Изучение потребительских свойств и возможностей тюнинга автомобиля Lada Kalina

 

      

2. Тюнинг коробки переменных передач автомобиля  
   Lada Kalina,  разработка операционной  
   технологической карты тюнинга.

 

 

Тюнинг коробки переменных передач (КПП) - один из важнейших этапов тюнинга трансмиссии автомобиля. Трансмиссия любого, особенно спортивного автомобиля - важнейший механизм реализации динамических характеристик двигателя. Основную роль в трансмиссии играет коробка переменных передач - даже с относительно слабым двигателем автомобиль может иметь высокую динамику из-за правильно подобранных передаточных чисел КПП. Всем известно, что спортивные автомобили отличаются от серийных, в первую очередь, именно коробками передач, а уж потом двигателями, кузовами и подвеской. Обусловлено это с тем, что трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к приводам ведущих колес и поэтому она является механизмом реализации динамических характеристик двигателя. Как правило, тюнинг трансмиссии – сводится к тюнингу КПП, так как коробка передач подает и перераспределяет мощность и крутящий момент от двигателя к приводным валам колес. Если ее передаточные числа (ряды) КПП подобраны грамотно, то динамические характеристики автомобиля существенно повышаются. Передаточные числа КПП подбираются в зависимости от существующих возможностей автомобиля, мощности и крутящего момента двигателя, передаточного числа  главной передачи, размеров колес и желаемых характеристик тюнингуемого автомобиля - требований к эксплуатации автомобиля: городской цикл, загородная езда, экономичность двигателя, эксплуатация при полной загрузке и прочее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд передач №5. Относится к категории спортивных рядов. Изменены 4 передачи. 1-я, 2-я и 3-я передачи удлиннены (как в 6-ом). 4-я передача сокращена (как в 8-ом на 5%). 5-я стандарт. Рекомендуется ГП 4,13. На форсированных моторах – с ГП 3,55, 3,7, 3,9.  
Ряд передач №6. «Боевой» спортивный ряд. Классическая установка – с 6-ой передачей и ГП 4,13 (4,33).1-я, 2-я и 3-я передачи удлинены (1-я значительно), 4-я и 5-я – сокращены. 5-я передача 6-го ряда – это 4-я от стандартного ряда. 

Ряд передач №7. Короткий спортивный ряд. Без 6-ой передачи про высокую максимальную скорость можно забыть. С ГП 3,7 на 5-ой передаче при 5000 об/мин – 122 км/ч. При установке с ГП 4,1, 4,3 может использоваться, например, для соревнований на коротких дистанциях, типа Drag Racing.  
         Ряд передач №8. Его еще называют «коммерческим». Один из первых измененных рядов. Недорогой. Удлинена 1-я передача, 2-я и 4-я сокращены. Все изменения минимальны (по 5%), но этого хватает, чтобы исправить недостатки штатного ряда. Чаще всего устанавливается с ГП 4,13 на стандартные двигатели. 
         Ряд передач №11. «Старый добрый» ряд, ставший классикой. Пришел из автоспорта, где устанавливается, в основном, с 6-ой передачей и ГП 4,13, 4,33. В гражданских версиях обычно устанавливается с ГП 3,7, 3,9. Изменены 4 передачи. При этом 1-я – стандарт, остальные – сближены. Прекрасный вариант для тех, кто не хочет удлинять 1-ую скорость. Ровный, динамичный разгон. 
         Ряд передач №12. Самый ремонтопригодный (как и 103-й) ряд, т.к. изменены 1-я (длиннее на 12,91%) и 4-я (короче на 10%) передачи, 2-я, которая чаще всего выходит из строя – стандарт. Ставится, практически, с любой ГП. Недостаток – разрыв между 4-ой и 5-ой передачей. 
Ряд передач №18. Один из самых «ровных» рядов. Изменены все 5 передач. При этом 1-ая передача длиннее на 15%, остальные оптимально сокращены на 10%. 18 ряд обеспечивает «беспровальную» динамику разгона. Увеличивает максимальную скорость (со стандартной ГП). Рекомендуется для установки на любые двигатели с ГП 4,13 (город), 3,7 или 3,9 (город-трасса), 3,5 (для форсированных двигателей).  
Ряд передач №103.. Изменены всего две передачи. 1-я 2,92 от 6-го ряда (длинная), 5-я – 0,69 (6-я передача 5-го и некоторых других рядов). Даже с парой 4,3 на 5000 об/мин скорость 171 км/ч. Результат: разгонная динамика почти спортивного ряда без потери максимальной скорости. 

 

 

      

 

 

 

    Самоблокирующийся дифференциал (Винтовая блокировка дифференциала) Обеспечивает мягкую блокировку межосевого дифференциала. Повышает крутящий момент на колесах, скорость прохождения поворотов и проходимость автомобиля.  
           Главная пара (главное передаточное отношение) 4,13. Стандартная пара от двигателя 1100. При установке пропорционально сокращаются все передачи. Без изменения ряда дает незначительное улучшение динамики разгона. 
          Главная пара (главное передаточное отношение) 4,33. Предназначена, в основном, для спорта и городского режима езды. Существенно сокращает передачи. Может быть установлена с любым измененным рядом.

Ряд передач № 18 SPORT ВАЗ 21083. 
Один из самых популярных на сегодняшний день рядов. Изменены все пять передач. При этом 1-я передача длиннее на 12,89%, остальные - очень правильно подобраны (сокращены). Ряд № 18 обеспечивает ровную, "беспровальную" динамику разгона. Увеличивает максимальную скорость (со стандартной главной парой). Рекомендуется для установки на любые двигатели с главной парой 4,13 (город), 3,71 или 3,94 (город-трасса), 3,53 (для форсированных двигателей).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая карта.

 

 

Снятия и разборки привода управления КПП Лада Калина.

 

 

 

Собираем и устанавливаем привод управления коробкой передач в обратной последовательности. В шаровую опору рычага перед сборкой закладываем смазку

ЛСЦ-15.

 

 

3. Тюнинг подвески колес автомобиля  
   Lada Kalina.

 

Применяемые в  тюнинге автомобилей подвески условно можно разделить на гидравлические, пневматические и пневмогидравлические. В штатной комплектации на автомобиле Lada Kalina установлена подвеска с гидравлическими передними и задними амортизаторами. Что касается характеристик подвески Лада Калина, то её серьезно модернизировали в январе 2014 года. Это касается как передней, так и задней подвески. В частности передняя подвеска получила пружины увеличенной жесткости, амортизаторы с измененными характеристиками, продольные рычаги с увеличенной жесткостью и стабилизатор поперечной устойчивости с диаметром 24 мм вместо 22 мм. Аналогичные изменения произошли в задней подвеске – увеличена жесткость пружин и диаметр стабилизатора, изменены характеристики амортизаторов.

           При тюнинге подвесок, как правило, осуществляют техническую регулировку  двух  основных элементов: упругого и  гасящего. В тюнинге применяется много вариантов  для модернизации подвески. В основном все сводятся к изменению упругого и гасящего элементов (уменьшению клиренса  и повышение жесткости), а не к изменению кинематики агрегатов и деталей подвески. При занижении клиринса  опускается  центр тяжести - улучшается управляемость, устойчивость, увеличивается максимальная скорость (из-за уменьшения лобовой площади, т.е. уменьшения коэффициента лобового сопротивления). При этом к вышеперечисленным характеристикам добавляет естественное уменьшение кренов, а значит, выше скорость прохождения поворотов и критические скорости «маневрирования».

Упругим устройством подвески  Lada Kalina является пружина. При модернизации пружин подвесок существует  градация  модификации.

Рассмотрим способы тюнинга пружин. Первый способ - серийные пружины и модификация серийных пружин. Самый простой способ модификации подвески - серийные стандартные пружины в сочетании  с новыми газовыми амортизаторами. Если установки только новых амортизаторов может показаться мало, прибегают к модификации серийных пружин. Модификация, как правило, предполагает ее укорачивание, путем подрезки на виток. При легком тюнинге подвески возможен вариант модернизации - укороченная пружина и серийный амортизатор. При таком варианте дорожный просвет уменьшается, что плохо для наших дорог, но при этом центр тяжести снижается, что положительно. В этом случае  устанавливают ограничители отбоя пружины. Такой  «тюнинг»  подвески  малобюджетный и мало популярный.

Второй способ - установка других пружин. Тут возможны  различные варианты - либо тюнинговые жесткие укороченные, либо пружины с переменной жесткостью (увеличивающейся от нагрузки на них) и занижением, устанавливаются взамен штатных, не требуют замены штатных амортизаторов, либо жесткие высокие, предназначенные для перевозки грузов. Для скоростного тюнинга представляют интерес специально навитые пружины, которые имеют иную толщину прутка, форму навивки (цилиндрические, конические или бочкообразные), возможен переменный шаг витка или переменное сечение прутка, а значит имеют другую характеристику работы, как правило, нелинейную с большей жесткостью. Такие пружины предоставляют широкие возможности при настройке подвески. Тюнинговые пружины, как правило, жестче на 20% и ниже штатных на 15-20 мм. В тюнинге есть понятие спортивная подвеска, что означает сочетание новых заниженных пружин и подобранных для них амортизаторов. Амортизаторы также могут иметь регулируемую жесткость.

Винтовые стойки подвески. Состоят из одной или двух пружин и резьбы с гайкой на корпусе амортизатора для регулировки поджатия (а значит и длины) пружины. Эти стойки  с регулировкой длины пружины в пределах 60-90 мм. Это означает, что дорожный просвет может изменяться от гоночных 70 мм до внедорожных 190 мм. Двойной упругий элемент состоит из основной пружины и подпружинника, последний имеет цилиндричный или прямоугольный пруток. Подпружинник  необходим для дополнения короткоходой основной пружины, которая при вывешивании колеса полностью разжимается. Подпружинник и пружина имеют разную жесткость. Это свойство делает стойку прогрессивной и эффективно  работающей на разных типах дорог. Сильное занижение меняет кинематику колеса. При сильном занижении подвески на поперечных рычагах колеса стойка уходят из оптимального положения и колеса становятся «домиком», придавая им отрицательный угол развала. Поэтому регулировка углов установки колес здесь обязательна после каждого занижения-завышения клиринса. Самыми универсальными и широко используемыми при тюнинге считаются винтовые стойки с изменяемой жесткостью пружин и амортизаторов. Так, спортивный комплект винтовых регулируемых передних и задних стоек D2 серии "STREET" предназначен для активной городской езды, обеспечивает регулировку занижения от 0 до 120 мм, регулировку жесткости пружин и амортизаторов. Подвеска имеет 36 различных регулировок - Вы можете настроить все необходимые Вам индивидуальные параметры. Имеется возможность изменения клиренса автомобиля, не прибегая к сжатию пружин! В отличие от многих аналогов, установка стоек не требует работ по изменению и доработке посадочных и крепежных элементов в кузове автомобиля. Комплект стоек имеет Европейский сертификат TÜV. В комплект также входят: алюминиевая верхняя опора передних стоек на шаровом соединении (ШС) с регулировкой развала колес и резиновым демпфером, гасящем вибрации и шумы передних стоек; алюминиевая верхняя опора задних стоек на ШС с резиновым демпфером, гасящем вибрации и шумы задних стоек. Многообразие вариантов  настройки винтовой регулируемой подвески D2 серии "STREET" обеспечивают высокую управляемость и устойчивость автомобиля, в сочетании с комфортностью передвижения. Стабилизаторы поперечной устойчивости необходимы для обеспечения высокой боковой устойчивости автомобиля. При тюнинге  автомобиля применяют стабилизаторы большего диаметра (как правило, на 2-3 мм, что вполне достаточно) и, соответственно, более жесткого, который препятствует большим кренам кузова в повороте. Спортивные стабилизаторы имеют, как правило, регулируемые по высоте, стойки стабилизатора. Правильно настроенный стабилизатор улучшает устойчивость автомобиля в повороте (противодействует крену кузова) и способствует более быстрой стабилизации после прохождения поворотов, уменьшает раскачивание кузова.

Рассмотрим наиболее универсальный и широко используемый при  тюнинге  подвесок автомобиля Lada Kalina комплект  передних и задних  стоек АСОМИ серии КомфортPRO.

 

 

Газонаполненные стойки и амортизаторы АСОМИ имеют двухтрубную разборную конструкцию. Стоит отметить, что именно двухтрубная конструкция признана специалистами наиболее удачной по совокупности безопасности, надежности и комфорта.

Кроме того, в стойках и амортизаторах АСОМИ серии КомфортPRO предусмотрено наличие газа. Зачем он нужен? Дело в том, что при работе гидравлического амортизатора в активном режиме (быстрая езда по плохой дороге) масло вспенивается, после чего весь узел перестает исправно функционировать, что сказывается не только на управляемости автомобиля и безопасности езды, но и ведет к пробоям подвески. Температура в таких условиях может достигать 90?С, возникает вероятность утечки масла через узел уплотнителя (сальник штока). Наполнение же СТОЙКИ газом уменьшает эмульсирование амортизаторной жидкости.

 

 

 

1.4 Система изменения фаз газораспределения двигателей внутреннего сгорания. Особенности и принцип функционирования системы Lada Kalina.

 

Качество работы двигателя — его КПД, мощность, крутящий момент и экономичность зависят от многих факторов, в том числе и от фаз газораспределения, то есть от моментов открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Фазы газораспределения в двигателях внутреннего сгорания — это моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (окон). Фазы газораспределения обычно выражаются в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются формой кулачка распределительного вала и остаются неизменными во всех диапазонах работы двигателя. Однако постоянные фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные процессы смесеобразования. Чтобы варьировать фазами газораспределения необходимо изменять положение распределительного вала относительно коленчатого.

Холостой ход. На этом режиме работы следует устанавливать такой угол поворота распределительного вала, который соответствует самому позднему началу открытия впускных клапанов (максимальный угол задержки, при минимальном перекрытии клапанов). Этим обеспечивается минимальное поступление отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя и снижение расхода топлива.

Режим низких нагрузок. Перекрытие клапанов уменьшается для минимизации поступления отработавших газов во впускной трубопровод, что улучшает стабильность работы двигателя.

Режим средних нагрузок. Перекрытие клапанов увеличивается, что позволяет снизить «насосные» потери, при этом часть отработавших газов поступает во впускной трубопровод, что позволяет снизить температуру рабочего цикла и вследствие этого содержание оксидов азота в отработавших газах.

Режим высоких нагрузок при низкой частоте вращения коленчатого вала. На этом режиме обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов, что обеспечивает увеличение крутящего момента. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель более четко реагировать на изменение положения дроссельной заслонки, что, например, очень важно в транспортном потоке.

Режим высоких нагрузок при высокой частоте вращения коленчатого вала. Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо перекрытие клапанов около ВМТ с большим углом поворота коленчатого вала. Это связано с тем, что мощность в наибольшей степени зависит от максимально возможного количества топливно-воздушной смеси, попадающей в цилиндр за короткое время, но, чем выше частота вращения, тем меньше время, отводимое на заполнение цилиндра.

Главными задачами системы изменения фаз газораспределения являются:

-улучшение качества работы двигателя на холостом ходу

-снижение расхода топлива

-оптимизация крутящего момента в области средних и высоких частот вращения коленчатого вала

-увеличение внутренней рециркуляции отработавших газов с сопутствующим ей снижением температуры газов при сгорании и уменьшением выброса оксидов азота

-увеличение мощности в области высоких частот вращения коленчатого вала

В 90-е годы все больше и больше двигателей стали оборудоваться системами изменения фаз газораспределения таким образом, что угол перекрытия клапанов мог изменяться в соответствии с режимами работы двигателя. В этих системах, применяемых на двигателях DOHC (с двумя распределительными валами), монтировалось специальное устройство в приводную шестерню распределительного вала впускных клапанов. Такие устройства называют изменяемыми фазами газораспределения VIVT (Variable inlet valve timing).

Впервые изменение фаз газораспределения было применено на автомобилях Альфа Ромео в 1983 году. После этого такие системы стали применяться на автомобилях Мерседес, Ниссан, БМВ, Порше и др. Принцип действия привода поворота распределительного вала, для изменения фаз газораспределения, может быть механический, гидравлический, электрический и пневматический.

Как правило, изменение фаз газораспределения применяется в двигателях с двумя распределительными валами, один из которых служит для открытия впускных клапанов, другой – выпускных. Широкое распространение находят системы с изменение натяжения цепи по принципу гидравлического кольца. Изменение фаз газораспределения при таком виде производится только для впускных клапанов. Распределительный вал для открытия выпускных клапанов приводится во вращение от коленчатого вала двигателя через шестерню или звездочку ременной или цепной передачи 1, а распределительный вал для открытия впускных клапанов через цепную передачу от звездочки установленной на распределительном вале привода выпускных клапанов 2.