Как увеличить обороты двигателя: Как увеличить обороты электродвигателя — Евразийская Электротехническая Компания

Содержание

Как увеличить обороты электродвигателя — Евразийская Электротехническая Компания

Регулировка оборотов электродвигателя, в сторону увеличения, возможна, в пределах расчетной мощности двигателя.

Перед тем, как увеличить обороты электродвигателя, важно определить его тип:

Коллекторный;
Асинхронный;
Синхронный;
С электронным управлением.

Также, имеет значение область применения и условия эксплуатации агрегата. Все существующие способы сводятся к модификации параметров питания или изменении нагрузки на вал двигателя. Правило, справедливое для всех типов двигателей — увеличение числа оборотов должно осуществляться исключительно в рамках допустимых, для данной модели, значений.

Коллекторный электродвигатель

Повышение числа оборотов данного типа двигателя, достигается путем увеличения напряжения питания или уменьшения нагрузки на вал. В некоторых случаях, допустимо применение шунтирования обмотки, однако такой способ нередко приводит к перегреву аппарата. Перед тем, как повысить обороты электродвигателя коллекторного типа, следует учесть, что они имеют свойство разгоняться до скоростей недопустимо высоких, при работе без нагрузки. Особенно это касается агрегатов с последовательным возбуждением.

Асинхронный электродвигатель

Как увеличить обороты электродвигателя асинхронного типа? Как и в предыдущем варианте, приемлем метод увеличения напряжения питания. Однако эффективность данного способа не велика, учитывая нелинейность зависимости скорости и напряжения. При этом, существенно изменяется значение КПД. Более действенный способ — использование трехфазного инвертора. С его помощью можно изменять частоту вращения, путем уменьшения частоты. Существуют инверторы для однофазных и для двухфазных двигателей.

Для эффективной работы двигателя, без потерь, нужно изменять не только частоту, но и подаваемое напряжение. Выбирая инвертор, следует обратить внимание на модель, которая обеспечит не только уменьшение частоты, но и создаст условия для понижения напряжения. Таким образом, буде учитываться снижение индуктивное сопротивление обмоток.

Синхронный электродвигатель

Перечисленные способы абсолютно не подходят для наращивания оборотов синхронного двигателя. В данном случае, эффективно использование трехфазного преобразователя частоты. Прибор дает возможность регулировать число оборотов как асинхронного, так и синхронного электродвигателя.

Электродвигатель с электронным управлением

Двигатели этого типа, по своим характеристикам очень близки к коллекторным, за исключением того, что не допускают реверс методом переполюсовки. По этой причине, для увеличения оборотов двигателя с электронным управлением обмотками, применимы те же меры, что и для коллекторного. При этом, справедливы и все предостережения: риск перегрева двигателя, при шунтировании обмотки.

Работаем в следующих городах Казахстана: Алматы, Астана, Аксу, Актау, Актобе, Аксай, Атырау, Байконур, Балхаш, Жезказган, Караганда, Кокшетау, Костанай, Кызылорда, Павлодар, Петропавловск, Семей, Талдыкорган, Тараз, Уральск, Усть-Каменогорск, Шымкент, Экибастуз.

Как увеличить обороты асинхронного электродвигателя

Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя : изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем введения резисторов в цепь ротора. Из рис. Жесткость механических характеристик значительно снижается с уменьшением частоты вращения, что ограничивает диапазон регулирования до 2 — 3 : 1.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Способы увеличения мощности электродвигателя

Частота вращения: формула

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Как повысить эффективность электродвигателя

Частотный преобразователь для асинхронного двигателя — регулятор частоты электродвигателя

Регулятор оборотов электродвигателя

Скольжение асинхронного двигателя

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как повысить обороты электродвигателя

Способы увеличения мощности электродвигателя

Бывает, что мощности электродвигателя недостаточно для обеспечения запуска и работы какого-либо устройства. Как увеличить мощность электродвигателя?

Прежде всего, следует знать причину: почему не хватает мощности — а она кроется в параметрах тока, протекающего по обмоткам агрегата. Следовательно, нужно увеличить его значение, либо включив двигатель в сеть большей частоты если это устройство переменного тока , либо внеся некоторые конструктивные изменения при включении в бытовую сеть.

Ниже мы рассмотрим последний случай. Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение. Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны. Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат.

Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза со В до В , мощность двигателя увеличилась в четыре раза. Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя — перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник.

Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя и ток в проводе увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным. Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0. Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует.

Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении тормозящий момент. Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела — двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:. Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью.

Не забывайте о мерах предосторожности. Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания. Обратите внимание на следующие нюансы:. Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками в них используется обратная связь , поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями главное различие — невозможность осуществления реверса путем переполюсовки.

Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа. В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя. Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов синхронного и асинхронного.

Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты. Зная, как сделать мощнее электродвигатель, вы сможете заставить оборудование, к которому он подключен, работать с гораздо большей эффективностью и КПД. Естественно, перед началом работ следует четко представлять себе номинальную мощность двигателя. Данные можно найти в паспорте или на табличке, прикрепленной к корпусу агрегата.

Если они отсутствуют или не читаемы , воспользуйтесь одним из способов определения мощности, описанных в предыдущих статьях. Работая с электродвигателем, соблюдайте правила техники безопасности. Не допускайте его перегрева и следите, чтобы он эксплуатировался в подходящих условиях.

При поломке агрегата или первых признаках неисправности проведите технический осмотр и устраните неполадки. Если проблема слишком серьезная, и вы не можете справиться с ней самостоятельно, обратитесь к специалисту.

Срок службы двигателя зависит от множества факторов, но в ваших силах свести к минимуму возможность поломки и сделать так, чтобы устройство работало долго и эффективно.

Нажимая на кнопку «отправить», вы соглашаетесь с правилами обработки данных. Конфигуратор Выбирай электродвигатель грамотно Хочу стать участником бонусной программы. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством: Приборы с непосредственной связью выпрямители.

С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц.

При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне. Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии — выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора.

В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве. Увеличение оборотов электродвигателя Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. Обратите внимание на следующие нюансы: Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.

Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости. Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Связаться с нами:. Для входа в личный кабинет введите, пожалуйста, Ваш логин и пароль:. Изменить пароль Забыли свой пароль? Амурская область Архангельская область Астраханская область Еврейская автономная область Забайкальский край Кабардино-Балкария Калининградская область Камчатский край Карачаево-Черкессия Красноярский край кроме г.

Ачинска, г. Красноярска, г. Вологодская область Костромская область Ярославская область. Тыва, р. Алтай Республика Хакасия Томская область. Кировская область Пермский край р. Башкортостан р. Марий Эл р. Татарстан р. Курганская область Свердловская область Тюменская обл.

Частота вращения: формула

5 Схемы и обзор регуляторов оборотов электродвигателя В. Для чего .. Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя: .. Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует.

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Просмотр полной версии : Что будет если на двигатель подать Гц. Привет всем. Дурацкий вопрос наверное. Что будет если на двигатель подать Гц? Суть в общем в следующем. Есть трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Возникла необходимость увеличить производительность скорость конвейера, механики подтвердили что да можно в 2 раза увеличить без проблем. Вот и возникла идея. А что если переключить обмотки в треугольник и крутить двигатель от 0 до Гц?

Как повысить эффективность электродвигателя

Качественный обмен воздуха в помещении в значительной мере влияет на комфорт жизни в квартире. Чистый воздух, сухие стены, мягкий микроклимат в доме напрямую зависит от наличия системы вентиляции. При этом к самой популярной на сегодняшний день системе обмена воздушных потоков в помещении относится принудительная вентиляция, работающая по приточно-вытяжному принципу. Большинство современных вентиляторов для вытяжных систем снабжаются электродвигателем с регулируемой скоростью вращения.

При проектировании оборудования необходимо знать число оборотов электродвигателя. Для расчёта частоты вращения есть специальные формулы, различные для двигателей переменного и постоянного напряжения.

Частотный преобразователь для асинхронного двигателя — регулятор частоты электродвигателя

Регулятор оборотов в двигателе нужен для совершения плавного разгона и торможения. Широкое распространение получили такие приборы в современной промышленности. Благодаря им происходит измерение скорости движения в конвейере, на различных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели с производительностью на 12 Вольт применяются в целых системах управления и в автомобилях. Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

Регулятор оборотов электродвигателя

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две или более обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные. В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность. Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток. Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:.

Асинхронные электродвигатели результате увеличения частоты, и как следствие То есть, при оборотах в минуту двигатель будет в.

Скольжение асинхронного двигателя

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели АД получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой самодельный частотник для асинхронного двигателя на STM8S

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности — это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат. Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь — это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ — широко-импульсное управление электрическими приспособлениями.

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Это устройство, предназначенное для выполнения функции плавного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электрического двигателя. Регулировку можно осуществлять методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения. Для управления и регулировки числа оборотов вращения электродвигателя асинхронного типа, можно использовать импульсный регулятор-стабилизатор напряжения инвертор. Он будет выполнять функцию источника питания. Питающее напряжение электродвигателя, выходящее после ШИМ-регулятора, будет изменяться в соответствии с изменением частоты вращения.

Несмотря на высокую эффективность современных электромеханических преобразователей, в процессе их работы все же возникают потери магнитной, электрической и механической энергии, сопровождающиеся выделением тепла, усилением шума и вибрации. Об этом мы и поговорим в данной статье. Согласно общепринятой классификации электрические машины бывают синхронными — с одинаковой частотой вращения ротора и магнитного поля, и асинхронными — в которых магнитное поле вращается с более высокой скоростью, чем ротор. Они применяются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства и сферы ЖКХ.

Лучшие способы сделать свой автомобиль быстрее

Если у вас есть Audi, BMW, Porsche или другой высокопроизводительный автомобиль, возможно, вы ищете способы сделать свой автомобиль быстрее. Хотя у каждой марки и модели будут разные варианты модификаций, есть некоторые общие улучшения скорости, которые вы можете изучить, чтобы улучшить производительность и скорость вашего автомобиля. Если вы похожи на большинство владельцев автомобилей, вы, вероятно, задаетесь вопросом, с чего начать. К счастью, автомобильные эксперты SCR Performance готовы предоставить вам несколько лучших способов увеличить скорость вашего автомобиля.

В SCR Performance в Лавленде мы гордимся тем, что являемся ведущим поставщиком специализированных европейских автомобильных услуг для различных автомобилей, включая Audi, Subaru, BMW и многие другие. Наши механики обладают навыками и знаниями, необходимыми для решения всех проблем с вашим автомобилем, от планового обслуживания масла до промывки коробки передач и выравнивания автомобиля. У нас также есть большой выбор спортивных запчастей, которые помогут улучшить функциональность и эффективность вашего автомобиля. Свяжитесь с нашим сертифицированным механиком сегодня, чтобы узнать больше о наших услугах или назначить встречу в нашем магазине!

Обновите свечи зажигания

Свечи зажигания вашего автомобиля являются важным компонентом двигателя, и если они не работают должным образом, это может вызвать проблемы, когда речь идет о скорости вашего автомобиля. Свечи зажигания зажигают небольшую искру через небольшой зазор, который создает зажигание для сгорания, необходимого для запуска и работы вашего автомобиля. Приводя поршни двигателя в движение, ваш автомобиль может эффективно работать и оставаться на ходу во время движения по дороге. Когда ваши свечи зажигания изнашиваются или перестают работать, как раньше, это может привести к ряду проблем.

Получить новые электровентиляторы

Во всех автомобилях есть вентилятор, который прогоняет воздух через радиатор, чтобы поддерживать двигатель в прохладной и рабочей температуре. Некоторые старые автомобили были построены с использованием механических вентиляторов для получения энергии от двигателя, поэтому, если у вас старый автомобиль, может быть целесообразно заменить старые вентиляторы новыми электрическими. Это поможет высвободить часть мощности вашего автомобиля, чтобы вы могли путешествовать по шоссе на более высоких скоростях.

Посмотрите на свою выхлопную систему

Знаете ли вы, что вы можете увеличить скорость своего автомобиля, заменив выхлопную систему? Выхлопная система вашего автомобиля имеет решающее значение для производительности и скорости вашего автомобиля. Когда вы инвестируете в новую или неоригинальную выхлопную систему, это может помочь высвободить часть мощности двигателя вашего автомобиля.

Уменьшите вес автомобиля

Если у вас есть старый спортивный автомобиль, велика вероятность того, что он был изготовлен из сверхпрочных материалов. Простой способ уменьшить вес вашего автомобиля — заменить капот и багажник аналогами из углеродного волокна. Когда вы решите уменьшить вес своего автомобиля, ему не придется прилагать столько усилий, чтобы лететь по шоссе или гоночной трассе.

Заказать новый выпускной коллектор

Инвестиции в новый выпускной коллектор — отличный способ увеличить мощность и крутящий момент вашего автомобиля. Независимо от того, решите ли вы приобрести длинную или короткую трубу, выхлопной коллектор улучшит производительность вашего автомобиля, перемещая воздух быстрее и эффективнее.

Установка корпуса дроссельной заслонки большего диаметра

Корпус дроссельной заслонки вашего автомобиля в сочетании с системой впрыска топлива помогает регулировать воздушный поток, поступающий в двигатель. Эта система является важной частью вашего автомобиля, поскольку для правильной работы двигателя требуется воздух. Когда вы устанавливаете корпус дроссельной заслонки большого диаметра с большими заслонками, это позволит большему количеству воздуха поступать в двигатель, что может повысить его производительность. Увеличенный корпус дроссельной заслонки, который подает воздух с повышенной скоростью, может помочь вам быстрее разогнаться в автомобиле.

Как видите, есть несколько модификаций, которые вы можете внести в свой автомобиль, чтобы улучшить его скорость и производительность. В SCR Performance в Лавленде мы помогли сотням людей увеличить мощность и крутящий момент своих автомобилей с помощью наших индивидуальных услуг для автомобилей. Свяжитесь с нашими механиками сегодня, чтобы назначить встречу на нашем объекте!

Как увеличить обороты двигателя

| Практическое руководство — двигатель и трансмиссия

Современные гоночные двигатели с легкостью развивают скорость более 9500 об/мин, и вот как они это делают

Все дело в оборотах, детка. Практически в каждом существующем гоночном классе, который ограничивает максимальный рабочий объем двигателя, главным правилом является стремление набрать больше оборотов, чем у следующего парня. В классах, где сумматоры мощности запрещены, довольно легко понять, почему это так. После того, как изготовитель двигателя выжал из головки блока цилиндров все до последнего куба фута в минуту, а выходной крутящий момент вышел на плато, единственный способ увеличить мощность — увеличить число оборотов в минуту. Для доказательства вам не нужно смотреть дальше мотора NHRA Pro Stock со скоростью вращения 11 000 об/мин или 9Мельницы на 500 об/мин в Кубке NASCAR Sprint. Самый яркий пример важности числа оборотов в минуту — это Формула 1. Вскоре после того, как в 2006 году санкционирующий орган сократил максимальный рабочий объем до 2,4 литра, двигатели начали раскручиваться до 20 000 оборотов в минуту. Следовательно, теперь в F1 есть ограничение как на рабочий объем, так и на максимальные обороты. Какими бы впечатляющими ни были эти высокие обороты, использование пневматических клапанных пружин в двигателях F1 делает их сложными для 99,9% хот-роддеров. В некоторых отношениях гораздо труднее крутить вдвое меньше оборотов с механическими пружинами. Чтобы изучить тонкости создания клапанного механизма со сверхвысокой скоростью вращения, мы связались с одними из лучших в этом бизнесе. В нашу группу экспертов входят Джадсон Массингилл из Школы автомобильных машинистов, Дарин Морган из Reher-Morrison, Фил Эллиот из T&D Machine и COMP Cams. Следите за тем, как мы покажем вам, как победить тахометр.

Улучшения Valvetrain

Джадсон Массингилл: С годами технология Valvetrain постепенно совершенствовалась, устраняя одно слабое звено за другим. В конце 80-х у нас была технология рампы, встроенная в кулачки кулачка, которая позволила бы двигателям вращаться с таким уровнем оборотов, но у нас не было клапанных пружин, чтобы управлять ими. Затем, к началу 90-х, пружины клапанов были значительно улучшены, но толкатели начали ломаться из-за всего дополнительного давления пружины. Как правило, первыми выходили из строя оси роликовых колес или опоры осей. Чтобы решить эту проблему, на вторичном рынке появились настоящие гоночные подъемники, которые перенесли ограничение оборотов обратно на пружины. В то время технология клапанной пружины и подъемника соответствовала оборотам двигателя, но гонщики есть гонщики, они всегда пытались выжать из своего двигателя пару сотен дополнительных оборотов в минуту. Если бы такая компания, как COMP Cams, проверила клапанный механизм на 9000 об/мин на Spintron, конечно же, гонщики будут раскручивать свои моторы до 9200 об/мин. В этот момент слабым звеном стали коромысла. Рокеры того времени на шпильках просто не могли справиться с нагрузкой пружины и оборотами, которые требовались гоночным двигателям. И снова рынок послепродажного обслуживания отреагировал на это разработкой коромысла на валу. Коромысел с креплением на валу существовали задолго до этого времени, но в них не было особой необходимости, потому что у нас не было технологии пружин и подъемника, чтобы использовать их в своих интересах. Когда проблема с коромыслом была решена, это вернуло ограничение оборотов на клапанные пружины. Как видите, не один компонент отвечает за то, что позволяет современным гоночным двигателям вращать больше оборотов, чем можно было представить всего 5-10 лет назад. Это гобелен элементов, которые должны были собраться вместе, чтобы это произошло.

Дарин Морган: За последние 10 лет технология Valvetrain прошла долгий путь, но, как и все остальное в процессе разработки, вы не можете указать на одну вещь, которая отвечает за прогресс. Именно сочетание множества небольших достижений и неудач привело нас к тому, что мы имеем сейчас. Еще 20-25 лет назад мы использовали кулачки стандартного диаметра, которые имели большой резонанс. Даже если бы у нас были лучшие пружины в мире, мы не смогли бы крутить больше 9,500 об/мин. Как только производители двигателей перешли на 55-миллиметровые сердечники, технологии клапанных пружин не было. Между 1999 и 2003 годами начались большие изменения. К тому времени у нас были еще более крупные 60-миллиметровые сердечники кулачков, а также технология наклона клапанной пружины и кулачка, позволяющая вращать много оборотов в минуту. Раньше мы делали клапанный механизм брутальным, а это неправильный способ. Теперь мы утончаем клапанный механизм, чтобы поднять его над носиком кулачка. Трудно предсказать, куда пойдут дела в будущем, но текущая тенденция заключается в переходе к более крупным кулачкам и использованию толкателей с большими колесами для улучшения управления клапанным механизмом на более высоких оборотах. На уровне Pro Stock мы начинаем терять контроль при 10 800 об/мин. Для двигателей в диапазоне от 350 до 380 куб.см потолок составляет 11 000 об/мин. В Reher-Morrison мы только что построили малолитражный двигатель 363ci мощностью 1040 л.с. при 10 100 об/мин без наддува. Всего пять лет назад о таких цифрах было бы неслыханно. Важно помнить, что каждый двигатель — свое собственное животное. Вы не можете взять клапанный механизм от одного двигателя, поставить его на другой и ожидать, что он будет работать идеально.

Коромысел вала

Judson Massingill: По мере увеличения оборотов и давления пружины клапана шпильки на коромысле, установленном на пьедестале, изгибаются и в конечном итоге ломаются. Установка коромысла на вал вместо шпильки значительно увеличивает жесткость, и поэтому коромысла на валу необходимы в гоночных двигателях с высокими оборотами. Тем не менее, жесткость является лишь частью уравнения. Рокеры, установленные на валу, также значительно облегчают достижение правильной геометрии клапанного механизма. Единственный способ отрегулировать геометрию системы коромысла на шпильках — использовать толкатели разной длины. С другой стороны, с коромыслами, установленными на валу, центральная линия точки поворота коромысла может быть идеально расположена по отношению к кончику клапана, поскольку коромысла установлены на стойке. Все, что вам нужно сделать, это измерить толкатели правильной длины после этого. Именно эта комбинация улучшенной геометрии и жесткости с коромыслами на валу позволяет вращать больше оборотов.

Phil Elliot: Стабильность клапанного механизма — это то, что нужно всем, и коромысла на валу — отличный способ добиться этого. Много лет назад люди надевали клапанные крышки из плексигласа и записывали движение клапанного механизма с помощью высокоскоростной камеры. Они были напуганы тем, как много вещей двигалось даже с поясами из шипов. Это укрепило то, что гонщики знали с самого начала, а именно то, что коромысла на шпильках не обеспечивали достаточной устойчивости гоночных двигателей. Представление о том, что вам нужно переходить на коромысла на валу при определенных оборотах, немного вводит в заблуждение. Напряжение, воздействующее на коромысло, является продуктом как давления пружины, так и оборотов. На самом деле давление пружины пытается вырвать шпильку из головки. К счастью, производителям гоночных двигателей не приходится иметь дело со всеми конструктивными параметрами, которые приходится выполнять OEM-производителям. В гонках нам не нужно беспокоиться о том, подойдут ли клапанные крышки под компрессор кондиционера. Мы просто делаем новую клапанную крышку, которая подходит к головке блока цилиндров и коромыслам.

Лофтинг

Дарин Морган: На уровне Pro Stock и Comp Eliminator увеличение мощности, которое мы наблюдаем сегодня, напрямую связано с кривой лофта, встроенной в кулачок. Делайте это правильно, и это похоже на распределительный вал переменной продолжительности. При 8000 об/мин в игру вступает лофт-кривая. Как правило, плавная кривая лофта дает дополнительные 0,008 дюйма подъема кулачка при 8000 об/мин. Эта цифра увеличивается с увеличением оборотов, поэтому на 10 000 оборотов в минуту вы получаете дополнительные 10-15 градусов продолжительности. Однако добиться этого гораздо легче сказать, чем сделать. Вы хотите получить как можно большую скорость клапана, но вы должны сбалансировать ее с надлежащей скоростью ускорения клапана, чтобы поддерживать управление клапанным механизмом. Скорость пружин и вес витков, фиксаторов и замков должны быть оптимизированы. Благодаря кулачкам с большим основанием теперь мы можем получить подъем кулачка до 0,600 дюйма. Это позволяет нам использовать коромысла с более низким передаточным отношением, поэтому начальное ускорение клапана не такое быстрое, что помогает стабилизировать клапанный механизм.

Пружины клапанов

Judson Massingill: Привести в действие пружины клапанов несложно, если у вас ограниченный подъем клапана. Однако за последние 10-15 лет технология головок цилиндров значительно улучшилась, так что теперь мы подбираем клапаны гораздо чаще, чем когда-либо прежде. Это создает большую нагрузку на клапанные пружины. Какое-то время основное внимание уделялось металлургии, толщине проволоки и сплаву пружин, но несколько лет назад производители поняли, что примеси в пружинной проволоке вызывают их поломку. В результате использование чистой проволоки в пружинах является главным приоритетом в наши дни. Кроме того, за последние четыре-пять лет мы узнали, что вам больше не нужны огромные диаметры пружин. Не так давно у нас были пружины двойного и тройного назначения диаметром 1600 дюймов. Произошло то, что пружины стали настолько большими и тяжелыми, что вам потребовались более высокие жесткости пружины только для того, чтобы контролировать вес пружины. Благодаря лучшему и чистому металлу, который мы имеем в наши дни, производители двигателей используют пружины меньшего диаметра. Меньшие пружины также позволяют использовать меньшие фиксаторы, что еще больше снижает массу клапанного механизма. Отличным примером этого является пружина клапана улья. За счет уменьшения диаметра верхней части пружины также снижается масса. Наш 99 Драг-кар Camaro оснащен двигателем LS, который вращается со скоростью 9600 об/мин. Пружины выпускных клапанов имеют длину всего 1550 дюймов, но давление в открытом состоянии составляет 1000 фунтов.

Кулачки COMP: В последние годы был достигнут большой прогресс в отношении клапанных пружин. Одна из новых тенденций заключается в том, что сейчас мы разрабатываем пружины для конкретных применений. Раньше мы пытались найти пружину, которая, по нашему мнению, подходила бы для конкретной комбинации двигателей. Теперь во многих случаях мы будем создавать дизайн с чистого листа, чтобы пружина идеально подходила к остальной части системы. Самым большим преимуществом новых пружин является уменьшение массы. Я также скажу, что мы только начали царапать поверхность в отношении конструкции пружины и материалов. Металлургия, конструкция пружины и общий размер пружины — все это влияет на характеристики пружины.

Fighting Flex

Джадсон Массингилл: Вы можете потратить уйму времени и денег на разработку лучшего кулачка в мире, но если вы не можете заставить клапан правильно следовать профилю кулачка, все эти исследования и разработки бесполезны. . Любой изгиб в клапанном механизме означает, что клапаны не делают того, что хочет от них кулачок. Цель состоит в том, чтобы иметь чрезвычайно жесткие детали, и это особенно верно в отношении толкателей. Вплоть до начала 90-х моторостроители считали, что пока толкатель не гнётся, всё в порядке. Теперь мы узнали, что даже если толкатель не сгибается, он все равно может сильно сгибаться. Для борьбы с этим в наши дни существует тенденция использовать толкатели гигантского диаметра. В гоночных классах, которые позволяют это, также распространено использование более короткого блока высоты деки. Это позволяет использовать более короткие толкатели, что уменьшает как изгиб толкателя, так и его массу. Фактически, GM Performance Parts продает небольшие блоки Chevy с низкой декой, которые имеют деку высотой 8,325 дюйма, в отличие от стандартных 9.Дека высотой 0,025 дюйма.

Spintron Testing

Дарин Морган: Spintron — отличный инструмент, который помогает моделировать динамику клапанного механизма, но он ни в коем случае не дает окончательного ответа на все вопросы. Интересно, что лофт-кривая, которая отлично выглядит на Spintron, не обязательно коррелирует с хорошими цифрами на динамометрическом стенде и номерами треков. Это потому, что Spintron не может имитировать пульсации коленчатого вала, которые передаются на кулачковый ремень и клапанный механизм. Это просто еще один пример того, почему ничто не заменит тестирование в реальном мире. Только после динамометрического тестирования вы можете приступить к тонкой настройке лофт-кривой.

Кулачки с большой шейкой

Judson Massingill: Распределительные валы с большим диаметром шейки определенно уменьшают изгиб кулачка, но одно из самых больших преимуществ больших шеек гораздо проще понять. Когда вы вставляете кулачок в блок, подъемная сила, которую вы можете уложить в выступы, ограничена размером отверстий кулачка. Если вы сделаете выступы слишком большими, кулачок физически не поместится внутри блока. Вот где большие журнальные камеры вступают в игру. Многие блоки послепродажного обслуживания доступны с отверстиями для кулачков большего диаметра. Это позволяет установить кулачок с более крупными и агрессивными кулачками. Чтобы достичь любого заданного подъема клапана, обычно требуется максимально возможный подъем кулачка с наименьшим передаточным отношением коромысла, чтобы помочь стабилизировать клапанный механизм. Причина, по которой команды NASCAR Sprint Cup используют коромысла 2,4:1, заключается в том, что им приходится использовать кулачки с плоскими толкателями, которые не могут разгонять подъемники так же быстро, как двигатель роликового подъемника. Поскольку они не могут работать с таким подъемом лопастей, как им хотелось бы, им приходится компенсировать это рокерами с более высоким передаточным отношением. Если вы участвуете в гонках класса, который позволяет это, использование кулачка большего размера с большими кулачками и меньшим передаточным числом коромысла — лучший способ добиться высокого подъема клапана. С кулачком 50 мм подъем кулачка составляет около 0,440 дюйма, а с кулачком 60 мм вы можете получить около 0,59 дюйма.0-дюймовый подъем лепестка.

COMP Кулачки: Диаметр цилиндра распределительного вала играет большую роль в общей жесткости клапанного механизма. В приложениях с высокими оборотами лучше выбрать самый большой диаметр шейки, который вы можете получить для конкретного двигателя. Базовая окружность кулачка определяется диаметром шейки и подъемом кулачка. Начиная со стандартной шейки, будь то малый или большой блок, переход к большей шейке увеличит диаметр ствола и размер окружности основания. В настоящее время доступны блоки с приподнятым расположением кулачков. Кроме того, я бы посоветовал никому не позволять штриху или стержням определять размер вашего базового круга. При разработке малого блока 400 есть причина, по которой Chevrolet внесла изменения в шатун, чтобы очистить кулачок вместо использования кулачка с меньшим основанием. Это было бы дешевле, чем разработка нового шатуна, но чем больше, тем лучше в отношении размера базовой окружности.

Резонанс

Дарин Морган: Каждый компонент в клапанном механизме имеет собственную резонансную частоту, поэтому вы должны спроектировать двигатель так, чтобы избежать этих точек. Иногда единственный способ сделать это — методом проб и ошибок. Одним из примеров, который приходит на ум, является конкретная пружина клапана, которую мы использовали в одном из наших моторов, которые отлично работали в дрэг-карах. Однако, когда те же моторы использовались в лодках, пружины начали ломаться. Мы обнаружили, что пружины имеют естественный резонанс при 7400 об/мин, и если их удерживать достаточно долго, они возбуждаются и в конце концов ломаются. Это не было проблемой в драг-приводе, но стало проблемой для лодочных моторов, которые работали на постоянной частоте вращения двигателя. Побочные эффекты резонанса также являются причиной того, почему так важно использовать как можно более жесткие толкатели. Когда толкатель изгибается, он накапливает энергию, а затем высвобождает ее позже на кривой подъемной силы, вызывая резонанс. Уменьшение веса не так важно со стороны толкателя коромысла, как со стороны клапана, поэтому теперь мы используем большие 9Толкатели диаметром 16 и 3/4 дюйма на высокоскоростных гоночных двигателях.

Где уменьшить вес

Кулачки COMP: Уменьшение массы или веса более важно для коромысла со стороны клапана, чем со стороны толкателя. От коромысла до подъемника увеличение жесткости будет более выгодным, чем уменьшение массы каждый раз. Цель здесь не в том, чтобы выбрать самые легкие детали при выборе подъемника или толкателя. Главным приоритетом является увеличение жесткости и уменьшение гибкости. Что касается толкателей, я бы рекомендовал использовать толкатели самого большого диаметра с самыми толстыми стенками, которые вы можете поместить в двигатель. Со стороны клапана коромысла вес гораздо важнее. Здесь очень важно сделать замки, фиксаторы и пружины максимально легкими, чтобы уменьшить инерцию.

Уменьшающая масса

Джадсон Массингилл: После того, как клапан разгоняется до максимального подъема, он останавливается, а затем полностью меняет направление при закрытии. Это затрудняет стабилизацию клапанного механизма и удержание его вне плавания, поскольку он постоянно борется с этой инерцией. Вот почему так важно уменьшить массу клапанного механизма. Детали двигателя из титана существуют с 80-х годов, но теперь они более доступны. Чтобы сэкономить каждый грамм, современные гоночные двигатели имеют титановые клапаны, фиксаторы и замки. Инженеры буквально везде ищут способы снижения массы. Было недостаточно просто сделать клапан из титана. Производители клапанов начали уменьшать диаметр штока, в некоторых случаях до 7 мм, а теперь они также делают шток полым. Это может показаться экстремальным, но мотор не знает, какой у него кулачок. Все, что он знает, это движение клапанов, а снижение массы и инерции имеет решающее значение для достижения стабильности клапанного механизма. Чтобы представить ситуацию в перспективе, есть история о моторе, который Richard Childress Racing построил для своих автомобилей NASCAR Sprint Cup несколько лет назад. У него был кулачок, который стоил на 8-10 л.с. больше, чем у шлифовальных машин, которые они использовали раньше, но двигатель продержался всего 300 миль, прежде чем сломался клапанный механизм. Просто убрав три грамма со стороны клапанов коромысла, моторы продержались полные 500 миль гоночной дистанции.

Фил Эллиот: Каждый раз, когда коромысло движется, оно должно начать движение, остановиться и затем изменить направление. Естественно, в T&D мы всегда стараемся максимально уменьшить массу, чтобы уменьшить инерцию. Когда вы удаляете массу, легче контролировать клапанный механизм. В дополнение к тесному сотрудничеству с гоночными командами, мы проводим обширные стресс-тесты, чтобы увидеть, что нам сойдет с рук. Мы подвергаем наши коромысла испытаниям на излом, в ходе которых они сгибаются до тех пор, пока они не сломаются. Точно так же мы помещаем свои части в спринтроны и действительно пытаемся их разрушить. Аналогия, которую мы любим использовать, заключается в том, что если размер 2×6 слишком велик, мы используем вместо него 2×4. Тем не менее, вы не можете зайти слишком далеко и поставить под угрозу долговечность. Легче лучше точечно, но детали не могут быть слишком светлыми.

Маленькие хитрости

Джадсон Массингилл: Часто это комбинация множества маленьких хитростей, которые помогают расширить потенциал оборотов двигателя. Например, более длинные клапаны позволяют использовать более высокие клапанные пружины. Точно так же в наши дни в гоночных двигателях принято использовать чашеобразные толкатели. Вместо того, чтобы иметь чашевидную часть в коромыслах, с чашеобразными толкателями шаровая часть находится на коромысле, а конец толкателя имеет чашевидную форму. Это позволяет работать с гораздо более высокими передаточными числами коромысла и давлением пружины, прежде чем все заклинит. Гонщики по кольцевым трассам первыми экспериментировали с чашеобразными толкателями, а теперь они переходят и на драг-моторы. Интересно, что некоторые заводские двигатели FE Ford и Chrysler использовали толкатели с чашеобразными чашечками. Еще один трюк, которому мы научились у ребят из NASCAR, заключается в том, чтобы встроить алюминиевые трубки со смазочными форсунками в крышки клапанов, которые направляют масло прямо на пружины клапанов. Это помогает сохранять их прохладными и продлевает срок службы. Еще одним преимуществом такой компоновки является то, что она позволяет подавать меньше масла в верхнюю часть двигателя.

Posted inДвигатель