Форсированные двигатели - школа форсировки вазовских моторов у нас возникла с незапамятных времен — когда новенькие Лады лишь начали появляться на
дорогах. Сначала уникальные форсированные двигатели применялись преимущественно в спорте. Позже, агрегаты разного объема и мощности были предложены и рядовому потребителю.
Как их создают? Прежде всего, из автомобиля извлекают серийный мотор, полностью его разбирают, проводят диагностику и дефектов. Затем начинается сложный многоступенчатый процесс доработки головки цилиндров, клапанов, их седел, а нередко — и поршневой группы.
Раньше, когда у мастеров не было возможности применять дорогостоящие фирменные компоненты, такой подход имел множество преимуществ.
Однако есть и недостатки. Во-первых, узкоспециализированный спортивный мотор не очень подходит для размеренной городской езды. И чем выше степень форсировки, чем большую мощность отдает каждый кубик рабочего объема, тем сильнее сужается рабочий диапазон двигателя и падает тяга на низах. Во-вторых, минимальное количество уникальных узлов не делает агрегат дешевле: затраты квалифицированного труда таковы, что стоимость конечного продукта вместе с установкой его в автомобиль повышается на несколько тысяч.
В общем, когда в московское тюнинг-ателье Carsoft на доработку двигателя приехала серебристая восьмерка, мастера все хорошенько взвесили, оценили. И пошли путем, может быть, и необычным для вазовских моторов, но широко используемым при тюнинге автомобилей BMW, Mercedes-Benz и им подобных — благо, с ними специалисты Carsoft работают давно и успешно. Используя накопленный опыт, под капот восьмерки решили имплантировать приводной нагнетатель Eaton — такой стоит на купе Mercedes Kompressor. Забегая вперед, заметим, что штучный, казалось бы заказ перерос в работу, для которой даже пришлось приобрести лабораторную экспериментальную машину — роль подопытного кролика исполнила вазовская четырнадцатая модель.
Впрочем, вернемся к восьмерке. Прежде чем взяться за двигатель, мастера поработали над экстерьером: подобрали подходящий обвес и выкрасили его в цвет кузова. Чуть позже стандартный мотор оснастили мокрым нитросом, но полученные характеристики устроили не вполне и убедили специалистов в необходимости более радикального решения. Того самого, которое тем временем и проходило обкатку и доводку на опытной четырнадцатой.
Результаты экспериментов обнадеживали. Во-первых, оказалось, что хорошо отлаженное программное обеспечение позволяет 1,5-литровому „восьмиклапаннику“ нормально работать с умеренным наддувом даже без уменьшения степени сжатия. Во-вторых, мерседесовский нагнетатель, пусть и после достаточно сложных доработок, оказался вполне подходящим для отечественного двигателя. Конструкцию удалось отшлифовать до такой степени, что итогом работ стал не просто единичный автомобиль, а нечто большее — компрессорный кит, который впоследствии может быть предложен всем желающим сделать свою Ладу необычно быстрой. Его установка займет у квалифицированного мастера не более получаса (в это же время программисты закачивают в блок управления двигателем новую программу), а разборка мотора, как мы помним, не требуется вовсе.
И, наконец, о главном. Как едет модифицированный автомобиль? Если говорить о формальных километрах в час, то вряд ли результат будет рекордным для экстремально тюнингованных восьмерок. Ведь их атмосферные моторы могут развивать и больше 150 сил, а в данном случае мощность едва перевалила за 120 лошадок. По субъективным же ощущениям мотор с нагнетателем отличается от заряженных спортсменов радикально. Автомобиль разгоняется так же ровно, как стандартный, — без провалов и подхватов на любых оборотах и передачах. Изменилась лишь динамика — она достигла совсем другого, совершенно нестандартного уровня. Впрочем, такой результат доработок — это еще не все. Ведь мотор можно еще и разжать заменой поршней или легкой доработкой головки цилиндров, а давление наддува — увеличить простой заменой шкивов привода компрессора.
А уж его потенциал позволяет многое. Вспомним, оснащенный таким нагнетателем мерседесовский двигатель развивает под две сотни сил. А не усложнится ли управление автомобилем? Едва ли. Ведь тяги будет с избытком на всех передачах.
autosaity.ru
Cтраница 1
Современные форсированные двигатели с повышенной степенью сжатия характеризуются напряженным скоростным и термическим режимом, создающим для масла ужесточенные условия работы, способствующие более интенсивному их старению с образованием коррозийных и твердых продуктов, повышающих износ двигателя. [1]
Современные форсированные двигатели чаще всего выполняются с У-образным расположением цилиндров; при этом возрастают нагрузки на шатунные подшипники. Повышение степени форсирования двигателей сопровождается улучшением их весовых и габаритных показателей. Так, в среднем вес автомобильного двигателя, отнесенный к единице мощности ( по данным НАМИ), уменьшился за двадцать лет более чем в два раза. Важно отметить значительное увеличение мощности двигателя, приходящейся на единицу объема масла в картере, увеличение температуры масла в картере и снижение его расхода на сгорание в цилиндрах. [2]
Современные форсированные двигатели предъявляют особо высокие требования к надежности вкладышей коленчатых валов. В связи с этим баббитовые вкладыши неперспективны; их применяют в основном лишь на тихоходных судовых дизелях при небольших нагрузках на подшипники коленчатого вала. [3]
Современные форсированные двигатели с воспламенением от сжатия отличаются повышенной чувствительностью к качеству применяемого топлива. Для малогабаритного высокооборотного и экономичного двигателя необходимо топливо определенной чистоты, а также соответствующего фракционного и химического состава. Долговечность современного быстроходного двигателя определяется в основном износостойкостью гильз и поршневых колец, а стойкость против износа этих деталей в значительной степени зависит от качества применяемого топлива. [4]
Для современных форсированных двигателей Дизеля образование нагара в камере сгорания не представляет проблемы. [6]
В современных форсированных двигателях теплонапряжен-ность всех узлов возрастает, грань между зонами в значительной степени стирается. [7]
В современных форсированных двигателях масло работает при больших скоростях сдвига и высоких температурах. Временное снижение вязкости при повышенных температурах проявляется слабее, чем при низких. [9]
Моторные масла, предназначенные для современных форсированных двигателей, должны иметь хороший цвет и быть прозрачными. Только такие масла могут быть экспортированы на мировой рынок. Светлые масла должны содержать и прозрачные светлые присадки. Прозрачная сульфонатная присадка к моторным маслам, как чистый, лишенный побочных соединений продукт, должна обладать и повышенным качеством по сравнению с темными сульфонатными присадками. Для создания такой присадки прежде всего необходимо выбрать сырье, которое может представлять собой либо индивидуальные ( специально синтезированные) алкилароматические углеводороды [46, 138, 139], либо товарные масла селективной очистки, из которых дополнительно полностью удалены полициклические углеводороды и смолистые соединения. Сульфирование масел, содержащих указанные вещества, приводит к ухудшению цвета масляного раствора сульфо-ната. [10]
Все это показывает, что надежная работа современных форсированных двигателей может быть обеспечена только в случае применения масел с высокими эксплуатационными свойствами. [11]
Как видно из рисунка, температура верхней кольцевой канавки поршней современных форсированных двигателей может достигать 270 - 280 С, а в ряде случаев и 300 - 330 С. [13]
При решении данной проблемы подбор композиций присадок к маслам, удовлетворяющим требованиям современных форсированных двигателей внутреннего сгорания, был бы значительно упрощен. [14]
Лишь некоторые масла, вырабатываемые из очень ограниченного числа нефтей, можно надежно использовать в современных форсированных двигателях; однако и яти качественные масла на ходятся на грани требований, предъявляемых двигателем. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
ДИЗЕЛЬ ДЛЯ СПОРТСМЕНА
Можно ли соединить уникальную экономичность дизеля с динамикой спортивной машины?
КАК ФОРСИРОВАТЬ ДИЗЕЛЬ
В общем-то, здесь гораздо меньше возможностей по сравнению с бензиновым двигателем. Поскольку воспламенение происходит от сжатия, нельзя ни изменить момент зажигания, ни увеличить степень сжатия (она оптимальна для камеры сгорания). Нельзя также поднять максимальные обороты (скорость процесса горения и массивные поршни не дадут этого сделать).
 |
| Гоночный БМВ-320d разгоняется до 100 км/ч менее чем за 5 секунд. |
Нельзя и впрыскивать больше топлива, не улучшив наполнение цилиндров и качество распыла (нарушится рабочий процесс, упадут экологические показатели). Строго говоря, не меняя форму камеры сгорания, характеристики топливной аппаратуры и фазы газораспределения, можно увеличить мощность лишь такого “атмосферного” дизеля, который конструкторы – из соображений экономии топлива или увеличения ресурса – специально “задушили”. Разрабатывать новый рабочий процесс – дело чрезвычайно долгое, дорогостоящее и для небольших тюнинговых фирм абсолютно непосильное. Остается один путь – перекалибровка ТНВД на увеличение подачи. Как правило, насосы сделаны “с запасом” и это легко достижимо. Только вот сохранить экологические показатели в таком случае чрезвычайно трудно, а потому путь этот почти тупиковый.
Другое дело, если двигатель оснащен турбокомпрессором. Форсировка по наддуву успешно реализуется в двигателях внутреннего сгорания более полувека, и дизель – не исключение. В современных моторах работу ТНВД и турбокомпрессора контролирует электронный блок. Более того, стремясь преодолеть известный недостаток турбонаддува – запаздывание срабатывания, все конструкторы используют один и тот же прием.
Производительность турбокомпрессора, как известно, изначально превышает необходимую, поэтому он достаточно эффективен на малых и средних оборотах. При максимальной же частоте вращения излишек воздуха стравливается через перепускной клапан в атмосферу. Таким образом, идея лежит на поверхности: чтобы повысить мощность, нужно увеличить давление наддува и, соответственно, подачу топлива – достаточно простой замены программы управления двигателем. На современном техническом сленге это называется “чип-тюнинг“.
ЕСТЬ ЛИ ПРЕДЕЛ?
До какой степени можно форсировать дизель? Удельная мощность 50 л. с./л сегодня уже никого не удивляет. Давление наддува 120 кПа тоже. В этом году компания БМВ представила новый дизель с непосредственным впрыском топлива, четырехклапанной головкой, давлением наддува 210 кПа и литровой мощностью 51 кВт/л (69 л. с./л) – итого при 2 литрах – 100 кВт/136 л. с. Думается, с надежностью у него все в порядке. Будет ли предложен “чип” и для него? Уже когда этот материал верстался в номер, от фирмы “HS-электроник” пришло сообщение – есть “чип” для БМВ-320d. Результаты: крутящий момент 330 Н.м; + 20 кВт/27 л. с. мощности, увеличение максимальной скорости на 13 км/ч.
 |
| Тюнинговый ”Гольф IV” с дизелем TDI и его характеристики. |
 |
Для сведения: известная тюнинговая “контора” “МТН Пауэр чипс” заявила для нового 2,5-литрового мотора “Ауди”, развивающего со стандартным программным обеспечением 110 кВт/150 л. с. и 310 Н.м, высочайшие показатели: мощность – 146 кВт/199 л.с. и крутящий момент – 400 (!) Н.м.
Ну а на что способны гоночные легковые дизели? Да-да, есть и такие. Еще в 30-е годы их пробовали применять на гонках “Инди-500” в США. И вот спустя шестьдесят лет дизельные автомобили появляются на 24-часовых гонках. Если их бензиновые собратья вынуждены отправляться на дозаправку примерно каждые два часа, то эти – чуть не втрое реже. И пока соперники в боксах, “дизеля” наматывают ценные круги по трассе. Подготовленный для 24-часовых гонок “Фольксваген-Гольф 1,9 TDI” (мощность – 125 кВт/170 л. с. и крутящий момент примерно 330 Н.м) весьма надежен, хотя и не слишком быстроходен. Гоночный БМВ-320d с двухлитровым дизелем отличают еще более внушительные показатели: мощность – 175 кВт/238 л. с. при 4300 об/мин, крутящий момент – около 450 Н.м, но пока спортивных побед мотор не снискал. Фирма преследовала, скорее, рекламные цели: на соревнованиях как нельзя лучше демонстрировать возросший “потолок” возможностей дизеля. Однако не стоит думать, что это только чип-тюнинг. Гоночные моторы отличаются куда больше: увеличенные радиаторы охлаждения воздуха, иные турбокомпрессоры и ТНВД, доработанные головки цилиндров, измененные впуск и выпуск… Естественно, и подготовка такого мотора стоит в десятки раз дороже, чем чип-тюнинг для дизеля, за который в Германии берут около 1000 марок. Впрочем, вернемся к более доступным для обычных потребителей методам форсировки.
ПРОИЗВОДИТЕЛИ – “ПРОТИВ”
Во-первых, мощность двигателя определяется не “от фонаря”: она должна соответствовать его месту в гамме моторов фирмы и критериям страховых компаний. Автомобили, в зависимости от мощности, относят к различным группам риска: чем мощнее, тем дороже страховка.
Во-вторых, двигатель определяет параметры всех агрегатов трансмиссии. Коробка передач и сцепление рассчитаны на определенный максимально допустимый крутящий момент, в частности, для “фольксвагенов” с дизелем 1,9 TDI – 250 Н.м. Не любят перегрузок ни главная передача, ни ШРУСы. Тюнинговые моторы, созданные на основе TDI, развивают до 300 Н.м, а потому могут привести к преждевременной поломке трансмиссии.
 |
| Возможный результат тюнинга – оплавленный поршень. |
Теперь понятно, почему гарантия производителя не распространяется на машины, подвергнутые чип-тюнингу. Но послушаем аргументы противной стороны.
ТЮНИНГОВЫЕ ФИРМЫ – “ЗА”
Проблемы со страховкой не слишком волнуют тех, кто любит ездить быстро. К тому же во многих странах (в России тоже) не нужно представлять в страховые компании и фискальные органы данные об увеличении мощности, если не было замены двигателя. (Вообразите на минутку владельца “Жигулей”, который, установив большие жиклеры в карбюратор и отрегулировав зажигание под “95-й” бензин, поспешит известить налоговую инспекцию о том, что ему надо доплатить за лишние пять лошадиных сил!)
Что касается долговечности деталей трансмиссии, то ее связь с мощностью не столь прямолинейна. Практика показывает, что манера езды влияет на нее намного больше, чем увеличенный (в разумных пределах) крутящий момент двигателя. “Гонщик” прикончит коробку передач на стандартной машине раньше, чем толковый водитель на автомобиле с форсированным мотором.
Чип-тюнинг для дизеля можно хвалить или ругать, но попробуйте другим способом прибавить 30 “лошадей” за такую же цену. А потому этот бизнес будет жить и развиваться. Ведь уже появились первые дизели с системой “коммон рейл”. В них электроника управляет давлением, моментом и продолжительностью впрыска топлива, работой турбокомпрессора и ТНВД. Возможностей для чип-тюнинга здесь много больше, но и добиться хорошего результата сложнее. Первые результаты от “HS-электроник” таковы: дизель “Мерседес-Бенц-А170” с системой “коммон рейл” прибавил 20 Н.м крутящего момента (теперь он развивает 200 Н.м при 1600 об/мин) и 18 кВт/25 л. с. мощности. 115-сильный тюнинговый “Мерседес” развивает 187 против 175 км/ч в серийном варианте.
Так или иначе, в современных моторах все больше устройств управляется электроникой, и хороший программист вместе с толковым инженером-двигателистом могут сотворить чудеса.
steldiesel.ru
