Появившаяся в эпоху гужевого транспорта поговорка «Какой русский не любит быстрой езды?» не потеряла актуальности и в век двигателей внутреннего сгорания. Часто автовладельцы озадачиваются поисками способов, как увеличить мощность двигателя, желая снять больше «лошадок» со своего автомобиля, сделать его быстрее и динамичнее. Такие способы действительно существуют, отличаясь по сложности, объему модификаций машины и стоимости вопроса.
Следует помнить: при малом бюджете не стоит рассчитывать на значительный прирост мощности двигателя. Да, «разогнать» двигатель можно и недорого, такие решения существуют, но это значительно снизит надежность и ресурс силового агрегата.
Добавить сил и увеличить крутящий момент двигателя можно несколькими путями – как модификацией самого силового агрегата, так и автомобиля в целом. Рассмотрим некоторые популярные способы увеличения мощности двигателя.
Процедуру в среде автолюбителей также называют «расточкой цилиндров». Это относительно недорогой и простой способ, как увеличить мощность бензинового двигателя. Как видно из названия, суть операции – растачивание на некоторое расстояние краев цилиндров. За счет этого добавляется рабочий объем таковых, и двигателя в целом.
Расточкой двигателя занимаются во многих автосервисах, а при наличии места и инструмента этим можно заняться и самостоятельно, инструкций по расточке в интернете представлено достаточно.
Важно: стенки цилиндров двигателя должны быть идеально гладкими, поэтому операцию должен проводить профессионал на соответствующем оборудовании. Выполнение расточки кустарным способом чревато выходом из строя блока цилиндров и дорогостоящей заменой такового.
Суть процедуры:
Цилиндр в процессе расточки:
Увеличение мощности двигателя при этом происходит за счет новых поршней и расточенных цилиндров: чем они больше, тем больший объем топливовоздушной смеси засасывается в цилиндры, топлива сгорает больше, растет и давление при сгорании. Как результат – с двигателя снимается увеличенная мощность.
Важно: расточке поддаются не все двигатели.
Ключевой фактор в принятии решения, растачивать или нет – материал блока цилиндров. БЦ двигателя бывают:
Способ частично пересекается с предыдущим. Увеличение сжатия двигателя позволит повысить крутящий момент и мощность двигателя, сделав последний, кроме того, несколько экономичнее. Правда, за это придется расплатиться необходимостью перехода на топливо с повышенным октановым числом.
Повысить степень сжатия двигателя можно двумя путями:
Первый способ проще, поскольку не требует тонкой регулировки других деталей двигателя, что придется сделать в случае с заменой прокладки ГБЦ. На практике их нередко сочетают.
Как видно, увеличение цилиндров и поршней, вместе с уменьшением прокладки, способно дать большую степень сжатия двигателя.
Важно: не стоит путать степень сжатия и компрессию двигателя, это разные параметры.
В двигатель попадает не «чистый» бензин, а топливовоздушная смесь: воздух необходим для воспламенения. За поставку воздуха отвечает впускная система, модификация которой способна дать прирост к мощности двигателя.
Суть модификаций – минимизация сопротивления потоку воздуха на пути к цилиндрам двигателя. Такого результата можно добиться несколькими способами.
Такой фильтр, или «нулевик», обладает минимальным сопротивлением воздуху.
«Нулевой» воздухофильтр:
Стандартный элемент воздушного фильтра делается из плотного пористого материала, создающего существенное сопротивление. То есть конструктив этой детали сам по себе не позволяет доставлять к двигателю больше воздуха. Чтобы обойти это ограничение, применяют специальные фильтры из тонких, облегченных материалов.
Важно: установкой одного только фильтра воздуха нулевого сопротивления сколь-либо значимого увеличения мощности воздушного двигателя добиться не удастся, операцию стоит проделывать только в рамках комплексной модернизации двигателя.
Обязательно параллельно с фильтром устанавливать дроссельную заслонку с увеличенным диаметром.
Задача ресивера – сглаживать воздушные пульсации потока, поступающего в двигатель. У него укороченные патрубки и значительный внутренний объем, установка детали позволяет дать ощутимый прирост мощности, особенно при комплексном апгрейде двигателя.
На разных конфигурациях ресиверов можно добиться увеличения «лошадей» на высоких оборотах, или крутящего момента двигателя на низких (с небольшим снижением общей тяги двигателя). Существуют устройства впуска с изменяемой геометрией, выставляющие оптимальную конфигурацию по сведениям датчиков оборотов и положения дроссельной заслонки. Но такие решения достаточно дороги.
В погоне за мощностью некоторые автовладельцы идут даже на такой радикальный шаг, как удаление коллектора впуска и замена его на т.н., «дудки», подогнанные под высокие обороты двигателя. Это дает возможность:
Хорошо заметны улучшения в движении на высоких оборотах, особенно когда в рамках тюнинга двигателя было установлено несколько дроссельных заслонок (так машина гораздо чётче реагирует на работу педалью акселератора). Но эти манипуляции приведут к ощутимому росту потребления топлива и снизят ресурс двигателя.
Такая операция показывает значительный прирост мощности на не-турбированных атмосферных двигателях (могут форсироваться на величину до 200% от исходной мощности). Турбина нагнетает воздух в систему под давлением, что особенно эффективно в комплексе с другими тюнинговыми операциями. Если же автомобиль уже оснащен турбинным двигателем, турбина меняется на более мощную. Чтобы увеличить мощность атмосферного двигателя турбиной, потребуется, кроме установки самой детали, модифицировать смазочную систему, охлаждение двигателя, внести настройки в ЭБУ двигателя.
Турбина:
Часто увеличение мощности атмосферного двигателя турбиной совмещают с установкой интеркулера двигателя – устройства, дополнительно охлаждающего воздух. Идея в том, что холодный воздух тяжелее и плотнее, в нем больше кислорода, значит, он обеспечит более эффективную работу двигателя.
Комплект охлаждения двигателя:
Когда у двигателя растет мощность и число лошадиных сил, увеличивается и выброс выхлопных газов. Штатные выпускные системы могут не справиться с возросшими обязанностями, и в системе выпуска возникнет избыточное сопротивление. Это, в свою очередь, спровоцирует различные проблемы двигателя, например, ухудшится наполнение цилиндров: отработанные газы не успевают выйти в атмосферу.
Сопротивление зависит от диаметра и длины выхлопного коллектора: чем больше первый и меньше последняя, тем ниже сопротивление и эффективнее работа выхлопа. Так, для полуторалитрового двигателя, допускающего работу на оборотах более 8 тысяч, оптимальный диаметр трубы – 50 миллиметров, при длине в 3.5 метра.
Иногда для снятия большей мощности с двигателя, особенно на гоночных авто, ставят прямоточный выхлоп, который создает минимальное сопротивление отработанным газам. Минус такого решения – повышенная шумность на низких частотах, поскольку таковые не поглощаются глушителем.
Форсировать современный двигатель можно и программными методами. Чип-тюнинг – модификация параметров программы электронного блока управления двигателя с целью получения требуемых результатов. Его применяют и как самостоятельный способ форсажа двигателя, и как часть комплексных мероприятий по тюнингу.
Процедура чип-тюнинга двигателя:
Автопроизводители «зашивают» в ЭБУ двигателя определенный набор параметров и директив, часто различающихся даже на одной модели автомобиля в зависимости от региона продаж. Так, чаще всего вносятся поправки в угол опережения зажигания, чтобы уменьшить нагрузку на трансмиссию и добиться других целей. В результате сгорание топлива может стать неэффективным, двигатель «задумывается» при разгоне, наблюдаются провалы мощности и высокий расход дорогостоящего топлива.
Еще один важный нюанс – некоторые автоконцерны могут сознательно программно дефорсировать двигатель для снижения цены и достижения иных технических или маркетинговых целей, хотя технически двигатель сохраняет способность выдать больше «лошадок».
Правильный чип-тюнинг позволяет устранить эти недочеты (включая дефорсирование двигателя), сделать машину быстрее, динамичнее, мощнее и экономичнее. Плюс такой «электронной» модернизации – хорошие результаты на фоне отсутствия вмешательства в аппаратную часть двигателя, что может помочь сохранить гарантию на мотор (хотя многие дилерские сервис-центры отказывают в гарантийном обслуживании, если обнаруживают факт чип-тюнинга).
Менять прошивку ЭБУ понадобится и при изменении технической конфигурации двигателя, чтобы управляющая программа корректно работала с новыми деталями, и двигатель выдавал нужные результаты. «Отдельный» чип-тюнинг показывает очень хорошие результаты на спортивных автомобилях и форсированных «с завода» ТС, где изначально стоят усиленные детали. На обычном слабосильном двигателе чип-тюнинг без масштабных вмешательств в техническую часть не покажет высоких результатов.
Важно: прошивка «мозга» машины – ответственная процедура, и ее должен проводить опытный и знающий человек. В противном случае есть возможность нанести автомобилю непоправимый вред.
Облегченный маховик:
Поменять маховик двигателя можно и в сервисе, и самостоятельно, стоимость запчасти, как правило, не очень велика.
Кованые поршни двигателя также легче, если сравнивать с обычными. Как следствие, меньше энергозатрат на «хождение» их в цилиндрах, и больше снимаемая с двигателя мощность. Эта модификация, вместе с легким маховиком, тюнингом впуска-выпуска и другими изменениями двигателя, часто ставится любителями высоких скоростей. Кроме всего прочего, кованые поршни способны выдерживать большие температуры и медленнее изнашиваются.
По сравнению с обычным, спортивный распредвал двигателя обеспечивает большую высоту подъема клапанов, оптимизируя подачу в двигатель горючей смеси. Существует три вида валов:
Спортивный распределительный вал:
В дизельных моторах топливо сгорает иначе, чем в бензиновых. Воспламенение топливной смеси происходит за счет сильного сжатия и дальнейшей детонации. Это, и ряд других особенностей дизельных двигателей, делает их малопригодными к тюнингу. Операции по доработке таких двигателей весьма сложны, а стоимость их намного выше. Кроме того, большинство классических способов получения увеличенной мощности на дизеле не сработают (или будут стоить несравнимо дороже).
Особенности увеличения мощности дизельного двигателя:
На карбюраторных моторах можно, помимо тюнинга впуска/выпуска, газораспределительной системы двигателя и т.д., поменять сам карбюратор на новый, более производительный. Так, автолюбители устанавливают карбюраторы от других машин, с увеличенными смесительными камерами и заслонками. Несколько увеличить мощность карбюраторного двигателя можно и тонкой регулировкой штатного карбюратора.
Улучшить динамику и скоростные характеристики можно и обходными путями, без вмешательства в двигатель. Законы физики просты: чем легче объект, тем проще его разогнать. Соответственно, тот же двигатель лучше разгонит автомобиль со сниженным весом.
Путей снижения массы автомобиля несколько. Во-первых, стоит банально избавиться от ненужного хлама в багажнике, которого накапливается иногда несколько десятков килограмм. Второй шаг, на который идут некоторые автомобилисты – выкидывание «запаски», так поступают те, для кого скоростные характеристики важнее возможного возникновения нештатных ситуаций. В ряде случаев решаются даже на такой шаг, как снятие ненужных сидений. Это низкобюджетные и низкотехнологичные решения.
Второй шаг – замена тяжелых деталей на более легкие:
Такие решения позволяют машине «сбросить» до сотни килограмм, что положительно сказывается на динамике.
«Багги» — облегченный автомобиль:
В автомобильной среде встречаются рекомендации добавлять в топливо или масло специальные присадки, должные добавить мощности. Некоторые из таких добавок действительно работают, но следует помнить, что владелец заливает их в бак/картер на свой страх и риск: неизвестно, как поведет себя двигатель при долгой работе с посторонними химическими средствами в топливе и технических жидкостях. Есть риск «убить» двигатель с последующим дорогостоящим ремонтом. Разумнее использовать качественное топливо и моторное масло, они сами по себе способны дать некоторый прирост мощности за счет отличных смазочных свойств масла и характеристик горючего.
Важно помнить: форсирование двигателя, особенно проведенное непрофессионально, способно существенно снизить ресурс силового агрегата, кроме того, автовладелец лишается заводской гарантии на двигатель.
motoran.ru
Мощность автомобиля характеризует его скоростные качества – чем выше мощность, тем выше можно развить скорость. Так уж повелось, что в автомобильном мире мощность принято измерять лошадиными силами. 
Однако, мощность двигателя является величиной не постоянной и напрямую зависит от его оборотов. Другими словами, на низких оборотах в работе двигателя задействован далеко не весь «табун лошадей», а только некоторая его часть. Так для бензиновых двигателей большинства современных автомобилей максимальная мощность (которую указывают в паспорте) достигается при 5000-6000 оборотах в минуту, а для дизельных – 3000-4000. Однако, в повседневной городской езде обороты двигателя, как правило, ниже, а значит, ниже мощность. А теперь представим, что нам надо ускориться для обгона – мы нажимаем на педаль и обнаруживаем, что «автомобиль не едет». В чем же причина? Причина – в крутящем моменте.Крутящий момент – это произведение силы на плечо рычага, к которому она приложена, Мкр = F х L. Сила измеряется в ньютонах, рычаг – в метрах. 1 Нм – крутящий момент, который создает сила в 1 Н, приложенная к концу рычага длиной 1 м. В двигателе внутреннего сгорания роль рычага исполняет кривошип коленчатого вала. Сила, рождаемая при сгорании топлива, действует на поршень, через который и создает крутящий момент. В контексте настоящей статьи крутящий момент есть величина, определяющая насколько быстро двигатель может набрать максимальную мощность. Нетрудно догадаться, что именно эта величина характеризует динамику разгона. Также как и мощность, максимальный крутящий момент указывается для конкретных оборотов двигателя. При этом важным параметром является не столько величина момента, сколько обороты, на которых он достигается. Например, для резкого ускорения при спокойной езде (2000-2500 об./мин.) более предпочтителен тот двигатель, крутящий момент которого достигается на низких оборотах – нажал на педаль и машина выстрелила.Известно, что серийные бензиновые двигатели развивают не самый большой крутящий момент, при этом максимальное значение достигается только на средних оборотах (обычно 3000-4000). Зато бензиновые двигатели могут раскручиваться до 7-8 тыс. об./мин., что позволяет им развивать довольно большую мощность. В противоположность таким моторам «тихоходные дизели», развивающие не более 5 000 об./мин., обладают внушительным моментом, доступным практически с самых «низов», при этом проигрывают в максимальной мощности.И на десерт капелька математики. Мощность двигателя можно рассчитать по формуле:P = Mкр*n/9549 [кВт],где Mкр – крутящий момент двигателя (Нм), n – обороты коленчатого вала двигателя (об./мин.).Для получения лошадиных сил необходимо полученный результат умножать на коэффициент 1,36.На практике известно, что мощность двигателя в большей степени зависит от оборотов, потому что эту величину «проще нарастить», чем крутящий момент.Сухой остаток: для максимальной скорости важна мощность двигателя, а для ускорения – крутящий момент. При этом важной характеристикой являются обороты двигателя, на которых этот крутящий момент максимален, то есть на которых возможно максимальное ускорение.Лошадиные силы бывают разнымиУпотребляемые в международной практике показатели мощности двигателя во многих случаях не поддаются прямому сравнению друг с другом.Лошадиная сила (л.с.) Европа, pferdestarke — PS (нем.), cheval — ch (франц.) -1 л.с. (1 PS, 1 ch)=0,735 кВт=0,9862 hpЛошадиная сила США, horsepower — hp (англ.)- 1 hp =1,0139 л.с.=0,7457 кВт
2.2Уже более века двигатели внутреннего сгорания используются практически во всех областях транспорта. Они являются "сердцем" автомобиля, трактора, тепловоза, корабля, самолёта и за последние тридцать лет стали представлять собой своеобразный сплав последних достижений науки и техники. Для нас уже привычными стали такие термины, как МОЩНОСТЬ и КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ и являются необходимым критерием оценки силовых возможностей двигателя. Но на сколько правильно Вы можете оценить потенциал двигателя, имея перед глазами лишь скупые цифры с техническими данными автомобиля? Надеюсь, Вы не станете целиком полагаться на заверения продавца автосалона, что мотор приобретаемого Вами авто достаточно мощный и полностью Вас удовлетворит? Для того, чтобы потом не пожалеть о не выгодном приобретении прошу ознакомиться с нижеизложенным.С давних времён для строительства, перемещения грузов, а так же транспортировки людей человечество использовало всевозможные механизмы и устройства. С изобретением более чем 10 тыс. лет назад ЕГО ВЕЛИЧЕСТВА КОЛЕСА, теория механики претерпела серьёзные изменения. Изначально, роль колеса сводилась только к банальному уменьшению сопротивления (силы трения) и переводу силы трения в качение. Конечно, катить круглое гораздо приятней, чем тащить квадратное! Но качественное изменение способа применения колеса произошло намного позднее благодаря появлению другого гениального изобретения ― ДВИГАТЕЛЯ! Отцом парового локомотива, чаще называют Джорджа Стивенсона, который построил в 1829 году свой знаменитый паровоз "Ракета". Но ещё в 1808 году англичанин Ричард Тревитик демонстрирует одно из самых революционных изобретений в истории первый паровоз. Но к нашей всеобщей радости Тревитик сначала построил паровой автомобиль для уличного движения, а затем уж только пришел к мысли o паровозе. Таким образом, автомобиль является в некотором роде прародителем паровоза. К сожалению судьба первооткрывателя Ричард Тревитика, как впрочем, многих инженеров, но не коммерсантов сложилась печально. Он разорился, долго жил на чужбине, и умер в нищете. Но не будем о грустном…Наша задача ― понять, что такое крутящий момент и мощность двигателя, и она значительно упростится, если вспомнить устройство паровоза. Кроме пассивного преобразователя трения из одного вида в другой, колесо стало выполнять еще одну задачу — создавать движущую (тяговую) силу, то есть, отталкиваясь от дороги, приводить в движение экипаж. Давление пара действует на поршень, тот, в свою очередь, давит на шатун, последний проворачивает колесо, создавая КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ. Вращение колеса под действием крутящего момента вызывает появление пары сил. Одна из них — сила трения между рельсом и колесом — как бы отталкивается от рельса назад, а вторая — та самая искомая нами СИЛА ТЯГИ через ось колеса передается на детали рамы паровоза. На примере паровоза заметно, что чем больше давление пара, действующее на поршень, а через него — на шатун, тем большая сила тяги будет толкать его вперед. Очевидно, изменяя давление пара, диаметр колеса и положение точки крепления шатуна относительно центра колеса, можно менять силу и скорость паровоза. То же самое происходит в автомобиле.Разница в том, что все преобразования сил осуществляются непосредственно в самом двигателе. На выходе из него мы имеем просто вращающийся вал, то есть, вместо силы, толкающей паровоз вперёд, здесь мы получаем круговое движение вала с определенным усилием ― КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ. А МОЩНОСТЬ, развиваемая двигателем, ― это его способность вращаться как можно быстрее, одновременно создавая при этом на валу крутящий момент. Затем вступает в действие силовая передача автомобиля (трансмиссия), которая этот крутящий момент изменяет так, как нам нужно, и подводит к ведущим колесам. И только в контакте между колесом и дорожным покрытием крутящий момент снова "выпрямляется" и становится тяговой силой.Очевидно, что тяговую силу предпочтительно иметь наибольшую. Это обеспечит нужную интенсивность разгона, способность преодолевать подъемы и перевозить больше людей и груза.В технической характеристике автомобиля есть такие параметры, как число оборотов двигателя при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте и величина этой мощности и момента. Как правило, они измеряются соответственно в оборотах в минуту (мин־¹), киловаттах (кВт) и ньютонометрах (Нм). Необходимо уметь правильно понимать внешнюю скоростную характеристику двигателя.Это графическое изображение зависимости мощности и крутящего момента от оборотов коленчатого вала. Наиболее показательной является форма кривой крутящего момента, а не его величина. Чем раньше достигается максимум и чем более полого кривая падает по мере увеличения оборотов (то есть мотор имеет неизменную тягу), тем правильнее спроектирован и работает двигатель. Однако получить двигатель, обладающий достаточным запасом мощности, высокими оборотами да еще и стабильным КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ в широком диапазоне оборотов, непросто. Именно на это направлены применение наддува различных систем, электронного регулирования впрыска топлива, переменные фазы газораспределения, настройка выпускной системы и ряд других мероприятий.Давайте рассмотрим пример. Вам предстоит преодолеть подъем, а увеличить скорость движения (разогнать автомобиль перед подъемом) нельзя из-за дорожной обстановки. Для сохранения темпа движения потребуется увеличить силу тяги. Тут часто возникает ситуация, которая выглядит так, добавление газа не даёт прироста силы тяги. Это вызывает снижение скорости, а значит, и оборотов двигателя, сопровождающееся дальнейшим уменьшением силы тяги на ведущих колесах.Так что же делать? Как поддержать большую тяговую силу при малой скорости движения, если двигатель "не тянет", то есть, не обеспечивает достаточный КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ? Вступает в действие трансмиссия. Вы вручную, или автоматическая коробка передач самостоятельно, измените передаточное число так, чтобы сила тяги и скорость движения находились в оптимальном соотношении. Но это дополнительные неудобства в управлении автомобилем. Напрашивается вывод: было бы лучше, если бы двигатель сам приспосабливался к работе в таких ситуациях. Например, вы въезжаете на подъем. Сила сопротивления движению автомобиля возрастает, скорость падает, но силу тяги можно добавить, просто сильнее нажав на педаль газа. Автомобильные конструктора для оценки этого параметра используют термин "ЭЛАСТИЧНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ".Это соотношение между числами оборотов максимальной мощности и оборотов максимального крутящего момента (об/мин Pmax/об/мин Mmax). Оно должно быть таковым, чтобы по отношению к оборотам максимальной мощности обороты максимального крутящего момента были как можно ниже. Это позволит снижать и увеличивать скорость только за счет работы педалью газа, не прибегая к переключению передач, а также ехать на повышенных передачах с малой скоростью. Практически оценить эластичность мотора можно путем проверки способности автомобиля разгоняться от 60 до 100 км/ч на четвёртой передаче. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель.В подтверждение вышеизложенного, обратимся к результатам тестов автомобилей Audi, BMW и Mercedes, проведенных в Европе и опубликованных российским издательством немецкого журнала Auto Motor und Sport в ноябрьском номере за 2005 год. Главным образом, рассмотрим характеристики Audi и BMW. Двигатель Audi, гораздо меньшего объёма и почти такой же мощности, практически не уступает баварцу в разгоне с места, но зато в замерах на эластичность и экономичность кладёт конкурента на обе лопатки. Почему это происходит? Потому что коэффициент эластичности мотора Audi 2,39 (4300/1800) против 1,66 (5800/3500) у BMW, а поскольку вес автомобилей приблизительно равный, жеребец из Мюнхена позволяет дать завидную фору своему соотечественнику. Причём эти впечатляющие результаты достигаются на топливе АИ-95.Итак, подведём итог!Из двух двигателей одинакового объема и мощности, предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также упростит манипуляции рычагом коробки передач. Под все эти условия попадают современные бензиновые и дизельные двигатели с наддувом. Эксплуатируя автомобиль с таким мотором, Вы получите массу приятных впечатлений!
2.3Что интересует людей, изучающих технические характеристики того или иного автомобиля? В первую очередь мощность, затем расход топлива и максимальная скорость. О крутящем моменте вспоминают редко. А зря.Тяговые возможности моторов еще с момента рождения самоходных колясок принято оценивать по мощности, которая выражается в лошадиных силах. Из-за отсутствия в те далекие времена методики расчета и определения мощности до 1906/1907 годов эта характеристика двигателя имела не вполне четкое обозначение – она показывала приблизительную мощность – «от» и «до», например, от 15 до 20 л.с.С 1907 года этот неточный показатель мощности разделили на два значения, например, 6/22 л.с. В первую цифру заложили значение налоговой ставки, а во вторую – мощность. Введенная налоговая лошадиная сила соответствовала определенному значению рабочего объема двигателя: 261,8 куб. см для четырехтактных моторов и 174,5 куб. см – для двухтактных. Появление такого способа установления налоговых ставок было обусловлено зависимостью рабочего объема двигателя от количества вырабатываемой им энергии и потребления топлива. Обозначать мощность в киловаттах (кВт), согласно международной системе измерений СИ, начали значительно позже.На самом деле «мощность» отражает тяговые возможности двигателя лишь косвенно. С этим согласятся те, кто ездил на автомобилях-одноклассниках с двигателями приблизительно равной мощности и объема. Они наверняка заметили, что одни автомобили достаточно резвы начиная с низких оборотов, другие любят только высокие обороты, а на малых ведут себя достаточно вяло.Много вопросов возникает у тех, кто после легковушки с 110-120-сильным бензиновым мотором пересел за руль такой же машины, но с дизельным двигателем мощностью всего 70-80 л.с. По динамике разгона, не используя спортивный режим (высокие обороты), на первый взгляд маломощный «дизель» с легкостью обойдет своего бензинового брата. В чем же здесь дело?Вся эта неразбериха вызвана тем, что в каждом случае такая величина как сила тяги (FT, Н), приложенная к ведущим колесам, будет разной. Объяснение этому легко найти из формулы: FT=Мкр•i•h/r, где Мкр-крутящий момент двигателя, i-передаточное число трансмиссии, h – КПД трансмиссии (при продольном расположении двигателя h=0,88-0,92, при поперечном – h=0,91-0,95), r – радиус качения колеса. Из формулы видно, что чем больше крутящий момент двигателя и передаточное число, и чем меньше потери в трансмиссии (т.е. чем выше ее КПД) и радиус ведущих колес, тем больше сила тяги. Радиус колес, передаточное число и КПД трансмиссии у автомобилей-одноклассников очень схожи, поэтому на силу тяги они влияют не в такой степени как крутящий момент двигателя.Если в формулу подставить реальные цифры, то сила тяги на каждом ведущем колесе, например, автомобиля Volkswagen Golf IV с 75-сильным мотором, развивающим крутящий момент 128 Н•м, будет равна 441 Н или 45 кГ•с. Правда, эти значения действительны, когда частота вращения коленчатого вала двигателя (3300 об/мин) соответствует максимальному крутящему моменту.Что такое крутящий моментРазобраться, что такое крутящий момент, можно на простом примере. Возьмем палку и один ее конец зажмем в тисках. Если надавить на другой конец палки, на нее начнет воздействовать крутящий момент (Мкр). Он равен силе, приложенной к рычагу, умноженной на длину плеча силы. В цифрах это выглядит так: если на рычаг длиной один метр подвесить 10-килограммовый груз, появится крутящий момент величиной 10 кг•м. В общепринятой системе измерения СИ этот показатель (умножается на значение ускорения свободного падения – 9,81 м/с2) будет равен 98,1 Н•м. Из этого следует, что получить больший крутящий момент можно двумя путями – увеличив длину рычага или вес груза.В двигателе внутреннего сгорания нет палок и грузов, а вместо них имеется кривошипно-шатунный механизм с поршнями. Крутящий момент здесь получают благодаря сгоранию горючей смеси, которая при этом расширяется и толкает поршень вниз. Поршень в свою очередь через шатун давит на «колено» коленчатого вала. Хотя в описании характеристик двигателей длину плеча не указывают, об этом позволяет судить величина хода поршня (удвоенное значение радиуса кривошипа).Примерный расчет крутящего момента двигателя выглядит так. Когда поршень толкает шатун с усилием 200 кг на плечо 5 см возникает крутящий момент 10 кГ•с, или 98,1 Н•м. Чтобы этот показатель стал больше, радиус кривошипа следует увеличить или сделать так, чтобы поршень давил на шатунную шейку с большей силой. Увеличивать радиус кривошипа до бесконечности нельзя, так как размер двигателя тоже придется увеличивать в ширину и в высоту. Возрастают и силы инерции, требующие упрочения конструкции или уменьшения максимальных оборотов. Появляются при этом и другие негативные факторы. В такой ситуации у конструкторов двигателей остался только один выход – увеличить силу, с которой поршень приводит в движение коленчатый вал. Для этого топливно-воздушную смесь в камере сгорания необходимо сжечь более качественно и большее количество. Достигают этого путем увеличения рабочего объема, диаметра цилиндров и их количества, а также улучшения степени наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью, оптимизации процесса сгорания, повышения степени сжатия. Подтверждает это и расчетная формула крутящего момента: Мкр=VH •pe / 0,12566 (для четырехтактного двигателя), где VH – рабочий объем двигателя (л), pe – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).Получить на коленчатом валу двигателя максимальный крутящий момент удается не на всех оборотах. У разных двигателей пик максимального крутящего момента достигается на различных режимах – у одних он больше на малых оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других – на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Объясняется это тем, что в зависимости от конструкции впускного тракта и фаз газораспределения эффективное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью происходит только при определенных оборотах.
poznayka.org
Мощность, соответствующая индикаторной работе цикла, называется индикаторной мощностью. Мощность двигателя равна сумме мощностей всех цилиндров. Если принять, что во всех цилиндрах — одинаковое среднее индикаторное давление, то индикаторная мощность двигателя простого действия, равная индикаторной работе в 1 сек., может быть найдена по формуле:
Ni = Pi ((Fn S n 10 4 )/(60 75 m)) i, илс
В приведенной формуле мощность дана в индикаторных лошадиных силах. Это — наиболее часто применяемая размерность в практике дизелестроения и в эксплуатации. Для перевода лошадиных сил в киловатты (в международную систему единиц) необходимо иметь в виду, что 1 л.с. = 0,736 кВт.
Выполнив арифметические преобразования и заменив произведение Fп S через рабочий объем цилиндра Vs: Fп S = Vs, — можно уравнение индикаторной мощности записать в виде:
Ni = Pi Vs n i / (0.45m) илс
В практике часто используется другая разновидность этой формулы:
Ni =С Pi n i
где С = Vs / (0,45m) — постоянная цилиндра.
Если Pi измеряется в мПа, то мощность в кВт определяется равенством:
Ni = Pi Vs n i / (0.06m) кВт
В практике эксплуатации мощность определяется порознь для каждого цилиндра путем нахождения Pi по индикаторным диаграммам. Диаграммы снимаются с каждого цилиндра на установившемся режиме работы двигателя. Полная мощность двигателя рассчитывается суммированием мощностей цилиндров:
Ni = Σ Niц
Эффективная мощность двигателя Ne соответствует эффективной работе в единицу времени на фланце отбора мощности. Это есть полезная мощность, отдаваемая потребителю. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности механических потерь двигателя Nмех:
Ne = Ni — Nмех
По аналогии с зависимостью (2) можно записать:
Ne = Pe (Vs n i) / (0.45m)
где Ре — среднее эффективное давление, кг/см2
Среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного давления на величину Рмех:
Pe = Pi — Рмех
Величина Pмех — некоторое условное давление, постоянное на протяжении всего рабочего хода поршня, идущие на покрытие механических потерь двигателя.
Как следует из формулы (1), основными факторами, определяющими мощность двигателя, являются:
Наиболее существенное влияние на Ni оказывает диаметр D, входящий в формулу (1) в квадрате. В судовых малооборотных дизелях этот параметр достиг величины D = 1050 ÷ 1060 мм. Увеличение диаметра цилиндра вызывает увеличение веса двигателя, его габаритов, из-за чего растут силы инерции, давление на подшипники коленчатого вала, ухудшаются условия охлаждения цилиндров (из-за увеличения толщины материала поршня, втулки, крышки) и смазки цилиндропоршневой группы. Дальнейшее увеличение диаметра требует решения проблем прочности, теплоотвода и смазки.
Ход поршня и частота вращения связаны с выбранным для двигателя диаметром цилиндра. Так, у малооборотных двигателей долгие годы наблюдалось соотношение S = (1,7 ÷ 2,0)D, а n определялось при заданных размерах D и S допустимым уровнем центробежных сил и средними скоростями движения поршня, равными Cm = 6,5 ÷ 7,0 м/сек. В 80-е годы наметилась тенденция создания дизелей с S/D > 2 и с пониженной частотой вращения при повышенной до 8,0-8,5 м/сек средней скорости поршня. Примером могут служить длинноходовые модели фирмы Бурмейстер и Вайн: в одном из двигателей S70 МС при D = 700 мм, S = 2800 мм, S/D = 4, n = 91 об/мин, средняя скорость движения поршня равна Cm = 8,5 м/сек.
У среднеоборотных дизелей диаметры цилиндров достигли значений D = 400 ÷ 650 мм, отношение S/D = 1,0 ÷ 1,2, n = 350 ÷ 750 об/мин при Cm = 7 ÷ 10 м/сек.
Индикаторная мощность увеличивается пропорционально числу цилиндров. Максимальное число цилиндров у рядных двигателей достигает i = 10 ÷ 12, у V-образных — 20 ÷ 24. Увеличение числа цилиндров ограничивается длиной двигателя и технологическими трудностями изготовления достаточно жесткого коленчатого вала.
При прочих равных условиях, мощность 2-тактного дизеля (m = 1) в 2 раза больше, чем 4-тактного (m = 2). В действительности при m = 1 часть хода поршня теряется на продувку цилиндра, за счет чего снижается коэффициент ηн, отнесенный ко всему ходу. При этих условиях Nim=1 = (1,75 ÷ 1,85) Nim=2.
Постоянное возрастание индикаторной мощности у современных двигателей обеспечивается увеличением среднего индикаторного давления Pi путем форсирования дизелей наддувом и сжиганием большего количества топлива в том же объеме цилиндра. Максимальная цилиндровая мощность у современных малооборотных дизелей достигает Neц = 5000 ÷ 7760 элс, у среднеоборотных — 1500 ÷ 1800 элс в цилиндре.
sea-man.org
Литровой мощностью называют номинальную эффективную мощность, снимаемую с единицы рабочего объема двигателя:
Nл = Ne/iVh = pen/(30t)
Чем выше литровая мощность, тем меньше рабочий объем и соответственно меньшие габариты и массу имеет двигатель при одинаковой номинальной мощности.
По литровой мощности оценивают степень форсированности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл называют форсированными.
Форсирование двигателя — это комплекс технических мероприятий, способствующих повышению литровой мощности.
Возможные способы форсирования двигателей следуют из выражения; Nл увеличивается с увеличением номинальной частоты вращения n, среднего эффективного давления ре или при применении двухтактного рабочего процесса.
Увеличение литровой мощности посредством повышения n широко используется в карбюраторных двигателях, для с временных моделей которых n достигает 6500 мин-1 и выше.
Дизели грузовых автомобилей, как правило, имеют номинальную частоту вращения, не превышающую 2600 мин-1.
По этой причине литровая мощность дизелей без наддува находится в пределах от 12 до 15 кВт/л и существенно уступает аналогичному показателю карбюраторных двигателей, имеющих Nл = 20…50 кВт/л.
Однако в настоящее время в ряде конструкций дизелей легковых автомобилей трудности форсирования их по частоте вращения удается преодолеть. Появляется все большее количество дизелей с номинальной частотой вращения n = 4500…5500 мин-1 и литровой мощностью до 20 кВт/л.
Для дизелей форсирование по частоте вращения менее характерно, чем для двигателей карбюраторных, для которых этот способ повышения литровой мощности является одним из основных.
Как следует из анализа зависимости, при переходе с четырехтактного рабочего цикла на двухтактный литровая мощность должна увеличиваться в два раза.
В действительности же при этом Nл увеличивается всего лишь в 1,5… 1,7 раза вследствие использования лишь части рабочего объема на процессы газообмена и снижения качества очистки и наполнения цилиндров, а также в результате дополнительных затрат энергии на привод продувочного насоса.
Большая (на 50…70%) литровая мощность — существенное достоинство двухтактного двигателя. Однако недоиспользование части рабочего объема цилиндра для получения индикаторной работы приводит к тому, что они имеют заметно более низкие энергоэкономические показатели, чем аналогичные четырехтактные двигатели.
К недостаткам двухтактных ДВС следует отнести сравнительно большую тепловую напряженность элементов цилиндропоршневой группы из-за более кратковременного протекания процессов газообмена и, следовательно, меньшего теплоотвода от деталей, формирующих камеру сгорания, а также большего теплоподвода к ним в единицу времени, что объясняется вдвое более частым следованием процессов сгорания.
Большим недостатком двухтактных карбюраторных двигателей является потеря части горючей смеси в период продувки цилиндра, что значительно снижает их экономичность.
Особое место в ряду мероприятий, направленных на повышение литровой мощности, занимает форсирование двигателей по среднему эффективному давлению рс.
Однако существенного увеличения Nл путем повышения рс удается достигнуть лишь при увеличении тепловой нагруженности рабочего цикла из-за подвода к рабочему телу большего количества теплоты.
Необходимая для этого подача в цилиндр большего количества топлива (возрастание цикловой подачи qп) требует для его полного сжигания и большего количества окислителя. На практике это реализуется путем увеличения количества свежего заряда, нагнетаемого в цилиндр двигателя под давлением.
Этот способ носит название наддува двигателя. При этом ре возрастает практически пропорционально увеличению плотности свежего заряда.
На рисунке изображена схема двигателя с наддувом и механическим приводом компрессора от коленчатого вала.
Рис. Схема наддува двигателя с приводным компрессором
Одним из недостатков такой системы наддува является существенное снижение экономичности двигателя, обусловленное необходимостью затрат энергии на привод компрессора.
Рис. Схема турбонаддува
Наибольшее распространение в практике современного двигателестроения получил газотурбинный наддув, схема которого приведена на рисунке выше.
Здесь для привода центробежного компрессора 1 используется энергия ОГ, срабатываемая в газовой турбине 2, конструктивно объединенной с компрессором в единый агрегат, который называют турбокомпрессором (ТК).
Поскольку при газотурбинном наддуве отсутствует механическая связь агрегата наддува с коленчатым валом двигателя, применение ТК заметно ухудшает тяговые характеристики и приемистость двигателя. Это связано с инерционностью системы роторов ТК, а также с уменьшением энергии отработавших газов при малых нагрузках, в связи с чем, особенно в начале разгона, не обеспечивается подача в цилиндр нужного количества свежего заряда. Для преодоления этих недостатков нередко возникает необходимость использования комбинированного наддува. Система комбинированного наддува выполняется в различных конструктивных вариантах и обычно представляет собой определенные комбинации наддува с приводным компрессором и газотурбинного наддува.
Для повышения плотности свежего заряда, подаваемого в цилиндры двигателя, в ряде случаев используются колебательные явления в системах газообмена (пульсации РТ в системе впуска и выпуска), являющиеся результатом цикличности следования процессов газообмена в цилиндре.
Если, например, задать впускному патрубку такие конструктивные параметры (в основном длину и площадь проходного сечения), чтобы перед закрытием впускного клапана около него была волна сжатия, то масса поступающего в цилиндр заряда увеличивается.
Аналогичный эффект можно получить, «настроив» выпускной трубопровод так, чтобы при открытом выпускном клапане вблизи него была волна разрежения. В результате этого улучшится очистка цилиндров и в него поступит большее количество свежего заряда.
При правильном выборе геометрических параметров систем газообмена в отдельных случаях с помощью динамического наддува становится возможным увеличить эффективную мощность двигателя на 15…25%.
При использовании наддува увеличивается механическая и тепловая напряженность элементов, формирующих камеру сгорания, что является одним из основных факторов, ограничивающих возможное увеличение плотности свежего заряда, поступающего в цилиндр. Поэтому при конструировании двигателей с наддувом и выборе величины давления на выходе из компрессора р’х необходимо учитывать возможные последствия роста механических и тепловых нагрузок на его элементы.
По величине создаваемого на входе в цилиндр дизеля давления рк (или степени повышения давления Пк=pк/p0) различают наддув низкий Пк < 1,5, средний Пк > 1,5…2,0 и высокий Пк > 2,0. При этом эффективная мощность двигателя увеличивается соответственно на 20…30, 40…50 и более 50%.
Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием требует принятия специальных мер по предотвращению нарушения процесса сгорания, называемого детонацией. Это обстоятельство, а также более высокая тепловая напряженность лопаток турбины из-за большей температуры ОГ существенно усложняют практические возможности использования наддува в двигателях данного типа.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Лошадиные силы двигателя автомобиля не измеряются лошадьми на практике, и это очевидно. Но как рассчитать мощность двигателя автомобиля другим способом? Всё очень просто: если Вы хотите узнать, сколько лошадиных сил в двигателе машины, Вы подключите двигатель к специальному динамометру. Динамометр создаёт нагрузку на двигатель и измеряет количество энергии, которое может развить двигатель против нагрузки. Но, тем не менее, чтобы рассчитать мощность двигателя, есть ещё один шаг, который необходимо преодолеть, и об этом мы сейчас поговорим.
Крутящий момент
Представьте себе, что у Вас есть большой торцевой гаечный ключ с ручкой на нём в 1 метр длиной, и Вы надавите на него весом 100 грамм. То, что Вы делаете, называется применением крутящего момента, у которого также есть своя единица измерения, и в данном случае она рассчитывается как 1 ньютон*метр (Н*м), потому что Вы давите 100 граммами (что примерно равно 1 Ньютону) с "плечом" в 1 метр. Вы сможете получить тот же 1 Н*м, если, к примеру, надавите весом в 1 кг на торцевой ключ с длиной ручки в 10 см.
Аналогично, если Вы вместо торцевого ключа приложите вал двигателя, то двигатель даст некоторый показатель крутящего момента на вал. Динамометр измеряет этот крутящий момент. А далее Вы можете легко конвертировать крутящий момент в лошадиные силы путём простой формулы и, таким образом, рассчитать мощность машины. Формула эта выглядит следующим образом:
Мощность двигателя = (Обороты в минуту * Крутящий момент)/5252.
Тем не менее, крутящий момент, хоть и растёт вместе с мощностью при росте оборотов, тем не менее, не всегда значение мощности прямо пропорционально крутящему моменту. Так, если Вы построите график мощности и крутящего момента по оборотам вращения двигателя, делая отметки с шагом в 500 оборотов, то, что Вы в конечном итоге получите, является кривой мощности двигателя. Типичная кривая мощности для высокопроизводительного двигателя может выглядеть следующим образом (в примере 300-сильный мотор Mitsubishi 3000):
Данный график указывает на то, что любой двигатель имеет пиковую мощность, которую можно рассчитать динамометром - значение оборотов в минуту, при которых мощность двигателя достигает своего максимума. Двигатель также имеет максимальный крутящий момент в определённом диапазоне оборотов в минуту. Вы можете часто видеть в технических характеристиках автомобилей указание наподобие "123 л.с. при 4 600 об./мин., 155 Нм при 4 200 об./мин.". А ещё, когда люди говорят, что двигатель "низкооборотистый" или "высокооборотистый", то они имеют в виду, что максимальный крутящий момент двигателя достигается на довольно низкой или высокой величине оборотов соответственно (например, дизельные двигатели по своей природе являются низкооборотистыми, и потому (но не только поэтому) их часто используют на грузовых автомобилях и тракторах, а вот бензиновые двигатели, напротив, высокооборотистые).
Как мы видим, рассчитать мощность двигателя машины является не такой уж и сложной задачей для специалистов, вооружённых динамометром.
howcarworks.ru
Зачастую вопросом значительного увеличения мощности двигателя задаются в тех случаях, когда автомобиль планируется использовать для специальных задач (профессиональный автоспорт, офф-роадинг, стрит-рейсинг, драг-рейсинг и другие направления). Еще одной группой являются автолюбители, для которых увеличение мощности мотора является обязательной частью комплексных работ по глубокому тюнингу и стайлингу уже имеющейся базовой версии автомобиля для создания эксклюзива. Что касается рядовых автолюбителей, желание добавить мощности простой машине продиктовано банальным стремлением улучшить разгонную динамику автомобиля.
Дело в том, что более мощный ДВС способен (иногда существенно) повысить комфорт во время езды, особенно во время совершения обгонов и проезда нерегулируемых перекрестков. Как показывает практика, чаще всего увеличить мощность мотора стремятся владельцы малолитражных и среднеобъемных бензиновых атмосферных двигателей. Реже глобальным переделкам подвергают изначально турбированный бензиновый мотор и только в отдельных случаях повышают мощность дизеля. Далее мы рассмотрим основные способы, которые позволяют в большей или меньшей степени поднять мощность двигателя.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое атмосферный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции силовых агрегатов данного типа, чем отличается атмосферный двигатель от турбомотора и какой силовой агрегат лучше. Читайте в этой статье
Итак, поехали. В списке популярных решений для повышения мощности двигателя отмечены:
Добавим, что о таких экзотических решениях, как системы закиси азота NOS или «нитро» (от англ. Nitrous Oxide System), говорить не будем. Подобные решения устанавливаются на специально подготовленные гоночные авто и не являются способом для постоянного увеличения мощности ДВС, так как производят временный эффект.
Читайте также
Теперь подробнее об указанных выше способах доработки мотора. Начнем со сложного. Замена коленвала и расточка цилиндров двигателя, подготовка ГБЦ, а также замена поршней, шатунов и распредвала является так называемым «железным» тюнингом.
Способ позволяет снизить потери при работе ДВС, поднять КПД, увеличить физический объем двигателя, повысить степень сжатия, улучшить наполняемость цилиндров и повлиять на эффективность газораспределения на разных режимах работы двигателя. Такой подход может быть реализован как частично (меняются только отдельные узлы), так и комплексно. Добавим, что на многих авто сильно расточить блок не получится, так как стенки блока цилиндров достаточно тонкие и рассчитаны на расточку до 3-х ремонтных размеров.
От объема доработок напрямую зависит прирост моментной характеристики, максимальная мощность и ряд других параметров. Отдельно следует учесть, что установка, например, только облегченных шатунов или поршней не приведет к существенному увеличению мощности, при этом уже потребует ощутимых финансовых затрат на фоне незначительного прироста. По этой причине «прокачивать» мотор лучше комплексно.
Отметим, что данная процедура является достаточно дорогой, требует дополнительных переделок системы питания в случае с инжекторными двигателями и целого ряда других изменений штатной конструкции. В процессе эксплуатации такой мотор требует повышенного внимания, заправки высокооктановым качественным топливом и дорогим моторным маслом. Параллельно с этим растет топливный расход. Двигатели после такого тюнинга сильно боятся детонации и часто имеют небольшой ресурс.
Не менее сложным способом увеличения мощности двигателя является установка турбонаддува на атмосферный мотор. Отметим, что данный подход является более эффективным сравнительно с описанными выше доработками атмосферного ДВС. Более того, в сочетании с заменой узлов двигателя на усиленные детали (как в первом способе) становится возможным получить весьма впечатляющие результаты.
Например, атмосферный мотор, который в стоке выдает около 200 л.с., после доработок по «железу» и установки турбины может с легкостью выдать 500 лошадей и более. Получается дорого, но очень результативно.
К минусам стоит отнести необходимость тщательного подбора запчастей, потребность в тонкой настройке мотора и решение сложных технических вопросов. За такую работу возьмется далеко не каждый специалист.
Вполне очевидно, что подобные усовершенствования проводятся в рамках подготовки автомобиля к спортивным соревнованиям или для создания индивидуальных проектов. Рядовым автолюбителям это не нужно. По этой причине большой популярностью пользуются простые и дешевые способы увеличения мощности силового агрегата.
К таковым относится установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), который имеет меньшее сопротивление на впуске и позволяет двигателю получить больше воздуха. Прирост мощности минимален (особенно на атмомоторе) или его вовсе не заметно (от 0.5 -2.5%), но само решение доступно каждому автовладельцу. Отметим, что многие водители относятся к такому способу скептически, так как большим минусом является худшая фильтрация воздуха, который попадает в двигатель и загрязняет силовой агрегат.
Более ощутимый эффект дает тюнинг выхлопа (удаление катализатора, монтаж выпуска с трубами измененного диаметра, установка прямоточного глушителя). Главной задачей является уменьшение сопротивления, которое создается при выпуске отработавших газов. Указанные газы движутся в доработанной выпускной системе более оптимально. Мотор в этом случае лучше набирает обороты, динамика разгона становится более интенсивной. На некоторых автомобилях после профессионального подбора диаметра труб и правильной установки прирост мощности может составлять до 5%. Способ потребует определенных финансовых затрат, но все равно остается намного более дешевым сравнительно с доработкой ДВС или установкой турбины на мотор.
Завершает список доступных способов увеличения мощности двигателя чип-тюнинг. Данное решение предполагает внесение изменений в прошивку ЭБУ на инжекторных моторах. Добавим, что чипуются как атмосферные и турбированные бензиновые, так и дизельные двигатели.К плюсам относится программное увеличение мощности и крутящего момента, улучшение отклика мотора на нажатие педали газа, уменьшение турбоямы (турболага) на агрегатах с турбонаддувом. Другими словами, нет необходимости менять какие-либо агрегаты и узлы. После качественной прошивки двигатель стабильнее работает на холостом ходу, нет падения мощности после включения мощных потребителей (климатическая установка, обогрев сидений, зеркал и т.п.). Минусами принято считать повышенную требовательность к качеству и октановому (бензин)/цетановому (солярка) числу топлива, а также уменьшение ресурса двигателя. Также следует учитывать, что непрофессиональная прошивка ЭБУ может вызвать серьезные сбои в работе мотора или выход из строя самого блока управления.
Читайте также
Тюнинг топливной системы двигателя
Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.krutimotor.ru
Как известно, мощность — это работа, совершенная в единицу времени. Кроме эффективной мощности для оценки технико-экономической эффективности двигателей используют индикаторную мощность Ni.
Индикаторная мощность — это мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя.
Эффективная мощность меньше индикаторной вследствие того, что часть последней затрачивается на преодоление механических потерь в двигателе:
Ne = Ni—Nm
Мощность механических потерь Nm учитывает затраты части индикаторной мощности на преодоление сопротивлений трения движущихся деталей и приведение в действие вспомогательных устройств двигателя — масляного и водяного насосов, вентилятора, генератора, топливного насоса и др.
Механический коэффициент полезного действия двигателя (КПД) — отношение эффективной мощности к индикаторной:
nm = Ne/Ni
При работе на номинальном режиме, т. е. при полном использовании мощности Ne, КПД автотракторных двигателей составляет 0,75…0,88. У дизелей КПД меньше, чем у карбюраторных двигателей, так как из-за более высокой степени сжатия выше затраты мощности на трение движущихся деталей.
Массу топлива, расходуемую двигателем при определенной загрузке в течение 1 ч, называют часовым расходом топлива GT (кг/ч). Топливную экономичность различных двигателей оценивают по удельному расходу топлива ge (г/(кВт-ч)), под которым подразумевают массу топлива в граммах, расходуемую за 1 ч на создание единицы эффективной мощности:
ge = 1000GT / е
Номинальное значение ge современных автотракторных четырехтактных карбюраторных двигателей находится в пределах 280…300 г/(кВт-ч), а у дизелей — в пределах 220…260 г/(кВт-ч), т. е. дизели более экономичные, чем карбюраторные двигатели, за счет более высокой степени сжатия. Чем выше степень сжатия, тем экономичнее двигатель.
Применение на ряде современных бензиновых двигателей вместо карбюратора системы с впрыском топлива во всасывающий коллектор или непосредственно в цилиндр обеспечивает снижение ge по сравнению с карбюраторными двигателями. Наименее экономичными являются двухтактные двигатели, так как у них цилиндры продуваются горючей смесью, из-за чего часть ее уходит с отработавшими газами. Кроме того, их цилиндры хуже очищаются от продуктов сгорания.
Эффективность работы различных двигателей сравнивают не только по топливной экономичности, но и по литровой мощности и удельной массе.
Литровая мощность Nл — это отношение эффективной мощности Ne к рабочему объему двигателя, показывающее, насколько эффективно используется рабочий объем. Чем больше литровая мощность при других равных условиях, тем меньше габаритные размеры и масса двигателя. У тракторных дизелей Nл = 11…20 кВт/л.
Современная тенденция развития автотракторных двигателей характеризуется увеличением их полной эффективной и литровой мощностей, снижением удельного расхода топлива и масел, уменьшением металлоемкости и токсичности выбросов отработавших газов, повышением надежности и долговечности. Этим объясняется широкое применение дизелей с турбонаддувом, имеющим промежуточное охлаждение воздуха, поступающего в цилиндры, для повышения наполнения их воздухом. Многие зарубежные бензиновые двигатели вместо карбюраторов оснащают системой впрыска топлива, работающей в автоматическом режиме совместно с системой зажигания, что обеспечивает оптимальный режим работы обеих систем, повышение мощности и снижение расхода топлива, а также уменьшение токсичности выбросов отработавших газов. Такие «инжекторные» двигатели устанавливают и на некоторых отечественных легковых автомобилях.
Технико-экономические показатели двигателей определяют на специальных обкаточно-тормозных стендах, на которых замеряют загрузку двигателя и частоту вращения его коленчатого вала. По загрузке (показанию силоизмерительного механизма) определяют вращающий момент двигателя Мвр (Нм) как произведение силы на плечо ее приложения относительно оси вращения коленчатого вала. Частоту вращения этого вала n (мин-1) замеряют тахометром. Эффективную мощность двигателя рассчитывают по формуле:
N = Mвр*n / 9550
Технико-экономические показатели при различных режимах работы (частоте вращения и нагрузке) оценивают по характеристикам. Характеристики — это графические выражения зависимости одного или нескольких показателей работы двигателя от другого независимого показателя. Характеристики строят по результатам испытаний двигателя на тормозном стенде.
Наиболее эффективно двигатель работает на режиме максимальной мощности. Частоту вращения коленчатого вала и вращающий момент двигателя на этом режиме называют номинальными. Недогрузка двигателя существенно влияет на производительность и топливную экономичность тракторов и автомобилей. Так, удельный расход топлива интенсивно растет при уменьшении Ne от максимального значения до нуля.
ustroistvo-avtomobilya.ru
