Задел под ST-400 или понижение степени сжатия на RNC-моторе

Приветствую.

Сегодня будет запись об очередном изобретении велосипеда. Именно так мне однажды заявили, когда начал поиски термостата на 82 градуса, ведь "он уже есть! зачем искать другой?". Тем не менее, после публикации решение сразу же ушло в массы. Надеюсь на подобный успех и в этот раз.

Вступление

Каждый из нас знает, что рано или поздно человек ко всему привыкает и начинает хотеться большего. И наверняка многим знакомо чувство когда машина уже как бы и не едет, но пассажиры все равно крестятся. Так вот и у меня в голове появились подобные чувства. И чтобы жизнь снова заиграла новыми красками необходимо начинать строить более мощный двигатель.

Для увеличения мощности (значительного увеличения конечно же) необходимо подать больше воздуха в цилиндры. В нашем случае доступен лишь один способ — путем замены турбокомпрессора. Собственно все производители мира идут именно таким путем, что видно на примере Focus RS, где установлен более производительный турбокомпрессор K16 или Volvo S60R с его K24.

Повышение мощности

За отправную точку возьмем статью Алексея Predator10 в которой он описал основные (типичные) шаги для достижения того или иного варианта мощности нашего двигателя. Если коротко, то уже для преодоления порога в 320 сил необходимо устанавливать турбину Focus RS. Исходя из его записей, пределом для штатной поршневой при работе без использования впрыска метанола/этанола является мощность на уровне 380 сил (замер на стенде этой машины). Таким образом, для достижения 400 сил и выше сначала потребуется понизить степень сжатия до 8.5:1 путем замены стандартной поршневой группы на таковую от Focus RS/Volvo S60R. Вот на этом моменте стоит остановиться и обратиться к истории двигателей Volvo.

Ретроспектива

Разработка новой линейки двигателей Volvo под названием "Modular или Volvo Modular Engine" началась в конце 70х годов прошлого века. Как следует из названия конструкция двигателей являлась модульной, что подразумевает максимальную унификацию комплектующих и общих конструкторских решений для четырех-, пяти- и шестицилиндровых двигателей.

Первым серийным экземпляром этой линейки стал двигатель B6304F, дебютировавший в августе 1990 году на модели Volvo 960. Годом позже, в июне 1991 года, была представлена пятицилиндровая модель B5254F вместе с Volvo 850. Спустя ещё четыре года вместе с запуском Volvo S40 первого поколения были представлены четырехцилиндровые модели B4184S и B4204S. В этом же году Volvo предоставила данные модели для Renault, которая присвоила им индексы N7Q и N7U.

С 1998 года, вместе с началом производства модели Volvo S80, инженеры Volvo начали переход к обновленной версии двигателей N-серии, которая получила название RN (сокращение от Revised N). С выходом же второго поколения Volvo S40 в 2003 году произошло очередное обновление семейства, которое получило название RNC, где "C" обозначает "compact". Двигатели серии RN оставались в производстве совместно с двигателями RNC и их жизненный цикл завершился в 2006 году с выходом следующего поколения модели S80. Используемые фордом двигатели HUBA, HUWA, HYDA и JZDA относятся как раз к семейству RNC. В рамках этой линейки блоки цилиндров имеют одинаковые геометрические размеры, диаметр цилиндра и межцилиндровое расстояние. Но есть и различия! На модели Focus RS применяются поршни и шатуны с модели Volvo S60R. Несмотря на то, что данная модификация S60 появилась в 2004 году, её двигатель относится к переходной модели RN. Поэтому двигатель Focus RS не имеет аналога в модельном ряду от Volvo. Фактически это RNC-модель B5254T3 с поршневой от RN-модели B5254T4.

Поиск решения для понижения степени сжатия

Снова вернемся к вопросу снижения степени сжатия.

Так исторически сложилось, что используя современные виды топлива и системы управления двигателями в турбомоторах оптимальной степенью сжатия для получения максимальной мощности является соотношение 8.5:1 (Тут товарищ Emmibox приводит в пример опыт инженеров AMG). Именно по этой причине инженеры Volvo в процессе форсирования двигателя B5254T4 разработали новый поршень, применение которого снижает степень сжатия до указанной величины и в целом пару поршень-шатун, выдерживающую увеличенные нагрузки. Данный набор отлично подходит для тюнинга двигателей B5254Tx линейки RNC. Безусловно они прочны, с легкостью выдерживают высокие нагрузки, стоят дешевле кованных поршней и шатунов от сторонних тюнинг-контор, но их достаточно сложно купить (возможно я просто не там ищу?).

Раздел с историей в этой записи приведён не просто так — из него можно подчерпнуть тот факт, что RNC- и RN-модели имеют много общих точек пересечения, в частности по поршням и шатунам. И если внимательно посмотреть на модификации двигателей переходной линейки, то можно увидеть, что на двигателе B6294T, одним из первых в RN-серии, как раз искомая степень сжатия 8.5:1. Так как основные габаритные размеры поршня (такие как компрессионная высота, диаметр и длина поршневого пальца, высотка юбки) соответствуют таковым для поршня ST, это означает возможность его применения в RNC моделях B5254Tх начиная с модификации Т3 и выше.

Но самым главным плюсом этого решения является его стоимость. На момент написания статьи стоимость одного б/у поршня B6294T на евроавто начиналась от 800 рублей! Таким образом для снижения сжатия потребуется всего 4000 рублей, что, например, в 25 раз дешевле решения Тягин Перфоманте и приблизительно в 7.5 раз дешевле комплекта поршней S60R.

Запас прочности выбранного решения

К сожалению, на момент написания статьи запас прочности пары поршень T6-RN и шатуна T5-RNC неизвестен и судить о нём могу лишь косвенно.

Алексей в своем блоге опубликовал информацию о двух стендовых замерах двигателей на стоковой поршневой, где без впрыска метанола/этанола с турбокомпрессором Focus RS был получен результат в 380 сил, а с турбокомпрессором TD06 и впрыском этанола был получен результат в 434 силы. Из этого я осмелюсь сделать вывод, что на штатном ST-шатуне и поршне от B6294T можно без опаски эксплуатировать двигатель с мощностью порядка 400 сил. Почему именно 400? Да потому что статья-то про ST400.

Итог
Для понижения степени сжатия доступны следующие способы:
— Поршень в паре с шатуном Focus RS/Volvo S60R
— Кованные поршни в паре с шатунами от Тягина, WISECO или прочие
— Поршень Volvo B6294T с номером 274364, который встает на наш шатун и стоит муку.

Отдельное спасибо камрадам Tuzik220V и triadskiy за поиск родного поршня для замеров.