[Архив 2008 г.] История ГАЗ 3110 Волга. От атмосферы до турбо.

Я думаю за начало истории тюнинга Волги можно принять тот факт, что с завода она пришла с довольно редким мотором заволжского моторного завода ( ОАО ЗМЗ), обозначение которого было ЗМЗ 40620F, в то время как обычные моторы имели маркировку ЗМЗ 40620D. История про буковки F и G довольно запутана, одни люди с пеной у рта доказывают что это только лишь обозначение комплектации ( например F - без ГУР), другие полагают что F – это клеймо ЦМС ЗМЗ ( Цех малой сборки – качество сборки и самих комплектующих заметно выше конвейерных), сам завод вразумительного ответа дать не может. Но факт есть факт, что F мотор всегда выдавал немного большую мощность, чем D мотор и не заметить и спорить с этим было бесполезно. Однако, F моторы имели одну, довольно распространенную и серьезную болячку – это эллипсность цилиндров, что приводило в 100% случаев к увеличенному расходу масла на угар при эксплуатации двигателя на оборотах выше 4000 об/мин.
Для справки, двигатель ЗМЗ 4062 представляет из себя 16 клапанный двигатель с 2мя распредвалами, объемом 2281 см3, имеющий микропроцессорную систему впрыска и зажигания, выдающий 180-200 нм крутящего момента на 4000-4500 об/мин и мощность 130-147 л.с. на 5200-5500 об/мин ( такой большой разброс параметров определяется качеством изготовления двигателя на заводе).
Как и следовало предполагать, этого все равно оказалось мало. В те года, 2003 примерно, начал распространяться так называемый «чип тюнинг», или как называет народ «чиповка», «перепрошивка». Так вот, на волгу сделать чип тюнинг было негде, однако ВАЗ – сплошь и рядом в Москве. И тут хитрая идея закралась мне в голову – почему бы не сделать самому себе! В то время блок управления двигателем стоял Микас 1.5.4, прошивка которого размещалась в микросхеме ПЗУ 27С512. Наконец – то нашел программатор микросхем DIP28 и купил за небольшие деньги взломанную версию редактора калибровок Сhip Tuning Pro ( да простит меня авторJ), так как готовые прошивки для моего блока управления, даже коммерческие, особых изменений в динамику автомобиля не вносили. И вот тогда то и началась у меня тема по настройке машины. Я то и дело постоянно прошивал микросхемы прошивками с новыми калибровками, пытаясь подобрать оптимальные. Один раз мне повезло и удалось считать прошивку с кроссовой волги, прошивка там была немного изменена в плане алгоритмов, благодаря чему мотор мог работать без глюков на оборотах выше 5500 об/мин. За это время я сделал 2 прошивки и объединил их в 2х режимную с переключением на ходу, одна была подправленная стандартная, рассчитанная на экономию, вторая – которая заставляла мотор отдавать максимальную отдачу. И я даже их продал определенное кол-во комплектов, и народ хвалил прошивки и меня. ( Сейчас в наши дни, двухрежимная прошивка (если это не газ/бензин) указывает только на низкий уровень настройщика).
Далее ребята- волговоды помогли мне достать новые элементы в тюнинге автомобиля, а именно усиленный передний стабилизатор (от автомобиля Чайка) – благодаря которому, Волга перестала наконец –то крениться в поворотах, а также короткоходную кулису на КПП, благодаря чему уменьшилось время переключения передач.
К тому времени, на тюнинг-рынке для волги ребята из фирмы PASSIK сделали модный впускной ресивер, объемом 4л, а заодно у них же на машину была изготовлена на заказ новая прямоточная выхлопная система из нержавейки. Проникнувшись теорией по настройке выпуска и проведя различные эксперименты, новомодный резонатор (типа «воронка» (C) Jetsamnaz) нашел свое место на уровне хвостовика КПП, то есть гораздо ближе места установки штатного (затыкающего) резонатора, благодаря чему стал ощущаться резонанс – небольшая прибавка тяги на 6000-6500 об/мин. Впускной тракт до ресивера был тоже доработан, был организован динамической наддув холодного воздуха, который заключался в том, что воздушный фильтр был выведен «канализационной» трубой 110мм перед радиатором, практически прямо навстречу набегающему потоку. Данная конструкция дала ощутимый эффект на скорости, порядка 100 км/ч заметно улучшилась приемистость. 

Появилась возможность за небольшие деньги доработать ГБЦ – то есть начать серьезно дорабатывать непосредственно двигатель. ГБЦ дорабатывалась в Костроме, так как в Москве за приемлемые деньги было найти кого – либо, кто взялся бы, нереально. В ГБЦ были отшлифованы впускные и выпускные каналы, камеры сгорания цилиндров доведены до одинакового объема, клапанные пружины заменены на более жесткие от 2108 мотора ( к слову сказать, ОАО ЗМЗ должен был по предписаниям КД именно такие пружины и ставить, а на деле часто ставил какие то левые, более мягкие), клапаны были облегчены и получили другие фаски (подробнее об этом Вы можете почитать в разделе Статьи).
Собранный мотор стал управляться более новой системой управления на базе блока Микас 7.1. Однако после сборки, противореча всему, мотор стал хуже ехать. И настроить его стандартными средствами не получалось. Было ясно – дело в настройке, скорее всего «ушла смесь» да и перестал подходить УОЗ в некоторых точках. И вот тогда то начало зарождаться JCTechnologyсо своим первым проектом по автоматической настройке блока управления микас 7. Данный проект представлял из себя программу для ПК, которая соединяясь с блоком управления через RS232 ( Com Port) , будет сама в реальном времени подбирать оптимальные параметры для топливоподачи, УОЗ, Базового наполнения. Сначала программа была обучена работать с серийными датчиками кислорода ВАЗ (они стояли в 2 раза дешевле аналогичных для ГАЗ), а потом в последствии уже с широкополосными LC-1/ LM-1 производства Innovate Motorsport. И вот тогда после отстройки мотор наконец-то поехал. Расчетная мощность была порядка 170л.с. ( к сожалению так замериться и не съездил), а измеренный массовый расход воздухом двигателя составил 512 кг/ч на 6300 об/мин.
А тем временем заканчивался 2006 г и в планах было осуществить давнюю мечту – построить 4х дроссельный впуск. Все к этому и шло, уже была разработана конструкция, искал где могли бы за приемлемые деньги ее воплотить в жизнь. Но тут ……..
…. Но тут случилось так, что за смешные деньги стал обладателем двух редких турбонагнетателей СТ15B Toyota двигателя 1JZ-GTE ( редких, потому что наиболее часто распространен вариант этого двигателя Bi-Turbo на более мелких турбинах). И началась новая история постройки нового мотора. Забегая вперед скажу сразу, первый вариант мотора оказался не очень удачным, и после определенного время он был значительно переделан. Подробный отчет о постройке мотора можно найти в разделе Статьи. Было принято решение полностью переделать мотор, по возможности заменив разные комплектующие на более прочные.
Как уже ранее упоминалось, F мотор славился хорошим жором масла, у меня при использовании двигателя до 7500 об/мин расход масла подходил к 1 л на 300 км! В фирме AMS сервис (г. Зеленоград) был заказан комплект кованый поршней 92.5мм и под них был расточен блок цилиндров. Шатуны обзавелись форсунками охлаждения поршней маслом ( ноу-хау одного тульского мастера) для дополнительного охлаждения. Коленвал был оставлен заводской чугунный с диаметром кривошипа 86мм.

Строя этот мотор, я постоянно консультировался с ребятами из McAutoTuner, а также через них заказал себе стальную прокладку ГБЦ. Сама ГБЦ не претерпела каких-либо изменений, только клапаны были заменены на стандартные, а то вдруг тоненькие прогорятJ. В блоке цилиндров был организован отбор масла ( причем отверстие уже было для него и просто заглушено – видимо еще в давние годы завод планировал устанавливать турбины) для смазки турбины и слив его в поддон. В маслосливную пробку был врезан датчик температуры масла. Отбор охлаждающей жидкости был взят так же из заглушки рубашки охлаждения блока, а слив – в магистраль от печки к помпе.
Выпускной коллектор был позаимствован от дизельного двигателя ЗМЗ 514.3, на который через переходную пластину крепилась турбина. Но вот этот коллектор имел выходное отверстие всего 38мм, что естественно не замедлило сказаться на характеристиках мотора. Для охлаждения впускного воздуха за 500р был куплен интеркулер от Toyota Caldina, который нашел свое место под радиатором – четко за средним воздухозаборником в бампере.
Ну вот мотор был собран, все ( о чем забыл упомянуть) было прикручено на свои места, первый запуск двигателя оказался неудачным. Мотор завелся с пол оборота, однако невыносимо громко стучали некоторые гидрокомпенсаторы ГРМ. Пришлось разбирать, снимать валы и менять гидрики. Как вдобавок оказалось, сами распредвалы порядком поизносились, поэтому пришлось покупать новые. Тогда я вообще не представлял, что за мотор получится по характеристикам, поэтому было принято решение собирать на стандартных распредвалах и смотреть что получится.
Вопрос по системе управления двигателем оставался открытым. Чем управлять? Либо стандартным заводским софтом, отстроенным соответствующе, либо переходить на систему январь 5.1. Для нее уже разработаны были разными авторами программы управления и комплексы по настройке: J5LS+ПАК «Матрица» от Maxi(RPD) и SPT0005+J5OLT от А. Михеенкова. Первый комплекс в полностью пригодном виде для настройки и управления турбокомпрессорным двигателем не продавался автором, а второй комплекс на тот момент пока еще не умел просто работать с турбомоторами правильно. Поэтому было принято решение оставаться на существующей системе с MAF и грамотно отстроить ее с помощью нашего комплекса Mikas Online Tuner (MOLT). Для правильной настройки топливоподачи был куплен незаменимый инструмент любого серьезного настройщика – комплект широкополосного измерителя кислорода ШДК LM-1 от Innovate Motorsports.
После обкатки и отстройки мотора нарисовалась следующая картина. Двигатель начинал раздувтаться примерно с 1500 об/мин и к 2500 уже выходил на заданные 0.65-0.7 бар избыточного давления, держал которое до отсечки. Однако при этом, после 4500 мотор заметно начинал терять тягу. Измерения наполнения показали: максимальное цикловое наполение – 1200 мг/ц на 4000 об/мин, пиковый массовый расход – 690 кг/ч на 5000 об/мин, что примерно указывает на то, что мощность мотора находится в пределах 220-230л.с. Кстати, расходомер MAF умеет видеть только расход воздуха до 600кг/ч, что доставило некоторые проблемы, правда было довольно просто обойдено.
Этот мотор отъездил более 10 000 км без поломок, разве что несколько раз слетали патрубки воздушных магистралей под давлением. Мотор конечно ехал хорошо ….. но не так как хотелось от него…

В конце 2007 года было принято решение переделать мотор и приблизиться к мечте в 300л.с. К тому времени были уже известны все недостатки первого варианта двигателя и было продумано решение данной проблемы. Основные цели, которые были поставлены при постройке новой конфигурации двигателя:
- изготовление нормального выпускного коллектора;
- замена форсунок 358 cc/min на более производительные;
- доработка камеры сгорания, так как двигатель, имея степень сжатия порядка 8.4:1 при давлении наддува 0.65-0.7 бара на 95м бензине начинал детонировать на пике наполнения уже при УОЗ порядка 17 гр.п.кв.;
- замена распредвалов на более широкие;
- перевод на другую систему управления.
Определив цели, было решено начинать работу. Так мотор был в полном здравии, а ходить пешком ну совсем не хотелось, то сначала были куплены и изготовлены все необходимые запчасти, чтобы потом в кратчайшие перебрать двигатель.
Основная задача была – изготовить нормальный выпускной коллектор, однако за приемлемые деньги найти того, кто бы занялся этим в Москве оказалось довольно проблематично. Смирившись с такой ситуацией и выделив на это довольно не малую сумму я принялся искать тех, у кого было бы выше качество, так как везде примерно и одна и та же сумма была озвучена. Таким образом я очутился в DTT Motorsport, где Дмитрий Ёлкин (Профессор РПД) и приложил свою руку к моему мотору. Им был на заказ изготовлен равнодлинный выпускной коллектор из нержавеющей стали, заново полностью доработана ГБЦ. На этот раз были немного увеличены и отшлифованы впускные и выпускные каналы, камеры сгорания были полностью сглажены, вытеснители были срезаны, окна коллекторов и ГБЦ были полностью совмещены. Там же и был приобретен фронтальный интеркулер от Mitsubishi Lancer Evolution VIII.
Были найдены новые распредвалы, которые имели ширину фазы 270гр и подъем 10.6мм (стандартные волговские были 252гр 9.0мм). Форсунки 358cc/min были заменены на более производительные Siemens Deka 630cc/min, которые я приобрел на www.turbobazar.ru . Собственно там же был приобретен клапан сброса давления – blow off RS.
Весь впускной пайпинг был сделан из выхлопной трубы а/м Газель, так имел все необходимые изгибы и был диаметром 60мм. Собственно говоря, все «железные» вопросы были решены, осталась только система управления двигателем. И выход был найден.
Новая система управления базировалась все так же на блоке управления Микас 7.1, однако сам софт блока был полностью переделан. Специально по заказу JCTechnology, А. Михеенковым (SMS- Software) был написан новый софт M7Sport, в котором мы смогли реализовать новые идеи и алгоритмы управления двигателем. Данное ПО, в отличии от стандартного, было переделано почти полностью, выкинуты лишние алгоритмы, упрощены базовые алгоритмы. Данный софт работает с датчиком абсолютного давления (MAP Sensor), по новой экспериментальной математической модели рассчитывает цикловое наполнение воздухом двигателя и адекватно реагирует на изменение температур, что не требует использования постоянного регулирования состава смеси по ДК как в режиме полных, так и малых нагрузок. Следует также отметить, что в программе управления реализовано ШИМ-управление клапаном регулирования давления наддува, что позволяет задавать желаемый буст в зависимости от текущей передачи, оборотов и положения педали акселератора. Данный софт M7SPORT предназначен для управления не только турбокомпрессорными, но и обычными атмосферными двигателями. Соответственно комплекс по настройке ЭБУ Микас 7 MOLT также был переделан исключительно для работы с новым ПО.
Выпускная система была полностью переделана Артемом (McAutoTuner). Теперь диаметр выпускной системы 63мм на всем протяжении, в середине установлен прямоточный резонатор MG-Race а на конце красуется глушитель фирмы HKS. Следует отметить что данная выхлопная система способствовала уменьшению «турболага» от оборотов, благодаря чему на заданное давление турбина стала выходить оборотов на 400 раньше. 

 

Теперь я думаю самое время рассказать о том, какой получился на деле мотор. А мотор получился довольно злой. Избыточное давление начинает появляться примерно на 1800-1900 об/мин, на заданное 0.65 – 0.7 бар выходит к 3200-3400 об/мин и не спадает практически до отсечки. При этом мотор ехать начинает с 3500об/мин и имеет ровную тягу практически до 6500 об/мин. Характеристику можно довольно легко поправить настройкой буст-контроллера. Замеры наполнения показали – двигатель имеет максимальное цикловое наполнение 1350мг/ц в диапазоне 4500-5500 об/мин, пик массового расхода воздуха составляет 930 кг/ч на 6500 об/мин, что косвенно указывает, что мощность двигателя при грамотной отстройке находится в пределах 300 л.с. Самое интересное, что при том же давлении наддува расход воздуха и соответственно мощность увеличились почти на 40%.

Сейчас давление наддува поднято до 1.0 бар.

 
 
 
 

Для удержания мотора в моторном отсеке и снижения перемещений двигателя в моторном отсеке была разработана и установлена дополнительная 4я опора двигателя оригинальной конструкции. Теперь двигатель стоит как вкопанный в любом режиме работы, при этом дополнительная вибрация и какой-либо дискомфорт не ощущается.

 

Конфигурация двигателя ЗМЗ 40620F:
- объем 2314 см3,
- геометрия 92.5 х 86 мм,
- шатун 158мм,
- поршни кованые АMS,
- маслофорсунки охлаждения днищ поршней,
- бензиновые форсунки Siemens Deka 630cc/min
- турбокомпрессор Toyota CT15b,
- номинальное давление 0.65-7 бар (сейчас рабочее 1.1)
- доработка ГБЦ в DTT Motorsport
- интрекулер от EVO8,
- равнодлинный выпускной коллектор производства DTT Motorsport
- бустконтроллер внутри блока управления двигателем
- маслоотделитель Steyr
- система управления двигателем Mikas 7 Sport
- выпуск 63мм на элементах MG-Race и HKS. 

Автор статьи - Илья Jetsamnaz Назаров

Комментарии
Copyright © 2006 - 2018 jc-tech