Tìm hiểu động cơ Niva 1600 và các phương pháp cải thiện công suất.

[Zero Elevation]

có gì đâu, máy thì thợ gia công cơ khí làm chứ mình có làm được đâu, chỉ tháo lắp và đưa ý tưởng thôi. Thật sự những chuyện làm máy này ở VN mình đầy, độ pistons, xy lanh thì thợ VN mình đã làm rất nhiều nhưng chỉ áp dụng cho đám xe gắn máy đi bão và một số động cơ hiếm đặt cố định thôi như máy phát điện, compressor... Các loại xe và tàu thủy ít dám xài. Sau này đồ thay thế nhiều, các loại động cơ bãi cũng nhiều nên chuyện làm kiểu này mai một gần hết. Mình làm cũng chỉ thử nghiệm, chưa thành công mà, hình chụp cũng ít, quanh quẩn trong mớ phụ tùng mình tìm được thôi.

Mig cứ mạnh dạn tổng hợp và viết tiếp, có những chuyện mà bọn Tây nó làm mình đâu co 1 biết, nếu có hạng mục nào trong khả năng mình sẽ thực hiện & đánh giá thực tế. Thế nhé

 

[mig19farmer]

Vậy em xin phép bác Zero để em tiếp tục ạ.

Phần 4- TĂNG TỶ SỐ NÉN CỦA ĐỘNG CƠ

Tỷ số nén 8,5:1 của động cơ Niva 1600 cc là rất thấp so với tiêu chuẩn của động cơ hiện đại (vốn nằm trong khoảng 10:1 đến 11,5:1). Theo lý thuyết về nhiệt động học thì tỷ số nén của động cơ càng cao thì hiệu suất động cơ càng tốt. Điều này lý giải cho mức độ tiêu hao nhiên liệu tương đối cao của Niva 1600. Phương pháp tăng tỷ số nén được đánh giá là cách hiệu quả nhất để tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ. Tăng tỷ số nén còn làm tăng mô men xoắn đều trên tất cả các dải vòng tua vì thế nó không những cải thiện mô men xoắn cực đại mà còn đồng thời làm tăng công suất tối đa. Tóm lại là cái gì cũng có lợi hết.
Nhiều “chuyên gia” cho rằng nguyên nhân dẫn đến tỷ số nén thấp này không nằm ở trình độ thiết kế hay công nghệ vật liệu của Liên Xô thời kỳ đó. Ngược lại, tất cả các động cơ của VAZ đều được đánh giá rất cao về độ bền so với chính động cơ Fiat 124 mà chúng dựa trên. Bằng chứng là nhiều động cơ Lada được độ lên tỷ số nén đến 11,5 vẫn làm việc rất tốt trong thời gian dài, hoặc những động cơ với tỷ số nén nguyên bản có thể độ turbo với chỉ số boost rất cao. Lý do cho tỷ số nén rất thấp này có lẽ cũng giống như nhiều sản phẩm khác của người Nga (như khẩu AK-47 chẳng hạn) các động cơ của VAZ được thiết kế với tư duy hy sinh một phần tính năng cao cấp để đổi lấy khả năng sử dụng bền bỉ trong điều kiện khắc nghiệt. Tỷ số nén thấp cho phép động cơ có thể làm việc với các loại xăng có chỉ số Octan thấp dễ chế tạo hơn (các loại xe quân sự như UAZ-469 còn yêu cầu thiết kế để sử dụng các loại xăng có chỉ số Octan 76). Tỷ số nén thấp còn khiến động cơ dễ khởi động hơn trong điều kiện lạnh giá: vào những ngày băng giá nhất của mùa đông nước Nga ngày nay, khi những chiếc xe đời mới nhập khẩu từ Đức, Mỹ, Nhật, Hàn đã đầu hàng nhiệt độ xuống đến âm 20 độ C, nhiều người Nga lại phải lôi những chiếc Lada cũ rích từ trong nhà kho ra và chẳng có gì đáng ngạc nhiên nếu chúng vẫn khởi động và vận hành trơn tru. Bởi vì những chiếc Niva cùng loại như thế vẫn hoạt động tốt ở trạm nghiên cứu Nam Cực của Nga, nơi có điều kiện có khắc nghiệt hơn nhiều. Nhưng vấn đề là phần lớn chúng ta đều đang sống ở xứ nhiệt đới, nơi mà nhiệt độ chả bao giờ xuống dưới 10 độ C cả, động cơ luôn khởi động khá dễ dàng dù là vào buổi sáng sớm đi chăng nữa. Thêm nữa, về mặt LÝ THUYẾT, loại xăng tệ hại nhất mà chúng ta có thể mua được ở cây xăng là loại có chỉ số Octan là 92, nhu cầu có thể sử dụng nhiên liệu dạng bèo là không có. Thế nên chúng ta chả thấy lợi lộc gì nhiều từ cái tỷ số nén quá thấp như vậy cả, phải không ạ.
Tóm lại với động cơ Lada nói chung và Niva nói riêng, việc tăng tỷ số nén là rất nên làm và hoàn toàn khả thi về mặt kết cấu cũng vật liệu chế tạo động cơ.
Tất nhiên, ta không thể tăng tỷ số nén này lên quá cao được vì hiện tượng kích nổ sớm - là hiện tượng hỗn hợp nhiên liệu và không khí tự động bốc cháy trước khi bugi kịp đánh lửa. Hiện tượng này sẽ nhanh chóng phá hủy các chi tiết của động cơ. Kiểu thiết kế buồng đốt lạc hậu dạng cái bồn tắm nằm nghiêng của Niva có khả năng chịu tỷ số nén cao đặc biệt kém so với thiết kế buồng đốt của các động cơ đời mới. Theo kết quả thực nghiệm đau thương từ nhiều người đi trước, ta nên giữ tỷ số này dưới 10:1 nếu vẫn giữ trục cam nguyên bản.

(còn nữa)

 

[sjw]

Cám ơn Mig & Zero đã có bài viết về kỹ thuật bổ ích không hẳn dành riêng cho Niva.

 

[quan304J]

thanks mig.
bài bác viết rất hay và bổ ích.
em đang dọn 1 em niva

 

[mig19farmer]

Cám ơn các bác đã quan tâm tâm và ủng hộ. Bác quan304j ở khu vực nào của Đồng Nai vậy, em cũng đang ở Đồng Nai nè.

 

[mig19farmer]

Phần 4- TĂNG TỶ SỐ NÉN CỦA ĐỘNG CƠ (tiếp theo)
Vậy để tăng tỷ số nén ta cần làm gì? Ta xét lại công thức tính tỷ số nén xem nào.

Tỷ số nén = (Dung tích xi lanh + dung tích buồng đốt) / dung tích buồng đốt.

Nhìn vào công thức trên, để tăng tỷ số nén, ta có thể làm bằng các cách sau:
- Tăng dung tích xy lanh
- Giảm thể tích buồng đốt
- Áp dụng cả hai cách trên cùng lúc.

Tăng dung tích xi lanh em đã nói ở trên rồi nên ta chỉ nói về cách giảm thể tích buồng đốt nhá.

Thể tích buồng đốt bao gồm các phần sau:
- Thể tích của khoảng không gian trên đầu quy lát,
- Thể tích của khoảng không gian tạo ra bởi gioăng quy lát, đây là 1 hình trụ có độ cao bằng chiều cao của giăng quy lát và đường kính bằng đường kính Piston,
- Thể tích của khoảng không gian tính từ đỉnh piston đến miệng xi lanh trong lốc máy(nếu có). Với máy VAZ 21011, piston lên sát miệng xi lanh nên không có khoảng không gian này. Với máy VAZ2121 của Niva 1600, khoảng cách này khoảng gần 2mm.
- Thể tích của khoảng không gian lõm trên đỉnh piston.

Như vậy để giảm thể tích buồng đốt thì ta có thể tìm cách giảm thể tích của các khoảng không gian nói trên:

- Thay gioăng quy lát loại mỏng hơn: Cách này có vẻ không khả thi vì gioăng nguyên bản 1mm đã là mỏng lắm rồi.

- Hạ thấp độ cao đầu quy lát: Cách này đơn giản vì phay hợp kim nhôm trên đầu quy lát không quá khó. Thường thì người ta có thể phay bớt đầu quy lát của Niva 1600 từ 1 đến 1,5mm. Em lấy tạm hình phay đầu quy lát của xe khác nhá.

Đầu quy lát Niva nếu phay xong nom nó sẽ như thế này

- Hạ thấp độ cao lốc máy: Với động cơ Niva 1.6, đỉnh piston ở điểm chết trên đến miệng xi lanh là chừng 2 mm, ta có thể phay hết khoảng không gian này để giảm bớt thể tích buồng đốt. Cách này khó hơn cách trên vì lốc máy bằng thép đúc sẽ khó phay hơn nhiều. Tuy nhiên hiệu quả tăng tỷ số nén sẽ cao hơn cách trên vì tiết diện trong lòng xi lanh lớn hơn tiết diện lớn nhất của khoảng không gian trên đầu quy lát nên với cùng một độ cao bị hạ thấp, phần thể tích bị giảm bớt của buồng đốt sẽ cao hơn.

Lốc máy Niva sau khi phay bớt thì piston sẽ lên sát miệng xi lanh thế này đây.

- Làm cả hai cách trên một lúc: Dành cho con nghiện hạng nặng, tuy nhiên tỷ số nén có thể lên quá cao tới trên 11:1 nên sẽ gây ra tình trạng kích nổ sớm nếu như vẫn dùng trục cam nguyên bản.
(còn tiếp)

 

[Zero Elevation]

Em tiếp phần thực tế nhé.
Ở VN mình thì làm 2 cái 1 lúc. Không phải dân mình muốn làm hay nghiện độ công suất nặng như Mig nói đâu, đơn giản là hoàn cảnh đẩy đưa. Lý do như sau:
- Máy Niva VN mình thường cái nào đẹp lắm cũng làm 2-3 lần rồi. Mỗi lần làm đều phải mài mặt cu lát (chữ này lai Pháp: culasse) vì hợp kim nhôm mặt culasse sau 1 thời gian sẽ cong vênh ít nhiều, mỗi lần làm máy là xuống một vài zem, 3 lần là đứt gần 1ly. Như vậy bài 1 thì coi như xong.
- Tay nào suy nghĩ tăng tỷ số nén sẽ phải hạ mặt lốc máy, như vậy vô tình Mig gọi nghiện nặng, hic hic. Pistons Lada nguyên bản đời 7x-8x lõm mặt tròn, thay lại piston cốt của Nga bằng đầu, lõm 2 dấu hình bán nguyệt cho 2 miệng xú páp (lại lai chữ Tây: soupape). Loại này đã giảm tí đỉnh thể tích buồng đốt rồi. Nếu hạ mặt máy xuống cho pistons lòi lên trên khoảng 5-7 zem cũng được. Trong trường hợp này để không bị chạm đầu culasse thì thợ VN mình thường tiện gọt bớt vành xung quanh đầu pistons một chút để đầu pistons thành hình côn sao cho đỉnh pistons ló lên bằng mặt ron culasse là đẹp cờ. Coi như độ hết bài, muốn nữa thì chỉ còn thay cây cốt máy - gọi là đôn zên
Piston hàng spare part của Lada như hình của Mig:
Piston standard:

 

[Zero Elevation]

Còn 1 món nữa mà Mig nhắc là thay trục cam độ, cái này thì không cần. Trình độ đắp gối cam của thợ VN mình thuộc hàng cao thủ rồi, bọn Tây mà bán cái này ở VN mình thì chết chắc.

 

[mig19farmer]

Các bác biết đàn gấu Niva 1600 nhà mình thường có 2 dòng lốc là 2103 và 2106. 2 dòng này y chang nhau nhưng dòng 2103 dày hơn 2106 ở cái thành cylinder, tức là cái lấp ló trong buồng nước ở khoanh tròn đỏ trong bài trên.

Tức ói máu luôn. Con máy hôm nọ nằm lăn lóc ở Phú Cường mấy tuần lễ không ai thèm nhặt có in chữ 2103 trên lốc máy. Em có hỏi chủ vựa thì nó tháo từ một con Lada đèn vuông => em đoán là chỉ có Lada 2107 => máy 1.5 => em không thực sự máu mua lắm.
Nếu như anh Zê nói lốc máy có chữ 2103 là máy 1.6 thì hơi bị tiếc, hic.

 

[mig19farmer]

Còn 1 món nữa mà Mig nhắc là thay trục cam độ, cái này thì không cần. Trình độ đắp gối cam của thợ VN mình thuộc hàng cao thủ rồi, bọn Tây mà bán cái này ở VN mình thì chết chắc.

Cái này thì thực sự ngưỡng mộ thợ nhà ta luôn vì theo em biết ở Tây cái trục cam là thứ công nghệ cao và mắc tiền lắm. Biên dạng của gối cam chỉ thay đổi chút xíu là ảnh hưởng cực lớn đến công suất của động cơ nên bọn bán trục cam độ toàn là công ty tên tuổi với giá bán trên mây. Quá trình thiết kế và thử nghiệm nom cũng pờ rô ghê lắm:

Hay anh em mình mở đường dây buôn trục cam độ từ ta sang bển nhỉ.