Впрысковой двигатель ГАЗ-327

[Aurora man]

Собственно кто то про него давно знает, а кому то будет интересно для развития и знания история ГАЗа.
Ну и немного про возможности нашего "старичка" нижневального 21-24.

http://gaz31.com/other/first.php

Первый электронный двигатель (страницы истории)

Появившиеся в середине 90-х годов XX столетия отечественные двигатели, оснащенные электронной подачей топлива, уверенно вытесняют своих карбюраторных предшественников.
И не мудрено, ведь впрысковой мотор обладает лучшими мощностными показателями, более экономичны, выполняют жесткие экологические требования

В самом начале второй мировой войны (1939 год) в немецком «Luftwaffe» появились истребители «Мессершмидт» Me-109F2, на которых стоял V-образный двигатель с непосредственным впрыском и механической системой управления. К середине войны двигатели всех немецких истребителей были впрысковыми

В 1943 году начались испытания советского истребителя «Ла-7» с аналогичной системой топливоподачи

Первый автомобильный двигатель с непосредственным впрыском и механической системой управления был установлен на «Mercedes Benz 300 SL», выпуск которого был начат с 1954 года. Изменение количества топлива происходило в зависимости от оборотов двигателя, положения педали газа с учетом разрежения во впускной трубе.

Вместе с тем, аппаратура «Bosch» оказалась весьма сложной в производстве и эксплуатации. Дальнейшие исследования, проведенные фирмой «Mercedes Benz», показали, что равноценные результаты можно получить при переходе от впрыска топлива в цилиндр к впрыску во впускные патрубки двигателя и что при этом конструкция аппаратуры может быть значительно упрощена. Дальнейшей ступенью развития механического впрыска стала разработка системы непрерывного впрыска топлива во впускную трубу.

С середины 60-х годов автомобили «VolksWagen» стали оснащаться системой электронной подачи топлива «Elefant» Но это за рубежом. А что же у нас?

В 1963 году были начаты испытания опытного образца двигателя ГАЗ-327, спроектированного
и изготовленного в Конструкторско-экспериментальном отделе Горьковского автозавода (КЭО «ГАЗ») и оборудованного топливной аппаратурой впрыска бензина во впускную трубу с электронным управлением цикловой подачей топлива, конструкции
ЦНИТА (г. Ленинград).

Двигатель ГАЗ-327 был создан на базе серийного двигателя ГАЗ-21Д и имел степень сжатия e=7,2 (на серийном двигателе степень сжатия e=6,7). Основные конструктивные особенности опытного двигателя ГАЗ-327, в отличие от серийного ГАЗ-21Д, состояли в следующем:

Был изменен объем камер сгорания на другую степень сжатия без изменения формы камер;
Для улучшения наполнения цилиндров были применены впускные клапана увеличенного размера (с диаметром 43 мм вместо 39 мм у стандартного);
В верхней части головки блока, в специальных приливах против впускных каналов, были сделаны сквозные, с выходом в каналы, отверстия для установки электромагнитных форсунок;
Была изменена конструкция впускной трубы с целью впуска воздуха без его подогрева;
Из-за изменения конструкции головки блока была изменена конструкция выпускной трубы двигателя, в результате чего приемная труба глушителя стала короче;
Изменение режимов работы двигателя достигалось дросселированием потока воздуха в специальном двухгорловом воздушном патрубке, с последовательным открытием воздушных заслонок, имеющих одинаковый диаметр = 33 мм;
Отсутствовал бензонасос диафрагменного типа;
Была изменена конструкция корпуса привода распределителя зажигания из-за компоновки в нем дополнительного прерывателя для запуска устройства формирователя импульсов (датчик оборотов).
В остальном, конструкция опытного образца двигателя ГАЗ-327 была аналогична серийному ГАЗ-21.

По принципу действия система электронного впрыска топлива двигателя ГАЗ-327 очень напоминала современные системы распределенного впрыска.

Топливо под избыточным давлением (2 кгс/см2) подавалось во впускную трубу посредством электромагнитных форсунок. Давление топлива создавалось специальным электрическим бензонасосом и регулировалось редукционным клапаном и стабилизатором давления.

Впрыск топлива осуществлялся одновременно во все цилиндры один раз на цикл работы двигателя.

Создание импульсов тока на открытие топливных форсунок, изменяющейся продолжительности, в зависимости от режима и условий работы двигателя обеспечивался полупроводниковым блоком управления и различными датчиками:

Прерыватель запуска (датчик оборотов) служил для определения числа оборотов двигателя;
Нагрузка на двигатель определялась посредством датчика разрежения сильфонного типа с рабочим ходом 30 мм при перепаде давления в 500 мм. рт. ст.
Этот датчик обеспечивал экономический состав топливной смеси на всех установившихся режимах работы двигателя;
Для обеспечения оптимального регулирования цикловой подачи топлива на холостом ходу (обороты ниже 11001200 об/мин) применялся специальный каскад холостого хода;
Пневматический экономайзер, установленный на впускной трубе, отвечал за обогащение топливоподачи на режимах максимальной мощности (разрежение на впуске — 4060 мм. рт. ст.);
Обогащение топливоподачи при прогреве двигателя осуществлялось в ручную с помощью переменного сопротивления;
В качестве укорительного устройства, обеспечивающего обогащение состава смеси при резком падении разрежения на впуске (с 130150 мм. рт. ст. до 0 мм. рт. ст.), в момент резкого нажатия на педаль газа, использовался ускорительный датчик;
Для высотной коррекции состава смеси в условиях горной эксплуатации автомобиля применялся барометрический датчик, который по устройству и принципу действия был аналогичен датчику разрежения;
Кроме вышеуказанных датчиков, имелся и датчик горного отключения цикловых подач топлива, в задачу которого входила отсечка топлива на режимах принудительного холостого хода («торможение двигателем»).
Для получения сравнительных характеристик в КЭО «ГАЗ» были подвергнуты стендовым и дорожным испытаниям два двигателя:
ГАЗ-327 с электронным впрыском топлива и ГАЗ-21Д1 (стандартный карбюраторный двигатель с увеличенной степенью сжатия до e=7,1).

В результате стендовых испытаний были определены внешние скоростные характеристики двигателей, по которым можно сделать следующие выводы:

Впрысковой двигатель ГАЗ-327 развивал максимальную мощность на 14,3 л.с. (18,3%) больше, чем карбюраторный ГАЗ-21Д1. При этом обороты максимальной мощности увеличились на 400 об/мин.
Максимальный крутящий момент практически не изменился, однако обороты максимального момента увеличились на 1000 об/мин.
Дорожные испытания двигателей ГАЗ-327 и ГАЗ-21Д1 проводились на автомобилях М-21 «Волга».

Автомобиль и тип двигателя Разгон с 0 до 100 км/час, сек. Максимальная скорость, км/час Средний расход топлива, л/100 км
М-21 с двигателем ГАЗ-327 24,0 140,0 10,81
М-21 с двигателем ГАЗ-21Д1 30,0 127,5 11,52

Как видно из таблицы, динамика автомобиля с впрысковым двигателем была выше на 6 секунд (20,1%), максимальная скорость движения на прямой передаче выше на 12,5 км/ч (9,9%), а средний расход топлива в интервале скоростей движения 20120 км/час ниже на 0,71 л/100 км (6,2%).

По результатам испытаний авторитетной комиссией под председательством главного конструктора «ГАЗ». Просвирина были сделаны следующие выводы:

Двигатель ГАЗ-327, оборудованный системой впрыска бензина с электронным управлением подачи, работоспособен и имеет более высокие мощностные показатели, чем сравниваемый с ним двигатель ГАЗ-21Д1.
Система питания впрыска бензина с электронным управлением подачи работоспособна, обеспечивает быстрый и надежный запуск двигателя, хорошую приемистость и устойчивость его работы на различных режимах.
Автомобиль М-21 с двигателем ГАЗ-327 имеет удовлетворительную топливную экономичность и более высокие динамические качества, чем автомобиль М-21 «Волга» с двигателем ГАЗ-21Д1.
Двигатель ГАЗ-327 обеспечивает автомобилю М-21 «Волга» хорошие тяговые качества и приемистость, особенно при движении по городским улицам с интенсивным движением и по горным шоссе с частыми поворотами и крутыми спусками.
Торможение автомобиля двигателем ГАЗ-327 при движении на крутых, затяжных спусках, эффективнее, чем двигателем ГАЗ-21Д1, что уменьшает необходимость применения тормозов.
Отдельные узлы аппаратуры впрыска во время испытаний работали недостаточно стабильно и недостаточно надежно.
Комплект аппаратуры впрыска представляет собой сложное устройство, требующее при устранении неполадок и регулировках аппаратуры, наличия у обслуживающего персонала специальных знаний, стендов и приборов.
В заключение, комиссия сделала резюме: «двигатель ГАЗ-327, оборудованный аппаратурой впрыска с электронным управлением цикловой подачей топлива в принципе работоспособен, но аппаратура впрыска работает недостаточно надежно и недостаточно стабильно, и требует дальнейшей доводки».

Дальнейшая судьба двигателя ГАЗ-327 осталась неизвестной, но первый серийный отечественный электронный впрыск топлива появился лишь спустя 30 лет на двигателях Заволжского моторного завода

А. Воробьев и А. Адясов

[DMAD]

Ещё были варианты впрыска для 24Д, и на 14-й двигатель ставили тоже, там, кстати, реализовали на 14-м моторе два раздельных ресивера и газодинамический наддув.

[George]

Странно что у них получился слабый рост по моменту, обороты макс.момента выросли а не упали, и по экономичности ничего не получили. По-любому чиптюнер.ру не читали

сложное устройство, требующее при устранении неполадок и регулировках аппаратуры, наличия у обслуживающего персонала специальных знаний, стендов и приборов

это так в 1963 году наверно называли цифровой тестер и знание закона Ома Оно конечно, кувалда-то понятнее и проще в освоении.

Кстати в статье не указано, но моск тот был полностью аналоговым (простейшие цифровые микросхемы появились у нас гораздо позже, для гражданских нужд - очень гораздо позже) и крайне простым судя по фото в сети. Если опытный образец собирали на гражданской элементной базе, то шаманские навыки конечно не помешали бы.

[DMAD]

Странно что у них получился слабый рост по моменту, обороты макс.момента выросли а не упали, и по экономичности ничего не получили. По-любому чиптюнер.ру не читали

Момент не вырос, за то стал гораздо равномернее распределён по оборотам. Мощность увеличилась с 79 до 93 сил, на 76-м бензине при степени сжатия 7,1-7,2.
Экономия составила порядка 1-1,2л/100км.

Блок управления там, кстати, несложный был, в принципе его мог любой радиолюбитель собрать и отладить. Вопрос в культуре обслуживания - в таксопарках до последнего(конец 90-х) была традиция - выкидывать электронное зажигание и пихать контактный трамблёр, т.к. с электронным - там думать надо, а контактный - подрал напильником контакты, лампочкой выставил УОЗ и вперёд.

Георге, не надо, с элементарной базой всё тогда в порядке у нас было, микросхем в гражданской технике в 60-хх вообще ни у кого толком не было, всё в 70-х началось, когда освоили промышленно ТТЛ-логику. И тогда мы всё и просрали, как раз застой был, торопиться ведь некуда - впереди уже коммунизм маячит, всё хорошо.
Впервые, кстати, электронный впрыск на Крайслере появился, в 57-м году вроде, и собран был на вакумных лампах. А у нас уже была выпущена экспериментальная партия машин с электронным впрыском на транзисторах в 64-м, и средний пробег их составил порядка 110тыс.км.
В то время Мерседес только осваивал механический К-джетроник, и все ссали кипятком от того как это круто - постоянный впрыск, механический расходомер и т.п.

[shymanic]

В то время Мерседес только осваивал механический К-джетроник, и все ссали кипятком от того как это круто - постоянный впрыск, механический расходомер и т.п.

в начале 60-х мерседес осваивал D-Jetronic (или просто Jetronic, как он поначалу назывался). он был цифровым (если быть совсем точным, аналоговым. назовем его электронным для простоты). мозги системы состояли из 250-300 элементов (в зависимости от исполнения. кто по-английски разумеет, вкуривайте тут http://members.rennlist.com/pbanders/Scholl_trans.pdf, а тут http://members.rennlist.com/pbanders/Scholl_1.pdf описание на немецком и на 8 странице видна сама коробочка). из них около 30 транзисторов и 40 диодов. т.е. достаточно серьезная система, сравнимая по сложности с цветным телевизором, как, например, этот http://rw6ase.narod.ru/000/tw/rubin710.html (11 ламп, 42 транзистора, 58 диодов). я не знаю какая система была собрана на газе, но думаю в реальной эксплуатации это геморрой. если кто-то забыл или слишком молод, спросите у родителей как работали советские телевизоры

K-Jetronic - это второе поколение систем, с механическим впрыском, устанавливалось на автомобили с 73 года. у отца стоит она на w123 84 г.в. чтобы понять, что это за устройство, спросите у него "что такое k-jetronic". он не ответит, ибо не знает. за все время во впрыск не лазили

[DMAD]

спросите у родителей как работали советские телевизоры

Нормально они работали. У меня сейчас дома такой стоит - я его чисто ради спортивного интереса собрал. У него развёртка и блок питания от горизонта, блок цветности от Рубина, а радиоканал от чего-то импортного. Ты знаешь, всё работает, уже лет 10.

[DMAD]

И так далее.

[СержНовоч]

А еще у Фольксвагена в начале 70х была система своя, кажется типа "Кюгельфишер"(могу сильно ошибаться), не слышали?

[Master General]

Тема была про впрысковый двигатель, а как всегда зафлудили. Хватит про телики!

[Skiff.3280]

Доброго времени суток. Не осталось ли случаем у кого книги "Испытания аппаратуры впрыска с электронным управлением цикловой подачей для автомобиля ГАЗ-21. — Труды ЦНИИТА, вып. 27. — 1965.", в электронном формате? Скачивал с какого-то сайта по Газ-21, но в связи с посыпавшимся хардом она потерялась. Это в ней испытания ГАЗ-327 описывают? Ознакомиться успел только поверхностно. Хотелось бы попробовать собрать впрыск именно по той схеме и с тем блоком управления. Если не ошибаюсь, там положение КВ бралось как-то интересно.
Знаю что возни с этим может быть много, но попробовать хотется =)

[BocharOFF]

Если не ошибаюсь, там положение КВ бралось как-то интересно.

Датчик стоял вместо бензонасоса, и работал от кулачка его привода.