроссельной заслонки, удалось решить просто и изящно. Компрессор установили в разрез впускного трубопровода между дроссельной заслонкой и ресивером, убив этим двух зайцев. Во-первых, исчезла необходимость городить перепускную систему с клапанами и обманывать датчик массового расхода воздуха – в двигатель попадает весь прошедший через него воздух. Во-вторых, компрессор меньше нагревается, потому что не сжимает «лишний» воздух.

Узел дроссельной заслонки смонтировали на отдельном кронштейне, а входное отверстие ресивера заглушили. Воздух же стали подавать с противоположной стороны, где вместо заводской заглушки установили переходной фланец.

Двигатель вначале оставили «как есть», только перевели на 98-й бензин. На дороге все было благополучно, а вот предельные нагрузки на моторном стенде для штатного мотора оказались непосильны: прогорела прокладка головки блока, оплавилась перемычка между цилиндрами.

Что ж, 0,4–0,5 бар – предел для штатного мотора, даже «мерседесовского» (ЗР, 2005, № 5, с. 248). Нужно или снижать давление наддува, или же «разжимать» мотор. Для полноценных испытаний компрессора второе лучше. Так и поступили с новым агрегатоносителем – VAZ 2110 с 8-клапанным мотором 1,6 л.

Степень сжатия снизили до 8,6:1 путем переточки шатунных шеек коленчатого вала со смещением 0,2 мм – ход поршня уменьшился с 76,0 до 75,6 мм. Также позаботились о более прочных поршнях с масляным охлаждением (как в двигателе VAZ 2112) и высокопроизводительных форсунках (полный список переделок – в конце статьи). Итог – примерно тот же прирост максимальной мощности и момента, но теперь двигатель с честью выдержал и полигон НАМИ, и моторный стенд.

Управлять компрессорной «десяткой» – одно удовольствие. Восьмиклапанник уверенно подхватыват с самых низов и весело раскручивается – только успевай подтыкать передачи. Ласкает слух и тихий посвист наддува, перебиваемый иногда рыком настроенного выпуска. Педаль газа стала в полтора раза чувствительней, причем как при разгоне, так и при торможении двигателем – можно поберечь колодки.

В ЛЕГКОМ ВЕСЕ

Описанный здесь агрегат, впрочем, – лишь действующий макет. В настоящее время на одном из российских авиационных заводов изготовлен опытный образец доработанного компрессора, который, возможно, и поступит в продажу. Главное его отличие – существенно меньший вес, причем как за счет самого корпуса, так и роторов: они выполнены полыми, что снижает их момент инерции и облегчает «раскрутку». Улучшится и охлаждение корпуса благодаря оребрению. Доработаны система смазки и конструкция уплотнений. Установить новый компрессор можно в нижней части моторного отсека «десятки», на месте генератора. Последний же переедет наверх.

НА ГОРИЗОНТЕ – КИТ

Идея конструктора – выпускать не просто компрессор, а полный набор для тюнинга, так называемый кит, который в принципе можно установить на двигатель самостоятельно. Такие киты много лет пользуются устойчивым спросом в США, и нагнетатель с приводом от шкива коленчатого вала идеально вписывается в эту схему. При небольших давлениях (до 0,2 бар) можно не вмешиваться в двигатель, установив компрессор как навесной агрегат. Но наверняка большинство любителей тюнинга захотят взять от кита максимум возможного, а тогда без вмешательства в двигатель не обойтись. На этот случай в комплект, помимо кронштейнов, патрубков, ремня и ролика, войдет и установочный диск, который позволит поменять программу управления ЭБУ для оптимальной работы с компрессором (для 8- и 16-клапанных двигателей ВАЗ).

Впрочем, на осень запланированы лишь сертификационные испытания нового агрегата, поэтому желающим прописать новинку у себя под капотом придется пока запастись терпением.

НАГНЕТАТЕЛЬ ТИПА «РУТС» – ДОСТОЙНЫЙ КОНКУРЕНТ ТУРБОКОМПРЕССОРУ И ОТЛИЧНО ПОДХОДИТ ДЛЯ «КИТОВОГО» ТЮНИНГА ДВИГАТЕЛЯ.

+ Кривые мощности и момента практически не изменяются по характеру, лишь перемещаются вверх, поэтому двигатель «везет» уже с низких оборотов, без «турбоям»;

роторы приводного нагнетателя испытывают значительно меньшие тепловые нагрузки и вращаются медленнее;

- расход воздуха и давление наддува можно изменить установкой другого шкива, то есть легко адаптировать нагнетатель для разных двигателей.