Соответствие формы и содержания — мозги и компрессор Eaton

Конечно, 150 сил, 195 ньютонов и 8.7 секунд до сотни — очень грустно и с самого начала владения 944 я думал о том, как заставить ее (его ?) ехать немного быстрее.

Что мы имеем — древний 4-х цилиндровый мотор с 2-х клапанной гбц, являющий собой половинку V8 от Porsche 928, с диаметром цилиндров 100 мм, со степенью сжатия 9.7 в моем случае (катализаторная версия, полновесная имеет CR 10.6 и 163 силы / 205 ньютонов, что, в общем-то, не сильно лучше), т.е. у меня самый дохлый мотор в серии.
Более мощные варианты:

1. 944 с 89 г. — тоже самое, но с диаметром цилиндров 104 мм — итого 2.7 л, CR 10.9, 165 сил / 220 момента — овощ
2. 944 S — тот же самый 2.5 л, но с 16-ти клапанной головой — редкая штука, 190 сил / 220 момента
3. 944 S2 — блок от 2.7, колено с ходом 88 мм, итого 3 л + 16v — уже интересно, 211 сил / 270 момента, на момент выпуска самый большой 4-х цилиндровый мотор для дорожных машин.
4. 944 Turbo / Turbo S — 2.5 8v, 220/250 сил (разные турбины), 330/350 момента — вершина серийных 944, классический турбомотор тех времен, снизу ничего, наверху едем. Динамика очень достойная для тех времен.

Что можно сделать, чтобы поехать быстрее в моем случае ?
Это вам не BMW E36, где из 2.0 можно сделать хоть 3.4, а запчасти для переделки в 3.0 валяются под каждым забором, тут либо замена на мотор от более мощной версии (дорого / хер найдешь / в переборку после покупки), либо свап — особо не разгуляешься, низкий моторный отсек (родной мотор наклонен на 45 градусов), транзаксельная компоновка, некая ценность машины с родным мотором.

Глядя на имеющуюся степень сжатия, еще в 2017-м году роились мысли об установке компрессора, но так, где-то на задворках сознания. Постепенно заменил тормоза вкруг на 4-х поршневые (на S2 и Turbo они с завода, на овощах отстойные скобы), воткнул Koni sport, воткнул жирные стабилизаторы (перед заменил с 23 на 27, зад с 14 на 18), мотор не трогал.

Этим летом я решил-таки залезть в него.

Начать решил с замены головы на доработанную — ведь почти все волшебство заключено в ГБЦ, голова досталась по случаю. Взял эту голову, поставил в нее увеличенные на 1 мм впускные клапана (с 45 на 46 мм), новые пружины (более жесткие, тюнячка от Ниссана L28), в конторе нарезал новые фаски и тп

Штатная голова:

Моя:

Отдал распредвал в "ОКБ Динамика" на запил — до сих пор делают, так что стоит сток.

Распредвал на 944 2.5 был двух типов — с 05 на конце партнамбера и более поздний с 09, устанавливающийся в том числе и на Turbo. Отличие в увеличенном с 11 мм до 12 мм подъеме на выпуске и чуть более долгой фазой того же выпуска, у меня был 09 в заначке и, как оказалось при разборке, такой же и стоял в моторе. В общем-то, хорошо.

Многие владельцы 944 пугали меня, что при снятии головы я с высокой долей вероятности обнаружу задиры на цилиндрах, но, к счастью, они ошибались, все оказалось в полном порядке:

Что обрадовало меня невероятно — в блоке все отлично, компрессия высокая и ровная, голова, можно сказать, новая — с мотором можно работать

При установке головки гайки на шпильках были затянуты способом, предназначенным для TURBO, т.е. более сильно, прокладка используется одна и та же, что на атмо, что на турбо (на ней даже написано — TURBO, на самой прокладке). Если бы я на этот момент знал, что буду дуть, то установил бы не штатную, а ремонтную прокладку, толщиной не 1 мм, а 1.4, тем самым понизил бы степень сжатия еще немного, до 9.4-9.5, но уже собрано так, как собрано.

После сборки, ради эксперимента, развернул распредвал на 4 градуса вперед с помощью разрезной шестерни, которую мне изготовил из штатной человек из Краснодара (контакт взял у Димы Storge) — начитался америкосов, все довольны. Болты другие, конечно

Собрал обратно, завел, все ок, мотор заработал поровнее, разворот вала действительно сработал — низы и середина стали реально бодрее, при этом верха ушли совсем незначительно (все равно оно там особо и не ехало), я потом из интереса поворачивал его обратно в сток — прокатился, развернулся и поехал в сервис крутить как было). Но, в общем-то, оно все равно не ехало совсем, ну там 1-2 передачи еще куда ни шло, но выше мотора совсем не хватало.

Я решил подойти к вопросу радикально и все-таки воткнуть компрессор.

Дальнейший тюнинг мотора упирался в штатную систему управления — да, это отличная система, полноценный электронный впрыск. Отличная, для 1985-го года. Аналогичный Motronic стоит на тех же BMW М20 и М30 — лопата на впуске, распределитель зажигания с одной катушкой, одновременный впрыск — каменный век, в общем (но, надо признать, по прошествии 36 лет все работало отлично). С таким набором особо не разгуляешься, поэтому было принято решение перейти на другие мозги.

Рассматривал несколько вариантов — приснопамятный Январь (он валялся на полке), ECUMASTER, MEGASQUIRT и INVENT. Все упиралось в настройщика, как обычно. Почти договорился на установку Января, в Коломне, но прям за день до планируемого выезда отказался — не буду же я ездить в Коломну каждый раз, да и Январь не хотелось, хоть и дешево. В итоге позвонил Саше IIIamai4, спросил, не хочет ли он поэкспериментировать с INVENT за еду — он согласился ))

Заказал мозги, сразу решил, что хочу электродроссель (интересно и не нужно мучить старый регулятор ХХ, не надо трахаться с тросиком газа и тп, электрозаслонок от BMW навалом за семечки).
Короче, заказал мозг + модуль электродросселя + 2 метра проводки, дождался прихода и понеслось…

Датчик коленвала изначально планировали использовать штатный, точнее, там два датчика — не буду вдаваться в подробности, древняя тема, короче, со штатными датчиками все закончилось тем, что один из них разложился на плесень и липовый мед, поэтому я достал из заначки купленный по случаю 2 года назад на сайте goingsuperfast.com реперный диск 36-1 и воткнул его на колено спереди, датчик взяли от таза (по понятным причинам — есть на каждом углу и стоит 2 копейки), на кронштейн пошел алюминиевый уголок 5 мм:

По железкам конфиг получился следующий:

ДПКВ — ТАЗ
ДПРВ — ТАЗ (добавился позже)
Дроссель — BMW N46 62 мм
MAP+ДТВ — 2.5 bar BOSCH от VAG
ДТОЖ — ТАЗ
Катушка — VAG
Высоковольтные провода — переделанные SLON от ЗИЛ 130
ШДК — AEM UEGO X
Форсунки — 330cc BOSCH от Volvo 2.5T
Педаль — какая-то BMW, вроде Е83

Сплели с Саней проводку по составленной им схеме, запихали ее в штатную гофру от донорской проводки (спасибо Ильдару fraq)

Закинули ее через штатное отверстие в кузове и давай заводить

На самом деле, пока завели, прошло несколько дней, то одно, то другое — ну, в общем, ничего нового

Завели, немного откатали на Новой Риге

Все отлично, поехало немного бодрее стока, но, самое главное — мотор стал работать совершенно по-другому, мягко и плавно, при этом появились верха (раньше крутить выше 5500 смысла особого не было), короче, одни плюсы.

Сильно вылизывать атмо настройку не стали — все равно скоро ставить компрессор, на атмо настраивали в основном для понимания, что и как работает в мозгах, на атмо это безопаснее )

Покатался пару-тройку недель и принялся за установку мясорубки…

Вообще, приводные компрессоры бывают трех типов:

1. ROOTS — самый старый вид, придуман аж в 19-м веке братьями Рутс. Два одинаковых шнека, вращающиеся в противоположных направлениях, внешнее сжатие (т.е. компрессор данного типа не сжимает воздух внутри себя, а просто переносит его от своего входа на свой выход, где он уже трамбуется в ограниченном объеме впуска перед гбц). Недорогие, надежные железяки, традиционно эффективные на низах и в середине, стухающие к высоким оборотам. Также отличаются невысоким тепловым КПД — сильно греют воздух. Эффективно работают на небольших уровнях наддува — до 0.6-0.7 бар избытка, дают приличный приход тысяч с двух и до отсечки, при правильном подборе шкивов. До недавнего времени использовались во множестве серийных автомобилей, в том числе самых мощных версий, вроде Jaguar XK-R, ASTON-MARTIN и тп, сейчас окончательно вытеснены турбинами. Различаются объемом воздуха, переносимого за один оборот, в частности, EATON M62 переносит 62 кубических дюйма за оборот, М45, соответственно — 45. Типичные представители — различные EATON, японские SC-12 и 14.

2. CENTRIFUGAL — центробежные. Являются, как и третий тип, компрессором внутреннего сжатия. Представляют собой холодную часть турбины, раскручиваемую через повышающий редуктор ремнем от ДВС. Соответственно, буст растет с ростом оборотов, на низких отсутствует, в середине немного появляется, наверху давит уже норм, до 1 бара. Используются в основном в различных тюнинг-комплектах дооснащения, на серийных машинах не видел. Тепловой КПД заметно лучше, чем у традиционных ROOTS. На мой взгляд, самый бесполезный вид, уж лучше сразу турбину воткнуть. Из преимуществ — компактные размеры и, соответственно, легкость в установке. Представлены компрессорами Vortech, Rotrex и тп

3. TWIN SCREW (он же Лисхольм, по фамилии инженера, его придумавшего) — самые лучшие, на первый взгляд похожи на ROOTS, в действительности это совершенно не так. Опять два шнека, но они разные, особенной спиралевидной формы, являются компрессорами внутреннего сжатия, т.е. сжимают воздух внутри себя. Имеют гораздо более высокий тепловой КПД, чем ROOTS, способны создавать более высокий уровень буста, 1.2 бара — легко, при этом не превращают воздух в раскаленный поток. Имеют единственный недостаток — цену, которая обусловлена необходимостью очень точного и сложного изготовления шнеков. Используются как в тюнинг-комплектах для множества машин (куча америкосов, BMW и тп), так и в серийных моторах — например, AMG 3.2 и AMG 5.5

Изначально я планировал использовать EATON M62 от мерседеса, типа на мерседесе он стоит на 2.3, у меня мотор менее эффективный, ну и вроде как на мой 2.5 будет норм, и типа я сил 200 достану, но, чем больше я погружался в тему этих железяк, тем больше узнавал нового, например, оказалось, что м62 (и прочие М45, М90 и М112, а тем более двухлопастной SC-14) — старое дерьмо и все правильные пацаны используют последнее поколение компрессоров EATON — TVS

Данные компрессоры являются все теми же ROOTS из 19-го века, но сильно усовершенствованными, например, на FORD Mustang GT500 замена заводского М122 на TVS давала приход (если мне не изменяет память) с 500 до 620 сил.

Путем изучения всего этого массива информации я пришел к EATON TVS R1320, то есть компрессору серии TVS, с 4-мя лопастями на каждом шнеке, закрученными на 160 градусов, перекачивающим 1320 кубических сантиметров за один оборот.

Вот как они (шнеки) выглядят на моем компрессоре:

Осталось дело за малым — прикрутить это все к мотору и не взорваться

Перед установкой заменил масло. смазывающее приводные шестерни (специально компрессорное масло AC Delco), смазку игольчатых подшипников, приварил у аргонщика вход и выход. Далее изготовил кронштейн для установки на мотор из 5 мм стали, добавил еще один ролик на ремень, закупился различными силиконовыми и алюминиевыми патрубками, взял у товарища интеркулер от 944 Turbo на пробу.
С интеркулером история такая — изначально планировал установку водяного кулька, думал, типа более эффективный и тп, с завода сейчас во многих машинах такие стоят, но Саша меня отговорил, да и воздушный кулер от TURBO вставал мне на штатное место болтон — машина рестайловая и крепления для него стоят с завода. Не знаю, как будет летом в жару, но в теплую погоду он очень эффективно работает.

Кстати, вот так орет эта тварь с открытым входом и выходом (в реальности звук причиняет боль уже на 2500 рпм)

Так как полученный уровень буста был совершенно неизвестен, можно было только предполагать (забегая вперед, он и сейчас неизвестен), то его нужно было как-то ограничить. Для этого на впускную магистраль перед коллектором был установлен вестгейт, который сбрасывал избыточный воздух обратно на впуск компрессора (после дросселя). Купил еще одну пружину в вестгейт, слабее, чем встроенная, ее для начала и установил.

Итак, первый тест-драйв, Саня с ноутом на пассажирском, я с трясущимися руками — в руле (с трясущимися — так как все делали сами и казалось, что сейчас это все отвалится и взорвется). На слабой пружинке буст 0.2, и эффект чувствуется, мотор не звенит, все хорошо. Ставим пружину посильнее, буст поднимается до 0.4, но я уже не понимаю, поехало оно быстрее или нет )) После 4000-4200 оборотов ремень начинает проскальзывать, под сброс газа тоже. Тем не менее, слезы счастья уже стекают почти горизонтально.

Стал смотреть, как сделана система натяжения ремня на компрессорных серийных и тюненных моторах — у многих пружинного натяжителя нет, у серийных стоит, у меня не прокатило. Для исключения проскальзывания ремня решено добавить еще один ролик, с натяжителем, пару дней — он уже стоит, но оказалось, что криво. Тем не менее, это помогло. проскальзывание в любом виде прошло. Вообще, очень важный момент при установке приводного нагнетателя — выставить все ролики ровно во всех плоскостях

В таком виде я сгонял на закрытие сезона на МРВ, в процессе поездки ничего не отвалилось (а я там еще и в слаломе поучаствовал и каким-то образом даже 3-е место занял, при этом не крутя мотор выше 4000 тысяч — там настройка отсутствовала, т.е. я одним глазом смотрел на тахометр, другим на трассу).

Дальше пошли мелкие доработки, пружина в вестгейте стала держать до 0.55, ролик был переделан (но все равно немного криво, весной поправлю).

Регулятор давления топлива в стоке у 944 2.5 атмо — на 2.5 бара, я хотел на 3.5, пришлось взять корпус регулятора от м3 е46, установить туда регуль от м3 е36 US и немного его доработать, послу установить на обратку, исключив штатный регулятор и демпфер.

С форсунками тоже пришлось помучаться, сначала поставил бу от турбокайенна, их не хватило (а они 410сс), в итоге купил новые от 997 GT2

Также поменял коробку на более крепкую и длинную от TURBO (купленную пару лет назад), получившийся мотор гораздо лучше с ней дружит, да и старая стала издавать различные неприличные звуки. Если на старой вторая заканчивалась на 95 кмч, то на новой — 112, 100 кмч на пятой теперь около 2200 оборотов.

Из основного, что я планирую доделать / переделать:

1. Выхлоп — сейчас 55 труба, хочу 63
2. Разобраться с роликами, уже почти нормально, думаю, осталась последняя итерация
3. Поменять сцепление на усиленное
4. Патрубки заменить на цельные из алюминия, оставив минимальное количество силикона
5. Увеличить буст до 0.6-0.7. если позволит мотор (не зазвенит)
5.1 Разжать мотор кометиком до 9-9.2, дунуть 0.7-0.8
6. Поехать на стенд для окончательной настройки и получения результата в виде графика, которым я буду везде трясти

Приступая ко всей этой движухе, я рассчитывал на результат в виде сил 200, ну типа поехать секунд за 7-7.5 до сотни, ну типа момента снизу добавить — в городе приятно и тп. В действительности же результат удивил — 6 секунд 0-100 при всего лишь 0.5 избытка (начинающихся на 2200, 0.58 под конец) . Есть еще такие цифры (полноценных замеров пока не делал, погода не располагает и времени нет, да и смысла, до окончательной настройки) — максимальное ускорение на 2-й передаче до / после — 3.31 / 6.17 м/с^2, на 3-й — 1,94 / 3.36, т.е. ускорение увеличилось в 1.7-1.9 раза (!) (это результаты замеров прошлого года и после установки компрессора, на одной и той же коробке). Короче, по прикидкам, вышло что-то типа 230-250 сил и 350 момента.

В езде же компрессор очень порадовал, все оказалось даже лучше, чем я предполагал — по ощущениям под капотом атмомотор обьемом 3.5 литра, никакого лага и тп, нажал и поехал, на сколько дыру открыл — столько и дунуло (у INVENT EMS есть приложуха для андроида, которая работает с мозгами по блютусу и показывает текущие параметры — как настроишь).

Если читать, то можно подумать, что все легко и быстро получалось, в реальности же, в силу того, что информации на этот счет в сети немного (а половина этой информации содержит ошибки), личного опыта не было — очень много времени ушло на различные переделки и переосмысления, да и сейчас многое нужно переделывать, но это было безумно интересно, каждый маленький успех давал огромный стимул, хотя, должен признаться, были и моменты, когда руки почти опускались.
Конечно, многое я тут не описал, да и не упомнишь всего

И, еще раз, огромная благодарность Саше, без него ничего бы не вышло